電力拖動考試題及答案

一、選擇題（每題3分，共30分）1.直流電動機常用的調(diào)速方法不包括（）A.改變電樞電壓調(diào)速B.改變勵磁磁通調(diào)速C.改變電源頻率調(diào)速D.改變電樞回路電阻調(diào)速答案：C。直流電動機調(diào)速方法主要有改變電樞電壓、改變勵磁磁通、改變電樞回路電阻調(diào)速，改變電源頻率調(diào)速是交流電動機調(diào)速方式。2.三相異步電動機旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速稱為（）A.同步轉(zhuǎn)速B.額定轉(zhuǎn)速C.最大轉(zhuǎn)速D.最小轉(zhuǎn)速答案：A。三相異步電動機旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速，額定轉(zhuǎn)速略低于同步轉(zhuǎn)速。3.下列哪種制動方式不屬于直流電動機的制動方式（）A.能耗制動B.反接制動C.回饋制動D.電容制動答案：D。直流電動機制動方式有能耗制動、反接制動、回饋制動，電容制動一般用于交流異步電動機。4.熱繼電器在電路中起的保護作用是（）A.短路保護B.過載保護C.欠壓保護D.失壓保護答案：B。熱繼電器是利用電流熱效應(yīng)原理工作的，主要用于電動機的過載保護。5.三相異步電動機正常運行時，定子繞組中通入的是（）A.直流電B.單相交流電C.三相交流電D.脈沖直流電答案：C。三相異步電動機要產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，定子繞組需通入三相交流電。6.直流他勵電動機啟動時，電樞回路串入電阻是為了（）A.增大啟動轉(zhuǎn)矩B.限制啟動電流C.增大啟動功率D.減小啟動時間答案：B。直流他勵電動機啟動時反電動勢為零，電樞電阻小，直接啟動電流很大，串電阻可限制啟動電流。7.電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與（）有關(guān)。A.電源電壓B.負載大小C.磁通和電樞電流D.轉(zhuǎn)速答案：C。電動機電磁轉(zhuǎn)矩公式表明其與磁通和電樞電流有關(guān)。8.接觸器的文字符號是（）A.QSB.FUC.KMD.FR答案：C。QS是隔離開關(guān)文字符號，F(xiàn)U是熔斷器，KM是接觸器，F(xiàn)R是熱繼電器。9.三相異步電動機的調(diào)速范圍（）A.較窄B.較寬C.無法調(diào)速D.可以任意調(diào)速答案：A。三相異步電動機調(diào)速方法有限，調(diào)速范圍相對較窄。10.調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速精度常用（）來衡量。A.調(diào)速范圍B.靜差率C.調(diào)速平滑性D.調(diào)速穩(wěn)定性答案：B。靜差率反映了調(diào)速系統(tǒng)在負載變化時轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定程度，用于衡量調(diào)速精度。二、填空題（每題3分，共30分）1.電力拖動系統(tǒng)由電動機、（）、控制設(shè)備和工作機構(gòu)組成。答案：傳動機構(gòu)。傳動機構(gòu)將電動機的運動和動力傳遞給工作機構(gòu)。2.直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩方向與（）方向一致。答案：旋轉(zhuǎn)。電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn)的力矩，方向與旋轉(zhuǎn)方向一致。3.三相異步電動機的轉(zhuǎn)差率s=（），其中n?為同步轉(zhuǎn)速，n為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。答案：(n?-n)/n?。轉(zhuǎn)差率是衡量異步電動機運行性能的重要參數(shù)。4.熱繼電器主要由發(fā)熱元件、（）、動作機構(gòu)和復(fù)位按鈕等部分組成。答案：雙金屬片。雙金屬片是熱繼電器實現(xiàn)過載保護的關(guān)鍵元件，受熱會發(fā)生彎曲。5.直流電動機的調(diào)速性能指標主要有調(diào)速范圍、（）和調(diào)速的平滑性等。答案：靜差率。靜差率體現(xiàn)了調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性。6.接觸器按主觸頭通過的電流種類可分為（）接觸器和直流接觸器。答案：交流。接觸器根據(jù)主觸頭電流類型分為交流和直流接觸器。7.三相異步電動機的啟動方式有直接啟動和（）啟動。答案：降壓。當電動機容量較大時，為限制啟動電流，常采用降壓啟動。8.電力拖動系統(tǒng)的運動方程式為（），其中T為電磁轉(zhuǎn)矩，T?為負載轉(zhuǎn)矩，GD2為飛輪慣量，dn/dt為轉(zhuǎn)速變化率。答案：T-T?=GD2/375×dn/dt。該方程式描述了電力拖動系統(tǒng)的運動狀態(tài)。9.直流他勵電動機的機械特性是指電動機的（）與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。答案：電磁轉(zhuǎn)矩。機械特性反映了電動機帶負載能力和轉(zhuǎn)速變化情況。10.調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速平滑性是指在調(diào)速范圍內(nèi)，（）調(diào)節(jié)的難易程度。答案：轉(zhuǎn)速。調(diào)速平滑性好意味著轉(zhuǎn)速能在調(diào)速范圍內(nèi)平穩(wěn)調(diào)節(jié)。三、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述直流電動機的調(diào)速原理。答：直流電動機調(diào)速原理基于其轉(zhuǎn)速公式n=(U-IR)/CeΦ（n是轉(zhuǎn)速，U是電樞電壓，I是電樞電流，R是電樞回路電阻，Ce是電動勢常數(shù)，Φ是勵磁磁通）。-改變電樞電壓調(diào)速：通過調(diào)節(jié)電樞電壓U，電壓升高轉(zhuǎn)速升高，反之降低。這種方式調(diào)速范圍寬，平滑性好，可實現(xiàn)無級調(diào)速。-改變勵磁磁通調(diào)速：改變勵磁電流以改變磁通Φ，磁通減小轉(zhuǎn)速升高，但調(diào)速范圍有限。-改變電樞回路電阻調(diào)速：在電樞回路串入電阻增大R，轉(zhuǎn)速下降，操作簡單但能耗大，調(diào)速不平滑。2.說明三相異步電動機的工作原理。答：當三相異步電動機定子繞組通入三相交流電時，會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場的磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體是閉合的，在感應(yīng)電動勢作用下產(chǎn)生感應(yīng)電流。轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場中受到電磁力作用，電磁力方向由左手定則確定。這些電磁力對轉(zhuǎn)子軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn)。因為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n始終低于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速n?，存在轉(zhuǎn)差，所以叫三相異步電動機。四、計算題（每題10分，共20分）1.一臺直流他勵電動機，額定功率P?=17kW，額定電壓U?=220V，額定電流I?=91A，額定轉(zhuǎn)速n?=1500r/min，電樞電阻R?=0.18Ω。求：（1）額定運行時的反電動勢E?；（2）直接啟動時的啟動電流I??。解：（1）根據(jù)直流電動機電壓平衡方程U?=E?+I?R?，可得E?=U?-I?R?。將U?=220V，I?=91A，R?=0.18Ω代入，E?=220-91×0.18=220-16.38=203.62V。（2）直接啟動時，反電動勢為0，根據(jù)歐姆定律I??=U?/R?。將U?=220V，R?=0.18Ω代入，I??=220/0.18≈1222.22A。2.一臺三相異步電動機，額定功率P?=45kW，額定電壓U?=380V，額定轉(zhuǎn)速n?=1460r/min，電源頻率f=50Hz，求：（1）同步轉(zhuǎn)速n?；（2）額定轉(zhuǎn)差率s?。解：（1）三相異步電動機額定轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速，已知額定轉(zhuǎn)速n?=1460r/min，可知同步轉(zhuǎn)速n?=1500r/min（通常50Hz電源下，極對數(shù)p=2時，n?=60f/p=60×50/2=1500r/min）。（2）根據(jù)轉(zhuǎn)差率公式s?=(n?-n?)/n?，將