《运动控制基础》试卷1答案
选择填空（20分）
1、直流电机绕组内部电势为 B ；电刷外部电压为 A 。
A、直流 B、交流
2、某直流电动机采用弱磁调速（）,若带恒转矩负载，其电枢电流为 C ；若带恒功率负载，其电枢电流为 A 。
A、；B、；C、。
3、他励直流电动机降低电枢电压，转子转速 C 。
A、不变；B、升高；C、降低。
4、与空载相比，直流电动机负载后电机气隙内的磁场 D 。
A、波形不变，磁场削弱；B、波形不变，磁场增强；
C、波形畸变，磁场增强；D、波形畸变且磁场削弱。
5、同步电动机欠励运行时，从电网吸收 A 性质的无功功率。
A、感性 B、阻性 C、容性
6、串励直流电动机轻载运行时，会发生 C 现象。
A、电枢反应； B、转速低； C、飞车。
7、对于变压器来说，正弦波电流对应着 B 磁通
A、尖顶波 B、平顶波 C、正弦波
8、变压器负载越大，则二次侧端电压 D 。
A、不变；B、越低；C、越高；D、上述三种情况均可发生。
9、变压器负载前后，其主磁通 A 。
A、基本不变； B、变大；
C、变小。
10、铭牌上显示额定转速为1430r/min的双层绕组异步电机的线圈组数为 B 。
A、2； B、4； C、6； D、8
11、三相异步电动机采用Y－△起动，则起动电流为直接起动电流的 B ，起动转矩为直接起动转矩的
B 。
A、3倍； B、1/3； C、。
12、变极调速时，同时改变定子电流相序，则可保证调速前后电动机的 B 不变，变极调速一般采用
D 式电动机。
A、转速； B、转向； C、绕线； D、鼠笼
13、超同步双馈调速中，当附加电势 A 时，转速降低。
A、减小； B、不变； C、增加。
14、根据电力拖动系统稳定运行的条件，下图中A点 A ，B点 B ，C点 A 。
A、稳定； B、不稳定； C、临界稳定。
简答题（40分）
1、（8分）简要说明一台并励直流发电机不能发电（建压）的原因。
答：不同时满足以下三个条件：
（1）电机主磁路无剩磁；
（2）励磁回路与电枢回路接线配合不正确；
（3）励磁回路总电阻大于临界电阻。
2、（8分）电力拖动系统中的直流电动机是否允许直接起动？为什么？三相异步电动机允许直接起动吗？
答：不允许直接起动。
刚开始起动时，n=0，，这时电枢电流为：很大，一般为额定电流的10~20倍，危害：
（1）电机过热和换向困难，损坏电机。
（2）大中容量电机会产生很大的冲击电流，对电网有冲击，影响接在同一电网的其他电器设备的正常运行。
3、（8分）何谓调速范围D？何谓静差率？两者之间有什么关系？
答：（1）调速范围定义为拖动系统运行的最高转速和最低转速之比，即
（2）静差率定义为：当电机运行在任一条机械特性上时，其额定负载下的转速降和理想空载转速之比。即，其中
（3）两者之间的关系为：
4、（8分）简述异步电机三相基波合成磁势的性质（脉振磁势还是旋转磁势？），其幅值、转速、转向、位置如何确定。
答：
三相基波合成磁势为一旋转磁势，其幅值是单相脉振磁势1.5倍；
合成磁势的转速为即同步速，即；
三相基波合成磁势的幅值位置始终与电流为最大值时的相绕组轴线重合；
三相基波合成磁势的旋转方向取决于三相绕组中通以的三相电流的相序，改变电流相序则改变转向。5、（8分）一台异步电动机，分别给出（1）转子电阻加倍；（2）定子电阻加倍，对最大转矩、起动转矩有何影响？
答：（1）对最大转矩无影响，起动转矩增加。
（2）最大转矩减小，起动转矩减小。
计算题（40分）
1、（10分）某台他励直流电动机，额定功率，额定电压，额定电流，额定转速，电枢的总电阻，系统总的飞轮矩，忽略空载转矩，要求电动机的最大电枢电流，若原来运行于正向电动状态时，，试求：
（1）负载为反抗性恒转矩负载（）时，采用能耗制动和电压反接制动方法停车，求两种方法电枢回路应外串的最小电阻值。
（2）负载为位能性恒转矩负载（）时，采用哪几种方法可使电机以匀速下放重物？求每种方法电枢回路应外串的电阻值，该电阻上的功率损耗是多少？并绘出其机械特性。
解：
（1）能耗制动时：
（）
所串电阻
电压反接制动时：
所串电阻：
（2）可以有两种方法使重物以1000r/min下放
能耗制动时：
倒拉反接时：
注：不可以采用电压反接制动方法，因为最后稳定转速。2、（10分）一台三相，四极Y接的隐极式同步电动机， ，，同步电抗，忽略定子绕组电阻。当这台电动机额定运行时，试求：
（1）功率角； （2）每相空载电势；
（3）电磁转矩； 解：（1）功率角： 已知
（2）每相空载电势：
(3) 电磁转矩：
3、（10分）一台三相变压器的额定容量为，电压为，一、二次绕组分别为星形，三角形联结，求：
（1）这台变压器一、二次侧的额定电压、相电压及额定线电流、相电流；
（2）若负载的功率因数为0.85（滞后），则这台变压器额定运行时能带多少有功负载，输出的无功功率又是多少？
解：
一次额定线电压
一次额定相电压
一次额定线电流
一次额定相电流
二次额定线电压
二次额定相电压
二次额定线电流
二次额定相电流
能带有功负载为
输出无功功率为
4、（10分）一台三相绕线式异步电动机，,,定子绕组采用接，， ，过载倍数 ，
（1）若转子回路每相串入的电阻，当负载转矩为时，转子转速为多少？
（2）现采用调压调速，且负载转矩为，能否将转速降至1300？若可以，则线电压为多少？若不可以，为什么？解：
（1）由电机的额定转速可以推出，电机为4极电机，同步速为1500r/min，所以额定负载时的转差率为
由
得
（2）调压方式电机的临界转差率不变
考虑到机械特性实用公式，
则最大转矩处的转速所以，不能通过降压实现转速降为1300，否则将进入不稳定工作区
选择填空（20分）
1、直流电机绕组内部电势为 B ；电刷外部电压为 A 。
A、直流 B、交流
2、某直流电动机采用弱磁调速（）,若带恒转矩负载，其电枢电流为 C ；若带恒功率负载，其电枢电流为 A 。
A、；B、；C、。
3、他励直流电动机降低电枢电压，转子转速 C 。
A、不变；B、升高；C、降低。
4、与空载相比，直流电动机负载后电机气隙内的磁场 D 。
A、波形不变，磁场削弱；B、波形不变，磁场增强；
C、波形畸变，磁场增强；D、波形畸变且磁场削弱。
5、同步电动机欠励运行时，从电网吸收 A 性质的无功功率。
A、感性 B、阻性 C、容性
6、串励直流电动机轻载运行时，会发生 C 现象。
A、电枢反应； B、转速低； C、飞车。
7、对于变压器来说，正弦波电流对应着 B 磁通
A、尖顶波 B、平顶波 C、正弦波
8、变压器负载越大，则二次侧端电压 D 。
A、不变；B、越低；C、越高；D、上述三种情况均可发生。
9、变压器负载前后，其主磁通 A 。
A、基本不变； B、变大；
C、变小。
10、铭牌上显示额定转速为1430r/min的双层绕组异步电机的线圈组数为 B 。
A、2； B、4； C、6； D、8
11、三相异步电动机采用Y－△起动，则起动电流为直接起动电流的 B ，起动转矩为直接起动转矩的
B 。
A、3倍； B、1/3； C、。
12、变极调速时，同时改变定子电流相序，则可保证调速前后电动机的 B 不变，变极调速一般采用
D 式电动机。
A、转速； B、转向； C、绕线； D、鼠笼
13、超同步双馈调速中，当附加电势 A 时，转速降低。
A、减小； B、不变； C、增加。
14、根据电力拖动系统稳定运行的条件，下图中A点 A ，B点 B ，C点 A 。
A、稳定； B、不稳定； C、临界稳定。
简答题（40分）
1、（8分）简要说明一台并励直流发电机不能发电（建压）的原因。
答：不同时满足以下三个条件：
（1）电机主磁路无剩磁；
（2）励磁回路与电枢回路接线配合不正确；
（3）励磁回路总电阻大于临界电阻。
2、（8分）电力拖动系统中的直流电动机是否允许直接起动？为什么？三相异步电动机允许直接起动吗？
答：不允许直接起动。
刚开始起动时，n=0，，这时电枢电流为：很大，一般为额定电流的10~20倍，危害：
（1）电机过热和换向困难，损坏电机。
（2）大中容量电机会产生很大的冲击电流，对电网有冲击，影响接在同一电网的其他电器设备的正常运行。
3、（8分）何谓调速范围D？何谓静差率？两者之间有什么关系？
答：（1）调速范围定义为拖动系统运行的最高转速和最低转速之比，即
（2）静差率定义为：当电机运行在任一条机械特性上时，其额定负载下的转速降和理想空载转速之比。即，其中
（3）两者之间的关系为：
4、（8分）简述异步电机三相基波合成磁势的性质（脉振磁势还是旋转磁势？），其幅值、转速、转向、位置如何确定。
答：
三相基波合成磁势为一旋转磁势，其幅值是单相脉振磁势1.5倍；
合成磁势的转速为即同步速，即；
三相基波合成磁势的幅值位置始终与电流为最大值时的相绕组轴线重合；
三相基波合成磁势的旋转方向取决于三相绕组中通以的三相电流的相序，改变电流相序则改变转向。5、（8分）一台异步电动机，分别给出（1）转子电阻加倍；（2）定子电阻加倍，对最大转矩、起动转矩有何影响？
答：（1）对最大转矩无影响，起动转矩增加。
（2）最大转矩减小，起动转矩减小。
计算题（40分）
1、（10分）某台他励直流电动机，额定功率，额定电压，额定电流，额定转速，电枢的总电阻，系统总的飞轮矩，忽略空载转矩，要求电动机的最大电枢电流，若原来运行于正向电动状态时，，试求：
（1）负载为反抗性恒转矩负载（）时，采用能耗制动和电压反接制动方法停车，求两种方法电枢回路应外串的最小电阻值。
（2）负载为位能性恒转矩负载（）时，采用哪几种方法可使电机以匀速下放重物？求每种方法电枢回路应外串的电阻值，该电阻上的功率损耗是多少？并绘出其机械特性。
解：
（1）能耗制动时：
（）
所串电阻
电压反接制动时：
所串电阻：
（2）可以有两种方法使重物以1000r/min下放
能耗制动时：
倒拉反接时：
注：不可以采用电压反接制动方法，因为最后稳定转速。2、（10分）一台三相，四极Y接的隐极式同步电动机， ，，同步电抗，忽略定子绕组电阻。当这台电动机额定运行时，试求：
（1）功率角； （2）每相空载电势；
（3）电磁转矩； 解：（1）功率角： 已知
（2）每相空载电势：
(3) 电磁转矩：
3、（10分）一台三相变压器的额定容量为，电压为，一、二次绕组分别为星形，三角形联结，求：
（1）这台变压器一、二次侧的额定电压、相电压及额定线电流、相电流；
（2）若负载的功率因数为0.85（滞后），则这台变压器额定运行时能带多少有功负载，输出的无功功率又是多少？
解：
一次额定线电压
一次额定相电压
一次额定线电流
一次额定相电流
二次额定线电压
二次额定相电压
二次额定线电流
二次额定相电流
能带有功负载为
输出无功功率为
4、（10分）一台三相绕线式异步电动机，,,定子绕组采用接，， ，过载倍数 ，
（1）若转子回路每相串入的电阻，当负载转矩为时，转子转速为多少？
（2）现采用调压调速，且负载转矩为，能否将转速降至1300？若可以，则线电压为多少？若不可以，为什么？解：
（1）由电机的额定转速可以推出，电机为4极电机，同步速为1500r/min，所以额定负载时的转差率为
由
得
（2）调压方式电机的临界转差率不变
考虑到机械特性实用公式，
则最大转矩处的转速所以，不能通过降压实现转速降为1300，否则将进入不稳定工作区
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