湖南铁路科技职业技术学院电力机车电机检修2009期末试卷(B)及答案

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湖南铁路科技职业技术学院

2008～2009　学年第　一　学期期末考试试卷

一、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

、

1、直流电机是        电能    和     机械能       相互转换的旋转电机之一。

2、直流电机由     静止的定子       和  旋转的转子          两大部分组成。

3、直流电机的励磁方式是指直流电机       励磁绕组       和      电枢绕组        之间的连接方式。

4、改变直流牵引电动机转向的方法有两种：一是改变    磁通（励磁电流）     方向，二是改变    电枢电流     方向。

5、ZD115型牵引电动机是SS改进型电力机车的主电机，它是带有补偿           绕组的6极        串励   脉流牵引电动机。

6、变压器按结构分为    心式变压器            和      壳式变压器          两类。

7、三相异步电动机定子绕组的相电动势E=        4.44fNK                。

8、异步电动机可以通过改变定子绕组的极对数、改变  电源频率、          和改变        转差率       进行调速。

9、交—直—交变频器按无功能量处理方式分为    电压型        和          电流型   。

10、异步劈相机的起动方法有    辅助电动机起动法、                和分相起动法                 两种。

二、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1、变压器的铁心采用0.35—0.5mm厚的硅钢片叠压制造,其主要的目的是为了降低(   )。

A、铜耗       B、磁滞损耗        C、涡流损耗       D、磁滞和涡流损耗

2、三相异步电动机的气隙圆周上形成的磁场为      。直流电动机气隙磁场为      ，单绕组异步电动机内部气隙磁场为      。（   ）

A、恒定磁场、脉振磁场、旋转磁场

B、旋转磁场、恒定磁场、旋转磁场

C、旋转磁场、恒定磁场、脉振磁场

3、直流电动机工作在电动机状态稳定运行时，电磁转矩的大小由（   ）决定。

A、电压的大小                       B、电枢电阻的大小

C、负载转矩和空载转矩的大小         D、磁场的大小

4、采用星－三角降压起动的电动机，正常运行时定子绕组接成             。

A、三角形     B、星形      C、星形或三角形      D、定子绕组中间带抽头

5、直流并励电动机的电势平衡方程式可写成______。

A、 Ea=U+IaRa      B、Ea=U-IaRa       C、Ea=U+(Ia+If)Ra      D、Ea=U-(Ia+If)Ra

6、在直流电机中，电枢的作用是_______。

A、将交流电变为直流电             B、实现直流电能和机械能之间的转换

C、在气隙中产生主磁通             D、将直流电流变为交流电流

7、异步电动机的起动转矩等于最大转矩的条件是(   )。

A、转差率S=1     B、转差率S=Sm       C、临界转差率Sm= 1   D、转差率S=0

系（部）__________专业____________班级____________  学号_______  姓名__________

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8、三相变压器原边的额定电流为(    )。

A、I=               B、I=     

C、I=                D、I=

9、直流电机的磁极和电枢的铁心选材应是(    )。

A、电枢用硅钢片，磁极用整块铸钢       

B、电枢用整块铸钢，磁极用钢板冲片叠成

C、电枢用硅钢片，磁极用钢板冲片叠成   

D、因是直流无铁损，故两者均可用整块铸钢

10、直流电动机中，电动势的方向与电枢电流方向______，直流发电机中，电动势的方向与电枢电流的方向______。(    )

A、相同，相同                 B、相同，相反     

C、相反，相同                 D、相反，相反

三、判断题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

1、一台接在直流电源上的并励电动机，把并励绕组的两个端头对调后，电动机就会反转。                              （   ）                                                  

2、感应电动势的大小与磁密的分布有关。               （   ）                         

3、直流电动机的电磁转矩在电动状态时是驱动性质的转矩，当增大电磁转矩时，电动机的转速将会上升。                 （   ）                                        

4、直流电机电刷组的数目一般等于主磁极的数目。        （   ）                 

5、牵引电动机抱轴式悬挂结构简单，但簧下重量大，动力作用大，只适用车速不超过120Km/h的电力机车。                （   ）                                    

6、变压器维持一次侧电压不变，当二次侧电流增大时，则铁心中的磁通也会随之增大。                                                       （   ）                                           

7、三相异步电动机的定子只要满足有空间对称的三相绕组中通过交流电流即可产生圆形旋转磁场。                                             （   ）

8、电力机车上的平波电抗器和主变压器器身共用油箱，采用强迫导向油循环风冷的冷却方式。                                                 （   ）

9、异步电动机的转子旋转速度总是小于旋转磁场速度。              （   ）                                                                   

10、为了起动电流，直流电动机的起动方法有变阻起动、降压起动。（   ）

四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)

1、什么是电枢反应？交轴电枢反应的影响有哪些？

2、改善直流牵引电动机换向的主要方法有哪些？

系（部）__________专业____________班级____________  学号_______  姓名__________

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3、平波电抗器的作用是什么？

4、简述三相异步电动机的主要结构及其工作原理。

五、综合题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

1、一台他励直流电动机，铭牌数据下：P=2.2KW ，U=220V ， I=12.6A ，n=1500r/min ，R=2.402Ω 求：（1）当I=10A时 ，电机的转速n;（2）当n=1550r/min时，电枢电流I。

《电力机车电机》B卷参及评分标准

一、填空题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)

1、电能、机械能      2、静止的定子、旋转的转子       3、励磁绕组、电枢绕组

4、磁通（励磁电流）、电枢电流     5、串励       6、心式变压器、壳式变压器

7、4.44fNK   8、电源频率、转差率             9、电压型、电流型

10、辅助电动机起动法、分相起动法

二、选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

1、D  2、C  3、C  4、A  5、B

6、B  7、C  8、A  9、C  10、C

三、判断题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

1、√2、×3、×4、√5、√6、×7、×8、√9、×10、√

四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)

1、答：电机负载运行时，电枢磁场对主极磁场的影响称为电枢反应。（2分）

影响：（1）气隙磁场发生畸变；（2）气隙磁场畸变后，会使电枢绕组一条支路各串联线圈间电动势分布不均匀；（3）每级磁通减少和气隙平均磁密下降。（3分）

 2、答：改善直流牵引电动机换向的主要方法有：

（1）设置换向极——以换向电动势抵消电抗电动势，使e=0；（2分）

（2）减小电抗电动势——合理选择电机的参数；（1分）

（3）增大换向回路的电阻——采用双式电刷。（2分）

 3、答：平波电抗器是串接在牵引电动机回路的电感装置，（2分）可用来减小整流电路的脉动，（1分）以改善牵引电动机的换向和过高的温升。（2分）

4、答：异步电机结构主要包括定子和转子两部分。定子包括机座、定子铁心和定子绕组。转子包括转子铁心和转子绕组。（2分）

原理：定子绕组通三相交流电后，产生同步旋转磁场，切割转子绕组并在转子绕组内感应出转子电流，该电流与磁场相互作用，产生电磁转矩，带动转子旋转。只有转子转速与磁场转速不一致时，才能产生转矩，转子才能转动。（3分）

五、综合题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

  1、 解：(1) UN=Ea+INRa 则EaN= UN- INRa=220-12.6×2.402=1.7348V

           EaN=CEφnN  则CEφ＝EaN/nN=1.7348/1500=0.1265

Ea1= UN- I1Ra=220-10×2.402=195.98V

n= Ea1/CEφ=195.98/0.1265=1549r/min

        (2) Ea2= CEφn2=0.1265×1550=196.075V

           Ia2===9.96A

2、

答：根据直流电动机电动势平衡方程式得转速公式：n=;

从上式可以看出，当U和励磁电流I都为常值时，影响电动机转速的因素有两个：一是电枢回路电阻压降的变化；二是磁通的变化。(4分)

并励电动机，空载时P=0,I=0,此时转速特性为空载转速n=。随着I的增加，使转速趋于下降；电枢反应的去磁作用使磁通略微减少，又使转速趋于上升。由于两种因素对转速的影响部分的相互抵消，所以电动机转速变化很小。转速特性可能是略微下垂，也可能略微上翘。实用上，为保证电动机稳定运行，常使并励电动机具有略微下降的转速特性。（3分）

串励电动机当I增加时，一方面增大，另一方面由于I=I，使磁通也增大。这两方面的作用都可以使转速降低，因此转速随电枢电流的增加而迅速下降。（3分）

2、画出并励和串励电动机转速特性曲线，并分析曲线形成的原因？