电机与电气控制技术教学检测（教师版）.docx

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1、第1章教学检测及答案一、填空题1 .直流发电机的工作原理是基于（电磁感应）原理，直流电动机的工作原理是基于（电磁力）定律。2 .电磁力与转子半径之积即为（电磁转矩）3 .直流电机主磁极的作用是产生恒定、有一定空间分布形状的气隙磁通密度。主磁极由（主磁极铁心和放置在铁心上的励磁绕组）构成。4 .主磁极上的线圈是用来产生主磁通的，称为（励磁绕组）。5 .（电刷装置与换向片）一起完成机械整流，把电枢中的交变电流变成电刷上的直流或把外部电路中的直流变换为电枢中的交流。6 .在电机中每一个线圈称为一个（元件），多个元件有规律地连接起来形成（电枢绕组）。7 .电刷位于几何中性线上时的电枢反应特点为（电枢反

2、应使气隙磁场发生畸变）和（对主磁场起去磁作用）。8 .直流电机的感应电动势与（电机结构、每极气隙磁通和电机转速）有关。9 .制造好的直流电机其电磁转矩仅与（电枢电流和每极气隙磁通成正比）。10 .他励直流电动机的制动有（能耗制动、反接制动和回馈制动）三种方式。11 .反接制动分为（电压反接制动和倒拉反转反接制动）两种。二、判断题（对的画错的画X）1 .直流发机的电枢线圈内部的感应电动势是交变的。（J）2 .直流电动机获得反转的方法是改变磁场极性同时改变电源电压的极性使流过导体的电流方向改变。（X）3 .电磁转矩阻碍发电机旋转，是制动转矩。原动机必须用足够大的拖动转矩来克服电磁转矩的制动作用，以

3、维持发电机的稳定运行。此时发电机从原动机吸取机械能，转换成电能向负载输出。（）4 .电动机的电枢电动势是一反电动势，它阻碍电流流入电动机。直流电动机要正常工作，就必须施加直流电源以克服反电动势的阻碍作用，把电流送入电动机。此时电动机从直流电源吸取电能，转换成机械能输出。（J）5 .无论发电机还是电动机，由于电磁的相互作用，电枢电动势和电磁转矩是同时存在的,电动机的电枢电动势是一正向电动势。（X）6 .换向极用来改善直流电机的换向，电机均应安装换向极。换向极的铁心一般用整块钢板制成，在其上放置换向极绕组，换向极安装在相邻的两主磁极之间。（X）7 .换向器又称为整流子，对于发电机，换向器的作用是把

4、电枢绕组中的交变电动势转变为直流电动势向外部输出直流电压；对于电动机，它是把外界供给的直流电流转变为绕组中的交变电流以使电机旋转。（J）8 .单叠绕组的特点是相邻元件相互叠压，合成节距与换向节距均为1,即产（J）9 .Pn是指在规定的工作条件下，长期运行时的允许输出功率。对于电动机是指正负电刷间输出的电功率；对于发电机是指轴上输出的机械功率。（X）10 .当电机制好以后，与电机结构有关的常数Ce不再变化，因此电枢电动势仅与气隙磁通和转速有关。改变转速和磁通均可改变电枢电动势的大小。（J）11 .电机铜损耗与电流平方成正比，随着电机的负载变化，称为可变损耗。（J）12 .机械损耗和铁损耗与负载的

5、大小无关，Rnee和PFe在电机空载时不存在，这两项之和称为空载损耗空载损耗Po与电机的负载无关，也称不变损耗。（X）13 .电磁功率既可看成是机械功率，又可看成是电功率。（J）14 .当负载电流较小时，转速较大，负载电流增加，转速快速下降，当负载电流趋于零时，电机转速趋于无穷大。因此串励电动机不可以空载或在轻载下运行。（）15 .由于大多数负载转矩都随转速的升高而增大或者保持恒定，因此只要电动机具有下降的机械特性，就能满足稳定运行的条件。（J）16 .对静差率这一指标要求过高（即3%值越小），则调速范围。就越大；反之，若要求调速范围O越大，则转速的相对稳定性越好（静差率3%值越小）。（X）三

6、、选择题1 .直流电机的定子主要由（ABCD）组成。A主磁极B机座C换向磁极和电刷装置D端盖2 .直流电机的转子是电机的转动部分，又叫电枢，由（ABD）等部分组成。A电枢铁心和电枢绕组B换向器C电刷装置D电机转轴和轴承3 .单叠绕组有以下特点（ABCD）oA同一主磁极下的元件串联在一起组成一个支路，这样有几个主磁极就有几条支路。B电刷数等于主磁极数，电刷位置应使支路感应电动势最大。C电刷间电动势等于并联支路电动势，即等于每条并联支路中每根导体电动势之和。D电枢电流等于各并联支路电流之和。4 .单叠波绕组有以下特点（ABCD）。A单波绕组只有一对并联支路，支路对数与磁极对数无关，即el。B电刷数

7、等于主磁极数，电刷位置应使支路感应电动势最大。C电刷间电动势等于并联支路电动势，即等于每条并联支路中每根导体电动势之和。D电枢电流等于各并联支路电流之和。5 .下图属于直流电机他励励磁方式的是（八）a)b)c)d)6 .改善换向的目的在于消除或削弱电火花。由于电磁原因是产生火花的主要因素，所以改善换向的方法有(ABC)A选用合适的电刷，增加电刷与换向片之间的接触电阻B装设换向极C安装补偿绕组D减小电枢电流7 .电机中电磁功率Rm的表达式是(AB)APCm=TcmQ8 Pcm=EaZaCPCm=PT-PoDPem=PI-PCU9 .恒转矩负载特性是(AB).10 对直流电动机的启动，一般要求(B

8、CD)A启动转矩要限制在一定的范围内B要有足够大的启动转矩；C启动电流要限制在定的范围内；D启动设各要简单、可靠。11 .为了限制启动电流，他励直流电动机通常采用（AB）。A电枢回路串电阻启动B降低电枢电压启动C减小电动机的磁通D以上三种同时采用12 .评价调速的指标有（ABCD）A调速范围B静差率C调速的平滑性D调速的经济性四、名词你解释13 直流电机的可逆原理答：一台电机既可作为发电机运行，又可作为电动机运行，电机的结构相同，只是运行的外界条件不同而已，这就是直流电机的可逆原理。14 极距答：相邻两个主磁极轴线沿电枢表面之间的距离称为极距，用表示。可用下式计算，D=2式中，。为电枢铁心外直

9、径，为直流电机磁极对数。15 励磁方式答：直流电机都是在励磁绕组中通以励磁电流介产生磁场的。励磁绕组获得电流的方式称作励磁方式。16 电枢反应答：直流电机在工作过程中有主磁极产生的主磁极磁动势，也有电枢电流产生的电枢磁动势，电枢磁动势对主磁极磁动势的影响称为电枢反应。17 直流电机的空载磁化特性答：把空载时每极气隙磁通优与空载励磁磁动势Ao或空载励磁电流瓦的关系，称为直流电机的空载磁化特性18 直流电动机的机械特性答：直流电动机的机械特性是指在电动机的电枢电压、励磁电流、电枢回路电阻为恒定值的条件下，即电动机处于稳态运行时，电动机的转速与电磁转矩TeWI之间的关系。19 调速范围答：调速范围是

10、指电动机在额定负载下可能运行的最高转速max与最低转速min之比,通常用O表示，即：D=照min20 静差率（相对稳定性）。答：转速的相对稳定性是指负载变化时，转速变化的程度。转速变化小，其相对稳定性好。转速的相对稳定性用静差率5%表示。当电动机在某一机械特性上运行时，由理想空载增加到额定负载，电动机的转速降落片0-N与理想空载转速加之比，就称为静差率，用百分数表示为：%=100%=2Xoo%n0n0五、简答题1.简述直流电动机的工作原理、主要结构及各部分的作用。答：1）直流电动机的工作原理：直流电动机的工作原理是基于电磁力定律的。若磁场员与导体互相垂直，且导体中通以电流i,则作用于载流导体上

11、电磁力八此电磁力与转子半径之积即为电磁转矩。该电磁转矩使电动机旋转。通过换向器和电刷的作用，流经线圈的电流方向改变，这样导体所受的电磁力方向不变，从而保持电动机沿着一个固定的方向旋转。2）直流电机主要由定子和转子部分组成。定子主要由主磁极、机座、换向磁极、电刷装置和端盖组成。主磁极的作用是产生恒定、有一定空间分布形状的气隙磁通密度。整体机座是用导磁效果较好的铸钢材料制成，该种机座能同时起到导磁和机械支撑作用。换向极用来改善直流电机的换向。电刷装置把电机电枢中的电流与外部静止电路相连或把外部电源与电机电枢相连。电刷装置与换向片一起完成机械整流,把电枢中的交变电流变成电刷上的直流或把外部电路中的直

12、流变换为电枢中的交流。21 直流电机的电枢绕组的连接方式中单叠绕组和单波绕组各有何特点？答：单叠绕组的特点是相邻元件相互叠压，合成节距与换向节距均为1,即产汴二1。单叠绕组有以下特点：1）同一主磁极下的元件串联在一起组成一个支路，这样有几个主磁极就有几条支路，主磁极对数等于之路对数，p=a。2）电刷数等于主磁极数，电刷位置应使支路感应电动势最大。3）电刷间电动势等于并联支路电动势，即等于每条并联支路中每根导体电动势之和。4）电枢电流等于各并联支路电流之和。单波绕组：线圈连接呈波浪形，所以称作波绕组。单波绕组直接相连的两个线圈的对应边不是在同一个主磁极下面，而是分别处于相邻两对主磁极中的同极性的

13、磁极下面，合成节距约等于两个极距。单波绕组只有一对并联支路，支路对数与磁极对数无关，即el。22 直流电机的励磁方式有几种？画图说明。答：励磁方式分为他励、并励、串励和复励。a）他励b）并励C）申励d）空励23 什么是电枢反应，对电机有何影响？答：电枢磁场对主磁场的影响称为电枢反应。电刷位于几何中性线上时的电枢反应特点为：1）电枢反应使气隙磁场发生畸变。物理中性线与几何中性线不再重合。2）对主磁场起去磁作用。24 .怎么改善换向？答：1）选用合适的电刷，增加电刷与换向片之间的接触电阻。2）装设换向极。3）安装补偿绕组.25 什么是电动机的转速特性？答：电动机额定电压UN和额定励磁电流八时，转速

14、与负载电流之间的关系。转速特性的表达式：11=-aCeeNCeeN26 如何改变直流电动机的转向？答：一是改变磁场极性；二是改变电源电压的极性使流过导体的电流方向改变。应注意，二者只能改变其一，否则，直流电动机的转向不变。27 什么是电力拖动系统，有几部分构成？答：电力拖动系统是由电动机拖动并通过传动机构带动生产机械运转的一个动力学整体。一般情况下，电力拖动系统由电动机、传动机构、工作机构、控制设备及电源五部分组成。28 生产机械的负载特性常见的有几类？画出其特性曲线。答：1）恒转矩负载特性。包括反抗性恒转矩负载特性和位能性恒转矩负载特性。2）恒功率负载特性。3）泵与风机类负载特性。29 .什

15、么是电动机的固有机械特性和人为机械特性？人为机械特性有几类，各有何特点,画图说明。答：电动机自身所固有的机械特性是在电枢电压、励磁磁通为额定值，且电枢回路不外串电阻时的机械特性，这条机械特性称为电动机的固有机械特性。把调节U、R、等参数后得到的机械特性称为人为机械特性。人为机械特性有：1）电枢回路串电阻时的人为机械特性。与固有特性相比，电枢串入电阻的人为特性的理想空载转速O不变，但斜率随串联电阻&的增大而增大，所以特性变软。改变凡的大小，可以得到一组通过理想空载点如并具有不同斜率的人为特性，如图所示。11oLRil+Rs1R1It2Rrt+R820Tem2）降低电枢电压时的人为特性。与固有特性比较，降低电压时人为特性的斜率S不变,但理想空载转速。随电压的降低而成正比地减小。因此降低电压时的人为特性是位于固有特性下方，且与固有特性平行的一组直线，如图所示。3）减弱励磁磁通时的人为特性。在实际的运行条件下认为，磁通越小，稳定的转速越高。a）转速特性b）机械特性