1、電機與電氣控制作業冊僅供內部交流使用適用于09機電一體化專業1、2、3、5、6、09電氣 姓 名： 學 號： 班 級： 專 業： 成 績： 任課教師： 電機與電氣控制作業成績登記表（教師用）序號作業日期作業題號作業成績教師蓋章1一、1-5二、1-42三、1-23四、1-34三、3 四、4-55一、6-11 6二、5-117四、6-108一、16-229二、13-16 四、1210一、12-15二、1211四、11 六、112六、2-3、五、1-3成績分為：、。成績等級對應分數獲得等級次數錯題題號說明2.52.222.01.81.71.5填寫說明：1 作業日期、作業成績等由學生按照任課教師要求填

2、寫，作業成績、教師蓋章由任課教師填寫。2 期末考試后，作業冊上交存檔。3 所有同學上課必須攜帶教材、筆記、作業冊。4 獲得等級次數、錯題題號請如實填寫。5 本學期共有12次作業，缺少一次作業扣平時成績2.5分。6 作業成績低于18分的同學，將不能參加期末考試。7 任課教師在批改作業時，不會再作業冊上勾畫，而是根據題目的準確率給出成績。課程學期總結 年 月 日電機與電氣控制課業文本一、填空題1 直流電機的基本結構包含（ * ）（ * ）兩大部分，換向器安裝在（*）上，電刷安裝在（*）上。2 直流電機的繞組常用的有（*）和（*）兩種形式，若要產生大電流，繞組常采用（*）繞組。3 直流電動機制動有（

3、*）（*）（*）三種.。4 他勵直流反接制動時，當電機轉速接近于（*）時，應及時（*），防止電機（*）。5 電機是一種能實現機電能量轉換的（*），是（*）和發電機的統稱。6 變壓器是一種靜止的電氣設備，它利用（*）原理，將一種電壓等級的交流電變為（*）頻率的另一種電壓等級的交流電。7 變壓器的定期維護包括大修（*）年至（*）年一次；小修0.5年至1年一次。8 在變壓器的一次和（*）繞組之間只有（*）的耦合，卻沒有（*）的聯系。9 并聯運行條件不等時變壓器容量分擔情況：（*）的變壓器先滿載；短路阻抗標么值小的變壓器先滿載；（3）容量小的變壓器（*）。10 由三個單相變壓器組成的三相變壓器組，屬于

4、彼此無關一類，三相（*）相互獨立，互不影響。 11 變壓器的基本結構包括器身、保護裝置。其中器身是由（*）和（*）組成。12 伺服電動機為了防止（*）現象的發生，采用（*）的方法。13 步進電動機是一種把（*）信號轉換成（*）信號的控制電機。14 自整角機是一種感應式角度傳感元件，其作用是將（*）變成相對應的電壓信號或角位移。15 測速發電機是一種微型發電機，它的作用是將（*）變為電壓信號。16 同步電機按運行方式可分為（*）、（*）、（*）。17 同步電機的基本結構：定子上有三相對稱交流繞組，其作用是產生旋轉磁場。由（*）、（*）、（*）、（*）組成。18 同步電機工作特性包括轉子轉速特性、

5、電樞電流特性、電磁轉矩特性、（*）、效率特性。19 同步電動機起動方法包括（*）、（*）、（*）。20 同步電動機系列有TD、TDL等，TD表示（*），后面的字母指出其主要用途。如TDG表示（*）；TDL表示（*）；（*）為TT。21 同步電動機的工作特性是指在保持定子（*）、（*）不變轉子端勵磁電流不變的條件下參數與輸出功率之間的關系。22 同步電機的調速包括（*）、閉環變頻調速系統。二、單項選擇題1 以下關于直流電機分類敘述不正確的是（*）A 他勵電動機勵磁繞組和電樞繞組分別由不同的直流電源供電。B 并勵電動機勵磁繞組和電樞繞組并聯，由不同的直流電源供電。C 串勵電動機勵磁繞組和電樞繞組串

6、聯后接于直流電源。D 復勵電動機有并勵和串勵兩個繞組，它們分別與電樞繞組并聯和串聯。2 換向火花產生的原因有很多種，其中最主要的原因是（*）A 電化學 B 機械 C 電磁 D 電熱3 目前改善換向的最有效方法是（*）A 安裝補償繞組 B 裝置換向磁極 C 調整電刷 D 合理選擇電刷4 以下對直流電機主要系列描述不正確的是（*）A Z4 系列 一般用途的小型直流電動機； ZT 系列 廣調速直流電動機。B ZJ 系列 精密機床用直流電動機；ZTD系列 電梯用直流電動機。C ZZJ系列 起重冶金用直流電動機；ZD2、ZF2系列 中型直流電動機。D ZQ 系列 直流牽引電動機；Z-H系列 防爆安全用電

7、動機。5 變壓器的大修項目有（*）（1）吊開鐘罩或吊出器身檢查；（2）線圈引線及磁（電）屏蔽裝置的檢修；（3）鐵芯緊固件（穿心螺桿、夾件）壓釘連接片及接地片的檢查；（4）油箱及附件的檢查;（5）冷卻器油泵風扇閥門及管道設備；（6）安全保護裝置的檢修；（7）油保護裝置的檢修；（8）測通裝置的校驗、繼電器的校驗；（9）操作控制的檢修和試驗；（10）無勵磁分接開關和有載分接開關的檢修；（11）全部密封膠墊的更換和組件試漏；（12）必要時對器身絕緣進行干燥處理；（13）變壓器油處理或換油；（14）清掃油箱并進行噴涂油漆；（15）大修后的試驗和試運行。A （1）、（2）、（5）、（7）、（8）、（9）

8、B （1）、（5）、（6）、（7）、（13）、（15）C （2）、（3）、（6）、（7）、（8）、（9） D 全部6 下列關于變壓器繞組檢修方法敘述不正確的是（*）A 檢查相間隔板和圍屏應清潔無破損，綁扎緊固完整，分接引線出口處密封良好，圍屏無變形發熱和樹枝狀放電。如有異常，打開其他兩相圍屏。B 檢查繞組表面無油污和變形整個繞組無傾斜，檢查導線軸向無明顯凸出現象；匝間絕緣無破損。C 檢查繞組各部分有無松動，墊塊應排列整齊，按比例調整相間距，支撐牢固有適當壓緊。D 檢查繞組絕緣，有無破損，油道有無被絕緣紙、油垢或雜物堵塞現象，有時可用軟毛刷輕輕擦拭導線。如有破損、裸露則進行包裹處理。7 下列關于

9、變壓器引線及絕緣支架檢修方法敘述正確的是（*）（1） 檢查引線及應力的絕緣包扎有無變形破損，引線有無斷股扭曲，引線與引線接頭處焊接情況是否良好，有無過熱現象。（2） 檢查繞組分接開關的引線長度，絕緣包扎的厚度，引線接頭的焊接對各部位的絕緣距，引線固定情況。（3） 檢查絕緣紙有無松動和損壞，移位。檢查引線的固定情況，固定螺絲。（4） 引線的夾件內側應墊以附加絕緣以防卡傷引線絕緣。A (2) (3) B (1) (2) (3) (4)C (1) (3) D (1) (2) (3) 8 以下關于鐵心的檢修方法敘述不正確的是（*）A 檢查鐵心表面是否平整、有無短路變色放電燒傷痕跡。B 絕緣膜有無脫落，

10、上鐵軛的頂部和鐵軛的腹部有無油垢雜物。C 檢查鐵芯上下夾件繞組連接片的牢固程度。D 檢查鐵芯上下夾件繞組連接片的絕緣狀況，并用扳手安裝。9 油箱的檢修包括（*）（1） 徹底清理冷卻器、儲油柜、壓力釋放閥、油箱升高座管及所有附件用合格的油沖洗接觸部件。（2） 對器身箱內部進行清理確認箱內和器身無雜物。（3） 各處接地片已經全部恢復接地。（4） 箱底排油室及油漬閥門的密封狀況已經檢查處理完。（5） 器身檢查試驗后即可按順序進行操作。（6） 濾油可分為：壓力式濾油；真空濾油A (1) (3) (5) B (2) (4) (6) C （1）（2）（3）（4）（5） D （1）（2）（3）（4）（5）（

11、6）10 變壓器的小修項目有：（*）（1）處理已發現的缺陷；（2）放出儲油柜積污器的污油；（3）檢修油位計調整油位（4）檢修冷卻裝置；（5）檢修安全保護裝置；（6）檢修油保護裝置；（7）檢修測溫裝置A. (1) (3) (5) B. (2) (4) (6) （7）C.（1）（2）（3）（4）（5）（6） D.（1）（2）（3）（4）（5）11 變壓器的附件和檢修（*）（1） 檢查瓷套有無破損；（2） 取出絕緣筒擦除油污；（3） 更換套管用6070的熱油循環沖洗；（4） 油紙墊型套管檢修；（5） 更換密封膠墊進行修復（6） 儲油柜檢修；（7） 磁力油位計檢修A (1) (3) (5) B (2)

12、 (4) (6) （7）C （1）（2）（3）（4）（5）（6）（7） D （1）（2）（3）（4）（5）12 下列各項對伺服電動機的基本性能描述正確的是（*）A 無“自轉”現象。即當信號電壓為零時，電動機應迅速自動停轉。B 在控制電壓改變時，電動機能在較小的轉速范圍內穩定運行。C 具有非線性的機械特性和調速特性。D 對信號反應靈敏，機電時間常數大。13 同步電機的勵磁方式可以分為半導體勵磁、直流勵磁機勵磁、（*）。A.三次諧波勵磁 B.五次諧波勵磁 C.晶閘管勵磁 D.七次諧波勵磁14 QFS-300-2 表示（*）A 容量為300MW、氫外冷、2 極汽輪發電機B 容量為

13、300MW、氫內冷、2 極汽輪發電機C 容量為300MW、雙水內冷、2 極汽輪發電機D 容量為300MW、雙水內冷、2 極水輪發電機15 以下關于閉環式變頻調速系統的優點敘述正確的是（*）（1） 同步電動機轉速與電源激波頻率之間保持嚴格的同步關系；（2） 同步電動機可以通過調節轉子的勵磁來調節電動機的功率因數；（3） 同步電動機對負載轉矩的擾動具有較強的承受能力；（4） 調速范圍比較寬。A (1) (3) (4) B (2) (4) C （1）（2）（3） D （1）（2）（3）（4）16 根據原動機的特點(汽輪機、水輪機)，同步電機的轉子分為兩種型式。凸極式轉子

14、上有明顯凸出的成對磁極和集中勵磁繞組其工藝較為簡單，所以凸極電機與轉速較低的（*）相配套。隱極式轉子本體表面開有槽，槽中嵌放勵磁繞組。隱極式轉子適合于2極高速電機，常與大容量高轉速（*）配套。A 汽輪機 水輪機 B 汽輪機 汽輪機 C 水輪機 汽輪機 D 水輪機 水輪機三、故障分析題1 一臺Z-550直流電動機，帶刨床工作十幾分鐘后出現過熱現象。檢閱技術資料：參看隨機說明書，該直流電動機額定容量為16.2 kW，額定電壓為220，電流為86A，額定轉速為1400min。電樞繞組為混合式繞組。故障詢問：檢測機械傳動，良好。測量繞組對地絕緣，正確；帶刨床工作幾分鐘后，用手觸摸殼體發燙，風扇運行正常

15、；經測試，當刨床緩慢前進時，電機電樞電壓為60V，電樞電流達120A，正常時電樞電流為30A；當刨臺反向快速移動時，電樞電壓220V，電樞電流為400A，隨后降至260A，正常電樞電流為45A。顯然發熱故障為 所致。檢測方法：拆下電樞檢查，在換向器上外加直流電壓，用 測換向片間電壓，正常；對定子勵繞組檢測，勵磁電流正常；用 對主磁極校對極性，發現所換勵繞組極性不對，四個磁極就出現了三個同極性，一個異極性。請你給出解決問題的方法2 電吹風上的小型直流電機，必須用手擰一轉軸，才能起動，但轉動無力。原理分析：當一處換觸不良或換向片脫落時，此時相當于兩個換向片，在起動時，若處于死區，則無起動轉矩，故不

16、轉動，只要外部用力，使其偏離死區，就轉起來了，于是出現上述故障。 檢查方法：拆下電機，用萬用表檢測三個換向片，正常情況下，兩兩是接通的，若一個與另兩個不通或電阻增大，說明故障點在此。故障為換向片與線圈脫焊或嚴重接觸不良，使電樞電流減小，電磁轉矩減小，故無法起動并伴有運行無力。解決方案： 3 對于變壓器運行維護人員說，要隨時掌握變壓器的運行狀態，作好工作記錄，對于日常的異常現象，作細致分析，并針對具體問題，能作出合理的處理措施，以減小故障惡化和擴散。對于重大故障，要及時作好記錄、匯報，進行停運檢修。變壓器運行過熱，可能的故障原因是什么？如何處理？變壓器繞組匝間短路，會出現什么現象？產生的原因？處

17、理方案？解決方案：變壓器運行過熱，可能的故障原因是：過負荷；環境溫度超過4000C；冷卻泵、風扇等散熱設備出現故障 ；散熱冷卻閥未打開；漏油引超油量不足；讀不準溫度計損壞等。處理： 變壓器繞組匝間短路，會出現電流增大、發熱、壓力增大。原因是絕緣損壞、短路、雷擊過電壓等。處理方案是 四、問答題1 直流電動機的工作原理？2 直流電機換向不良的主要征象主要有哪些？3 直流電機的啟動方法？4 電力拖動系統的穩定條件？5 直流電機的調速方法？6 什么是三相電力變壓器并聯運行？7 電力變壓器并聯運行的條件？8 電力變壓器并聯運行的優點？9 變壓器大修前的準備工作有哪些？10 變壓器大修的工藝流程有哪些？1

18、1 機械工業中常用的控制電動機？12 同步電機的工作原理？五、綜合應用題1 下圖所示某型號直流電機零件圖，請按工藝要求，將直流電機裝配。轉子定子 聯接器機前小蓋2 直流電機電樞繞組短路故障檢查方法，常用的有 、 、 、 ，試將檢驗方法與圖解一一對應。其中 如圖所示，將直流電源接于直流電機的相對位置，用毫伏表依次測量換向片間的電壓，如果毫伏表按周期變化，說明繞組良好；如果毫伏表讀數突然變小，說明兩片間的繞組發生短路；如果毫伏表讀數為零，說明兩個換向片間發生了短路。如果繞組斷路或脫焊，則換向片之間電壓會突然升高，應根據具體情況加以確定。3 下圖所示變壓器極性的判定 (a) (b)交流法。如圖(a)

19、所示，將一、二次繞組各取一個接線端連接在一起，如圖中的2和4，并在一個繞組上（圖中為繞組）加上一個較低的交流電壓，再用交流電壓表分別測量、各值，如果測量結果為 ,則說明、組為反極性串聯，故1和3為同名端。如果 ，則1和4為同名端。采用這種方法，應使電壓表的量限大于 。 直流法。利用1.5V或3V的直流電源，按圖(b)所示連接，直流電源接在高壓繞組上，而直流毫伏表接在低壓繞組兩端。當開關S合上的一瞬間，如毫伏表指針向 方向擺動，則接直流電源正極的端子與接直流毫伏表正極的端子為 。采用這種方法，應將高壓繞組接電電池，以減少電能的消耗，而將低壓繞組接電流計，減少對電流計的沖擊。例題1.并勵直流發電機

20、=7.5kW, =220V, =40.6A, =3000r/min,Ra=0.213.額定勵磁電流=0.683A,不計附加損耗，求電機工作在額定狀態下的電樞電流、額定效率、輸出轉矩、電樞銅耗、勵磁銅耗、空載損耗、電磁功率、電磁轉矩及空載轉矩。解： =-=40.6-0.683=40AP1=8932W=84%=9550=9550=24N·m=Ra=0.213=341W=150WWT=9550=9550=27 N·m=27-24=3 N·m例題2一臺他勵直流電動機，銘牌數據為，試求：（1）固有機械特性并畫在坐標紙上。（2）時的轉速。（3）轉速時的電樞電流。解：（1），。

21、根據（1058，0）和（1000，606）兩點可畫出機械特性。（2）當時的轉速：（3）當時的：。可見當時電動機運行在回饋制動狀態。例題3一臺他勵直流電動機，銘牌數據為，試計算并畫出下列機械特性：（1）電樞回路總電阻為時的人為特性。（2）電樞回路總電阻為的人為機械特性。（3）電源電壓為，電樞回路不串入電阻時的人為機械特性。（4）電源電壓為,電樞不串入電阻，時的人為機械特性。 解：已知，。（1） 電樞回路總電阻為時：，根據（1058，0）和（529.3，606）兩點可畫出曲線1。（2） 電樞回路總電阻為時：，根據（1058，0）和（-1057，606）兩點可畫出曲線2。（3） 電源電壓為，時：，根

22、據（529，0）和（473，606）兩點可畫出曲線3。（4） ，時：，根據（2115，0）和（2004，606/2）兩點可畫出曲線4。（圖略）電機與電氣控制作業冊參考答案一、填空題(每空2分,共12空,合計24分)/ 定子 轉子 轉軸 電刷裝置/ 疊繞組 波繞組 疊/ 能耗制動 反接制動 回饋制動/ 0 切斷電源 反轉/ 電磁裝置 電動機/ 電磁感應 同/ 5 10/ 二次 磁 電/ 變比小 先滿載/ 磁路/ 鐵芯 繞組/ 反轉 增大轉子電阻/ 電脈沖 角位移或線位移/ 機械角位移/ 轉速/ 發電機 電動機 調相機/ 鐵心 電樞繞組 機座 端蓋/ 功率因數特性/ 輔助電機起動 異步起動 變頻起

23、動 / 同步電動機 高速同步電動機 立式同步電動機 同步調相機/ 電樞電壓 頻率/ 開環式變壓變頻調速系統二、單項選擇題（每題2分，共5題，合計10分）/ B/ C/ B/ D/ D/ C/ B/ D/ C/ C/ C/ A / A/ C/ D/ C三、故障分析題（每題15分，共1題，合計15分）1 解決方案：/ 電樞電流過大；毫伏表；指南針；拆下主磁極連接端子，按NSNS正確關系重新連接，校對正確后，重新裝機運行正常。 2 解決方案： / 對于線圈接觸不良，可將線圈重新接好即可；對于換向片脫落，可用絕緣導線將其拉緊到原處，也可用強力膠水粘貼。3 解決方案：/ 降低負荷或按油浸變壓器運行限度標

24、準調整負荷；采取強迫降溫，如加設風扇之類的辦法；修復或更換散熱設備；打開閥門；檢查漏油點并修補 ；確認后更換溫度計；通過瓦斯保護動作與跳閘，再檢查、修復。四、問答題(每題7分，共3道小題，合計21分)1 直流電動機的工作原理？/ 答:直流電動機的基本工作原理是指在直流電動機上加直流電源，借助于換向器和電刷的作用，使直流電動機電樞線圈中流過的電流，方向是交變的，從而使電樞產生的電磁轉矩的方向恒定不變，確保直流電動機朝確定的方向連續旋轉。2 直流電機換向不良的主要征象主要有哪些？/ 答:主要表現在換向火花增大,換向器表面燒傷，換向器表面的氧化膜被破壞，電刷鏡面出現異常現象等。3 直流電機的啟動方法？/ 答：1全壓起動 2減壓起動 3電樞回路串電阻起動4 電力拖動系統的穩定條件？/ 答：必要條件：，機械負載轉矩與電磁轉矩必須有交點，這個交點稱為工作點。充分條件：，工作點以上（轉速上升階段），電磁轉矩<負載轉矩；工作點以下（轉速下降階段）電磁轉矩>負載轉矩。5 直流電機的調速方法？/ 直流他