专题二十八单相异步电动机的反转控制和调速方法（专项练习）河北省对口招生《电机与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

专题二十八 单相异步电动机的反转控制和调速方法 一、填空题 1.单相异步电动机正反转控制的核心是改变______的方向。 2.对于电容分相式单相异步电动机，通过交换______与______或副绕组的连接方式可实现反转。 3.罩极式单相异步电动机的旋转方向由______决定，反转较难实现。 4.单相异步电动机常用的机械调速方法包括______和______。 5.改变单相异步电动机定子绕组的______可实现变极调速，该方法属于有级调速。 6.电磁离合器调速通过改变______的大小来调节输出转速。 7.单相异步电动机的电气调速方法中，______是通过改变加在定子绕组上的电压实现调速。 8.电容分相式电动机反转时，需调换______与电源的连接端，或调换主绕组与电源的连接端。 9.晶闸管调压调速常用于______、______等小功率单相异步电动机。 10.变极调速的优点是______、______，缺点是调速级数少。 二、判断题 1.单相异步电动机的正反转控制原理与三相异步电动机完全相同。（ ） 2.电容分相式单相异步电动机反转时，只需调换电源的相线和零线即可。（ ） 3.罩极式单相异步电动机可以通过简单接线实现反转。（ ） 4.变极调速属于有级调速，调速平滑性较差。（ ） 5.调压调速适用于所有单相异步电动机，且调速范围广。（ ） 6.电磁离合器调速属于无级调速，可实现转速的连续调节。（ ） 7.单相异步电动机正反转控制电路中，必须设置互锁装置防止短路。（ ） 8.变极调速时，电动机的定子绕组接线方式需要相应改变。（ ） 9.电容分相式电动机的反转控制，交换启动电容的两端接线即可实现。（ ） 10.晶闸管调压调速的优点是体积小、成本低，适合小功率电动机。（ ） 三、选择题 1.单相异步电动机实现正反转控制的核心是改变（） A.电源频率 B.定子绕组的电流相序 C.电源电压 D.转子电阻 2.对于单相电容启动异步电动机，若要反转，通常的做法是（） A.调换电源的两根相线 B.调换启动绕组与电源的连接 C.增大启动电容容量 D.减小运行电容容量 3.下列哪种单相异步电动机的正反转控制，可通过调换主绕组或副绕组的接线实现？（） A.罩极式异步电动机 B.单相电阻启动异步电动机 C.永磁式同步电动机 D.串励直流电动机 4.单相异步电动机正反转控制电路中，通常需要使用（）实现绕组接线的切换 A.熔断器 B.交流接触器 C.热继电器 D.时间继电器 5.关于单相异步电动机正反转控制，下列说法错误的是（） A.不能通过简单调换电源插头实现反转 B.核心是改变定子旋转磁场方向 C.所有单相异步电动机都可通过接线实现反转 D.电容运转电机可通过调换副绕组接线反转 6.单相电容运转异步电动机实现正反转时，应调换（）的接线 A.主绕组两端 B.副绕组两端 C.主绕组或副绕组两端均可 D.电源两端 7.在单相异步电动机正反转控制电路中，为防止两个接触器同时动作造成短路，需设置（） A.过载保护 B.短路保护 C.互锁保护 D.失压保护 8.下列哪种保护不属于单相异步电动机正反转控制电路的必要保护？（） A.互锁保护 B.短路保护 C.过电压保护 D.过载保护 9.单相异步电动机的调速方法中，属于改变定子绕组磁极对数的是（） A.串电阻调速 B.变极调速 C.变频调速 D.调压调速 10.变极调速的优点是（） A.调速平滑 B.节能效果好 C.调速范围广 D.设备简单、成本低 11.单相异步电动机调压调速的原理是改变（），从而改变转差率实现调速 A.电源频率 B.定子绕组电压 C.磁极对数 D.转子电阻 12.下列哪种单相异步电动机常用调压调速？（） A.冰箱压缩机用电机 B.电风扇用电机 C.洗衣机脱水电机 D.水泵用电机 13.单相异步电动机变频调速的核心是改变（） A.电源电压 B.电源频率 C.磁极对数 D.转子电抗 14.变频调速时，为保持电动机磁通量基本不变，通常需要（） A.保持电压不变 B.电压与频率成反比变化 C.电压与频率成正比变化 D.电压随频率升高而降低 15.单相串励电动机常用的调速方法是（） A.变极调速 B.串电阻调速 C.变频调速 D.调压调速 16.串电阻调速的主要缺点是（） A.调速不平滑 B.设备成本高 C.能量损耗大 D.调速范围窄 17.下列关于单相异步电动机调速方法的说法，正确的是（） A.变极调速可实现无极调速 B.调压调速效率高 C.变频调速调速范围最广 D.串电阻调速适用于所有单相电机 18.单相罩极式异步电动机的转向（） A.可通过调换电源接线改变 B.可通过调换罩极位置改变 C.由主绕组匝数决定 D.无法改变 19.在单相电容启动异步电动机的正反转控制中，若同时闭合正转和反转按钮，可能导致（） A.电机转速升高 B.电机反转 C.电源短路 D.电机过载 20.单相异步电动机正反转控制电路中的互锁保护，通常采用（）实现 A.按钮互锁 B.接触器辅助常闭触点互锁 C.熔断器互锁 D.热继电器互锁 21.下列哪种设备不能用于单相异步电动机的调压调速？（） A.自耦调压器 B.晶闸管调压器 C.变频器 D.滑动变阻器 22.单相异步电动机采用变极调速时，其转速变化是（） A.连续的 B.跳跃式的 C.与电压成正比 D.与频率成反比 23.对于单相电容运转异步电动机，若反转时仅调换主绕组接线，电机将（） A.正转 B.反转 C.不转 D.烧毁 24.单相异步电动机调速时，若降低电源频率，电机的同步转速将（） A.升高 B.降低 C.不变 D.先升后降 25.下列哪种单相异步电动机的反转控制不需要改变绕组接线？（） A.电阻启动电机 B.电容启动电机 C.罩极式电机 D.电容运转电机 四、简答题 1.简述单相异步电动机正反转控制的基本原理。 2.电容分相式单相异步电动机如何实现反转？请举例说明接线方式的变化。 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 $ 专题二十八 单相异步电动机的反转控制和调速方法 一、填空题 1.单相异步电动机正反转控制的核心是改变______的方向。 答案：定子绕组产生的旋转磁场 解析：旋转磁场的方向直接决定电动机的转动方向，因此改变该磁场方向是实现正反转的核心。 2.对于电容分相式单相异步电动机，通过交换______与______或副绕组的连接方式可实现反转。 答案：启动电容；主绕组 解析：交换启动电容与主绕组或副绕组的连接，能改变绕组电流的相位关系，进而改变旋转磁场方向，实现反转。 3.罩极式单相异步电动机的旋转方向由______决定，反转较难实现。 答案：罩极的位置 解析：罩极式电机的旋转磁场方向由定子上固定的罩极位置决定，无法通过简单接线调整，故反转困难。 4.单相异步电动机常用的机械调速方法包括______和______。 答案：变极调速；电磁离合器调速 解析：这两种方法均通过改变机械结构或电磁耦合状态调整转速，属于机械调速范畴。 5.改变单相异步电动机定子绕组的______可实现变极调速，该方法属于有级调速。 答案：磁极对数 解析：根据转速公式n=60f/p，电源频率f固定时，磁极对数p为整数，转速只能按固定等级变化，因此是有级调速。 6.电磁离合器调速通过改变______的大小来调节输出转速。 答案：励磁电流 解析：励磁电流大小决定电磁离合器的吸力强弱，吸力越强，从动部分转速越接近主动部分（原动机转速）。 7.单相异步电动机的电气调速方法中，______是通过改变加在定子绕组上的电压实现调速。 答案：调压调速 解析：电动机转矩与定子电压的平方成正比，改变电压会改变转矩，进而调整转速，属于电气调速方式。 8.电容分相式电动机反转时，需调换______与电源的连接端，或调换主绕组与电源的连接端。 答案：副绕组 解析：调换副绕组或主绕组与电源的连接，可改变绕组电流方向，打破原有相位差对应的磁场方向，实现反转。 9.晶闸管调压调速常用于______、______等小功率单相异步电动机。 答案：风扇；洗衣机 解析：这类设备为轻载负载，适配调压调速的特性，且晶闸管调压电路成本低、体积小，适合小功率场景。 10.变极调速的优点是______、______，缺点是调速级数少。 答案：调速范围宽；运行稳定 解析：磁极对数可大幅调整，故调速范围宽；运行时电机性能稳定，但因磁极对数为整数，调速级数有限。 二、判断题 1.单相异步电动机的正反转控制原理与三相异步电动机完全相同。（ ） 答案：× 解析：三相异步电动机通过调换任意两相电源相序改变旋转磁场方向；单相异步电动机需通过改变主/副绕组接线等方式调整磁场方向，二者原理不同。 2.电容分相式单相异步电动机反转时，只需调换电源的相线和零线即可。（ ） 答案：× 解析：调换相线和零线仅改变电源极性，未改变主、副绕组的电流相位关系，无法改变旋转磁场方向，不能实现反转。 3.罩极式单相异步电动机可以通过简单接线实现反转。（ ） 答案：× 解析：罩极式电机的旋转方向由罩极的固定位置决定，简单调整接线无法改变磁场方向，反转需机械改动罩极结构，操作复杂。 4.变极调速属于有级调速，调速平滑性较差。（ ） 答案：√ 解析：变极调速通过改变磁极对数实现，磁极对数为整数，转速只能按固定等级跳跃变化，无法连续调节，平滑性差。 5.调压调速适用于所有单相异步电动机，且调速范围广。（ ） 答案：× 解析：电压降低时电机转矩大幅减小，仅适用于风扇、洗衣机等轻载场合；重载时易堵转，调速范围受限。 6.电磁离合器调速属于无级调速，可实现转速的连续调节。（ ） 答案：√ 解析：通过连续改变励磁电流大小，可使电磁离合器的吸力连续变化，从而实现输出转速的连续、无级调节。 7.单相异步电动机正反转控制电路中，必须设置互锁装置防止短路。（ ） 答案：√ 解析：若无互锁，控制正转和反转的接触器可能同时吸合，导致主电路短路，损坏电机及电器元件，故必须设置。 8.变极调速时，电动机的定子绕组接线方式需要相应改变。（ ） 答案：√ 解析：不同磁极对数对应不同的绕组连接方式（如串联、并联），需通过调整接线实现磁极对数的切换。 9.电容分相式电动机的反转控制，交换启动电容的两端接线即可实现。（ ） 答案：× 解析：交换启动电容两端仅改变电容极性，无法改变主、副绕组的电流相位关系，不能改变旋转磁场方向，无法实现反转。 10.晶闸管调压调速的优点是体积小、成本低，适合小功率电动机。（ ） 答案：√ 解析：晶闸管调压电路结构简单，无需复杂机械部件，体积小、成本低，适配风扇、洗衣机等小功率电机的调速需求。 三、选择题 1.单相异步电动机实现正反转控制的核心是改变（） A.电源频率 B.定子绕组的电流相序 C.电源电压 D.转子电阻 答案：B 解析：单相异步电动机的旋转方向由定子磁场的旋转方向决定，改变定子绕组的电流相序可改变磁场旋转方向，从而实现正反转。A、C用于调速，D对转向无影响。 2.对于单相电容启动异步电动机，若要反转，通常的做法是（） A.调换电源的两根相线 B.调换启动绕组与电源的连接 C.增大启动电容容量 D.减小运行电容容量 答案：B 解析：单相电容启动电机的转向由启动绕组和主绕组的电流相位关系决定，调换启动绕组与电源的连接可改变相位关系，实现反转；单相电源无“相线”之分，A错误；C、D影响启动或运行性能，不改变转向。 3.下列哪种单相异步电动机的正反转控制，可通过调换主绕组或副绕组的接线实现？（） A.罩极式异步电动机 B.单相电阻启动异步电动机 C.永磁式同步电动机 D.串励直流电动机 答案：B 解析：电阻启动异步电动机有主、副（启动）绕组，调换其中一组与电源的连接可改变磁场转向；A的转向由罩极位置固定，无法通过接线调换改变。 4.单相异步电动机正反转控制电路中，通常需要使用（）实现绕组接线的切换 A.熔断器 B.交流接触器 C.热继电器 D.时间继电器 答案：B 解析：交流接触器通过触点的通断可实现主、副绕组接线的切换，从而控制正反转；A用于短路保护，C用于过载保护，D用于延时控制（如启动过程）。 5.关于单相异步电动机正反转控制，下列说法错误的是（） A.不能通过简单调换电源插头实现反转 B.核心是改变定子旋转磁场方向 C.所有单相异步电动机都可通过接线实现反转 D.电容运转电机可通过调换副绕组接线反转 答案：C 解析：罩极式单相异步电动机的旋转方向由罩极的安装位置决定，无法通过接线调换实现反转，故C错误；A正确，因单相电源无相位差，调换插头不改变绕组电流相序。 6.单相电容运转异步电动机实现正反转时，应调换（）的接线 A.主绕组两端 B.副绕组两端 C.主绕组或副绕组两端均可 D.电源两端 答案：C 解析：电容运转电机的主、副绕组均参与运行，只要调换其中一组绕组与电源的连接（即两端接线），就能改变两组绕组的电流相位关系，从而改变转向。 7.在单相异步电动机正反转控制电路中，为防止两个接触器同时动作造成短路，需设置（） A.过载保护 B.短路保护 C.互锁保护 D.失压保护 答案：C 解析：互锁保护通过接触器的辅助常闭触点实现，确保正转接触器动作时反转接触器无法动作，反之亦然，避免两者同时吸合导致电源短路；A、B、D不针对此问题。 8.下列哪种保护不属于单相异步电动机正反转控制电路的必要保护？（） A.互锁保护 B.短路保护 C.过电压保护 D.过载保护 答案：C 解析：正反转控制电路中，互锁防短路、熔断器防短路、热继电器防过载是必要保护；过电压保护并非常规必要保护，仅在特定电压不稳定场景使用。 9.单相异步电动机的调速方法中，属于改变定子绕组磁极对数的是（） A.串电阻调速 B.变极调速 C.变频调速 D.调压调速 答案：B 解析：变极调速的核心是通过改变定子绕组的接线方式，调整磁极对数，从而改变同步转速（n0=60f/p）；A、D通过改变转差率调速，C通过改变电源频率调速。 10.变极调速的优点是（） A.调速平滑 B.节能效果好 C.调速范围广 D.设备简单、成本低 答案：D 解析：变极调速通过改变绕组接线实现，无需复杂设备，成本低；但其调速是有级的（如2极/4极），不平滑（A错），调速范围窄（C错），节能性不如变频调速（B错）。 11.单相异步电动机调压调速的原理是改变（），从而改变转差率实现调速 A.电源频率 B.定子绕组电压 C.磁极对数 D.转子电阻 答案：B 解析：调压调速通过调压器降低定子绕组电压，使电动机的机械特性变软，在相同负载下转差率增大、转速降低；A对应变频调速，C对应变极调速，D对应串电阻调速。 12.下列哪种单相异步电动机常用调压调速？（） A.冰箱压缩机用电机 B.电风扇用电机 C.洗衣机脱水电机 D.水泵用电机 答案：B 解析：电风扇需无极调速，调压调速（如晶闸管调压）可满足需求；A、C、D通常无需调速或仅需固定转速，不采用调压调速。 13.单相异步电动机变频调速的核心是改变（） A.电源电压 B.电源频率 C.磁极对数 D.转子电抗 答案：B 解析：变频调速依据n0=60f/p，通过改变电源频率f调整同步转速，从而实现调速；该方法调速平滑、范围广，是目前性能较好的调速方式。 14.变频调速时，为保持电动机磁通量基本不变，通常需要（） A.保持电压不变 B.电压与频率成反比变化 C.电压与频率成正比变化 D.电压随频率升高而降低 答案：C 解析：根据电机原理，磁通量与电压和频率的比值（U/f）相关，保持U/f不变可避免磁路过饱和或欠励磁，确保电机性能稳定，因此变频时电压需与频率成正比调整。 15.单相串励电动机常用的调速方法是（） A.变极调速 B.串电阻调速 C.变频调速 D.调压调速 答案：B 解析：单相串励电动机（如手电钻电机）可通过在电枢回路串联可变电阻，增加电路总电阻，降低电枢电流和转速，实现调速；其结构特点决定不适合变极或变频调速。 16.串电阻调速的主要缺点是（） A.调速不平滑 B.设备成本高 C.能量损耗大 D.调速范围窄 答案：C 解析：串入的电阻会消耗大量电能（I²R），导致能量损耗大、效率低；A错误，通过可变电阻可实现平滑调速；B错误，设备简单成本低；D错误，调速范围较宽。 17.下列关于单相异步电动机调速方法的说法，正确的是（） A.变极调速可实现无极调速 B.调压调速效率高 C.变频调速调速范围最广 D.串电阻调速适用于所有单相电机 答案：C 解析：变频调速可通过连续改变频率实现宽范围无极调速，调速范围最广；A错误，变极调速是有级调速；B错误，调压调速效率低；D错误，串电阻调速主要适用于串励电机。 18.单相罩极式异步电动机的转向（） A.可通过调换电源接线改变 B.可通过调换罩极位置改变 C.由主绕组匝数决定 D.无法改变 答案：B 解析：罩极式电机的转向由磁场从非罩极区向罩极区的旋转方向决定，调换罩极在定子上的安装位置可改变转向；A错误，接线无法改变其转向。 19.在单相电容启动异步电动机的正反转控制中，若同时闭合正转和反转按钮，可能导致（） A.电机转速升高 B.电机反转 C.电源短路 D.电机过载 答案：C 解析：同时闭合正、反转按钮会使正、反转接触器同时吸合，其主触点将电源两端直接连接，造成电源短路。 20.单相异步电动机正反转控制电路中的互锁保护，通常采用（）实现 A.按钮互锁 B.接触器辅助常闭触点互锁 C.熔断器互锁 D.热继电器互锁 答案：B 解析：接触器互锁是将正转接触器的辅助常闭触点串入反转接触器线圈回路，反之亦然，可可靠防止两者同时动作；按钮互锁为辅助，单独使用不可靠。 21.下列哪种设备不能用于单相异步电动机的调压调速？（） A.自耦调压器 B.晶闸管调压器 C.变频器 D.滑动变阻器 答案：C 解析：变频器用于变频调速，而非调压调速；A、B、D均可调节电源电压，实现调压调速。 22.单相异步电动机采用变极调速时，其转速变化是（） A.连续的 B.跳跃式的 C.与电压成正比 D.与频率成反比 答案：B 解析：变极调速通过改变磁极对数（如2极→4极）实现，转速从3000r/min左右跳跃到1500r/min左右，是有级、跳跃式的变化。 23.对于单相电容运转异步电动机，若反转时仅调换主绕组接线，电机将（） A.正转 B.反转 C.不转 D.烧毁 答案：B 解析：电容运转电机的转向由主、副绕组的相位关系决定，调换主绕组或副绕组任意一组的接线，均可改变相位关系，实现反转。 24.单相异步电动机调速时，若降低电源频率，电机的同步转速将（） A.升高 B.降低 C.不变 D.先升后降 答案：B 解析：同步转速n0=60f/p（f为电源频率，p为磁极对数），频率降低时，同步转速随之降低。 25.下列哪种单相异步电动机的反转控制不需要改变绕组接线？（） A.电阻启动电机 B.电容启动电机 C.罩极式电机 D.电容运转电机 答案：C 解析：罩极式电机的转向由罩极位置固定，无法通过改变绕组接线实现反转；其他三种均需通过调换绕组接线改变转向。 四、简答题 1.简述单相异步电动机正反转控制的基本原理。 答案：单相异步电动机的旋转方向由定子绕组产生的旋转磁场方向决定。通过改变定子绕组（主绕组或副绕组）与电源的连接方式，使绕组中的电流相位发生改变，进而改变旋转磁场的方向，最终实现电动机的正反转。 2.电容分相式单相异步电动机如何实现反转？请举例说明接线方式的变化。 答案：电容分相式电动机通过交换主绕组或副绕组与电源的连接端实现反转。例如：原电路中主绕组一端接电源相线，另一端接零线；副绕组经启动电容接相线，另一端接零线。反转时，将主绕组接相线的一端改接零线，接零线的一端改接相线，即可改变旋转磁场方向。 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 $