1、电机电气控制与供电自测题答案电机电气控制与供电自测题答案 2001级机电专业(二、三年制) 一、名词解释 1、组成电枢绕组的线圈称为元件。 2、电枢表面实际开有的线槽叫实槽。 3、一个元件两个有效边间的距离称为第一节距，用虚槽数表示。 4、前一元件下层边与后一元件上层边之间的距离称为第二节距，用虚槽数表示。5、互相串联的两个元件的对应边在电枢表面上的距离称为合成节距。 6、一个元件两个出线端所连接的两个换向片在换向器上表示的距离称为换向节距，以换向片数来表示。 7、在有负载的电机中，主磁场和电枢磁场是同时存在的。电枢磁场的出现，对主磁场会产生影响，这种影响叫电枢反应。 8、在发电机的转速保持额
2、定转速，负载电流为零时，空载电压随励磁电流变化的关系。9、变压器的变压比是指原边电压与副边电压之比。变流比是指原副边的电流之比。 10、变压器的额定容量是用来反映该变压器传送最大电功率的能力。 11、当变压器原、副边按不同形式连接时，原、副边线电势之间的相位关系是不同的，不同的相位关系用时钟法表示即为连接组别。 12、定子的主要作用是用来产生旋转磁场，它包括铁心、绕组和机座。 13、转子的主要作用是带动其它机械设备旋转，由铁心、转轴和转子绕组构成。 14、电动机的旋转磁场与转子的转速之差叫做转差，转差与同步转速(或旋转磁场转速)之比叫转差率。 15、异步电动机的转矩特性是指转矩与转差率之间的关
3、系。 16、当电源频率不变时，改变电机的磁极对数(变绕组接线)，电机的转速将随之改变的调速方法为变极调速。 17、变频调速是指改变通入定子绕组电流的频率而实现的调速。 18、反接制动是利用改变电动机定子绕组的电源相序、产生反向的制动转矩，而迫使电动机迅速停止转动的方法。 19、能耗制动是指利用转子惯性转动切割磁力线而产生制动转矩，就是说把转子的能量消耗在转子回路的电阻上。 20、降压起动是利用起动设备降低加到电动机定子绕组上的电压，以减小起动电流。 21、对电力网或电力电路实行通、断式转换的电工器械。 22、在低压开关中常用的有刀开关、转换开关、自动空气开关及主令电器等，它们的主要作用是实现对
4、电路进行接通或断开的控制。 23、电气设备中连接或分断电路的接点称为触点或触头。 24、主令电器是一种专门发号施令的电器，主要用来切换控制电路。 25、位置开关是利用生产机械某些部件的碰撞使其触头动作接通或断开某些控制电路，达到一定控制的电器(旧名称又叫行程开关或限位开关)。 26、熔断器是电路中用作过载或短路保护的一种电器。 27、接触器是一种用来接通或切断交、直流主电路和控制电路的自动控制电器。 28、继电器是一种根据某种输入信号的变化而接通或断开控制电路、实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。 29、动、静触头表面被熔化后焊在一起而断不开的现象，称为触头的熔焊。 30、由于某种原因而使电
5、动机缺少一相而运行。 31、用规定的图形符号和文字符号代表各种电器、电机及元件，依据生产机械对控制的要求和各电器的动作原理，用线条代表导线连接起来，表示它们之间的联系的线路图称为原理图。用规定的图形符号和文字符号，按各电器实际相对位置画出的图称为接线图。32、当线路电压低于额定值时所采取的保护措施称为欠压保护。 33、由于外界原因造成突然断电而采取的保护措施称为失压保护。 34、依靠接触器自身常开辅助触头而使线圈保持通电的效果称为自锁(又称自保)。 35、利用两只控制电器的常闭触头使一个电路工作，而另一个电路绝对不能工作的相互制约的作用称为联锁(或称互锁)。 36、按一下按钮，电动机就转一下，
6、松开按钮，电动机就停止，这种控制叫点动控制。37、根据生产需要，按照一定顺序实现的控制称为顺序控制。 38、为操作方便，在两个或两个以上地点进行控制操作称为多地控制。 39、使电动机按照单一方向旋转的控制称为单向控制。 40、可实现电动机正、反两个方向旋转的控制称为可逆控制。 41、一级负荷：突然停电将造成人身伤亡的危险，或重大设备的损坏且难以修复，给国家经济带来重大损失者。二级负荷：突然停电将产生大量废品、大量减产、损坏生产设备等，在经济上造成较大损失者。三级负荷：停电损失不大者。(或除一、二级以外的负荷) 42、由各种电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变
7、电、配电和用电的整体，叫做电力系统。 43、用电设备按其使用，分为连续运行、短暂运行和反复短暂运行三种情况，电力负荷的工作制就是指这三种工作制式。 44、以一定的时间间隔，根据电力负荷的变化绘制的曲线称为负荷曲线。 45、尖峰电流是指持续12秒的短时最大负荷电流。 46、整个变电所为单独建筑物的形式称为独立变电所。 47、变压器安装在户外露天地方的变电所称为露天变电所。 48、电气设备切断故障电流的能力称为断流能力。 49、变配电所的主接线为一次接线，其上的设备为一次设备。 50、由继电保护、断路器控制回路和信号系统等构成变配电所的二次系统，所用设备称为二次设备。 51、隔离开关是一种有明显断
8、点的高压刀开关，主要作用是保证高压设备检修工作中的安全。52、跌落开关是一种有明显断点的高压刀开关，主要作用是接通小容量的高压线路，同时兼有短路保护作用。 53、放射式接线呈放射状，特点是引出线发生故障时互不影响。 54、树干式接线与放射式相反，由一条主线供电分支到各终端电器。 55、拉线的作用是平衡电杆各方向的拉力，防止电杆弯曲或倾倒。 56、横担是瓷瓶支架也是作为保持导线间距的排列架。 57、光是物质的一种形态，是以电磁波的形式传播的。光通量是指光源在单位时间内，向空间辐射出的使人眼产生光感的能量。 58、照度是指受照物体表面的光通密度。亮度是指发光体在视线方向单位投影面上的发光强度。 5
9、9、雷击放电的过程叫做雷电现象。 60、接地就是将电气设备的接地部分和大地相连接。 61、将设备的金属外壳与大地作电气上的连接，这种为保护人身安全的接地称为保护接地。62、为了保证电气设备在正常或发生事故的情况下可靠地运行，常常将电路中某一点(中性点)与大地作电气上的连接，这种接地方式称为工作接地。 63、保护接零是将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与系统中零线的连接。 64、将零线上一点或几点再次的接地，称为重复接地。 二、填空题 1、换向器 电刷 2、主磁极铁心 励磁绕组 3、他励 并励 串励 复励 4、选择适当的电刷 移动电刷位置 装置换向极 5、硬机械 软机械 变化小 变化大 6、
10、在电枢回路中串电阻 改变励磁回路电阻 7、三台单相变压器 8、感应电动势之间 9、电压表法 检流计法 10、星形或三角形 11、时钟表示法 12、短路 开路 13、鼠笼型 绕线型 14、旋转磁场 15、直接 降压 16、变极 变频 改变转差率 17、凸极式 隐极式 18、工作绕组 起动绕组 电容起动 电阻起动 19、改变起动绕组接线端 20、旋转电枢式 旋转磁极式 21、水轮 汽轮 22、同轴直流发电机 同轴交流发电机 晶闸管整流 三次谐波 23、发电机电压 频率 相序 24、准整步法 自整步法 25、手动 自动 26、断路器 短路 严重过载 失压 27、按钮开关 位置开关 万能转换开关 主令
11、控制器 28、熔体 熔管 29、振动和噪声 30、磁吹式 灭弧栅式 31、直接控制信号较强电流 接触器或其它电器 32、电流的热效应 33、主电路 控制电路 34、没有通电或不受外力作用 35、安全 可靠 经济 合理 36、电压 频率 可靠性 37、需要系数和同时系数 计算负荷 38、平均功率 附加功率 39、三相 两相 单相 三相 40、降压变电所 低压配电线路 用电设备 41、变换 控制 保护 42、灭弧装置 43、放射式 树干式 环式 44、架空 电缆 室内 45、导线 电杆 横担 金具 拉线 46、明设 暗设 47、塑料管或钢管 48、4050m 靠向一致 49、保护管 电缆头 50、
12、热辐射光源 气体放电光源 51、工作照明 事故照明 52、装设避雷线 装设管型避雷器或保护间隔 加强线路绝缘 应用自动重合闸 加强线路交叉部分的保护 53、保护接地 保护接零 54、接地体 接地线组成 自然物体 人工制作 55、5 高电压 人身及设备 56、接地体 接地线 57、针式 蝶式 悬式 58、47 59、增大 下降 60、相同 61、接地故障时的对地电压 62、零线 三、选择题 1、(3) 2、(1) 3、(3) 4、(1) 5、(3) 6、(4) 7、(2) 8、(2) 9、(2) 10、(3) 11、(4) 12、(3)13、(3) 14、(3) 15、(2) 16、(3)17、
13、(3) 18、(3) 19、(2) 20、(1)21、(4) 22、(3) 23、(3) 24、(1)25、(4) 26、(4) 27、(2) 28、(3)29、(3) 30、(3) 31、(1) 32、(1)33、(3) 34、(2) 35、(1) 36、(3)37、(4) 38、(2) 39、(1) 40、(4)四、判断题1、 2、 3、 4、 5、6、 7、 8、 9、 10、11、 12、 13、 14、 15、16、 17、 18、 19、 20、21、 22、 23、 24、 25、26、 27、 28、 29、 30、五、问答题 1、单迭绕组的特点是：YYK1 单波绕组的特点是：
14、YY1+Y2 YYK(K1)P 2、(1)因为单迭绕组中电刷的对数等于支路对数，若缺少一对电刷则缺少两条支路，将影响电机的功率。(2)若是单波绕组，从理论上并不影响支路变化，但电刷少了则其上电流密度大，对换向不利。 3、方法有三个，一是选用适当的电刷，更换时要用与原来牌号相同的电刷。二是移动电刷位置，这种方法只适于负载不变的电机。三是装置换向磁极。 4、换向磁极应装在两个相邻的主磁极之间。换向极的励磁绕组必须和电枢绕组串联，使磁场强弱能跟随电枢电流而变化。同时换向极的磁场方向必须与电枢的方向相反。 5、电原动机拖动转子转动时，电枢中的导体将切割主磁极的剩磁磁通，产生一个较小的电动势，叫做剩磁电
15、动势。在其作用下，有一较小的励磁电流流过励磁绕组，励磁绕组产生磁通，若正好与剩磁磁通方向一致，则主磁通就会增强，电枢电势也比前增大了，励磁电流进一步增大，主磁通更强，如此循环下去，电势就建立起来了。 6、使直流电动机反转的方法有两种：(1)保持电枢两端电压极性不变，将励磁绕组反接，使励磁电流反向。(2)保持励磁绕组的电流方向不变，把电枢绕组反接。 7、因为变压器是利用电磁感应原理工作的，对于交流电来讲，它能产生交变磁通，通过磁路耦合，在副绕组中产生感应电势。而直流电压不能产生交变磁通，所以不能改变直流电压。 如果误将直流电源接入绕组，因绕组电阻很小，会将绕组烧毁。 8、若三相绕组的末端连在一起
16、，而首端引出线头接电源(或负载)则为Y接。若是把一相绕组的首端和另一相绕组的末端相互连接而成闭合回路，再从三个联接点引出端线接电源，即为接法。 9、自耦变压器的原、副绕组的电路直接连在一起，高压侧的电气故障会波及低压侧，是很不安全的。使用时，需把原副边的公用端接零线，外壳必须接地。 10、三相异步电动机的定子绕组中通以三相对称交流电，就会在空间产生旋转磁场。 11、由于刚起动时，旋转磁场与转子导体相对转速大，转子导体以最大转速切割磁力线，产生很大的电流。电流大的危害是(1)使线路产生很大的电压降，影响同一线路的其它负载的正常工作。严重时还可能使本电机的起动转矩太小而不能起动；(2)使电动机绕组
17、过热，加速绝缘老化，缩短电动机的使用寿命。 12、一般对于经常起动的电动机来说，如果它的容量不大于供电变压器容量的20都可以直接起动。否则应采取降压措施。 13、电动机低压运行时，转速下降，电压越低，电流反会越大。电机温升增高影响寿命，严重时会烧坏电机。当电压下降10时，电动机负载应减小20左右，如电网电压下降过多，应停止使用电动机。 14、只有一个绕组产生的脉动磁场不会旋转，所以不能使单相电动机起动。只要有一个外力使转子转动一下，则转子就能继续转动，为了解决单相电动机起动问题，常用的办法是在定子上安装两套绕组。 15、当定子绕组流过三相对称的电流时，将产生电枢(定子)磁场。电枢磁场对主磁场必
18、将产生影响，这种影响就叫电枢反应。电枢反应的性质因负载的性质和大小的不同而不同，它取决于电枢磁势与励磁磁势在空间的相对位置。 16、感性无功电流所产生的磁通对主磁场起去磁作用，从而使发电机端电压下降。容性无功电流所产生的磁通对主磁场起助磁作用，因而会使发电机端电压升高。 17、自动空气开关主要用于短路、过载以及失压等故障发生时电气设备的保护。正常条件下，也有时用作不太频繁地接通和断开电路以及控制电机。自动空气开关有塑壳式和框架式两种，常用的DZ520型和DZ425型是塑壳式，属于小容量开关。容量较大的有DZ10系列。18、在机床电路中熔断器不作为过载保护，只作为短路保护用，选择时，一般首先选择
19、熔体的规格，再根据熔体的规格去确定熔断器的规格。 19、位置开关与按钮开关都是对控制电路发出接通或断开、信号转换等指令的电器。不同的是按钮触头的动作是靠手指来完成，而位置开关的触头是利用生产机械某些运动部件的碰撞来完成的。 20、接触器产生很大噪声的原因很多，一般主要有以下几个方面：(1)衔铁与铁芯的接触不良或衔铁歪斜。(2)短路环损坏。(3)机械方面原因，如弹簧压力过大，活动部分受卡等。触头发黑、发毛会引起接触电阻增大，使触头过热，处理方法是用小刀或小锉修整毛面，但不必将表面锉得过分光滑，更不能用砂布等来修复，以免砂粒嵌在触头表面。21、利用接触器自身常开辅助触头而使线圈保持通电的效果称为自
20、锁控制。采用自锁控制后，当外界原因突然断电又重新供电时，由于自锁触头因断电而断开，控制电路不会自行接通，可避免事故的发生，起到零压保护作用。当线路电压低于电动机的额定电压时(一般降低到85)，接触器线圈磁通减弱，吸力不足，触头在弹簧作用下释放，自锁触头断开，失去自锁，同时主触头也断开，使电机停转，得到欠压保护。 22、可利用两只接触器的常闭辅助触头，串联接到对方接触器线圈所在的支路里。它的作用是防止多只接触器同时闭合，在主电路中造成电源的短路。 23、这时应立即切除电源，以避免事故的发生。发生这种故障的原因主要是触头熔焊造成的。另外当按钮触头分断不利造成接触器不断电、主触头不打开成为不能停车的
21、原因。24、如果计算负荷过高，将增加供电设备的容量，浪费有色金属，增加投资；过低则使供电设备过热，加速其绝缘损坏、增大电能损耗，影响供电系统的正常运行，还会给工程扩建带来很大的困难。 25、连续工作制指使用时间较长、连续工作的用电设备。如各种泵类、通风机、输送带、机床、电炉、电解设备和照明装置等。 26、在做设计任务书或初步设计的阶段，尤其当需要进行方案比较时，年平均有功功率、无功功率等，可采用估算法。 27、选择电气设备时，应遵守以下几项共同原则：(1)按正常工作条件选择电气设备的额定值。(2)按短路电流的热效应和电动力效应来校验电气设备的热稳定和动稳定。(3)按装置地点的三相短路容量来校验
22、开关电器的断流能力。(4)按装置地点、工作环境、作用要求及供货条件来选择电气设备的适当形式。 28、隔离开关没有灭弧装置，所以不允许用来切断负荷电流。操作时，必须在断路器切断电路后，才能断开隔离开关；合闸时，操作顺序相反。 29、安装时不得垂直或水平安放，应使熔管与垂直线成30角，以保证熔丝熔断时熔管能靠自身重量自行跌落。不得安装于变压器及其它设备的正上方，以防熔管掉落在设备上，发生其它事故。并且要保持与其它设备之间有足够的安全距离。操作时，不得带负荷拉、合闸，分断操作应先断开中间相，然后拉断两边相，合闸时顺序相反。操作时不可用力过猛，以防损坏熔断器，另外还应戴绝缘手套和防护眼镜，以保证操作人
23、员的安全。 30、选择导线时，要满足下列条件：(1)发热条件；(2)电压损失；(3)经济电流密度；(4)机械强度。 31、横担的安装工艺要求如下：(1)横担在电杆上的安装部位必须衬有弧形垫铁，以防倾斜。(2)横担的上沿应装在离电杆顶部100mm处。多路横担上下档之间的距离应在600mm左右，分支杆上的单横担的安装靠向必须与干线线路横担保持一致。(3)耐张杆、跨越杆和终端杆上所用的双横担，必须装对整齐。(4)在直线段内，每档电杆上的横担必须互相平行。(5)单横担的安装，要根据电力的输送方向统一安装靠向。 32、导线弧垂是指一个档距内导线下垂所形成的自然垂度，也叫导线驰度。弧垂不能过大或过小。过大
24、会使与地面的安全距离不够；过小会使导线内应力加大，天冷时有可能会被拉断。33、电缆线路的缺点是成本高、投资大、维修不便。其优点是运行可靠、不易受外界影响、不需架设电杆、不占地面、不碍观瞻等。适合于有腐蚀性气体和易燃、易爆场所。在现代化城市和工厂中越来越广泛地采用电缆线路。 34、室内布线的主要方式有三种：(1)护套布线；(2)线管布线；(3)瓷瓶布线。其技术要求如下：(1)所用导线的额定电压应大于线路工作电压，绝缘要符合要求，导线截面应满足供电安全电流。(2)布线时应尽量避免接头。穿在管内不允许有接头，必要时应放在接线盒内。(3)布线时应水平或垂直敷设，距地面小于2m时应穿在管内加以保护。(4
25、)导线穿过楼板时，应设钢管加以保护。(5)为确保安全，室内电气管线和配电设备与其它管道、设备间要有一定距离。 35、如采用一种光源显色性差时，可考虑采用两种或多种光源混合照明以改善光色。 36、照度的计算方法有利用系数法、概算曲线法、比功率法及逐点计算法。前三种适用于计算水平工作面上的平均照度，后一种则用来计算任一倾斜(包括垂直)工作面上的照度。 37、保护接零和保护接地不是同一概念，因为保护接地的短路电流需经过电气设备的保护接地电阻和系统中性点工作接地电阻，短路电流受到限制，而保护接零则不经过这两个电阻，这也正是两者的区别之处。 38、因为如果混合使用，则当采用保护接地的设备发生绝缘击穿后，
26、接地电流受到接地电阻的影响，使短路电流大大减小，从而使保护开关不能动作，这样接地电流通过变压器工作接地电阻时，使变压器中性点电位上升，而使其它所有采用保护接零的电气设备外壳均带电，是非常危险的。所以，在同一系统中，绝对不允许一部分设备保护接地，而另一部分采用保护接零。 保护接地的应用范围是：(1)凡电压在1000V及以上者，不论中性点是否接地的电气设备。(2)电压在1000V以下，中性点不接地系统的用电设备。 保护接零的应用范围是：(1)电压在1000V以下，中性点接地的电气设备；(2)电压为380/220V及380/220V以下三相四线制系统中性点必须直接接地的电气设备。 39、不能采用。因
27、这种异步电动机定子每相绕组的额定电压为220伏，而供电的电网电压是380伏。若采用Y起动器降压起动，则在起动时定子绕组接成Y形，每相绕组实际承受电压恰与每相绕组的额定电压相符，这时异步电动机被直接起动，得不到降压起动的效果。而当转换为运行时，定子绕组接成形，这时异步电动机每相绕组承受的电压即为电网线电压380伏，超过其定子绕组的额定电压220伏，将使定子绕组中的电流大幅度上升，导致异步电动机绕毁。 40、外部原因：(1)电源缺相；(2)电源电压过低；(3)负载过重。 异步电动机内部故障：(4)定子绕组一相断线；(5)转子断线或断条；(6)气隙不均匀造成扫膛。 41、尽可能及时停电进行处理。不允
28、许停电时，应尽量减小一次侧负荷电流，然后在保证人体与带电体保持安全距离的前提下，使用绝缘工具在开路点用短路线将电流互感器二次回路短路，再将开路点排除，此后将短路线拆除。在操作过程中都要有人监护。 42、运行中的三相异步电动机发生下列情况之一时，应立即断开电源： (1)运行中发生人身事故；(2)电动机内部冒烟，有火花，以及开关过热；(3)发生缺相运行；(4)电动机震动剧烈，威胁电动机安全运行；(5)电动机温度超过允许值，而且转速下降；(6)轴承声音异常，温度超过允许值；(7)电动机的内部发生机械撞击或扫膛；(8)电动机起火冒烟；(9)电动机所带的传动装置或机械发生故障。 43、现象：(1)声音异
29、常；(2)转子转速下降；(3)输出功率减小；(4)断相电流表无指示，其它两相电流升高；(5)绕组过热使异步电动机温度升高。 后果：当异步电动机缺相运行时，定子三相旋转磁场变为单相脉动磁场，使异步电动机的转矩显著减小，从而转速下降。由于未熔断相电流增大，将使其绕组温度急骤上升，最后导致异步电动机绕组烧毁。 44、电压互感器的工作原理与电力变压器相同，但由于用途不同，因此，在设计时有不同的要求。通常电力变压器在电压误差上虽有一定的要求，但其电压变化率较大，一、二次电压间的相角差也可以不考虑。而电压互感器的误差要求则比电力变压器严格，电压变化率极小。电压互感器二次线圈仅供给仪表或继电器的电压线圈。
30、45、电压互感器的一次线圈接于高压系统，如果在运行中，电压互感器的绝缘发生击穿，高电压将窜入二次回路，这时除损坏二次设备外还会威胁到电气运行人员的人身安全。因此，为了保障二次设备和人身安全，要求电压互感器的二次回路有一点接地。 46、变、配电所的主设备一般指一次系统的主要设备，如电缆、主变压器、断路器等。对主设备应建立的技术资料如下： (1)电气设备出厂的试验报告；(2)新产品投入接交试验报告和历次检修、试验分析记录和主设备的缺陷、异常运行记录等资料；(3)允许运行方式负荷图表(包括经济运行)及运行规定。47、当运行中的电气设备发生接地故障时，接地电流将通过接地体，以半球面形状向地中流散，在距
31、接地体越近的地方，由于半球面较小故电阻大，接地电流通过此处的电压降也较大，所以电位就高。反之，在远离接地体的地方，由于半球面大，故电阻就小，所以电位就低。在电位等于零的地方，称为电气上的“地”。 所谓对地电压，即电气设备的接地部分，如接地外壳、接地线、接地体等，与零电位点之间的电位差，称为电气设备接地时的对地电压。 六、计算题 1、解：根据公式：Y1 Y1=3 Y=7YY1Y2或Y2YY1 Y13所以Y242、解：IN=808.1A 3、答：直接起动时的电流约为额定电流的10倍，变阻器的阻值为欧姆。 4、解：根据公式U1/U2N1/N2U240(伏) KI= 所以变流比KI 5、解：被测电路的电流I170(安) 被测电路的电压U15760(伏) 6、解：根据公式n160f1/P 则有：一对磁极电机的同步转速 n13600(转/分) 二对磁极电机的同步转速 n21800(转/分) 7、解：六极电动机同步转速n11000(转/分) 所以转差率S 8、解：(1)由于组合开关选择主要考虑电压等级、电源种类、所需触头数等，开关的额定电流一般取电动机额定电流的倍
