1.变压器的负载增加时,其原绕组中电流怎样变化?铁心中主磁通怎样变化?输出电压 是否一定要降低? 答:变压器负载增加时,原绕组中的电流将随之增大,铁心中的主磁通将维持基本不变, 输出电压在电阻性负载和感性负载时都要降低,但在容性负载情况下不一定要降低 2.若电源电压低于变压器的额定电压,输出功率应如何适当调整?若负载不变会引起什 么后果? 答:若电源电压低于变压器的额定电压,输出功率应往下调整。由于铁心中的主磁通与 电源电压成正比而随着电源电压的降低而减小,使得初、次级回路的磁耦合作用减弱,若负 载不变则功率不变时,则次级电流将超过额定值,造成初级回路电流也超过额定值,变压器 会损坏 3.变压器能否改变直流电压?为什么? 答:变压器是依据互感原理工作的,直流电压下无互感作用,所以变压器不能改变直流 电压 五、计算题:(9分) 1.一台容量为20KVA的照明变压器,它的电压为6600V20V,问它能够正常供应220V 40W的白炽灯多少盏?能供给cosq=0.6、电压为220V、功率40W的日光灯多少盏? 解:能够正常供应220V、40W的白炽灯数为:20000÷40=500盏 能供给cos=0.6、220V、40W的日光灯数为:20000×06÷40=300盏 第五章检测题(120分钟,满分110分) 、填空题:(每空1分,共29分) 异步电动机根据转子结构的不同可分为绕线_式和_鼠笼_式两大类。它们的工作原理 相同_。鼠笼式电机调速性能较差,绕线_式电机调速性能较好 2.三相异步电动机主要由_定子和_转子两大部分组成。电机的铁心是由相互绝缘的 硅钢_片叠压制成。电动机的定子绕组可以联接成_三角形_或_星形_两种方式 3.旋转磁场的旋转方向与通入定子绕组中三相电流的相序有关。异步电动机的转动方 向与旋转磁场的方向_相同_。旋转磁场的转速决定于旋转磁场的_磁极对数和申源频率_。 4.电动机常用的两种降压起动方法是_Y△降压起动和 器降压起动。 5.若将额定频率为60Hz的三相异步电动机,接在频率为50Hz的电源上使用,电动机的 转速将会_低于额定转速。改变_申源频率或_磁极对数_可以改变旋转磁场的转速。 6.转差率是分析异步电动机运行情况的一个重要参数。转子转速越接近磁场转速,则转 差率越小。对应于最大转矩处的转差率称为临界转差率。 7.降压起动是指利用起动设备将电压适当_降低后加到电动机的定子绕组上进行起动, 待电动机达到一定的转速后,再使其恢复到_额定申压情况_下正常运行。 8.异步电动机的调速可以用改变变 变频_和_变转差率_三种方法来实现。 9.熔断器在电路中起_短路_保护作用;热继电器在电路中起_过载_保护作用 10.多地控制线路的特点是:起动按钮应_并联_在一起,停止按钮应_串联在一起。 、判断下列说法的正确与错误:(每小题1分,共10分) 当加在定子绕组上的电压降低时,将引起转速下降,电流减小。(错) 2.电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比。(对) 3.起动电流会随着转速的升高而逐渐减小,最后达到稳定值。(对) 4.电动机正常运行时,负载的转矩不得超过最大转矩,否则将出现堵转现象。(对)
6 1. 变压器的负载增加时，其原绕组中电流怎样变化？铁心中主磁通怎样变化？输出电压 是否一定要降低？ 答：变压器负载增加时，原绕组中的电流将随之增大，铁心中的主磁通将维持基本不变， 输出电压在电阻性负载和感性负载时都要降低，但在容性负载情况下不一定要降低。 2. 若电源电压低于变压器的额定电压，输出功率应如何适当调整？若负载不变会引起什 么后果？ 答：若电源电压低于变压器的额定电压，输出功率应往下调整。由于铁心中的主磁通与 电源电压成正比而随着电源电压的降低而减小，使得初、次级回路的磁耦合作用减弱，若负 载不变则功率不变时，则次级电流将超过额定值，造成初级回路电流也超过额定值，变压器 会损坏。 3. 变压器能否改变直流电压？为什么？ 答：变压器是依据互感原理工作的，直流电压下无互感作用，所以变压器不能改变直流 电压。 五、计算题：（9 分） 1. 一台容量为20KVA的照明变压器，它的电压为6600V/220V，问它能够正常供应220V、 40W 的白炽灯多少盏？能供给 cos = 0.6 、电压为 220V、功率 40W 的日光灯多少盏？ 解：能够正常供应 220V、40W 的白炽灯数为：20000÷40=500 盏； 能供给 cos = 0.6、220V、40W 的日光灯数为：20000×0.6÷40=300 盏 第五章 检测题（120 分钟，满分 110 分） 一、填空题：（每空 1 分，共 29 分） 1. 异步电动机根据转子结构的不同可分为 绕线 式和 鼠笼 式两大类。它们的工作原理 相同 。 鼠笼 式电机调速性能较差， 绕线 式电机调速性能较好。 2. 三相异步电动机主要由 定子 和 转子 两大部分组成。电机的铁心是由相互绝缘的 硅钢 片叠压制成。电动机的定子绕组可以联接成 三角形 或 星形 两种方式。 3. 旋转磁场的旋转方向与通入定子绕组中三相电流的 相序 有关。异步电动机的转动方 向与旋转磁场的方向 相同 。旋转磁场的转速决定于旋转磁场的 磁极对数和电源频率 。 4. 电动机常用的两种降压起动方法是 Y-Δ降压 起动和 自耦补偿器降压 起动。 5. 若将额定频率为 60Hz 的三相异步电动机，接在频率为 50Hz 的电源上使用，电动机的 转速将会 低于 额定转速。改变 电源频率 或 磁极对数 可以改变旋转磁场的转速。 6. 转差率是分析异步电动机运行情况的一个重要参数。转子转速越接近磁场转速，则转 差率越 小 。对应于最大转矩处的转差率称为 临界 转差率。 7. 降压起动是指利用起动设备将电压适当 降低 后加到电动机的定子绕组上进行起动， 待电动机达到一定的转速后，再使其恢复到 额定电压情况 下正常运行。 8. 异步电动机的调速可以用改变 变极 、 变频 和 变转差率 三种方法来实现。 9. 熔断器在电路中起 短路 保护作用；热继电器在电路中起 过载 保护作用。 10. 多地控制线路的特点是：起动按钮应 并联 在一起，停止按钮应 串联 在一起。 二、判断下列说法的正确与错误：（每小题 1 分，共 10 分） 1. 当加在定子绕组上的电压降低时，将引起转速下降，电流减小。（ 错 ） 2. 电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比。（ 对 ） 3. 起动电流会随着转速的升高而逐渐减小，最后达到稳定值。（ 对 ） 4. 电动机正常运行时，负载的转矩不得超过最大转矩，否则将出现堵转现象。（ 对 ）
5.电动机的额定功率是指电动机轴上输出的机械功率。(对) 6.电动机的转速与磁极对数有关,磁极对数越多转速越髙。(错) 7.采用多地控制时,起动按钮应串联在一起,停止按钮应并联在一起。(错) 8.高压隔离开关是切断和接通高压线路工作电流的开关电器。(错 9.接触器的辅助常开触头在电路中起自锁作用,辅助常闭触头起互锁作用。(对) 10.三相异步电动机在满载和空载下起动时,起动电流是一样的。(错) 三、选择题:(每小题2分,共20分) 相对称绕组在空间位置上应彼此相差(B A、60°电角度;B、120°电角度;C、180°电角度;D、360°电角度 2.自动空气开关的热脱扣器用作(A) A、过载保护;B、断路保护;C、短路保护;D、失压保护。 3.交流接触器线圈电压过低将导致(A) A、线圈电流显著増大;B、线圈电流显著减小;C、铁心涡流显著増大;D、铁心涡 流显著减小。 4.热继电器作电动机的保护时,适用于(D) A、重载起动间断工作时的过载保护;B、频繁起动时的过载保护; C、轻载起动连续工作时的过载保护;D、任何负载、任何工作制的过载保护。 5.三相异步电动机的旋转方向与通入三相绕组的三相电流(C)有关。 A、大小;B、方向:C、相序;D、频率。 6.三相异步电动机旋转磁场的转速与(C)有关。 A、负载大小;B、定子绕组上电压大小;C、电源频率;D、三相转子绕组所串电阻 的大小。 7.三相异步电动机的最大转矩与(B) A、电压成正比;B、电压平方成正比;C、电压成反比;D、电压平方成反比。 8.三相异步电动机的起动电流与起动时的(B) A、电压成正比;B、电压平方成正比;C、电压成反比;D、电压平方成反比。 9.能耗制动的方法就是在切断三相电源的同时(D) A、给转子绕组中通入交流电:B、给转子绕组中通入直流电 C、给定子绕组中通入交流电;D、给定子绕组中通入直流电。 10.Y-△降压起动,由于起动时每相定子绕组的电压为额定电压的1.732倍,所以起动转 矩也只有直接起动时的(A)倍。 A、1/3 B、0.866;C、3;D、1/9。 四、问题:(每小题3分,共30分) 三相异步电动机在一定负载下运行时,如电源电压降低,电动机的转矩、电流及转速 有何变化? 答:当电源电压降低时,T↓→(由于负载转矩并没变,所以平衡被打破)n↓→s↑→h ↑→T↑→(当电磁转矩重新和负载转矩达到平衡时,电动机转速n^不再下降),稳定下 来并低于前面的转速n 2.三相异步电动机在正常运行时,如果转子突然被卡住,试问这时电动机的电流有何变 化?对电动机有何影响 答:这时电动机的电流由于堵转而急速增大,可达正常运行时电流的4~7倍,因此不迅 速关断电源时,电机将因过流很快烧损。 3.三相异步电动机在额定状态附近运行,当(1)负载增大;(2)电压升高;(3)频率 增大时,试分别说明其转速和电流作何变化? 答:①负载増大时,电动机转速下降,电流增大;②电压升高时,转速增大,电流减小 7
7 5. 电动机的额定功率是指电动机轴上输出的机械功率。（ 对 ） 6. 电动机的转速与磁极对数有关，磁极对数越多转速越高。（ 错 ） 7. 采用多地控制时，起动按钮应串联在一起，停止按钮应并联在一起。（ 错 ） 8. 高压隔离开关是切断和接通高压线路工作电流的开关电器。（ 错 ） 9. 接触器的辅助常开触头在电路中起自锁作用，辅助常闭触头起互锁作用。（ 对 ） 10. 三相异步电动机在满载和空载下起动时，起动电流是一样的。（ 错 ） 三、选择题：（每小题 2 分，共 20 分） 1. 三相对称绕组在空间位置上应彼此相差（ B ） A、60°电角度； B、120°电角度； C、180°电角度； D、360°电角度。 2. 自动空气开关的热脱扣器用作（ A ） A、过载保护； B、断路保护； C、短路保护； D、失压保护。 3. 交流接触器线圈电压过低将导致（ A ） A、线圈电流显著增大； B、线圈电流显著减小； C、铁心涡流显著增大； D、铁心涡 流显著减小。 4. 热继电器作电动机的保护时，适用于（ D ） A、重载起动间断工作时的过载保护； B、频繁起动时的过载保护； C、轻载起动连续工作时的过载保护； D、任何负载、任何工作制的过载保护。 5. 三相异步电动机的旋转方向与通入三相绕组的三相电流（ C ）有关。 A、大小； B、方向； C、相序； D、频率。 6. 三相异步电动机旋转磁场的转速与（ C ）有关。 A、负载大小； B、定子绕组上电压大小； C、电源频率； D、三相转子绕组所串电阻 的大小。 7. 三相异步电动机的最大转矩与（ B ） A、电压成正比； B、电压平方成正比； C、电压成反比； D、电压平方成反比。 8. 三相异步电动机的起动电流与起动时的（ B ） A、电压成正比； B、电压平方成正比； C、电压成反比； D、电压平方成反比。 9. 能耗制动的方法就是在切断三相电源的同时（ D ） A、给转子绕组中通入交流电； B、给转子绕组中通入直流电； C、给定子绕组中通入交流电； D、给定子绕组中通入直流电。 10. Y-Δ降压起动，由于起动时每相定子绕组的电压为额定电压的 1.732 倍，所以起动转 矩也只有直接起动时的（ A ）倍。 A、1/3； B、0.866； C、3； D、1/9。 四、问题：（每小题 3 分，共 30 分） 1. 三相异步电动机在一定负载下运行时，如电源电压降低，电动机的转矩、电流及转速 有何变化？ 答：当电源电压降低时，T↓→（由于负载转矩并没变，所以平衡被打破）n↓→s↑→I1 ↑→Tˊ↑→（当电磁转矩重新和负载转矩达到平衡时，电动机转速 nˊ不再下降），稳定下 来并低于前面的转速 n。 2. 三相异步电动机在正常运行时，如果转子突然被卡住，试问这时电动机的电流有何变 化？对电动机有何影响？ 答：这时电动机的电流由于堵转而急速增大，可达正常运行时电流的 4～7 倍，因此不迅 速关断电源时，电机将因过流很快烧损。 3. 三相异步电动机在额定状态附近运行，当（1）负载增大；（2）电压升高；（3）频率 增大时，试分别说明其转速和电流作何变化？ 答：①负载增大时，电动机转速下降，电流增大；②电压升高时，转速增大，电流减小；
③频率增大时,旋转磁场转速增大,电动机转速也増大,转差率减小,相对切割速度减小, 转子电流相应减小,定子电流随之减小。 4.有的三相异步电动机有380220V两种额定电压,定子绕组可以接成星形或者三角形, 试问何时采用星形接法?何时采用三角形接法? 答:当电源线电压为380V时,定子绕组应接成星形;当电源线电压为220V时,定子绕 组应接成三角形,这样就可保证无论作什么样的联接方法,各相绕组上的端电压不变。 5.在电源电压不变的情况下,如果将三角形接法的电动机误接成星形,或者将星形接法 的电动机误接成三角形,其后果如何? 答:电源电压不变的情况下,若误将三角形接法的电动机误接成星形,则将由于电压下 降太多而使电机不能正常工作,若将星形接法的电动机误接成三角形,则将各相绕组上加的 电压过高而造成电机烧损 6.三相异步电动机采用降压起动的目的是什么?何时采用降压起动? 答:降压起动的目的是减少起动电流,一般在不符合。3电源变压器容量KVA的 Ix44×电动机功率(KW) 条件下应采取降压起动 7.如何改变单相异步电动机的旋转方向? 答:只要改变电容与绕组的联接位置即可,即电容与绕组1相联时为正转,与绕组2相 联时就为反转。 8.自动空气开关具有哪些保护功能? 答:自动空气开关具有短路保护、失压和欠压保护、过载保护等功能。 9.高压隔离开关和高压断路器是如何在高压控制线路中配合操作的? 答:接通电路时,应先闭合高压隔离开关,再闭合高压断路器;切断电路时,应先断开 高压断路器,再断开高压隔离开关。 10.接触器除具有接通和断开电路的功能外,还具有哪些保护功能? 答:接触器除具有接通和断开电动机主电路的功能外,还具有失压和欠压保护功能。 五、计算与设计题:(共21分) 1.某45KW三相异步电动机的额定电压为380V,额定转速为950r/min,过载系数为1.6。 求(1)N、TM;(2)当电压下降至300V时,能否带额定负载运行? 4.5 解:①Tx=9550509452N·mTM=T·16=452×1.6=724N·m ②由于电磁转矩与电压的平方成正比,即TM′=0.7892TM=45.N·m<TN 所以当电压下降至300V时,该电动机不能带额定负载运行。 2.要求设计一个两台电动机顺序控制电路:M1起动后,M2才能起动:M2停转后,M1才 能停转。 KM2 SB KMI 2 两台电动机顺序控制电路的辅助电路图
8 ③频率增大时，旋转磁场转速增大，电动机转速也增大，转差率减小，相对切割速度减小， 转子电流相应减小，定子电流随之减小。 4. 有的三相异步电动机有 380/220V 两种额定电压，定子绕组可以接成星形或者三角形， 试问何时采用星形接法？何时采用三角形接法？ 答：当电源线电压为 380V 时，定子绕组应接成星形；当电源线电压为 220V 时，定子绕 组应接成三角形，这样就可保证无论作什么样的联接方法，各相绕组上的端电压不变。 5. 在电源电压不变的情况下，如果将三角形接法的电动机误接成星形，或者将星形接法 的电动机误接成三角形，其后果如何？ 答：电源电压不变的情况下，若误将三角形接法的电动机误接成星形，则将由于电压下 降太多而使电机不能正常工作，若将星形接法的电动机误接成三角形，则将各相绕组上加的 电压过高而造成电机烧损。 6. 三相异步电动机采用降压起动的目的是什么？何时采用降压起动？ 答：降压起动的目的是减少起动电流，一般在不符合 电动机功率（ ） 电源变压器容量（ ） 4 KW KVA 4 St 3 + N I I 的 条件下应采取降压起动。 7. 如何改变单相异步电动机的旋转方向？ 答：只要改变电容与绕组的联接位置即可，即电容与绕组 1 相联时为正转，与绕组 2 相 联时就为反转。 8. 自动空气开关具有哪些保护功能？ 答：自动空气开关具有短路保护、失压和欠压保护、过载保护等功能。 9. 高压隔离开关和高压断路器是如何在高压控制线路中配合操作的？ 答：接通电路时，应先闭合高压隔离开关，再闭合高压断路器；切断电路时，应先断开 高压断路器，再断开高压隔离开关。 10. 接触器除具有接通和断开电路的功能外，还具有哪些保护功能？ 答：接触器除具有接通和断开电动机主电路的功能外，还具有失压和欠压保护功能。 五、计算与设计题：（共 21 分） 1. 某 4.5KW 三相异步电动机的额定电压为 380V，额定转速为 950r/min，过载系数为 1.6。 求（1）TN、TM；（2）当电压下降至 300V 时，能否带额定负载运行？ 解：① N m T T N m n P T M N N N N = = 45.2 • = •1.6 = 45.21.6 = 72.4 • 950 4.5 9550 9550 ②由于电磁转矩与电压的平方成正比，即 TM′=0.7892TM=45.1N·m<TN 所以当电压下降至 300V 时，该电动机不能带额定负载运行。 2. 要求设计一个两台电动机顺序控制电路：M1 起动后，M2 才能起动；M2 停转后，M1 才 能停转。 解： FR KM1 SB2 SB1 KM2 KM2 KM1 两台电动机顺序控制电路的辅助电路图 SB3 KM2 KM1 FU2 KM2