=10×103/（220×84.5%）A =（220-172.87）/0.316A =53.79 A =149.16A 额定电枢电流 IqN=IN-IfN （2）因为负载转矩未变 =（53.79-1.17）A T=T’（磁通改变前后电磁转矩未变） =52.62 A CTФNIaN=CTIa’Ф’=CTIa’ ×85%×ФN 额定时电枢电动势 EaN=UN-Ra?IaN Ia’=IaN/85%=52.62/85%A=61.91A =（220-0.316×52.62）V Ea’=UN-RaIa’ =203.37V =（220-0.316×61.91）V （1）磁通突然减少瞬时，转速因惯性未变 =200V 此时 Ea∝φ 因 EaN=CenNФN Ea=EaN×85% Ea’=Cen’Ф’= Cen’ФN85% =203.37×85% EaN/Ea=CenNФN/ Cen’ФN85% =172.87V 所以n’=Ea’nN/Ea?0.85=200×1500/（203.37×0.85） 因 UN=Ea+RaIa，所以 =1735r/min Ia=（UN-Ea）/Ra
2．KM1、KM2分别为控制电机正反转的接触器，KM3为控制能耗制动的接触器。
工作过程：假若SB2为正转起动按钮，按下SB2，KM1得电，电机得电正转运行。停止时，按下停止按钮SB1，KM1断电，电机断开交流电源，同时KM3得电，接通直流制动电路，电机制动减速运行。并且时间继电器KT也得电，经过一段延时后，时间继电器的通电延时断开常闭触点断开，KM3断电，电机制动结束。
反转时，SB3为起动按钮。制动过程同上。
五、设计题
试卷四
一、填空题（10×3分）
1．直流电机包括 和 两类。接用电器，这样拉闸后刀片与电源隔离，在电路中，绕组较 。 二者在结构上没有本质区别，只是由于 用电器件不带电，保证安全。 二、判断题（10×2分） 不同，得到相反的能量转变过程。所以直6．按钮用来短时间接通或断开小电1．频敏电阻器是一种自身阻值能随频流电机是一种双向的能量转换装置，即电流，常用于 电路， 色表示起动， 率变化而变化的三相铁芯绕组装置，主要机具有 。 色表示停止。 用于绕线式电机的起动。（ ）
2．直流电机的励磁方式7．熔断器用于 保护，热继电器2．起动电阻和调速电阻可以相互替有： 、 、 、 。 用于 保护，它们都是利用 来代。（ ）
3．变压器的基本结构是由 迭成工作的。 3．单相电机的最大特点是不能自行起的铁芯和 构成。 8．自动空气开关又称 开关或 动。但如果有初始转动，则可以起动。（ ）
4．异步电机是靠 变化来适应开关，它是既能通断电路，又能进4．直流电动机的起动方法有直接起负载变化的。 行 、 、 、 保护。 动、电枢回路串电阻起动降压起动。（ ）
5．刀开关安装时，手柄要向 装，9．交流接触器主要由 、 、 5．忽略变压器的漏磁通时，主磁通是不得 装或 装，否则手柄可能因动组成。 个常量。（ ） 6．单相电机多用于家电下落而引起 ，造成人身和设备安全10．电流继电器的线圈应 联在电方面。（ ） 事故。接线时，电源线接在 端， 端路中，绕组较 ，电压继电器的线圈应
7．直流电磁铁与交流电磁铁的区别之一是是否有振动和噪声。“自转”。（ ） （ ） 9．中间继电器主要用途是：信号传递和放大，实现多路同时
8．伺服电机的结构及原理类似单相电机。不同处在于是否有控制，起到中间转换作用。（ ） 10．异步电机只有转子转速和磁场转速存在差异时，才能运行。（ ） 三、简答题（4×5分）
1．为了降低并励电动机的起动电流而降低电源电压，可以吗？说明理由。
2．变压器一次绕组的电阻一般很小，为什么在一次绕组上加额定的交流电压，线圈不会烧毁？若在一次绕组加上与交流电压数值相同的直流电压，会产生什么后果？这时二次绕组有无电压输出？
3．什么是步进电动机的步角距？一台步进电机可以有两个步角距，例如30/1.50，这是什么意思？什么是单三拍、六拍和双三拍工作方式？
4．何为热继电器的整定电流，如何调节？热继电器的热元件和触头在电路中如何连接？热继电器会不会因电动机的起动电流过大而动作？为什么在电动机过载时会动作？
n（S） A nN B TN C T 四、分析题（2×10分）
1.已知异步电动机的固有机械特性曲线如下: （1）画出降低电源电压U1后新曲线。 （2）增加转子回路电阻R2后新曲线。
（3）标出上述参数改变后电机的新稳定工作点。
2．比较下图a、b的区别。并解释自锁、互锁的概念及作用。
（4）在图上标出起动转矩TQ、最大转矩Tm、临界转差率Sm。 （5）改变U1及增加R2算是调速吗？它们适用于什么类型的电动机？
（6）指出电动机的稳定工作区。 五、设计题（10分）
.某机床的液压泵电动机M1和主电机M2的运行情况，有如下的要求：
（1）必须先起动M1，然后才能起动M2。 （2）M2可以单独停转。
（3）M1停转时，M2也应自动停转。
试卷四答案
一、填空题 1．发电机、电动机、外部条件、可逆性 2．他励、并励、串励、7．短路 、过载 、电流的热效应 8．空气 开关、自动 开复励 3．硅钢片、绕组 4．转速 关、短路、过载、失压、欠压保护
5．上 、倒 装、平 装、误合闸 、上 端、下 端 6．控9．电磁系统、触头系统、灭弧系统 10．串联、短粗、并联、制 电路、绿 色、红 色 细长
二、判断题1．√2．×3．√4．√5．√6．√7．√8．√9．√10．√ 三、简答题
1．不可以。并励电机的励磁绕组和电枢绕组为并联关系，当降低电枢电压时，励磁绕组电压同时被降低，此时，将建立不起来电机起动所需的励磁磁场，导致电机不能起动。
2．当变压器一次侧加额定交流电压时，一次绕组内将感应有较高的反电势，尽管变压器一次绕组电阻较小，线圈不会烧毁。 当一次绕组加相同的直流电时，因电压不会交变，因而绕组内没有感应电势，二次侧无电压输出。时间较长变压器将发热烧毁。 3．步角距是指步进电机每次切换控制绕组脉冲时，转子转过的角度。
30/1.50是指该电机有两个步角距，即转子做成许多齿且定子每个磁极上做多个小齿。
单三拍：单是指每次只有一相绕组通电，三拍是指经过三次切换控制绕组的电脉冲为一个循环。 双三拍：双即每次有两相绕组通电。
六拍：是指经过六次切换控制绕组的电脉冲为一个循环。
4．整定电流是指热继电器长期不动作的最大电流。其值等于电机的额定电流。 热元件串联在主电路中的电机定子通电回路中。触头串联在控制电路总干路中。
热继电器不会因电动机的起动电流过大而动作。因为，电机起动时间一般较短，而热继电器利用电流热效应工作，需要一个滞后时间才能动作。
n（S） A nN a Sm b B （2） （1） TN TQ C Tm T 四、分析题 1．（1）如曲线（1） （2）如曲线（2）
（3）U1改变后新工作点为a点。R2改变后新工作点为b点。 （4）如图示。 （5）改变U1和R2均为调速。改变U1适用于笼型和绕线型电机，改变R2只适用于绕线型电机。
（6）稳定工作区为AB区间直线段。
五、设计题
2．a图可实现单独正转和单独反转，因控制电路无机械互锁，不能实现正反转的直接切换。而b图增加了机械互锁环节，既能正转、反转，也能实现正反转的直接切换。
自锁：即线圈在松开起动按扭后仍能通过并联在起动按钮旁边的自身常开触头继续得电。如a图SB2、SB3旁边并联的KM1、KM2。
互锁：即两个线圈的得电回路中相互串联对方的自身常闭触头或对方的起动按钮的常闭触头。如b图的KM1、KM2常闭触头，SB2、SB3的常闭触头接法。
6、常用的低压电器是指工作电压在交流 V以下、直流 V以下的电器。
7、三相同步电动机所带的负载越轻，转子转速 。交流伺服
电动机消除“自转”所采用的方法是 。
8、三相异步电动机进行变极调速时，将定子绕组串联时，磁极对数 （大或小），电动机可以 （高或低）速；定子绕组联结方式有△或YY，
的联结方式可以使电动机高速运行
9、熔断器用于 保护，热继电器用于 保护，它们都是利用
来工作的。 10．电机是以 和 定律为理论基础的。 11．直流电动机按照电枢绕组和励磁绕组的联接方式不同可分为： 、 、 和复励电动机。 二、判断题：（10分）
1．直流发电机线圈中的感应电势是交变的。（ ）
2．直流电机的电枢铁芯由于在直流状态下工作，通过的磁通是
不变的，因此完全可以用整块的磁材料构成，不必用硅钢试卷五 片叠成。（ ）
3．不论是直流发电机或是直流电动机中，其换向极绕组总是和一、填空题：（30分）
电枢绕组相串联。（ ）
1．三相异步电动机的制动方法列举出三种方法：
4．电流、电压互感器属于特殊变压器。电压互感器二次侧应禁制动、 制动、 制动。
止开路，电流互感器二次侧禁止短路。（ ）
2．直流发电机中的电磁转矩方向与发电机的旋转方
5．Y，y8联接组的变压器，原、副绕组对应的相电压相位差是向 ，因此电磁转矩为 转矩，与原
240°。（ ） 动机的拖动转矩相平衡。
6．三相异步电动机进行降压起动时，起动电流变小，起动转矩3．直流电机的电枢反应为
变大。（ ） ，对电机的影响有
7．三相异步电动机为交流电机，同步电机为直流电机。（ ）
、 。
8．异步电机转子的转速永远小于旋转磁场的转速。（ ） 4．改变直流电动机旋转方向的方法有：（1）将 反接，
9．刀开关安装时，手柄要向上装。接线时，用电器接在上端，
使
下端接电源线。 电流方向改变；（2）将 反接，使 电（ ）
流方向改变。
10．正在运行的三相异步电动机突然一相断路，电动机会停下5．变压器的铁芯，按其结构形式分为 和 来。（ ） 两种。为了减少 和 ，变压器的铁芯一般采用0.35mm厚的 叠装而成的。
三、简答题：（25分）
1． 简述变压器的磁势平衡方程式的含义，并说明其实质就是什么？
（5分）
2． 试简述三相异步电动机的工作原理。说明什么是“异步”？（5
n a TL T 2．一台笼型异步电动机技术数据如下：P KW，nN=1450r/min, N=55 分）
3、请写出三相异步电动机有哪两种人为机械特性？并在下列图中画出两种人为机械特性曲线（5分）
4．画出热继电器的热元件和触头的符号，并标出文字符号，各连接在什么电路中？（4分）热继电器会不会因电动机的起动电流过大而立即动作？(3分)对于定子绕组是△形连接的异步电动机应如何选择热继电器？ (3’分)
四、计算题：(2*10分)
1．直流他励电动机，PN =22kW，UN =220V，IN =118.3A，nN =1000r/min，Ra =0.145Ω，试计算：阻力转矩为0.8TN时，电动机稳定运行时的转速为多少？（5分）阻力转矩为0.8TN时，在电枢回路串入0.73Ω的电阻，问稳定时电机的转速？（5分）
FU
IN=20A,
UN=380V,接法：三角形连接，IQ/IN=7，TQ/TN=1.4，试求：（1）额定转矩TN ；
（2）如采用“星-三角”起动，起动电流是多少？能否半载（TL= TN /2）起动？ 五、分析题：（15分）
1、什么叫自锁？试设计一简单带自锁的电机起动与停止控制电路。（5分） Q FU
KM
FR M3~
试卷五答案
Q FU FR SB1 SB3 KM2 SB2 KM1 KM1 SB2 SB3
FR KM2 KM2 KM1 M 3～ KM1 KM2 2、
什么叫互锁？有几种形式？ 试分析下图的控制原理。（10分）
一、填空题：（30’） 1、能耗制动 反接制动 回馈制动 2、相同 驱动 3、电枢磁场对主磁场的影响 使气隙磁场发生畸变 对主磁场起附加去磁作用4、电枢绕组端电压 励磁绕组两端 5、心式 壳式 铁心损耗 涡流损耗 硅钢片 6、1000 1200 7、不变 增加转子内阻8、大 低 YY9、短路保护 过载保护 电流的热效应10、电磁感应 电磁力 11、串励、并励、他励
二、判断题：（10’）
1、√2、3、√4、?5、?6、?7、?8、√9、?10、?
3、请写出三相异步电动机有哪两种人为机械特性？并在下列图中画出两种人为机械特性曲线（5’）
三、简答题：（25’）
3． 简述变压器的磁势平衡方程式的含义，并说明其实质就是什么？
（5’） 答：变压器的磁势平衡方程式的含义是变压器空载时产生的磁势与负载时一次侧与二次侧合成的磁势相等，其实质就是空载时与负载时主磁通保持不变。
4． 试简述三相异步电动机的工作原理。说明什么是“异步”？（5’）
答：三相电通给定子绕组，产生旋转磁场，静止的转子相对于旋转磁场有一个相对的切割磁力线的运动，产生感应电动势，产生感应电流，转子绕组上有了电流，在磁场中有会受到电磁力的作用，形成电磁转矩T，克服阻转矩，驱动转子旋转起来，实现了电能转换成机械能的目的。“异步”是指转子转速与旋转磁场的同步转速不等。
答：人为机械特性是降低电源电压和转子串电阻
4．画出热继电器的热元件和触头的符号，并标出文字符号，各连接在什么电路中？（4’）热继电器会不会因电动机的起动电流过大而立即动作？(3’)对于定子绕组是△形连接的异步电动机应如何选择热继电器？ (3’)
答：FR：热继电器，热元件连接在主电路中和触头连接在控制电路中。不会因电动机的起动电流过大而立即动作，因为它具有热惯性。对于定子绕组是△形连接的异步电动机应选择三相结构带断相保护的热继电器 四、计算题：(2*10’)
1．解：(1)根据U=Ea+IaRa n/nN = Ea/Ea N 所以n=676r/min 所以Ea N=UN - IN Ra=202.8(v) 2． 解：TN =9.55 PN / nN= 362.2（N.M） T=T2=0.8TN ，所以Ia’=0.8 IN IS’=1/3IS =1/3?7?20=46.7（A） Ea=UN - 0.8IN Ra=206.2(v) TS’=1/3TS =1/3?1.4 TN < TN /2,所以不能半载起动。 n/nN = Ea/Ea N 所以n=1016.8 r/min (2) Ea=UN - 0.8IN (Ra+0.73)=137.2(v) 五、分析题：（15’）
1、什么叫自锁？试设计一简单带自锁的电机起动与停止控制电路。（5’）
答：自锁就是交流接触器自身的常开辅助触头与起动按钮并联，保证自身的线圈一直得电。设计可与简单的连动控制相仿。 2、什么叫互锁？有几种形式？试分析下图的控制原理。（10’）
答：互锁指两个交流接触器的常闭辅助触头串接在对方的线圈支路中，保证两个线圈不能同时得电。有机械互锁和电气互锁。控制原理如下： 按下SB2，KM1线圈得电 KM1主触头闭和 电动机正转 KM1辅助常开触头闭和形成自锁 按下SB3，KM1线圈失电
KM1辅助常闭触头分断，KM2线圈不能得电
KM1主触头分断
KM1辅助常闭触头闭和，KM2线圈得电
KM2主触头闭和 电动机反转
KM2辅助常闭触头分断，KM1线圈不能得电 试卷六 一、填空题：（30分） 1．直流电机主要由 和 组成，电枢有 、
、 。2．低压电器基本结构是 、 和灭弧装置。 3．在直流电机中改善换向的目的是 ，改善换向的具体方法有 和正确使用电刷
4．原绕组为660匝的单相变压器，当原边电压为220伏时，要求副边电压是127伏，则该变压器副边匝数为 。 5．变压器空载试验的目的是测定 、 以及 等参数。6．自耦变压器的低压绕组就是 的一部分，其原边和副边既有电的联系，又有 的联系。7．在交流接触器的铁心上一定要安装 ，目的是
。8． 单相异步电动机通电后所产生的磁场是 磁场，它的特殊点是 。9．三相异步电动机当电磁转矩T达到最大转矩Tm时，此时转差率为Sm叫 ，当电源电压下降时，Tm的变化是 ，Sm的变化是 ；电动机最终稳定运行机械特性曲线中 段，其转差率S的区域是 。10、一台步进电动机通电方式为U V W U... ... U V W U... ... ,此运行方式为 ，若转子齿数为4齿，则它的步距角是 度。11、绕线型异步电动机起动方法有 、
，所以它们适用的场所是 。 ，起动转矩 （变大或变小）二、判断题：（10分）
1．降压调速适用于并励直流电动机。 （ ） 2．按钮用来短时间接通或断开小电流，常用于控制电路，绿色表示起动，红色表示停止。 （ ） 3．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。 （ ）
4．变压器的短路试验，为了试验的安全和仪表选择的方便，可低压边加电压，高压边短路。 （ ）5．换向器是直流电机特有的装置。 （ ）6．机械特性表征转速和电磁转矩的关系，直流电动机的机械特性是一条直线 。（ ）7．三相异步电动机在起动的瞬间，由于某种原因，定子的一相绕组断路，电动机还能起动，但是电动机处于很危险的状态，电动机很容易烧坏。 （ ）8． 三相异步电动机在运行时，定子绕组由Y形切换成YY形，电动机将由高速运行变成低速运行。 （ ）9、在直流电动机起动时，采用电枢串电阻起动，在起动中过程为了快速起 动和减小电阻引起的损耗，必须将电阻直接切除掉。 （ ）10、变压器只适用于交流电路。 （ ） 三、简答题：（25分）
1、简述直流电动机的工作原理。（5`）
2、画出电流互感器的接线图，说明其使用注意事项（5’）
3、图为一单相异步电动机，试问它能否起动，若不能，为什么？应该怎样改进（在图中画出来）。（5＇）
∽U
A IA
4、笼型异步电动机通常采用什么方法起动？起动性能如何？ 适用于什么场所？
5、什么叫堵转？它有什么危害？在电动机的工作状态中什么时刻也可以认为是“堵转”？（8分）
四、计算题：(15分)
1．直流电动机的感应电势Ea =230V，电枢电流Ia =45A，转速n =900r/min，求该电动机的电磁功率P和电磁转矩T。（5’） 2．一台笼型异步电动机技术数据如下：PN=55 KW，nN=1450r/min, IN=20A, UN=380V,接法：三角形连接，IQ/IN=7，TQ/TN=1.4，试求：（1）额定转矩TN ；
（2）如采用自耦变压器起动，要求半载时能起动，其起动电流至少为多少？自耦变压器应采用多大抽头？ 五、分析题：（20分）