第12卷 电动机——三相异步、单相与直流电动机 湖南省（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

湖南省（对口招生）机电类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 电动机——三相异步、单相与直流电动机 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 由 4.5KW、5KW、7KW3台三相笼型感应电动机组成的电气设备中，总熔断器选择额定电流（ ）的熔体。 A. 30A B. 50A C. 70A D. 15A 【答案】B 【解析】三台电动机的额定电流可按功率估算，4.5 kW、5 kW、7 kW电动机的额定电流合计约为34 A。总熔断器除应满足正常运行电流外，还应避开电动机起动电流的影响，宜选用大于总额定电流的标准熔体，50 A符合要求。故选B。 2. 三相笼型交流异步电动机的铭牌参数通常包括以下几项（ ） A. 额定功率、额定电压和额定电流 B. 额定功率、额定转速和额定扭矩 C. 额定电压、额定电流和绝缘等级 D. 额定电压、额定转速和功率因数 【答案】A 【解析】这道题目考察学生对三相笼型交流异步电动机铭牌参数的理解。 3. 三相绕线转子异步电动机与三相笼型异步电动机的主要区别是什么？（ ） A. 起动方式 B. 定子结构 C. 电源类型 D. 转子结构 【答案】D 【解析】三相绕线转子异步电动机与三相笼型异步电动机的主要区别在于转子结构，绕线转子电动机的转子上有绕组，而笼型电动机的转子是由导条和环组成的。 4. 由以下铭牌可知（ ） A. 该电动机长度为112mm B. 该电动机机座高度为112mm C. 该电动机极对数为4 D. 该电动机运行时采用Y联结。 【答案】B 5. △联接的三相异步电动机，若误接成Y联接使用，在拖动负载转矩不变的情况下，其铜损耗和温升将会（ ） A. 减小 B. 不变 C. 增大 D. 立即将电动机烧毁 【答案】C 【解析】原为△联接的电动机误接成Y联接后，在电源线电压不变时，每相绕组电压降为原来的1/。电磁转矩近似与电压的平方成正比，最大转矩将降为原来的1/3。拖动负载转矩不变时，电动机为维持转矩需增大转差率和转子电流，铜损耗增大，温升升高。故选C。 6. 一台磁极数为 4 的异步电动机 ， 其转速n i 可能为（ ） A. 720r/min B. 1500r/min C. 2880r/min D. 1470r/min 【答案】D 【解析】在50 Hz电源下，四极异步电动机的同步转速为1500 r/min。异步电动机正常电动运行时存在转差，转子转速应小于同步转速，因此1470 r/min可能为其实际转速。故选A。 7. 三相异步电动机的能耗制动是利用消耗（ ）来制动的。 A. 输入电源 B. 外加力矩 C. 转子惯性动能 D. 改变电源相序 【答案】C 【解析】三相异步电动机的能耗制动是利用消耗转子惯性动能来制动的。 【点睛】 本题主要考察三相异步电动机的工作原理和三相异步电动机的启停。 8. 如图所示控制电路的作用是（ ） A. 按一下 SB1， 接触器KM通电， 并持续得电 B. 按住 SB1， KM通电， 松开 SB1， KM断电， 只能点动 C. 按一下 SB2，接触器KM通电，并持续得电 D. 按住 SB2， KM通电， 松开 SB1， KM断电， 只能点动 【答案】B 9. Y－180M－2型三相异步电动机，额定频率为50Hz，则额定状态下运行时的旋转磁场的同步转速是（ ） A. 3000 r/min B. 2940 r/min C. 1800 r/min D. 1500 r/min 【答案】A 【解析】型号Y－180M－2中的“2”表示电动机为二极电动机。同步转速3000 r/min。额定运行时转子转速会略低于同步转速，但旋转磁场的同步转速为3000 r/min。故选A。 10. 一台三相异步电动机在额定状态下运行，电动机的输出转矩（ ） A. 与输出功率成正比 B. 与输出功率成反比 C. 与转速成正比 D. 与转速无关 【答案】A 【解析】电动机输出功率与输出转矩、转速的关系为Tω=2πnT/60。在额定状态下，电动机转速为额定转速，近似为常量，因此输出转矩与输出功率成正比。故选A。 11. 三相异步电动机的反转方向是由什么决定的？（ ） A. 相位差 B. 相序 C. 相电流大小 D. 相电压大小 【答案】B 【解析】三相异步电动机的反转方向是由相序决定的。 12. 下图为三相异步电机的控制线路，闭合QF后，如何起动？（ ） A. 按下SB2，有电流通过KM线圈 B. 按下SB1，有电流通过KM线圈 C. 按下SB1，无电流通过KM线圈 D. 按下SB2，无电流通过KM线圈 【答案】B 13. 单相异步电动机的起动转矩相比三相异步电动机一般情况下是（ ） A. 大 B. 小 C. 相等 D. 为零 【答案】B 【解析】单相异步电动机的起动转矩一般比三相异步电动机小。 14. 在机床电气控制电路中采用两地分别控制方式，其控制按钮连接的规律是（ ）。 A. 全为串联 B. 全为并联 C. 起动按钮并联，停止按钮串联 D. 起动按钮串联，停止按钮并联 【答案】C 【解析】两地控制时，任一地点的起动按钮按下都应使接触器线圈得电，因此各起动按钮应并联。任一地点的停止按钮按下都应使接触器线圈失电，因此各停止按钮应串联。故选C。 15. 变频器的节能运行方式只能用于_____控制方式。（ ） A. U/f开环 B. 矢量 C. 直接转矩 D. CVCF 【答案】A 【解析】变频器的节能运行功能通常用于U/f开环控制。该方式可根据负载轻重自动降低输出电压，在轻载时适当减小励磁电流和铁耗，从而实现节能。矢量控制和直接转矩控制主要侧重于高动态性能和转矩控制。故选A。 16. 电动机的机械特性曲线如图所示,则该电动机为（ ） A. 他励直流电动机 B. 并励直流电动机 C. 串励直流电动机 D. 三相异步电动机 【答案】C 17. 以下哪种方法可以提高单相异步电动机的效率？（ ） A. 增加定子的匝数。 B. 减少电流输入。 C. 增加电容器容量。 D. 降低电压输入。 【答案】C 【解析】增加电容器容量可以提高单相异步电动机的效率和功率因数。 18. 单相异步电动机常用于哪些家用电器中？（ ） A. 电热水器 B. 空调 C. 电冰箱 D. 洗衣机 【答案】D 【解析】单相异步电动机常见于家用洗衣机等小功率家电中。 19. 单相异步电动机的工作过程中，转子的滑差是由什么决定的？（ ） A. 相序 B. 相位差 C. 相电流大小 D. 转速 【答案】D 【解析】单相异步电动机的工作过程中，转子的滑差是由转速决定的。 20. 直流电动机的主要优点之一是什么？（ ） A. 高效率 B. 低成本 C. 简单结构 D. 高速度 【答案】A 【解析】直流电动机因其较高的效率而广泛应用于各种工业和商业应用中。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 单相电容启动异步电动机达到一定转速后，启动绕组仍长期接入电源，以提高电动机的运行转矩。（ ） 【答案】错误 【解析】单相电容启动异步电动机启动时，辅助绕组串联电容器接入电源，产生旋转磁场帮助电动机启动；达到一定转速后，辅助绕组通常由离心开关或继电器切除，不能长期接入电源。 22. 三相异步电动机的铭牌参数中包括额定功率和额定转速。（ ） 【答案】正确 【解析】三相异步电动机的铭牌参数通常包括额定功率和额定转速。 23. 三相异步电动机的转速与供电频率成正比，与极数成反比。（ ） 【答案】错误 【解析】三相异步电动机的同步转速与供电频率成正比，与极数成反比，但是实际运行时的转速会低于同步转速。 24. 异步电动机的转速与电源频率成正比。（ ） 【答案】正确 【解析】异步电动机转速n=(1-s)60f/p。极对数p不变且转差率s保持不变或变化很小时，电动机转速与电源频率成正比。因此该说法正确。 25. 直流电机的电气制动包括能耗制动、反接制动和回馈制动三种方法。（ ） 【答案】正确 26. 电动机的转子转动是由于转子中的电流与定子产生的磁场相互作用的结果。（ ） 【答案】正确 【解析】定子绕组通电后产生旋转磁场，转子导体在旋转磁场作用下感应出电动势和电流。转子电流与定子旋转磁场相互作用产生电磁转矩，从而使转子转动。因此该说法正确。 27. 电动机的额定功率指的是电动机轴上输出的机械功率。（ ） 【答案】正确 【解析】电动机的额定功率是指在额定电压、额定频率等规定条件下连续运行时，电动机轴端能够输出的额定机械功率，不是从电源吸收的输入功率。因此该说法正确。 28. 三相异步电动机能耗制动具有制动平稳、停车准确快速、不会出现反向起动的特点。（ ） 【答案】正确 【解析】能耗制动时，切断三相交流电源后向定子绕组通入直流电，形成静止磁场。转子因惯性旋转而切割磁场，产生与转向相反的制动转矩，动能主要消耗在转子回路中。该方法制动平稳、停车较准确且不会出现反向起动。因此该说法正确。 29. 单相异步电动机的工作原理是基于压电效应。（ ） 【答案】错误 【解析】单相异步电动机的工作原理是基于电磁感应现象。 30. 常见的单相异步电动机类型包括串激电动机、电容启动电动机和直流电动机。 （ ） 【答案】错误 【解析】常见的单相异步电动机类型包括串激电动机、电容启动电动机和分相启动电动机。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 一台3相4极的绕线式感应电动机，n=1450r/min，转子每相电阻R2=0.012。设负载转矩保持为额定值不变，欲将转速从1450r/min降低到1050r/min，求转子回路应该串入的电阻。 【答案】0.096 【解析】同步转速：ns=1500rpm 1450rpm时：转差率（n）/（1500-1450）/1500=1/30 1050rpm时：转差率（n）/（1500-1050）/1500=0.3 0.096 32. 有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下： 当负载转矩为250N·m时，试问在U=和U’=0.8两种情况下电动机能否启动？ 【答案】9.55PN/260Nm Tst/1.2 Tst=312Nm Tst=KR2U2/（R22+X202）=312 Nm 312Nm>250Nm所以U=时电动机能启动。 当U=0.8U时Tst=（0.82）KR2U2/（R22+X202） =0.64*312=199 Nm Tst<所以电动机不能启动。 33. 变频调速的基本原理是什么？ 【答案】交流电动机的同步转速为120f/P，异步电动机的转速为n=(1-s)。由此可见，在电动机极对数一定、转差率变化较小时，改变供电频率f即可成比例地改变同步转速和转子转速，从而实现平滑无级调速。为保持电动机磁通基本不变，在基频以下调速时通常应保持电压与频率之比U/f基本恒定。 【解析】同步转速由电源频率和电动机极对数决定，p。异步电动机的实际转速为n=(1-s)。极对数不变时，改变电源频率即可改变同步转速；在负载变化不大、转差率变化较小时，转子转速也随频率平滑变化。基频以下调速时保持U/f基本恒定，可使气隙磁通基本恒定，保证电动机具有适当的转矩能力。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某水泵站采用一台四极三相笼型异步电动机驱动离心泵，额定频率为 50 Hz。电动机稳定运行时，转子转速为 1440 r/min。现采用变频器将电源频率调至 40 Hz，并假定负载变化不大，转差率保持不变。（1）计算电动机在 50 Hz 时的同步转速和转差率。（2）计算频率调至 40 Hz 后的同步转速和转子转速。（3）说明该调速方法为什么适合水泵类负载，并写出变频调速时应采取的一项主要控制措施。 【答案】（1）同步转速公式为 。代入得：。转差率公式为 。代入得：。（2）40 Hz 时的同步转速为：。转子转速为：。（3）水泵流量和扬程需要随工况变化，变频调速可连续改变电动机转速，调节范围较大，运行经济性较好。调频时应保持电压与频率之比基本不变，以保证电动机磁通基本稳定。 【解析】（1）四极电动机的同步转速由频率和极数决定，先求同步转速，再用同步转速与转子转速之差除以同步转速，得到转差率。（2）频率降低后同步转速按比例降低，在转差率不变的条件下，转子转速为同步转速的百分之九十六。（3）变频调速适合需要连续调节流量的水泵，调频时应配合调压，维持电压频率比基本不变。 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 $ 湖南省（对口招生）机电类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 电动机——三相异步、单相与直流电动机 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 由 4.5KW、5KW、7KW3台三相笼型感应电动机组成的电气设备中，总熔断器选择额定电流（ ）的熔体。 A. 30A B. 50A C. 70A D. 15A 2. 三相笼型交流异步电动机的铭牌参数通常包括以下几项（ ） A. 额定功率、额定电压和额定电流 B. 额定功率、额定转速和额定扭矩 C. 额定电压、额定电流和绝缘等级 D. 额定电压、额定转速和功率因数 3. 三相绕线转子异步电动机与三相笼型异步电动机的主要区别是什么？（ ） A. 起动方式 B. 定子结构 C. 电源类型 D. 转子结构 4. 由以下铭牌可知（ ） A. 该电动机长度为112mm B. 该电动机机座高度为112mm C. 该电动机极对数为4 D. 该电动机运行时采用Y联结。 5. △联接的三相异步电动机，若误接成Y联接使用，在拖动负载转矩不变的情况下，其铜损耗和温升将会（ ） A. 减小 B. 不变 C. 增大 D. 立即将电动机烧毁 6. 一台磁极数为 4 的异步电动机 ， 其转速n i 可能为（ ） A. 720r/min B. 1500r/min C. 2880r/min D. 1470r/min 7. 三相异步电动机的能耗制动是利用消耗（ ）来制动的。 A. 输入电源 B. 外加力矩 C. 转子惯性动能 D. 改变电源相序 8. 如图所示控制电路的作用是（ ） A. 按一下 SB1， 接触器KM通电， 并持续得电 B. 按住 SB1， KM通电， 松开 SB1， KM断电， 只能点动 C. 按一下 SB2，接触器KM通电，并持续得电 D. 按住 SB2， KM通电， 松开 SB1， KM断电， 只能点动 9. Y－180M－2型三相异步电动机，额定频率为50Hz，则额定状态下运行时的旋转磁场的同步转速是（ ） A. 3000 r/min B. 2940 r/min C. 1800 r/min D. 1500 r/min 10. 一台三相异步电动机在额定状态下运行，电动机的输出转矩（ ） A. 与输出功率成正比 B. 与输出功率成反比 C. 与转速成正比 D. 与转速无关 11. 三相异步电动机的反转方向是由什么决定的？（ ） A. 相位差 B. 相序 C. 相电流大小 D. 相电压大小 12. 下图为三相异步电机的控制线路，闭合QF后，如何起动？（ ） A. 按下SB2，有电流通过KM线圈 B. 按下SB1，有电流通过KM线圈 C. 按下SB1，无电流通过KM线圈 D. 按下SB2，无电流通过KM线圈 13. 单相异步电动机的起动转矩相比三相异步电动机一般情况下是（ ） A. 大 B. 小 C. 相等 D. 为零 14. 在机床电气控制电路中采用两地分别控制方式，其控制按钮连接的规律是（ ）。 A. 全为串联 B. 全为并联 C. 起动按钮并联，停止按钮串联 D. 起动按钮串联，停止按钮并联 15. 变频器的节能运行方式只能用于_____控制方式。（ ） A. U/f开环 B. 矢量 C. 直接转矩 D. CVCF 16. 电动机的机械特性曲线如图所示,则该电动机为（ ） A. 他励直流电动机 B. 并励直流电动机 C. 串励直流电动机 D. 三相异步电动机 17. 以下哪种方法可以提高单相异步电动机的效率？（ ） A. 增加定子的匝数。 B. 减少电流输入。 C. 增加电容器容量。 D. 降低电压输入。 18. 单相异步电动机常用于哪些家用电器中？（ ） A. 电热水器 B. 空调 C. 电冰箱 D. 洗衣机 19. 单相异步电动机的工作过程中，转子的滑差是由什么决定的？（ ） A. 相序 B. 相位差 C. 相电流大小 D. 转速 20. 直流电动机的主要优点之一是什么？（ ） A. 高效率 B. 低成本 C. 简单结构 D. 高速度 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 单相电容启动异步电动机达到一定转速后，启动绕组仍长期接入电源，以提高电动机的运行转矩。（ ） 22. 三相异步电动机的铭牌参数中包括额定功率和额定转速。（ ） 23. 三相异步电动机的转速与供电频率成正比，与极数成反比。（ ） 24. 异步电动机的转速与电源频率成正比。（ ） 25. 直流电机的电气制动包括能耗制动、反接制动和回馈制动三种方法。（ ） 26. 电动机的转子转动是由于转子中的电流与定子产生的磁场相互作用的结果。（ ） 27. 电动机的额定功率指的是电动机轴上输出的机械功率。（ ） 28. 三相异步电动机能耗制动具有制动平稳、停车准确快速、不会出现反向起动的特点。（ ） 29. 单相异步电动机的工作原理是基于压电效应。（ ） 30. 常见的单相异步电动机类型包括串激电动机、电容启动电动机和直流电动机。 （ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 一台3相4极的绕线式感应电动机，n=1450r/min，转子每相电阻R2=0.012。设负载转矩保持为额定值不变，欲将转速从1450r/min降低到1050r/min，求转子回路应该串入的电阻。 32. 有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下： 当负载转矩为250N·m时，试问在U=和U’=0.8两种情况下电动机能否启动？ 33. 变频调速的基本原理是什么？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某水泵站采用一台四极三相笼型异步电动机驱动离心泵，额定频率为 50 Hz。电动机稳定运行时，转子转速为 1440 r/min。现采用变频器将电源频率调至 40 Hz，并假定负载变化不大，转差率保持不变。（1）计算电动机在 50 Hz 时的同步转速和转差率。（2）计算频率调至 40 Hz 后的同步转速和转子转速。（3）说明该调速方法为什么适合水泵类负载，并写出变频调速时应采取的一项主要控制措施。 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 $