参考答案

一、、填空题（每空1分，共30分）

1．直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相反），因此电磁转矩为（阻力）转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向（相同），因此电磁转矩为（动力）转矩。

2．接触器主要由（电磁机构） 、（触点系统） 、（灭弧装置） 等三大部分组成。

3．空气阻尼式时间继电器主要由（电磁机构） 、（触点系统）和（延时机构）三部份组成。若要将通电延时型改成断电延时型，只需将（电磁机构翻转180度）。

4、用Y-△降压起动时,起动电流为直接用△接法起动时的 （1/3）,所以对降低（起动电流）很有效。但启动转矩也只有直接用△接法启动时 （1/3），因此只适用于 空载或轻载 启动。

5．反接制动时，当电机转速接近于（0）时，应及时（切断电源），防止电机（反转）。

6、伺服电动机为了防止（反转）现象的发生，采用（增大转子电阻）的方法。

7、步进电动机是一种把（电脉冲）信号转换成（角位移或线位移）信号的控制电机。

8．分磁环的作用是使（产生的合成吸力始终大于弹簧的反作用力），以消除（衔铁的振动和噪声）现象；三相交流电磁机构是否需要分磁环（不需要）。

9．单相异步电动机定子绕组中产生的磁场是（脉动磁场），可分解为（正向旋转磁场）和（反向旋转磁场）两部分。

10．熔断器又叫保险丝，用于电路的（短路）保护，使用时应（串）接在电路中。

二、判断题（每小题1分，共10分）。

（ × ）1．一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用。

（ × ）2．三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。

（ × ）3．交流电动机由于通入的是交流电，因此它的转速也是不断变化的，而直流电动机则其转速是恒定不变的。

（ × ）4．转差率S是分析异步电动机运行性能的一个重要参数，当电动机转速越快时，则对应的转差率也就越大。

（ × ）5．三相异步电动机不管其转速如何改变，定子绕组上的电压、电流的频率及转子绕组中电势、电流的频率总是固定不变的。

（ × ）6．使用并励电动机时，发现转向不对，应将接到电源的两根线对调以下即可。

（ × ）7．电流、电压互感器属于特殊变压器。电压互感器二次侧禁止开路，电流互感器二次侧禁止短路。

（ √ ）8．三相异步电动机在起动时，由于某种原因，定子的一相绕组断路，电动机不能起动，但是电动机处于很危险的状态，电动机很容易烧坏。

（ √ ）9．刀开关安装时，手柄要向上装。接线时，电源线接在上端，下端接用电器。

（ × ）10．单相电机一般需借用电容分相方能起动，起动后电容可要可不要。

三、简述题（每小题 5分，共 15分）

1．直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么后果？（5分）

答：起动瞬间转速n=0，电动势Ea=CeΦn=0，最初起动电流。若直接起动，由于Ra很小，Ist会达到十几倍 甚至几十倍的额定电流，造成电机无法换向，同时也会过热，因此不能直接起动。

2．异步电动机中的空气隙为什么做得很小？

答：异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流（空载电流），从而提高电动机功率因数。因异步电动机的励磁电流是由电网供给的，故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。而励磁电流又属于感性无功性质，故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。

3．三相异步电动机在什么情况下转差率s为下列数值：s＜0、s＞1和0＜s≤1。

答：当s＜0时，三相异步电动机工作在发电机状态；当s＞1时，三相异步电动机工作在电磁制动状态；当0＜s≤1时，三相异步电动机工作在电动状态。

四、作图题（共21分）

1．分析下列电路在操作时出现什么现象，并加以改正。（9分）

a) b) c)

a）按下起动按钮SB2，KM 线圈得电，其常开触点一闭合，控制电路立即短路；

修改：将KM 的常开触点与SB2 并联

b）KM 线圈可通过 SB3 的常闭触点直接得电，SB2 按钮在此无任何作用，操作

SB3 电路点停；

修改；将SB3 的常开与常闭触点对掉位置

c）按下SB，KM 线圈永远不会得电；

修改：将KM 线圈的下端接到KM 主触点上方。

2．按设计思路自行设计三相笼型异步电动机按时间原则控制的电动机可逆运行直流制动电路图,要求有必要的保护环节。（12分）

五、计算题（24分）

1．有一台笼形异步电动机，，，如果变压器容量为560kVA，问能否直接起动？（4分）

解：判断电机能否直接起动的依据是满足公式：

，

所以满足上面的公式，此电动机可以直接起动。

2．并励电动机的=220V， =122A， =0.15Ω， =110Ω， =960r/min。如保持额定转矩不变，使转速下降到750 r/min，求需在电枢电路中串入电阻的阻值？（8分）

解：串入电阻前：

串入电阻调速后： 因此

由于额定转矩不变，，所以保持不变。

所以

3．已知一台三相异步电动机的额定数据如下：

=4.5KW, =950r/min, =84.5%,=0.8,起动电流与云额定电流之比/=5， =2，起动转距与额定转距之比/=1.4，额定电压220/380V，接法星/三角， =50Hz。求（1）磁极对数；（2）额定转差率；(3)额定转距；（4）三角形联结和星形联结时的额定电流；（5）起动电流；（6）起动转距。（12分）

解：（1）, 当时，当时，

当时，而， 所以取，此时

（2）（3）

（4）三角形联结时

星形联结时

（5）三角形联结时

星形联结时

（6）

一、填空题（每小题 1 分，共 30 分）

1．电磁系统主要由(衔铁) 、(铁心) 、(线圈) 、(反作用弹簧)四部分组成。

2．三相异步电动机电动运行时从电源吸收的功率（ 大于 ）（填“大于”或“小于”）从转轴上输出的功率。

3．切割磁力线是三相异步电动机产生转子（感应电流）和电磁转矩的必要条件。

4．三相异步电动机转子绕组的形式有两种，一种是( 鼠笼 )型绕组，另一种是( 绕线 ) 型绕组。

5．空气阻尼式时间继电器主要由（电磁机构） 、（触点系统）和（延时机构）三部份组成。若要将通电延时型改成断电延时型，只需将（电磁机构翻转180度）。

6．反接制动时，使旋转磁场反向转动与电动机的转动方向（ 相反 ）。

7．三相异步电动机是利用定子绕组中三相交流电产生的（ 旋转磁场 ）与转子绕组内的（　转子电流的有功分量　）相互作用而旋转的。

8．当旋转磁场具有P对磁极时，旋转磁场的转速为（ ）。

9．转速差与同步转速的比值称为（ 转差率 ）。

10．异步电动机中的定子绕组相当于变压器的（　一次绕组　）。

11．当Ｔem＞ＴL时，Δn/Δt＞0　，电力拖动系统处于（加速运行）状态； 当Ｔem＜ＴL时，Δn/Δt＜0　，电力拖动系统处于（减速运行）状态。

12．凡用于1200V及以下的交流或1500V及以下的直流电路中，起通断保护，控制作用的电器叫（ 低压电器 ）。

13．步进电动机用电脉冲进行控制，并将电脉冲信号转换成相应的（角）位移或（直线）位移的执行器。

14．在三相异步电动机的定子中布置有相隔（120°）电角度的对称三相绕组。

15. 直流电动机有两种常用起动方法（电枢回路串电阻起动）（降压起动）。

16．交流测速发电机的输出电压和频率与转速关系为：交流测速发电机的输出电压U2与（转速n）成正比，输出(频率f2 )等于（励磁电源频率f1）；转向改变时，输出电压的相位变化（180°）电角度。

二、判断题（每小题 1 分，共10 分）

（ N ）1．在触头系统中，点接触型主要用于电流大,接通次数多的场合。

（ Y ）2．由铁心、线圈、衔铁组成的磁路系统叫做电磁机构。

（ N ）3．继电器的触头是用来通断主电路，接触器的触头是用来分断控制电路的。

（ N ）4. 低压断路器的过电流脱扣器应与控制电路串联实现短路保护。

（ N ）5．点动控制与连续运转控制根本区别在于电路中是否有无延时互琐电路。

（ N ）6．电动机的正反转控制电路主要取决于电路中是否安装倒顺开关。

（ N ）7．电动机的制动控制电路有电源反接控制电路和能耗控制制动电路。

（ N ）8．在三相异步交流电动机中，极对数越多，电动机转速越高。

（ N ）9．电动机过热，一定是定子绕组出了故障。

（ Y ）10．电动机全压启动就是把定子绕组接在额定电压的电源上直接起动。

三、简答题（每小题 5分，共 15分）

1、将三相绕线式异步动机定子绕组接到三相电源上，转子三相绕组开路，试问这台电动机能否转动？为什么？

答：将三相绕线式异步动机定子绕组接到三相电源上，转子三相绕组开路，这台电动机不能转动。因为转子三相绕组开路，转子电流为零，电磁转矩为零，电动机没有起动转矩，所以不能起动。

2、从外部结构特征如何区分直流电磁机构与交流电磁机构？怎样区分电压线圈与电流线圈？

答：直流电磁铁线圈没有骨架且成细长形，交流电磁铁铁心由硅钢片叠制而成，线圈做成粗短形并有线圈骨架将线圈与铁心隔开，单相安有短路环 电压线圈并接在电源电压两端其匝数多导线细，常用绝缘能好的电磁线绕制而成,电流线圈串接在电路中，其匝数少，导线粗，常用扁铜线饶制而成。

3、三相异步电动机为什么会转，怎样改变它的转向？

答：（1）定子三相绕组通以三相对称交流电流产生一个以同步速 n1 转动的旋转磁场。 转向与电流相序有关。

（2）转子绕组切割定子旋转磁场而感应电动势，其方向由”右手定则”确定，转子绕 组自身闭合，便有电流通过。

(3)转子导体中的电流（有功分量）在定子旋转磁场作用下受到电磁力的作用，其方向 由” 左手定则” 确定， 这些力对转轴形成电磁转矩， 它与旋转磁场方向相同 （即与相序一致）， 于是在该转矩驱动下，转子沿着转矩方向旋转，从而实现了能量转换。 改变相序即可改变三相异步电动机的转向。

四、作图题（共23 分）

1． 试画出既可点动，又可连续运转的控制电路，并且有必要的保护环节。

（6分）

2．试画出两台三相电动机M1、M2电气控制电路，要求M1先启动，M2后启动，停止时两台同时停止，并且有必要的保护环节。（8分）

3．分析下图（a）、（b）、（c）控制电路中各有何缺点或问题？在图中作出改正。（9分）

五、计算题（共22 分）

1．一台三相感应电动机，

,

.试问:(1) 电动机的极数是多少?

(2) 额定负载下的转差率s是多少？额定负载下的效率是多少？（9分）

解：（1）电动机的极数：

（2）额定负载下的转差率：

（3）额定负载下的效率：

2．一台三相异步电动机PN=10kW，UN=380V，Δ接法，n=1455r/min，cosφ=0.85，η=0.88，求：额定转差率sN、额定电流IN和额定转矩TN 。（8分）

3．一台步进电动机的转子齿数为ZR=40，三相单双六拍工作方式，电源频率1000Hz，求步距角θS和转速n。（8分）