专题二十三 单相异步电动机的基本原理（专项练习） -河南省对口招生《电压与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

专题二十三 单相异步电动机的基本原理 一、填空题 1.单相异步电动机按防护方式可分为开启式、防护式、封闭式、防爆式、潜水式、______等。 2.定子铁心的紧固方式中，______工艺是将铁心叠齐后与铝壳同时压铸成整体。 3.转子绕组一般采用______，通常用铝压铸而成。 4.含油轴承分为球形和______两种，后者对电动机同心度要求较高。 5.离心开关在转子转速达到同步转速的______时，会切除启动绕组。 6.PTC启动器中，电阻急剧增大的温度点称为______。 7.单相异步电动机的定子绕组通常分为工作绕组和______。 8.机座型号按轴中心线高表示时，常见规格有36、40、50、______（单位mm）等。 9.圆形旋转磁场的产生需要两相绕组磁通势幅值相等且电流相位差为______。 10.单相绕组通入交流电产生的磁场称为______，其轴线固定不变。 二、判断题 1.钢板结构的机座由1.5~2.5mm厚的薄钢板卷制而成，近年多采用一次冲压成形。（ ） 2.铸铝机座通常带有散热筋，与端盖用螺栓紧固。（ ） 3.滚珠轴承价格低、噪声小，但寿命较短。（ ） 4.启动继电器的吸铁线圈串联在启动绕组回路中。（ ） 5.椭圆形旋转磁场每极磁通大小随时间变化，包含脉振磁场分量。（ ） 6.洗衣机的电动机通常无机座，端盖直接固定在定子铁心上。（ ） 7.定子铁心采用相互绝缘的电工钢片叠成，目的是减少铜损。（ ） 8.PTC启动器在电机停止后，约2~3分钟可重新启动，适配电冰箱的停机要求。（ ） 9.脉振磁场中，静止转子因无相对运动，不会产生感应电流和电磁力。（ ） 10.正弦绕组可减少谐波，常用于单相异步电动机的定子绕组。（ ） 三、选择题 1.下列属于单相异步电动机按冷却方式分类的是（ ） A.防护式 B.外风扇自冷 C.分相式 D.机座带底脚 2.定子铁心外压装的常见方式不包括（ ） A.扣片扣紧 B.氩弧焊焊接 C.铜铆钉铆接 D.与铝壳压铸一体 3.下列专用电机中，机座与压缩机一起密封在罐内的是（ ） A.电风扇电机 B.电冰箱电机 C.洗衣机电动机 D.电吹风电机 4.含油轴承中，具有自定位作用、装配要求低的是（ ） A.球形轴承 B.圆柱形轴承 C.滚珠轴承 D.锥形轴承 5.PTC启动器的最大阻值与最小阻值之比可达（ ） A.100 B.500 C.1000 D.2000 6.机座型号按机壳外径表示时，适用于凸缘安装的规格是（ ） A.56mm B.71mm C.90mm D.12.5mm 7.单相异步电动机无法自行启动的根本原因是（ ） A.转子无绕组 B.脉振磁场不产生电磁力 C.电源电压不足 D.定子绕组短路 8.下列关于圆形旋转磁场的说法正确的是（ ） A.磁通势幅值不等 B.电流相位差60° C.每极磁通不变 D.启动转矩较小 9.定子绕组采用高强度聚酯漆包线的目的是（ ） A.减少谐波 B.提高绝缘性能 C.降低电阻 D.增加匝数 10.离心开关安装在（ ） A.定子铁心上 B.轴伸端盖内侧 C.机座外部 D.转子绕组中 11.下列不属于PTC启动器优点的是（ ） A.无触点 B.有电火花 C.耐振动 D.体积小 12.转子铁心采用定子冲片内圆冲下的硅钢片，目的是（ ） A.减少材料浪费 B.提高磁导率 C.降低铁损 D.增加转速 13.两相绕组空间位置相差的电角度是（ ） A.60° B.90° C.120° D.180° 14.铸铁机座的特点是（ ） A.不带散热筋 B.用长螺栓紧固端盖 C.常用于小功率电机 D.带有散热筋 15.电磁转矩T与磁通Φ₁、Φ₂及相位差φ的关系为（ ） A.T=KΦ₁Φ₂cosφ B.T=KΦ₁Φ₂sinφ C.T=K(Φ₁+Φ₂)sinφ D.T=K(Φ₁-Φ₂)cosφ 16.下列电机中，机座特殊且与压缩机密封在一起的是（ ） A.电风扇电机 B.电冰箱电机 C.洗衣机电动机 D.电吹风电机 17.含油轴承的主要特点是（ ） A.径向间隙小 B.价格高 C.噪声小 D.寿命长 18.启动绕组的作用是（ ） A.维持电机运行 B.产生脉振磁场 C.改善启动性能 D.降低运行噪声 19.机壳外径为16mm的机座，其固定方式是（ ） A.底脚安装 B.凸缘或凹槽安装 C.端盖螺栓固定 D.焊接固定 20.脉振磁场中，转子在外力推动后能持续转动的原因是（ ） A.磁场变为旋转磁场 B.转子产生涡流 C.定子磁场消失 D.电源频率变化 21.下列关于正弦绕组的说法正确的是（ ） A.增加谐波 B.常用于转子绕组 C.减少谐波 D.用普通漆包线绕制 22.启动继电器的动合触点串联在（ ） A.工作绕组回路 B.启动绕组回路 C.电容回路 D.电源回路 23.无取向冷轧硅钢片适用于（ ） A.性能要求较低的电机 B.转子铁心 C.性能要求较高的电机 D.机座制造 24.单相异步电动机的支撑部分不包括（ ） A.机座 B.端盖 C.轴承 D.定子 25.圆形旋转磁场与椭圆形旋转磁场的主要区别是（ ） A.转速不同 B.每极磁通是否变化 C.相位差不同 D.绕组匝数不同 四、简答题 1.简述单相异步电动机产生旋转磁场的条件及过程。 2.比较离心开关、启动继电器和PTC启动器的适用场景。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题二十三 单相异步电动机的基本原理 一、填空题 1.单相异步电动机按防护方式可分为开启式、防护式、封闭式、防爆式、潜水式、______等。 答案：潜油式 解析：防护方式是重要分类依据，除上述类型外，还包括潜油式，适用于特定油浸环境。 2.定子铁心的紧固方式中，______工艺是将铁心叠齐后与铝壳同时压铸成整体。 答案：内压装 解析：内压装工艺简化了装配流程，将铁心与铝壳一体化压铸，适用于批量生产。 3.转子绕组一般采用______，通常用铝压铸而成。 答案：笼型绕组 解析：笼型绕组结构简单，铝压铸工艺成本低，能满足感应电流产生电磁力的需求。 4.含油轴承分为球形和______两种，后者对电动机同心度要求较高。 答案：圆柱形 解析：圆柱形含油轴承装配难度大，但噪声较小，适用于对静音要求高的场景。 5.离心开关在转子转速达到同步转速的______时，会切除启动绕组。 答案：70% 解析：此转速下启动过程接近完成，切除启动绕组可避免其长期工作导致的能量损耗。 6.PTC启动器中，电阻急剧增大的温度点称为______。 答案：居里点（Tc） 解析：居里点是PTC特性的关键参数，低于该温度电阻低，高于则剧增，实现启动控制。 7.单相异步电动机的定子绕组通常分为工作绕组和______。 答案：启动绕组 解析：两相绕组配合产生旋转磁场，启动绕组改善启动性能，工作绕组维持运行。 8.机座型号按轴中心线高表示时，常见规格有36、40、50、______（单位mm）等。 答案：56 解析：轴中心线高是机座型号的一种表示方法，56mm是其中一个标准规格，用于底脚安装。 9.圆形旋转磁场的产生需要两相绕组磁通势幅值相等且电流相位差为______。 答案：90° 解析：此条件下每极磁通不变，与三相对称旋转磁场性质相同，能产生最大启动转矩。 10.单相绕组通入交流电产生的磁场称为______，其轴线固定不变。 答案：脉振磁场 解析：该磁场大小和方向随电流周期变化，但轴线固定，导致电机无法自行启动。 二、判断题 1.钢板结构的机座由1.5~2.5mm厚的薄钢板卷制而成，近年多采用一次冲压成形。（ ） 答案：正确 解析：钢板机座工艺简便，一次冲压成形与端盖一体化的结构正在普及，降低了生产成本。 2.铸铝机座通常带有散热筋，与端盖用螺栓紧固。（ ） 答案：错误 解析：铸铝机座往往不带散热筋，常通过加强筋加固，端盖用长螺栓紧固，与铸铁机座不同。 3.滚珠轴承价格低、噪声小，但寿命较短。（ ） 答案：错误 解析：滚珠轴承价格较高、噪声大，但寿命长；含油轴承价格低、噪声小但寿命短，两者特点相反。 4.启动继电器的吸铁线圈串联在启动绕组回路中。（ ） 答案：错误 解析：启动继电器的吸铁线圈串联在工作绕组回路中，通过工作电流变化控制启动绕组通断。 5.椭圆形旋转磁场每极磁通大小随时间变化，包含脉振磁场分量。（ ） 答案：正确 解析：椭圆形旋转磁场由脉振磁场和圆形旋转磁场合成，每极磁通大小随时间变化，启动转矩较小。 6.洗衣机的电动机通常无机座，端盖直接固定在定子铁心上。（ ） 答案：正确 解析：专用电动机结构特殊，洗衣机电机为简化设计，省去机座，端盖直接与定子铁心连接。 7.定子铁心采用相互绝缘的电工钢片叠成，目的是减少铜损。（ ） 答案：错误 解析：电工钢片绝缘是为减少交变磁通产生的铁损（磁滞、涡流损耗），而非铜损（绕组电阻损耗）。 8.PTC启动器在电机停止后，约2~3分钟可重新启动，适配电冰箱的停机要求。（ ） 答案：正确 解析：PTC温度下降至居里点以下需2~3分钟，与电冰箱两次开机间隔匹配，确保安全运行。 9.脉振磁场中，静止转子因无相对运动，不会产生感应电流和电磁力。（ ） 答案：正确 解析：转子静止时与脉振磁场无相对切割，无感应电流，故无电磁力，电机无法自行启动。 10.正弦绕组可减少谐波，常用于单相异步电动机的定子绕组。（ ） 答案：正确 解析：正弦绕组的分布方式能削弱谐波磁场，改善电机运行性能，是常见的定子绕组形式。 三、选择题 1.下列属于单相异步电动机按冷却方式分类的是（ ） A.防护式 B.外风扇自冷 C.分相式 D.机座带底脚 答案：B 解析：冷却方式包括空气自冷、外风扇自冷等；防护式是防护方式，分相式是启动方式，机座带底脚是安装方式。 2.定子铁心外压装的常见方式不包括（ ） A.扣片扣紧 B.氩弧焊焊接 C.铜铆钉铆接 D.与铝壳压铸一体 答案：D 解析：外压装通过扣片、焊接、铆接固定冲片；与铝壳压铸一体是内压装工艺，不属于外压装。 3.下列专用电机中，机座与压缩机一起密封在罐内的是（ ） A.电风扇电机 B.电冰箱电机 C.洗衣机电动机 D.电吹风电机 答案：B 解析：电冰箱电机为适应制冷环境，与压缩机密封在罐内，需用启动继电器替代离心开关。 4.含油轴承中，具有自定位作用、装配要求低的是（ ） A.球形轴承 B.圆柱形轴承 C.滚珠轴承 D.锥形轴承 答案：A 解析：球形含油轴承可自定位，降低装配对同心度的要求；圆柱形轴承对同心度要求高，噪声小。 5.PTC启动器的最大阻值与最小阻值之比可达（ ） A.100 B.500 C.1000 D.2000 答案：C 解析：PTC电阻随温度变化显著，最大与最小阻值比可达1000，确保启动后近似断开启动绕组。 6.机座型号按机壳外径表示时，适用于凸缘安装的规格是（ ） A.56mm B.71mm C.90mm D.12.5mm 答案：D 解析：机壳外径表示的型号（如12.5mm）通过凸缘或凹槽安装，56mm、71mm等是轴中心线高规格。 7.单相异步电动机无法自行启动的根本原因是（ ） A.转子无绕组 B.脉振磁场不产生电磁力 C.电源电压不足 D.定子绕组短路 答案：B 解析：脉振磁场中静止转子无相对运动，无感应电流和电磁力，需外力推动产生旋转磁场才能启动。 8.下列关于圆形旋转磁场的说法正确的是（ ） A.磁通势幅值不等 B.电流相位差60° C.每极磁通不变 D.启动转矩较小 答案：C 解析：圆形旋转磁场需磁通势幅值相等、相位差90°，每极磁通不变，能产生较大启动转矩，与三相对称磁场性质相同。 9.定子绕组采用高强度聚酯漆包线的目的是（ ） A.减少谐波 B.提高绝缘性能 C.降低电阻 D.增加匝数 答案：B 解析：高强度聚酯漆包线具有良好的绝缘性能和机械强度，适应电机运行时的高温和振动环境。 10.离心开关安装在（ ） A.定子铁心上 B.轴伸端盖内侧 C.机座外部 D.转子绕组中 答案：B 解析：离心开关通常安装在轴伸端盖内侧，随转子转速变化动作，在特定转速下切除启动绕组。 11.下列不属于PTC启动器优点的是（ ） A.无触点 B.有电火花 C.耐振动 D.体积小 答案：B 解析：PTC启动器无触点、无电火花，防火防爆性能好，耐振动且体积小，有电火花是其缺点的反面。 12.转子铁心采用定子冲片内圆冲下的硅钢片，目的是（ ） A.减少材料浪费 B.提高磁导率 C.降低铁损 D.增加转速 答案：A 解析：这种设计属于材料的合理利用，减少硅钢片浪费，同时保证转子铁心的磁路性能。 13.两相绕组空间位置相差的电角度是（ ） A.60° B.90° C.120° D.180° 答案：B 解析：两相绕组需在空间相差90°电角度，配合90°相位差的电流，才能产生旋转磁场。 14.铸铁机座的特点是（ ） A.不带散热筋 B.用长螺栓紧固端盖 C.常用于小功率电机 D.带有散热筋 答案：D 解析：铸铁机座强度高，通常带有散热筋，与端盖用螺栓紧固，适用于多种功率等级的电机。 15.电磁转矩T与磁通Φ₁、Φ₂及相位差φ的关系为（ ） A.T=KΦ₁Φ₂cosφ B.T=KΦ₁Φ₂sinφ C.T=K(Φ₁+Φ₂)sinφ D.T=K(Φ₁-Φ₂)cosφ 答案：B 解析：理论分析表明，电磁转矩与两磁通及相位差的正弦乘积成正比，φ=90°时转矩最大。 16.下列电机中，机座特殊且与压缩机密封在一起的是（ ） A.电风扇电机 B.电冰箱电机 C.洗衣机电动机 D.电吹风电机 答案：B 解析：电冰箱电机为适应制冷系统，与压缩机一起密封在罐内，需用启动继电器替代离心开关。 17.含油轴承的主要特点是（ ） A.径向间隙小 B.价格高 C.噪声小 D.寿命长 答案：C 解析：含油轴承价格低、噪声小，但寿命较短，适用于对噪声敏感且负载较轻的场景。 18.启动绕组的作用是（ ） A.维持电机运行 B.产生脉振磁场 C.改善启动性能 D.降低运行噪声 答案：C 解析：启动绕组与工作绕组配合产生旋转磁场，帮助电机启动，启动完成后通常被切除。 19.机壳外径为16mm的机座，其固定方式是（ ） A.底脚安装 B.凸缘或凹槽安装 C.端盖螺栓固定 D.焊接固定 答案：B 解析：机壳外径表示的型号通过机壳靠近输出轴端的凸缘或凹槽固定，16mm是该系列的规格之一。 20.脉振磁场中，转子在外力推动后能持续转动的原因是（ ） A.磁场变为旋转磁场 B.转子产生涡流 C.定子磁场消失 D.电源频率变化 答案：A 解析：外力推动使转子切割脉振磁场，定子与转子磁场合成为旋转磁场，产生持续电磁力。 21.下列关于正弦绕组的说法正确的是（ ） A.增加谐波 B.常用于转子绕组 C.减少谐波 D.用普通漆包线绕制 答案：C 解析：正弦绕组通过特殊分布方式减少谐波磁场，改善电机运行性能，常用于定子绕组，采用高强度漆包线。 22.启动继电器的动合触点串联在（ ） A.工作绕组回路 B.启动绕组回路 C.电容回路 D.电源回路 答案：B 解析：启动时动合触点闭合，接通启动绕组；转速上升后触点断开，切断启动绕组，实现启动控制。 23.无取向冷轧硅钢片适用于（ ） A.性能要求较低的电机 B.转子铁心 C.性能要求较高的电机 D.机座制造 答案：C 解析：无取向冷轧硅钢片磁性能优良，用于性能要求较高的电机铁心，降低铁损，提高效率。 24.单相异步电动机的支撑部分不包括（ ） A.机座 B.端盖 C.轴承 D.定子 答案：D 解析：支撑部分包括机座、端盖、轴承，用于固定和支撑转子；定子是固定部分，属于核心工作部件。 25.圆形旋转磁场与椭圆形旋转磁场的主要区别是（ ） A.转速不同 B.每极磁通是否变化 C.相位差不同 D.绕组匝数不同 答案：B 解析：圆形旋转磁场每极磁通不变，椭圆形旋转磁场每极磁通随时间变化，这是两者的核心区别。 四、简答题 1.简述单相异步电动机产生旋转磁场的条件及过程。 答案：条件是定子有两相绕组（空间相差90°电角度），通入相位差90°的电流。过程：两相电流产生的磁通势合成后，磁场随时间在空间旋转，每时刻转过一定角度，最终形成旋转磁场，带动转子转动。 2.比较离心开关、启动继电器和PTC启动器的适用场景。 答案：离心开关适用于可安装在轴端的电机（如风扇），转速达70%同步时切除启动绕组；启动继电器用于密封环境（如电冰箱），通过电流控制；PTC无触点、防爆，适用于防火防爆场景（如空调），靠温度自动复位。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$