专题四十九 测速发电机（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

专题五十 测速发电机 一、填空题 1.直流测速发电机的核心结构特点是含有________和________，可将转子产生的交流电转换为直流电输出。 答案：电刷；换向器 解析：直流测速发电机转子绕组转动产生交流电，需通过电刷与换向器配合，实时改变输出电流方向，将交流电整流为直流电，两者是实现直流输出的关键结构。 2.交流测速发电机的输出电压信号类型为________，其幅值与电机转速成________关系。 答案：交流电；正比 解析：交流测速发电机无电刷和换向器，直接输出交流电压；根据工作原理，转速越高，转子切割磁场产生的感应电动势越大，输出电压幅值与转速成正比，这是其核心特性。 3.工业中常用的交流测速发电机类型是________，其转子转动惯量小，响应速度快。 答案：空心杯转子式交流测速发电机 解析：空心杯转子式交流测速发电机采用薄壁空心转子，重量轻、转动惯量极小，能快速跟随转速变化，且输出线性度好，是工业场景中应用最广泛的交流测速发电机类型。 4.直流测速发电机通常采用________励磁方式，以保证励磁磁场稳定，使输出电压与转速的线性关系更精准。 答案：他励 解析：他励方式通过独立直流电源给励磁绕组供电，可避免励磁电流随转速或负载变化，保证励磁磁通稳定；而稳定的磁通是输出电压与转速保持正比关系的关键，因此优先采用他励方式。 5.交流测速发电机的定子通常装有两个空间垂直的绕组，分别是________和________。 答案：励磁绕组；输出绕组 解析：励磁绕组接入交流励磁电源，产生稳定的交变磁场；输出绕组则感应产生与转速成正比的交流电压，两者配合实现“转速→电压”的转换，是交流测速发电机的核心定子部件。 6.直流测速发电机的输出电压极性会随________改变，因此可通过电压极性判断电机转向。 答案：转子转向 解析：直流测速发电机正转时，电刷与换向器配合输出正电压；反转时，整流后的电压极性反转，输出负电压，因此电压极性可直接反映转子转向。 7.交流测速发电机在转速为0时，因转子材料不均匀等因素，可能产生微小的________，这是其常见的固有误差。 答案：零速电压 解析：零速电压指转速为0时，交流测速发电机输出绕组仍感应出的微小电压，主要由转子材料不均、定子绕组不对称导致，需通过电路补偿减小该误差，保证低速检测精度。 8.直流测速发电机的电刷磨损后，会导致与换向器接触不良，进而使输出电压出现________。 答案：波动 解析：电刷磨损会使接触面积减小、接触压力不足，电流传导时断时续，导致输出的直流电压幅值不稳定，出现波动，影响转速检测精度。 9.空心杯转子式交流测速发电机的转子通常采用________材料（如铝）制成，兼具导电性和非磁性。 答案：非磁性导电 解析：转子需切割磁场产生感应电流（需导电），同时为避免自身产生磁场干扰定子磁场（需非磁性），因此选用铝等非磁性导电材料，保证磁场分布均匀和输出线性度。 10.直流测速发电机若长期在超过额定转速的工况下运行，会加快________的磨损，缩短电机使用寿命。 答案：电刷 解析：超过额定转速时，转子转动速度过快，电刷与换向器的相对摩擦速度增大，导致电刷磨损加剧；同时换向器表面也可能因摩擦过热受损，因此需避免长期超速运行。 二、判断题 1.直流测速发电机的输出信号为直流电压，交流测速发电机的输出信号为交流电压。（ ） 答案：√ 解析：直流测速发电机通过电刷与换向器将交流电整流为直流电输出；交流测速发电机无换向结构，直接输出交流电，两者输出信号类型的区别是核心差异，该说法正确。 2.交流测速发电机的输出电压幅值与电机转速成反比，转速越高，输出电压越小。（ ） 答案：× 解析：交流测速发电机的核心特性是“输出电压幅值与转速成正比”，转速越高，转子切割磁场产生的感应电动势越大，输出电压幅值也越大；成反比的说法不符合其工作原理，故错误。 3.直流测速发电机可通过输出电压的极性判断电机转向，交流测速发电机无法判断转向。（ ） 答案：√ 解析：直流测速发电机转向改变时，输出电压极性反转；交流测速发电机输出交流电，无固定极性，无法通过极性判断转向，该说法正确。 4.空心杯转子式交流测速发电机的转动惯量小，适合对响应速度要求高的场景。（ ） 答案：√ 解析：空心杯转子采用薄壁空心结构，重量轻、转动惯量极小，能快速跟随被测转速的变化，响应速度快，适合精密仪器、高频设备等对响应速度要求高的场景，该说法正确。 5.直流测速发电机采用他励励磁方式，是为了提高输出电压的频率。（ ） 答案：× 解析：直流测速发电机采用他励方式的核心目的是保证励磁磁场稳定，使输出电压与转速保持精准正比关系；直流测速发电机输出无频率参数，频率是交流测速发电机的指标，故错误。 6.交流测速发电机的定子绕组仅包含励磁绕组，无需输出绕组。（ ） 答案：× 解析：交流测速发电机定子需两个绕组：励磁绕组（产生磁场）和输出绕组（感应输出电压），两者配合才能实现转速检测；仅含励磁绕组无法输出电压，故错误。 7.直流测速发电机的电刷磨损后，可能导致输出电压波动，但输出电压与转速的正比关系基本不变。（ ） 答案：√ 解析：电刷磨损会导致接触不良，使输出电压幅值波动，但只要励磁磁场稳定，输出电压与转速的正比关系仍存在（仅精度下降），该说法正确。 8.交流测速发电机在转速为0时，输出电压一定为0，无任何误差。（ ） 答案：× 解析：交流测速发电机转速为0时，因转子材料不均匀、定子绕组不对称等因素，会产生微小的“零速电压”，这是其固有误差，并非输出电压一定为0，故错误。 9.直流测速发电机适合用于直流调速系统的转速反馈，无需额外整流电路。（ ） 答案：√ 解析：直流调速系统需要直流转速反馈信号，直流测速发电机直接输出直流电，可直接接入系统，无需额外整流；若用交流测速发电机则需整流，该说法正确。 10.交流测速发电机的输出电压频率与电机转速无关，仅由励磁电压频率决定。（ ） 答案：× 解析：交流测速发电机输出电压频率=励磁电压频率+转子转速对应的频率，转速越高，输出频率越高，因此频率与转速相关，并非仅由励磁频率决定，故错误。 三、选择题 1.下列测速发电机中，输出信号为直流电压的是（ ） A. 空心杯转子式交流测速发电机 B. 直流测速发电机 C. 永磁同步式交流测速发电机 D. 异步式交流测速发电机 答案：B 解析：直流测速发电机的核心功能是将转速转换为直流电压信号输出，其输出电压极性还能反映转向；其余选项均为交流测速发电机，输出信号为交流电压。 2.直流测速发电机与交流测速发电机最核心的结构区别在于是否含有（ ） A. 定子绕组 B. 转子绕组 C. 电刷与换向器 D. 永磁体 答案：C 解析：直流测速发电机需通过电刷与换向器配合，将转子绕组产生的交流电转换为直流电输出；交流测速发电机无电刷和换向器，直接输出交流电，这是两者最本质的结构差异。 3.交流测速发电机的输出电压大小与电机转速的关系是（ ） A. 与转速成正比 B. 与转速成反比 C. 与转速的平方成正比 D. 与转速无关 答案：A 解析：无论是交流还是直流测速发电机，核心工作原理均为“输出电压与转速成正比”，转速越高，输出电压幅值越大，这是测速发电机实现转速检测的基础。 4.下列哪种测速发电机适合用于需要检测转向的场景（ ） A. 空心杯转子式交流测速发电机 B. 异步式交流测速发电机 C. 直流测速发电机 D. 永磁同步式交流测速发电机 答案：C 解析：直流测速发电机的输出电压极性会随转子转向改变（正转输出正电压，反转输出负电压），可通过电压极性判断转向；交流测速发电机输出电压仅幅值随转速变化，极性无法反映转向。 5.直流测速发电机的电刷磨损后，最可能导致的问题是（ ） A. 输出电压与转速不成正比 B. 输出电压幅值增大 C. 无法输出电压 D. 输出电压波动 答案：D 解析：电刷磨损会导致其与换向器接触不良，电流传导不稳定，进而使输出的直流电压出现波动；只要电刷未完全损坏，仍能输出电压，且输出电压与转速的正比关系基本不变，幅值通常不会增大。 6.工业中常用的交流测速发电机类型是（ ） A. 直流复励式测速发电机 B. 空心杯转子式交流测速发电机 C. 串励式直流测速发电机 D. 并励式直流测速发电机 答案：B 解析：空心杯转子式交流测速发电机结构简单、转动惯量小、响应速度快，能精准检测转速，是工业场景中常用的交流测速发电机类型；其余选项均为直流测速发电机。 7.交流测速发电机的输出电压频率与下列哪项参数相关（ ） A. 电机转速 B. 定子绕组匝数 C. 永磁体磁性强弱 D. 负载大小 答案：A 解析：交流测速发电机的输出电压频率随转速变化，转速越高，转子切割磁场的频率越快，输出电压频率也越高；定子匝数、永磁体磁性影响电压幅值，负载大小不直接影响频率。 8.直流测速发电机通常采用的励磁方式是（ ） A. 串励 B. 并励 C. 复励 D. 他励 答案：D 解析：直流测速发电机为保证输出电压与转速的线性关系，需稳定的励磁磁场，他励方式（独立直流电源给励磁绕组供电）能提供稳定励磁，避免励磁电流随转速变化，是常用的励磁方式。 9.下列场景中，更适合选用交流测速发电机的是（ ） A. 机床直流调速系统的转速反馈 B. 需要区分正反转的 conveyor （传送带）转速检测 C. 高频风机的转速检测 D. 蓄电池供电设备的转速检测 答案：C 解析：交流测速发电机无电刷磨损问题，在高频运转场景下输出更稳定，适合高频风机；机床直流调速系统需直流反馈信号（选直流测速发电机），区分转向需直流测速发电机，蓄电池供电设备适配直流信号输出的发电机。 10.直流测速发电机的输出电压极性改变，说明（ ） A. 转速升高 B. 转速降低 C. 转子转向改变 D. 励磁电流改变 答案：C 解析：直流测速发电机的输出电压极性由转子转向决定，正转时输出正电压，反转时输出负电压，极性改变直接反映转子转向变化；转速变化影响电压幅值，励磁电流变化影响电压整体大小，不改变极性。 11.交流测速发电机中，空心杯转子的主要作用是（ ） A. 提供励磁磁场 B. 切割定子磁场产生感应电动势 C. 将交流电转换为直流电 D. 稳定输出电压频率 答案：B 解析：空心杯转子由导电材料制成，当转子随被测轴转动时，会切割定子绕组产生的励磁磁场，进而在转子中产生感应电流，最终在输出绕组中感应出与转速成正比的交流电压，这是其核心作用。 12.下列哪项不是直流测速发电机的缺点（ ） A. 需定期更换电刷 B. 输出电压易受电刷磨损影响 C. 无法检测转速 D. 换向器维护成本较高 答案：C 解析：直流测速发电机的核心功能就是检测转速，输出与转速成正比的直流电压；定期换电刷、输出电压受磨损影响、换向器维护成本高均为其实际应用中的缺点。 13.当交流测速发电机的转速为0时，其输出电压的状态是（ ） A. 输出电压最大 B. 输出电压为0 C. 输出电压极性反转 D. 输出电压频率最高 答案：B 解析：交流测速发电机的输出电压由转子切割磁场产生，转速为0时，转子不切割磁场，无感应电动势产生，输出电压为0；转速越高，输出电压幅值越大、频率越高。 14.直流测速发电机的输出电压计算公式中，不包含的参数是（ ） A. 转速 B. 励磁磁通 C. 电机极对数 D. 输出电压频率 答案：D 解析：直流测速发电机输出电压公式为U=Knφn（Kn为常数，φ为励磁磁通，n为转速），包含转速、励磁磁通、极对数（影响Kn）；输出电压频率是交流测速发电机的参数，与直流测速发电机无关。 15.下列哪种交流测速发电机的转动惯量最小（ ） A. 实心转子式交流测速发电机 B. 空心杯转子式交流测速发电机 C. 永磁同步式交流测速发电机 D. 异步式交流测速发电机 答案：B 解析：空心杯转子采用薄壁空心结构，重量轻、体积小，转动惯量远小于实心转子式，能快速响应转速变化，适合对响应速度要求高的场景。 16.直流测速发电机运行时，若励磁磁通减小，会导致（ ） A. 输出电压增大 B. 输出电压减小 C. 输出电压极性改变 D. 输出电压与转速的正比关系消失 答案：B 解析：根据直流测速发电机输出电压公式U=Knφn，励磁磁通φ减小，在转速n不变的情况下，输出电压U会随之减小；其与转速的正比关系仍存在，仅幅值降低，极性不受磁通大小影响。 17.交流测速发电机的定子通常装有（ ） A. 一个绕组（仅励磁绕组） B. 两个绕组（励磁绕组和输出绕组） C. 三个绕组（励磁、输出、换向绕组） D. 四个绕组（两组励磁、两组输出） 答案：B 解析：交流测速发电机定子一般有两个空间垂直的绕组，一组为励磁绕组（接入交流励磁电源，产生磁场），另一组为输出绕组（感应产生与转速成正比的交流电压），两者配合实现转速检测。 18.下列场景中，不适合选用直流测速发电机的是（ ） A. 直流电动机调速系统的转速反馈 B. 需连续工作1000小时无维护的设备 C. 小型精密仪器的转速检测 D. 需区分正反转的阀门转速控制 答案：B 解析：直流测速发电机的电刷需定期维护（通常几百小时需检查更换），无法满足1000小时无维护的需求；其余场景中，其直流信号输出、可检测转向的特点均能适配。 19.交流测速发电机输出电压的幅值随转速升高而（ ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 先升高后降低 答案：A 解析：交流测速发电机的输出电压幅值与转速成正比，转速越高，转子切割磁场的速度越快，感应电动势越大，输出电压幅值也随之升高，这是其核心特性。 20.直流测速发电机的换向器作用是（ ） A. 产生励磁磁场 B. 改变励磁电流方向 C. 将转子绕组产生的交流电转换为直流电 D. 稳定输出电压幅值 答案：C 解析：直流测速发电机转子绕组转动时产生的是交流电，换向器与电刷配合，可实时改变输出电流方向，将交流电整流为直流电输出，保证输出电压极性稳定（随转向改变）。 21.下列哪种因素会导致交流测速发电机输出电压出现误差（ ） A. 转速稳定 B. 定子绕组匝间短路 C. 负载电阻匹配 D. 励磁电压稳定 答案：B 解析：定子绕组匝间短路会导致励磁磁场不均匀，转子切割磁场产生的感应电动势异常，进而使输出电压出现误差；转速稳定、负载匹配、励磁电压稳定均能保证输出电压准确，减少误差。 22.直流测速发电机的电刷材质通常是（ ） A. 铜 B. 铁 C. 石墨 D. 铝 答案：C 解析：石墨电刷具有良好的导电性和耐磨性，且与换向器摩擦时产生的火花小、磨损量小，能保证长期稳定接触，是直流测速发电机电刷的常用材质；铜、铁、铝耐磨性差或火花大，不适合作为电刷。 23.交流测速发电机中，若励磁电压的频率升高，会导致（ ） A. 输出电压与转速的正比关系改变 B. 输出电压的频率升高 C. 输出电压的幅值增大 D. 输出电压的极性改变 答案：B 解析：交流测速发电机输出电压的频率等于励磁电压频率与转子转速对应的频率之和（或之差），励磁电压频率升高，输出电压频率会随之升高；其与转速的正比关系、幅值（与转速相关）、极性（交流无固定极性）均不受励磁频率直接影响。 24.下列关于直流测速发电机的说法，正确的是（ ） A. 输出电压与转速成反比 B. 无电刷结构，维护方便 C. 输出电压极性可反映转向 D. 适合高频高速运转场景 答案：C 解析：直流测速发电机输出电压极性随转向改变，可用于判断转向；其输出电压与转速成正比，有电刷结构（需维护），高频运转时电刷磨损快，不适合高频场景，故A、B、D错误。 25.空心杯转子式交流测速发电机的转子材料通常是（ ） A. 铁磁材料 B. 非磁性导电材料（如铝） C. 绝缘材料 D. 永磁材料 答案：B 解析：空心杯转子需在磁场中切割磁感线产生感应电流，因此需为导电材料；同时为避免自身产生磁场干扰，需采用非磁性材料（如铝），铁磁材料和永磁材料会影响磁场分布，绝缘材料无法导电。 四、简答题 1.交流测速发电机的“零速电压”是什么？其主要产生原因是什么？ 答案：零速电压是指交流测速发电机转速为0（转子不转）时，输出绕组仍感应出的微小电压，是其常见的固有误差；主要产生原因是转子材料不均匀（导电性能不一致）、定子绕组绕制不对称，导致即使转子不转，仍有微弱磁场耦合到输出绕组，产生微小电压。 2.直流测速发电机的电刷严重磨损后，会对输出信号产生什么影响？为什么？ 答案：电刷严重磨损后，会导致输出电压波动（不稳定）；原因是电刷磨损后与换向器的接触面积减小、接触压力不足，电流传导时断时续，原本稳定的直流输出会出现幅值波动，影响转速检测的精度。 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 $ 专题五十 测速发电机 一、填空题 1.直流测速发电机的核心结构特点是含有________和________，可将转子产生的交流电转换为直流电输出。 2.交流测速发电机的输出电压信号类型为________，其幅值与电机转速成________关系。 3.工业中常用的交流测速发电机类型是________，其转子转动惯量小，响应速度快。 4.直流测速发电机通常采用________励磁方式，以保证励磁磁场稳定，使输出电压与转速的线性关系更精准。 5.交流测速发电机的定子通常装有两个空间垂直的绕组，分别是________和________。 6.直流测速发电机的输出电压极性会随________改变，因此可通过电压极性判断电机转向。 7.交流测速发电机在转速为0时，因转子材料不均匀等因素，可能产生微小的________，这是其常见的固有误差。 8.直流测速发电机的电刷磨损后，会导致与换向器接触不良，进而使输出电压出现________。 9.空心杯转子式交流测速发电机的转子通常采用________材料（如铝）制成，兼具导电性和非磁性。 10.直流测速发电机若长期在超过额定转速的工况下运行，会加快________的磨损，缩短电机使用寿命。 二、判断题 1.直流测速发电机的输出信号为直流电压，交流测速发电机的输出信号为交流电压。（ ） 2.交流测速发电机的输出电压幅值与电机转速成反比，转速越高，输出电压越小。（ ） 3.直流测速发电机可通过输出电压的极性判断电机转向，交流测速发电机无法判断转向。（ ） 4.空心杯转子式交流测速发电机的转动惯量小，适合对响应速度要求高的场景。（ ） 5.直流测速发电机采用他励励磁方式，是为了提高输出电压的频率。（ ） 6.交流测速发电机的定子绕组仅包含励磁绕组，无需输出绕组。（ ） 7.直流测速发电机的电刷磨损后，可能导致输出电压波动，但输出电压与转速的正比关系基本不变。（ ） 8.交流测速发电机在转速为0时，输出电压一定为0，无任何误差。（ ） 9.直流测速发电机适合用于直流调速系统的转速反馈，无需额外整流电路。（ ） 10.交流测速发电机的输出电压频率与电机转速无关，仅由励磁电压频率决定。（ ） 三、选择题 1.下列测速发电机中，输出信号为直流电压的是（ ） A. 空心杯转子式交流测速发电机 B. 直流测速发电机 C. 永磁同步式交流测速发电机 D. 异步式交流测速发电机 2.直流测速发电机与交流测速发电机最核心的结构区别在于是否含有（ ） A. 定子绕组 B. 转子绕组 C. 电刷与换向器 D. 永磁体 3.交流测速发电机的输出电压大小与电机转速的关系是（ ） A. 与转速成正比 B. 与转速成反比 C. 与转速的平方成正比 D. 与转速无关 4.下列哪种测速发电机适合用于需要检测转向的场景（ ） A. 空心杯转子式交流测速发电机 B. 异步式交流测速发电机 C. 直流测速发电机 D. 永磁同步式交流测速发电机 5.直流测速发电机的电刷磨损后，最可能导致的问题是（ ） A. 输出电压与转速不成正比 B. 输出电压幅值增大 C. 无法输出电压 D. 输出电压波动 6.工业中常用的交流测速发电机类型是（ ） A. 直流复励式测速发电机 B. 空心杯转子式交流测速发电机 C. 串励式直流测速发电机 D. 并励式直流测速发电机 7.交流测速发电机的输出电压频率与下列哪项参数相关（ ） A. 电机转速 B. 定子绕组匝数 C. 永磁体磁性强弱 D. 负载大小 8.直流测速发电机通常采用的励磁方式是（ ） A. 串励 B. 并励 C. 复励 D. 他励 9.下列场景中，更适合选用交流测速发电机的是（ ） A. 机床直流调速系统的转速反馈 B. 需要区分正反转的 conveyor （传送带）转速检测 C. 高频风机的转速检测 D. 蓄电池供电设备的转速检测 10.直流测速发电机的输出电压极性改变，说明（ ） A. 转速升高 B. 转速降低 C. 转子转向改变 D. 励磁电流改变 11.交流测速发电机中，空心杯转子的主要作用是（ ） A. 提供励磁磁场 B. 切割定子磁场产生感应电动势 C. 将交流电转换为直流电 D. 稳定输出电压频率 12.下列哪项不是直流测速发电机的缺点（ ） A. 需定期更换电刷 B. 输出电压易受电刷磨损影响 C. 无法检测转速 D. 换向器维护成本较高 13.当交流测速发电机的转速为0时，其输出电压的状态是（ ） A. 输出电压最大 B. 输出电压为0 C. 输出电压极性反转 D. 输出电压频率最高 14.直流测速发电机的输出电压计算公式中，不包含的参数是（ ） A. 转速 B. 励磁磁通 C. 电机极对数 D. 输出电压频率 15.下列哪种交流测速发电机的转动惯量最小（ ） A. 实心转子式交流测速发电机 B. 空心杯转子式交流测速发电机 C. 永磁同步式交流测速发电机 D. 异步式交流测速发电机 16.直流测速发电机运行时，若励磁磁通减小，会导致（ ） A. 输出电压增大 B. 输出电压减小 C. 输出电压极性改变 D. 输出电压与转速的正比关系消失 17.交流测速发电机的定子通常装有（ ） A. 一个绕组（仅励磁绕组） B. 两个绕组（励磁绕组和输出绕组） C. 三个绕组（励磁、输出、换向绕组） D. 四个绕组（两组励磁、两组输出） 18.下列场景中，不适合选用直流测速发电机的是（ ） A. 直流电动机调速系统的转速反馈 B. 需连续工作1000小时无维护的设备 C. 小型精密仪器的转速检测 D. 需区分正反转的阀门转速控制 19.交流测速发电机输出电压的幅值随转速升高而（ ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 先升高后降低 20.直流测速发电机的换向器作用是（ ） A. 产生励磁磁场 B. 改变励磁电流方向 C. 将转子绕组产生的交流电转换为直流电 D. 稳定输出电压幅值 21.下列哪种因素会导致交流测速发电机输出电压出现误差（ ） A. 转速稳定 B. 定子绕组匝间短路 C. 负载电阻匹配 D. 励磁电压稳定 22.直流测速发电机的电刷材质通常是（ ） A. 铜 B. 铁 C. 石墨 D. 铝 23.交流测速发电机中，若励磁电压的频率升高，会导致（ ） A. 输出电压与转速的正比关系改变 B. 输出电压的频率升高 C. 输出电压的幅值增大 D. 输出电压的极性改变 24.下列关于直流测速发电机的说法，正确的是（ ） A. 输出电压与转速成反比 B. 无电刷结构，维护方便 C. 输出电压极性可反映转向 D. 适合高频高速运转场景 25.空心杯转子式交流测速发电机的转子材料通常是（ ） A. 铁磁材料 B. 非磁性导电材料（如铝） C. 绝缘材料 D. 永磁材料 四、简答题 1.交流测速发电机的“零速电压”是什么？其主要产生原因是什么？ 2.直流测速发电机的电刷严重磨损后，会对输出信号产生什么影响？为什么？ 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 $