专题四十四 直流电动机的制动（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

专题四十四 直流电动机的制动 一、填空题 1.直流电机能耗制动的核心是切断电枢电源后，向电枢绕组接入________，将电机动能转化为电能消耗。 答案：制动电阻 解析：能耗制动需通过制动电阻构成电枢回路，使惯性旋转产生的电能通过电阻转化为热能，无制动电阻则无法形成电流，无法产生制动转矩。 2.反接制动产生制动转矩的关键是改变________的方向，使电磁转矩与电机旋转方向相反。 答案：电枢电流 解析：反接制动的本质是通过反向电流产生反向转矩，改变电枢电流方向或电枢电压极性，均可实现电流反向，进而产生制动效果。 3.回馈制动的实现条件是电机转速________同步转速，此时电机反电动势大于电枢电压，变为发电机向电网回馈电能。 答案：高于 解析：只有转速高于同步转速时，反电动势才能克服电枢电压，使电流反向，电机从电动机状态转为发电机状态，实现电能回馈。 4.能耗制动过程中，能量的转化路径是：电机动能→________→热能。 答案：电能 解析：能耗制动时，电机靠惯性旋转切割磁场产生电能，电能再通过制动电阻消耗，转化为热能，因此中间环节为电能。 5.反接制动时，为防止电枢电流过大烧毁绕组，需在电枢回路中串联________。 答案：限流电阻 解析：反接制动时电枢电压与反电动势叠加，回路电流易超限，串联限流电阻可限制电流大小，保护电枢绕组。 6.回馈制动又称________制动，因其能将电能回收利用，具有节能特点。 答案：再生 解析：回馈制动的核心是“再生电能”并回馈电网，因此行业内常称其为再生制动，二者为同一制动方式的不同名称。 7.能耗制动的制动转矩随电机转速的降低而________，当转速为零时，制动转矩也为零。 答案：减小 解析：能耗制动的电枢电流由感应电动势产生，转速降低则感应电动势减小，电流减小，制动转矩与电流成正比，因此转矩随转速降低而减小。 8.反接制动若在转速降至零时未及时切断电源，电机会出现________现象。 答案：反向启动 解析：反接制动的制动转矩始终与旋转方向相反，转速为零时，反向转矩仍存在，若不断电，电机会在反向转矩作用下反向启动。 9.起重机下放重物时，若电机转速高于同步转速，此时采用的制动方式是________。 答案：回馈制动 解析：下放重物时，重物重力拉动电机转速升高至超过同步转速，电机变为发电机，将电能回馈电网，符合回馈制动的场景与原理。 10.能耗制动适合________停车的场景，因其制动过程平稳、无冲击。 答案：平稳 解析：能耗制动制动转矩随转速减小而减小，无明显冲击，因此适合对停车平稳性有要求的设备（如机床主轴），不适合紧急快速停车。 二、判断题 1.能耗制动时，电机仍需从电网获取电能来产生制动转矩。（ ） 答案：× 解析：能耗制动的核心是切断电枢电源，电机靠惯性旋转切割磁场产生电能，无需从电网取电，因此该说法错误。 2.反接制动通过改变电枢电流方向，使电磁转矩与旋转方向相反，实现制动。（ ） 答案：√ 解析：反接制动的本质是“反向电流产生反向转矩”，改变电枢电流方向（或电压极性）是实现反向转矩的关键，因此该说法正确。 3.回馈制动时，电机转速必须高于同步转速，否则无法实现电能回馈。（ ） 答案：√ 解析：只有转速高于同步转速，反电动势才能大于电枢电压，电流反向，电机变为发电机向电网回馈电能，转速低于同步转速时无法实现，因此该说法正确。 4.能耗制动的制动电阻阻值越大，制动效果越强，停车越快。（ ） 答案：× 解析：制动电阻阻值越大，电枢回路电流越小，制动转矩越小，制动效果越弱，停车越慢，因此该说法错误。 5.反接制动适合紧急停车场景，因其制动强度大、停车速度快。（ ） 答案：√ 解析：反接制动的制动转矩大，能快速降低电机转速，满足紧急停车对“快速性”的需求，因此该说法正确。 6.回馈制动过程中，电机将动能或势能转化为电能，并全部消耗在制动电阻上。（ ） 答案：× 解析：回馈制动的电能会回馈给电网，而非消耗在电阻上；消耗在电阻上是能耗制动的特点，因此该说法错误。 7.能耗制动时，若励磁电流增大，制动转矩会随之增大，制动效果增强。（ ） 答案：√ 解析：制动转矩与气隙磁场（由励磁电流决定）成正比，励磁电流增大则磁场增强，制动转矩增大，制动效果增强，因此该说法正确。 8.反接制动时，即使不串联限流电阻，也不会对电机造成损坏。（ ） 答案：× 解析：反接制动时电枢电压与反电动势叠加，无限流电阻会导致电枢电流远超额定值，易烧毁绕组，因此该说法错误。 9.起重机提升重物时，电机可采用回馈制动实现节能。（ ） 答案：× 解析：提升重物时电机转速低于同步转速，无法满足回馈制动“转速高于同步转速”的条件，下放重物时才适合回馈制动，因此该说法错误 10.能耗制动的制动转矩随电机转速的降低而减小，转速为零时制动转矩为零。（ ） 答案：√ 解析：能耗制动的电枢电流由感应电动势产生，转速降低则感应电动势减小，电流减小，制动转矩随之减小，转速为零时无感应电流，转矩为零，因此该说法正确。 三、选择题 1.直流电机切断电枢电源后，向电枢绕组接入制动电阻实现停车，该制动方式是（ ） A. 机械制动 B. 能耗制动 C. 反接制动 D. 回馈制动 答案：B 解析：能耗制动的核心特征是“切断电枢电源+接入制动电阻”，电机通过惯性旋转将动能转化为电能，再通过电阻消耗，符合题干描述；A为非电气制动方式，C需改变电流方向，D需转速高于同步转速，均不符合。 2.下列制动方式中，需改变电枢电流方向以产生制动转矩的是（ ） A. 能耗制动 B. 反接制动 C. 回馈制动 D. 电磁制动 答案：B 解析：反接制动通过改变电枢电压极性或电枢电流方向，使电磁转矩与电机旋转方向相反，从而产生制动效果；A靠接入电阻实现，C靠转速高于同步转速实现，D是制动大类，均无需改变电流方向。 3.起重机下放重物时，电机转速高于同步转速且向电网回馈电能，该制动方式是（ ） A. 能耗制动 B. 反接制动 C. 回馈制动 D. 机械制动 答案：C 解析：回馈制动的关键是“转速n＞同步转速n₀”，此时电机相当于发电机，将重物重力势能转化的电能回馈电网，常见于重物下放、电车下坡场景；A消耗电能，B不回馈电网，D为非电气制动，均不符合。 4.能耗制动过程中，能量的转化方向是（ ） A. 电能→动能 B. 动能→电能→热能 C. 电网电能→电机 D. 热能→电能 答案：B 解析：能耗制动时电机停止从电网取电，先通过惯性旋转将动能转化为电能，再通过制动电阻将电能转化为热能消耗；A是电机驱动时的能量转化，C是电机正常运行取电过程，D方向完全错误。 5.反接制动的主要优点是（ ） A. 节能 B. 制动平稳 C. 制动强度大、停车快 D. 无能量消耗 答案：C 解析：反接制动因电磁转矩与旋转方向相反且转矩数值大，能快速实现停车；A、D错误，其能量消耗大、不节能；B错误，制动过程有冲击，不平稳。 6.下列场景中，不适合用回馈制动的是（ ） A. 起重机下放重物 B. 电梯下降 C. 电机紧急停车 D. 电车下坡 答案：C 解析：回馈制动需电机转速高于同步转速才能实现，制动速度较慢，无法满足紧急停车的“快速制动”需求；A、B、D均会出现转速高于同步转速的情况，适合用回馈制动。 7.直流电机采用能耗制动时，若制动电阻阻值减小，制动效果会（ ） A. 增强 B. 减弱 C. 不变 D. 先增强后减弱 答案：A 解析：制动电阻阻值越小，电枢回路电流越大，根据电磁转矩公式，制动转矩会随之增大，制动效果增强；阻值与制动效果呈反向关系，故B、C、D错误。 8.反接制动时，为防止电机转速降为零后反向启动，需采取的措施是（ ） A. 增大制动电阻 B. 减小电枢电压 C. 在转速接近零时切断电源 D. 接入正向电源 答案：C 解析：反接制动的制动转矩始终与旋转方向相反，若转速到零后不切断电源，电机会在反向转矩作用下反向启动，因此需在转速接近零时断电；A、B仅影响制动强度，D会加剧反向启动风险，均不符合。 9.回馈制动的能量转化特点是（ ） A. 动能→热能 B. 电能→动能 C. 动能→电能（回馈电网） D. 热能→电能 答案：C 解析：回馈制动时电机处于发电状态，将自身动能或外部输入的势能（如重物重力势能）转化为电能，并回馈给电网，实现节能；A是能耗制动特点，B是电机驱动特点，D方向错误。 10.下列关于能耗制动的说法，正确的是（ ） A. 需从电网持续取电 B. 制动电阻阻值越大，制动越快 C. 适合快速紧急停车 D. 制动过程中电机不反转 答案：D 解析：能耗制动切断了电枢电源，电机靠惯性旋转，制动转矩随转速降低而减小，转速到零时制动结束，不会反转；A错误，其不依赖电网供电；B错误，电阻越大电流越小，制动越慢；C错误，制动速度较慢，不适合紧急停车。 11.反接制动过程中，电枢回路通常需串联限流电阻，其主要作用是（ ） A. 增大制动转矩 B. 防止电枢电流过大烧毁绕组 C. 加快停车速度 D. 防止电机反转 答案：B 解析：反接制动时电枢电压与反电动势方向相同，回路电流易过大，串联限流电阻可限制电流，保护电枢绕组；A、C错误，限流电阻会减小制动转矩、减慢停车速度；D错误，防止反转需靠断电，非限流电阻。 12.下列场景中，最适合采用能耗制动的是（ ） A. 电车紧急刹车 B. 起重机快速下放重物 C. 机床主轴平稳停车 D. 电梯紧急制动 答案：C 解析：能耗制动制动平稳、无冲击，适合对停车平稳性有要求的场景（如机床主轴）；A、D需快速制动，适合反接制动；B适合回馈制动，故均不符合。 13.回馈制动实现的前提条件是（ ） A. 电机转速等于同步转速 B. 电机转速低于同步转速 C. 电机转速高于同步转速 D. 电机转速为零 答案：C 解析：只有当电机转速n＞同步转速n₀时，电机的反电动势才会大于电枢电压，电流方向反向，电机变为发电机，实现电能回馈；A、B、D均无法满足反电动势大于电枢电压的条件，不能实现回馈制动。 14.直流电机采用反接制动时，若未串联限流电阻，可能导致（ ） A. 制动转矩过小 B. 电枢绕组烧毁 C. 电机无法制动 D. 电机反向启动 答案：B 解析：反接制动时电枢电压与反电动势叠加，若无限流电阻，回路电流会远超额定电流，导致电枢绕组因过热烧毁；A错误，无电阻时电流大，转矩大；C错误，仍可制动；D错误，反向启动需转速到零后不断电，与限流电阻无关。 15.下列关于三种制动方式的能量消耗，说法正确的是（ ） A. 能耗制动最节能 B. 回馈制动不消耗能量且能回馈电能 C. 反接制动能量消耗最小 D. 三者能量消耗相同 答案：B 解析：回馈制动将电能回馈电网，实现能量回收，不消耗额外能量且节能；A错误，能耗制动消耗动能（转化为热能）；C错误，反接制动消耗电网电能和动能，消耗最大；D明显错误。 16.起重机提升重物时，电机正常运行；下放重物时，电机转为制动状态，该制动方式最可能是（ ） A. 能耗制动 B. 反接制动 C. 回馈制动 D. 机械制动 答案：C 解析：下放重物时，重物重力拉动电机转速升高至超过同步转速，电机变为发电机，将电能回馈电网，符合回馈制动的场景特点；A需接入电阻，B需改变电流方向，D为非电气制动，均不符合“下放重物”的节能需求。 17.能耗制动时，制动转矩的大小与（ ）直接相关 A. 电枢电压 B. 电枢电流 C. 励磁电压 D. 电源频率 答案：B 解析：制动转矩由电枢电流与气隙磁场相互作用产生，在磁场不变时，电枢电流越大，制动转矩越大；A错误，能耗制动已切断电枢电源；C错误，励磁电压影响磁场，但非直接相关；D错误，直流电机与电源频率无关。 18.下列措施中，能减弱能耗制动效果的是（ ） A. 减小制动电阻阻值 B. 增大制动电阻阻值 C. 增大励磁电流 D. 减小电枢回路电阻 答案：B 解析：制动电阻阻值越大，电枢回路电流越小，制动转矩越小，制动效果减弱；A、D会增大电流，增强制动效果；C会增大磁场，增强制动效果，均不符合。 19.反接制动的制动转矩方向与电机旋转方向的关系是（ ） A. 相同 B. 相反 C. 有时相同有时相反 D. 无关 答案：B 解析：反接制动通过改变电流方向，使电磁转矩方向与电机旋转方向相反，从而产生阻碍旋转的制动效果；若方向相同则为驱动转矩，无法制动，故A、C、D错误。 20.回馈制动时，电机的运行状态是（ ） A. 电动机状态 B. 发电机状态 C. 电磁制动状态 D. 机械制动状态 答案：B 解析：回馈制动时电机转速高于同步转速，反电动势大于电枢电压，电流反向，电机从电网吸收电能变为向电网输出电能，处于发电机状态；A是正常驱动状态，C是制动大类，D为非电气制动，均不符合。 21.下列关于能耗制动的应用，说法错误的是（ ） A. 适合要求平稳停车的设备 B. 可用于中小型直流电机 C. 适合紧急停车场景 D. 制动过程无冲击 答案：C 解析：能耗制动制动速度较慢，无法满足紧急停车对“快速性”的要求，紧急停车更适合反接制动；A、B、D均为能耗制动的正确应用特点，故错误。 22.反接制动时，若电机转速为n，同步转速为n₀，二者的关系是（ ） A. n＞n₀ B. n＜n₀ C. n＝n₀ D. 无关 答案：B 解析：反接制动用于电机转速低于同步转速的情况（如正常运行中停车），通过反向转矩快速减速；n＞n₀是回馈制动的条件，故A、C、D错误。 23.下列制动方式中，属于“能量回收型”制动的是（ ） A. 能耗制动 B. 反接制动 C. 回馈制动 D. 电磁制动 答案：C 解析：回馈制动将电机产生的电能回馈给电网，实现能量回收；A、B均为“能量消耗型”制动（A消耗为热能，B消耗电网电能）；D是制动大类，非具体类型，故不符合。 24.直流电机采用能耗制动时，若励磁绕组断路，会导致（ ） A. 制动转矩增大 B. 制动效果增强 C. 无法产生制动转矩 D. 电机立即停车 答案：C 解析：能耗制动的制动转矩依赖励磁磁场与电枢电流的相互作用，励磁绕组断路会导致磁场消失，无法产生制动转矩；A、B、D均需磁场存在，故错误。 25.反接制动与能耗制动的核心区别是（ ） A. 是否需要制动电阻 B. 是否从电网取电 C. 是否改变电流方向 D. 是否产生制动转矩 答案：C 解析：反接制动需改变电枢电流方向以产生反向转矩，能耗制动无需改变电流方向（靠惯性产生反向电流），这是二者的核心区别；A错误，二者均可能用制动电阻；B错误，能耗制动不取电，反接制动取电，但非核心区别；D错误，二者均产生制动转矩。 四、简答题 1.为何说回馈制动是“节能型”制动？它与能耗制动的能量转化路径有何不同？ 答案：回馈制动时，电机转速高于同步转速，处于发电机状态，将电机动能（或外部势能，如重物重力势能）转化为电能，并回馈给电网重新利用，而非直接消耗，因此属于“节能型”制动。能量转化路径区别：能耗制动的路径是“电机动能→电能→热能（通过制动电阻消耗）”；回馈制动的路径是“电机动能/外部势能→电能→回馈电网（回收利用）”。 2.直流电机采用反接制动停车时，为何需在转速接近零时切断电源？ 答案：反接制动的核心是产生与电机旋转方向相反的制动转矩，该转矩在整个制动过程中始终存在；当电机转速降至接近零时，若不切断电源，反向的制动转矩会继续作用于电机，使电机在转矩驱动下反向启动（即电机转向与原方向相反），无法实现正常停车；因此需在转速接近零时切断电源，避免反向启动。 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 $ 专题四十四 直流电动机的制动 一、填空题 1.直流电机能耗制动的核心是切断电枢电源后，向电枢绕组接入________，将电机动能转化为电能消耗。 2.反接制动产生制动转矩的关键是改变________的方向，使电磁转矩与电机旋转方向相反。 3.回馈制动的实现条件是电机转速________同步转速，此时电机反电动势大于电枢电压，变为发电机向电网回馈电能。 4.能耗制动过程中，能量的转化路径是：电机动能→________→热能。 5.反接制动时，为防止电枢电流过大烧毁绕组，需在电枢回路中串联________。 6.回馈制动又称________制动，因其能将电能回收利用，具有节能特点。 7.能耗制动的制动转矩随电机转速的降低而________，当转速为零时，制动转矩也为零。 8.反接制动若在转速降至零时未及时切断电源，电机会出现________现象。 9.起重机下放重物时，若电机转速高于同步转速，此时采用的制动方式是________。 10.能耗制动适合________停车的场景，因其制动过程平稳、无冲击。 二、判断题 1.能耗制动时，电机仍需从电网获取电能来产生制动转矩。（ ） 2.反接制动通过改变电枢电流方向，使电磁转矩与旋转方向相反，实现制动。（ ） 3.回馈制动时，电机转速必须高于同步转速，否则无法实现电能回馈。（ ） 4.能耗制动的制动电阻阻值越大，制动效果越强，停车越快。（ ） 5.反接制动适合紧急停车场景，因其制动强度大、停车速度快。（ ） 6.回馈制动过程中，电机将动能或势能转化为电能，并全部消耗在制动电阻上。（ ） 7.能耗制动时，若励磁电流增大，制动转矩会随之增大，制动效果增强。（ ） 8.反接制动时，即使不串联限流电阻，也不会对电机造成损坏。（ ） 9.起重机提升重物时，电机可采用回馈制动实现节能。（ ） 10.能耗制动的制动转矩随电机转速的降低而减小，转速为零时制动转矩为零。（ ） 三、选择题 1.直流电机切断电枢电源后，向电枢绕组接入制动电阻实现停车，该制动方式是（ ） A. 机械制动 B. 能耗制动 C. 反接制动 D. 回馈制动 2.下列制动方式中，需改变电枢电流方向以产生制动转矩的是（ ） A. 能耗制动 B. 反接制动 C. 回馈制动 D. 电磁制动 3.起重机下放重物时，电机转速高于同步转速且向电网回馈电能，该制动方式是（ ） A. 能耗制动 B. 反接制动 C. 回馈制动 D. 机械制动 4.能耗制动过程中，能量的转化方向是（ ） A. 电能→动能 B. 动能→电能→热能 C. 电网电能→电机 D. 热能→电能 5.反接制动的主要优点是（ ） A. 节能 B. 制动平稳 C. 制动强度大、停车快 D. 无能量消耗 6.下列场景中，不适合用回馈制动的是（ ） A. 起重机下放重物 B. 电梯下降 C. 电机紧急停车 D. 电车下坡 7.直流电机采用能耗制动时，若制动电阻阻值减小，制动效果会（ ） A. 增强 B. 减弱 C. 不变 D. 先增强后减弱 8.反接制动时，为防止电机转速降为零后反向启动，需采取的措施是（ ） A. 增大制动电阻 B. 减小电枢电压 C. 在转速接近零时切断电源 D. 接入正向电源 9.回馈制动的能量转化特点是（ ） A. 动能→热能 B. 电能→动能 C. 动能→电能（回馈电网） D. 热能→电能 10.下列关于能耗制动的说法，正确的是（ ） A. 需从电网持续取电 B. 制动电阻阻值越大，制动越快 C. 适合快速紧急停车 D. 制动过程中电机不反转 11.反接制动过程中，电枢回路通常需串联限流电阻，其主要作用是（ ） A. 增大制动转矩 B. 防止电枢电流过大烧毁绕组 C. 加快停车速度 D. 防止电机反转 12.下列场景中，最适合采用能耗制动的是（ ） A. 电车紧急刹车 B. 起重机快速下放重物 C. 机床主轴平稳停车 D. 电梯紧急制动 13.回馈制动实现的前提条件是（ ） A. 电机转速等于同步转速 B. 电机转速低于同步转速 C. 电机转速高于同步转速 D. 电机转速为零 14.直流电机采用反接制动时，若未串联限流电阻，可能导致（ ） A. 制动转矩过小 B. 电枢绕组烧毁 C. 电机无法制动 D. 电机反向启动 15.下列关于三种制动方式的能量消耗，说法正确的是（ ） A. 能耗制动最节能 B. 回馈制动不消耗能量且能回馈电能 C. 反接制动能量消耗最小 D. 三者能量消耗相同 16.起重机提升重物时，电机正常运行；下放重物时，电机转为制动状态，该制动方式最可能是（ ） A. 能耗制动 B. 反接制动 C. 回馈制动 D. 机械制动 17.能耗制动时，制动转矩的大小与（ ）直接相关 A. 电枢电压 B. 电枢电流 C. 励磁电压 D. 电源频率 18.下列措施中，能减弱能耗制动效果的是（ ） A. 减小制动电阻阻值 B. 增大制动电阻阻值 C. 增大励磁电流 D. 减小电枢回路电阻 19.反接制动的制动转矩方向与电机旋转方向的关系是（ ） A. 相同 B. 相反 C. 有时相同有时相反 D. 无关 20.回馈制动时，电机的运行状态是（ ） A. 电动机状态 B. 发电机状态 C. 电磁制动状态 D. 机械制动状态 21.下列关于能耗制动的应用，说法错误的是（ ） A. 适合要求平稳停车的设备 B. 可用于中小型直流电机 C. 适合紧急停车场景 D. 制动过程无冲击 22.反接制动时，若电机转速为n，同步转速为n₀，二者的关系是（ ） A. n＞n₀ B. n＜n₀ C. n＝n₀ D. 无关 23.下列制动方式中，属于“能量回收型”制动的是（ ） A. 能耗制动 B. 反接制动 C. 回馈制动 D. 电磁制动 24.直流电机采用能耗制动时，若励磁绕组断路，会导致（ ） A. 制动转矩增大 B. 制动效果增强 C. 无法产生制动转矩 D. 电机立即停车 25.反接制动与能耗制动的核心区别是（ ） A. 是否需要制动电阻 B. 是否从电网取电 C. 是否改变电流方向 D. 是否产生制动转矩 四、简答题 1.为何说回馈制动是“节能型”制动？它与能耗制动的能量转化路径有何不同？ 2.直流电机采用反接制动停车时，为何需在转速接近零时切断电源？ 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 $