国家开放大学电大本科《电气传动与调速系统》期末试题标准题库及答案（试卷号：1387）

最新国家开放大学电大本科电气传动与调速系统期末试题标准题库及答案（试卷号，1387 ）考试说明：本人汇总了历年来该科的试题及答案，形成了一个完整的标准考试题库，对考生的复习和考 试起肴非常重要的作用，会给您节省大量的时间。内容包含：选择题、判断题、简答题、综合题。做考 题时，利用本文档中的查找工具（Ctrl+F）,把考题中的关键字输到查找工具的查找内容框内，就可迅速 查找到该题答案。本文库还有其他网核、机考及教学考一体化试题答案，敬请查看。电气传动与调速系统鹿库一一、选择题（12题，每蛆3分，共36分）1. 如图1所示的三相异步电动机机械特性（曲线1）与负载机械特性（曲线2）相交的交点分别为C、D和E,以下说法正确的是（).A. C点不是稳定运行点,D点不足稳定运行点，E点是稳定运行点B. C点是稳定运行点,D点是稳定运行点,E点是稳定运行点C. C点不是稳定运行点，D点是稳定运行点,E点不是稳定运行点D. C点是稳定运行点,D点是稳定运行点，E点不是稳定运行点2. 如图2所示他励直流电动机机械特性与负载机械特性曲线的交点a、b、c、d,下述表达 正确的是（A. 从a点到b点是属于调速运行，从c点到d点属于调速运行B. 从a点到c点是属于调速运行，从b点到d点属于调速运行C. 从a点到b点是属于调速运行，从b点到d点属于调速运行D. 从a点到c点是属于调速运行，从c点到d点属于调速运行B. s3. 三相异步电动机正常运行时，转子转速为凡，定子旋转磁场的转速为七，则该电动机的 转差率$为（）.&”一”sC. 5ns4. 三相异步电动机的T理等效电路如图3所示，nh表示电机的相数，则电机的铁心损耗 可表示为（）。A. = 次 1pr, Wjl/RzC. pF,=miIRD. pF,=m1IR5. 三相异步电动机的固有机械特性如图4所示，则C点是（A. 同步转速点 C.最大转矩点B.额定运行点D.起动点一台20极三相同步电动机，定子电流频率为50Hz,则电动机转子的转速是（A. 300r/minB. 500r/minC. lOOOr/minD. 1500r/min一台同步电动机的矩角特性如图5所示，可知，该同步电动机为（).8. 性能。A.隐极同步电动机C.绕线式同步电动机根据自动控制系统的要求，伺服电动机必须具备（B.D.凸极同步电动机 笼型同步电动机）、稳定性高和响应快速等基本B.结构简单D.可控性好A.效率较高C.坚固耐用9.IGBT器件导通之后，工作在以下哪种特性区域？（）A. 有源区B.正向阻断区C.饱和区D.方向阻断区10. 降压DC/DC变换器体现了（ ）的特性。A. 二极管耕压为输入电压.开关器件耐压为输入电压B. 二极管耐压为输入电压，开关器件耐压为输出电压C. 二极管耐压为输出电压，开关器件耐压为输入电压D. 二极管耐压为输出电压，开关器件耐压为输出电压11. 单相桥式全控整流电路带阻感负载，输入交流电压有效值为220V,负载电流恒定且波形近似为一条直线，如触发角a为90,直流侧平均电压大约为（）。A. OVB. 110VC. 198VD. 311V12. 变频器驱动的异步电动机调速系统设定下限频率和上限频率后，当频率设定值大于上限频率时，变频器的实际运行频率为（）.B.给定顼率D.上限频率A.最高频率C.下限频率二、判断题（10题，每建2分，共20分）13. 当传动系统做旋转运动时，作用在电动机轴上的电磁转矩T和负载转矩Tl之差，即T-Tl=AT称为动态转矩，当 T0,即d”/力。时，系统处于加速运行状态。（）14. 如图6所示为他励宜流电动机的机械特性曲线族,表示的是减弱磁通的人为机械特性。（15. 一台6极三相异步电动机，定子电流频率为60Hz,电机正常运行时，定子旋转磁场的转速为 1200r/min.（）16. 一台三相异步电动机的额定电磁转矩为80Nm,已知其起动转矩倍数K“ = 2.5,则该电动机起动时的电磁转矩为lOONm。（）17. -台10极三相同步电动机，定子电流频率为50Hz,则电动机转子的转速是600r/min,（）18. 台伺服电动机的机械特性曲线如图7所示，可知，该电动机应该是直流伺服电动 机19. 升压型DC/DC变换器的开关器件关断时承受的电压等于输入电压。（）20. 异步电动机在变频调速时，只要保证调速过程中电动势/粳率维持恒定，则最大电磁转矩维持不变（）21. 晶闸管一电动机双闭环直流调速系统在起动过程的恒流升速阶段系统的转速环一 直处于线性调节状态（）22. 交一交无换向器电动机调速系统在高速运行时通常采用电源换流的方法进行换流。（ ）三、简答题（4题，每题6分，共20分）23. 简述1流电动机的结枸和工作原理.24. 三相异步电动机的人为机械特性是什么？有哪几种人为机械特性？26. 采用近似恒础通变频调速时，为什么在低速时要进行定子电压补倦？26. 为什么水泵采用调节转速进行淑退制会节能？四、综合题（2题，共24分）27. （14分）一台六极三相鼠笼式异步电动机，定子绕组为Y接，额定电压Un =380V,额 定转速e=965r/min,电源频率/, =50Hz,定子电阻r, =2. 1。,定子漏抗a =3. 08。,转子 电阻的折算值r； = 1.48fl,转子漏抗的折算值3=4. 2。试计算电动机的额定电磁转矩 Tn、最大电磁转矩Tm及其起动转矩T,lomipU提示：（1）电磁转矩计算公式为7 =：2”|（八+巨）2+（土1+工；）勺（2）最大电磁转矩计算公式为丁4”i （力j+勿;）28. （10分）如图8为通用变频器主电路原理示意图，输入线电压有效值为380V/50HZ,三相异步电动机的极对数为2。请问:（1）如果主电路中不加直流侧波波电路，则直流侧电压的纹波频率为多少？（2）如果逆变部分输出的基波频率为25Hz,则电动机的同步转速为多少？（3）逆变部分中哪些开关器件不能同时导通？（仅盼寿）一、选择题（12题，每题3分，共36分）1. D2. B3. A4.D5. C6. A7. A8. D9.C10. A11. A12. D二、判断题（10每112分，共20分）13.正确 14.错误 15.正确 16.错误 17.正确18. 琢 19. 航 20.正确21.般22. 般三、筒答题（4题，每题5分，共20分）23. 简述宜流电动机的冲和工作原理.答，直流电动机由静止的定子和旋转的转子（也称为电枢）枸成，定子和转子之间有不均匀 的包隙.（2分）宣流电动机的工作原理是：在两个电刷端加上直流电压，（1分）经电刷和换向器作用将电 能弓I入电枢线圈中，并确保同一磁极下线圈边中的电流方向不变，使该磁极下线Bi边所受电磁 力的方向亦不变，（1分）从而使电枢能连续旋转，将输入的电能转换成机械能於出，拖动生产 机械（1分）24. 什么是三相异步电动机的人为机械特性？有哪几种人为机械特性？答：三相异步电动机的人为机械特性是指，在三相异步电动机的固有机械特性基础上，通 过人为改变电源电压或电机参数而得到的电动机转速，|（或转差率s）与电磁转短T之间的关 系n=/（T）或s = /XT）,称为人为机械特性。（2分）人为机械特性主要有以下几种：（1）降低定子电源电压或频率的人为机械待性；（1分）（2定了回路申接对称电阻或电抗的人为机械特性；（1分）（3）转子回路串入对称电阻的人为机械特性。（1分）25. 采用近似恒僦通变额调速时，为什么在低速时要进行定子电压补偿？答：当频率太低时电机定子侧压降不可忽略,会导致最大电磁转矩降低。（3分）为了维持 恒磁通控制需要进行定子电压补偿。（2分）26. 为什么水泵采用调节转速进行流量控制会节能？答：转速控制阀门开度通常为最大开度，通过改变水泵转速来调节流量。（2分）在所需流 量小于额定流量的情况下，转速降低后，水系的扬程变小，因此供水功率变小。（3分）四、综合题（2题，共24分）27. （14 分）解答:根据给出的电磁转矩计算公式和最大电磁转矩计算公式，可以计算得到:额定电磁转矩Tn = ， 2 jC（Ti +-）2 + （1l+h；）2,1.48= 29(Nm)（6分）3X3X22VX 迎2ffX50(2. 1 + 尸 + (3. 08+4. 2尸3X3X220* 2 3T “ =T=*叮 2；rX50(2. l + )2 +(3.o8+4.2r最大额定电磁转矩、=就旗铃=点云浴技= 95.28（Nm） （4分） 起动转矩是转差率s=l时的电破转矩，代入电磁转矩计算公式，可得起动转矩为： m.pU y3X3X220:Xy?电气传动与调速系统题库二二、选择题（12 ,每题3分，共36分）1. 如图1所示的负栽机械特性属于（）。A. 反抗性恒转矩负载机械特性B. 恒功率负载机械特性C. 位能性恒转矩负载机械特性D. 直线型负载机械特性2. 直流电机中用于产生感应电势和通过电流的电路部分是（）A.电枢绕组B.主磁极C.换向极D.励磁绕组3. 一台三相异步电动机的额定电磁转矩为200Nm,已知其过载倍数人, = 2.2,则该电动机的最大电磁转矩为（）A. 90. 91NmB. 230NmC. 300NmD. 440Nm4. 三相异步电动机的人为机械特性如图2所示，图表示的是（）的人为机械特性。A. 降低电源电压B. 转子回路申电阻C. 改变频率（基频以上）D. 改变频率（基频以下5. 隐极同步电动机的电磁转矩与功率角之间的关系（矩角特性）可表示为（A与。耕血+芸冬一土）血28C CEU . LJ2 1B. P,m 瓦-sinS+zn （ 又-）sin23C. Pt=mD.E0Usinj6. 当同步电动机的励磁电流大于正常励磁值时，同步电动机处于（）运行状态。A欠励B.正常励磁C.过励D.不确定7, 直流伺服电动机的控制方式有：电枢控制和（）.A.电压控制B.磁场控制C.电流控制D.电阻控制8-步进电动机也称（），是一种将输入脉冲信号转换成输出轴的角位移（或直线位移） 的执行元件。B.交流电动机D.脉冲电动机A. 直流电动机C.永磁电动机9. 升压DC/DC变挨器体现了（）的特性。A. 二极管耐压为输入电压，开关器件耐压为输入电压B. 二极管耐压为输入电压，开关器件耐压为输出电压C. 二极管耐压为输出电压，开关器件耐压为输入电压D. 二极管耐压为输出电压，开关器件耐压为瑜出电压10. 三相桥式全控整流电路带阻感负载，琉人交流相电压有效值为220V,负载电流恒定 且波形近似为一条直线，如触发角a为90,宜流侧平均电压大约为（）。A. 0VB. 311VC. 380VD. 515V11. 晶闸管-电动机双闭环宜流调速系统在起动过程的转速调节阶段结束后，电动机的转 速与设定转速的关系为（ ）.A.电动机的转速小于设定转速B.电动机的转速大于设定转速C.电动机的转速等于设定转速D.二者转速关系无法确定12. 异步电动机的变频调速拖动恒转矩负载时,如果负载较重则可适当（） A.减小加速时间，减小减速时间B-熠加加速时间，减小减速时间C.减小加速时间，增加减速时间D.增加加速时间，增加跋速时间评卷人二、判断题（10小题，每题2分，共20分）13. 如图3所示为他励直流电动机的机械特性曲线族，表示的是降低电源电压的人为机 械特性（）14. 三相异步电动机能耗制动时的机械特性经过原点，且位于第二、四象限内。（）15. 凸极同步电动机的定于电压方程为+（）16. 一台同步电动机的矩角特性如图4所示，可知，该同步电动机为凸极同步电动机。（）17. 步进电动机也称直流电动机，是一种将输人脉冲信号转换成输出轴的角位移（或直线位移）的执行元件（）18. 电机中常用的绝缘材料按其耐热能力可分为A、E、B、F、H、C、N和R八个等级,相应绝缘等级最高温度分别为1O5、12O、13O、155、18O、2OO、22O、24OCC）.（）19. 品闸管在导通后，门极必须加电流才能维持导通。（）20. 规则采样法实现SPWM时，采用载波负峰值采样的方法更准确（）21. 直流测速电机既可测量速度大小，又可测量输出转轴的绝对位置信息（）22. 交-直-交无换向器电动机调速系统可驱动多台同步电动机进行变频调速运行。（）得分评卷人三、简答题（4题，每题5分，共20分）23-清写出图5所示系统的运动方程，并说明系统的运动状态（图中箭头方向表示转矩的实际方向）？24. 他励直流电动机的固有机械特性指的是什么？其表达式是怎样的？25. 三相异步电动机变频调速时，定子侧电压和频率间应该保持什么关系？为什么？26. 直流测速电机的工作原理是什么？其负载电阻变小时输出电压如何变化？四、综合题（2题，共24分）得分评卷人27. （14 分）-台他励直流电动机的额定数据为：PN = 55kW,UN = 220V,lN = 280A,nN = 】000r/min,R. = 0.05a,带额定负载转矩运行。试计算电动机的感应电动势E.、理想空载转速0和额定 电磁转矩28. （10 分）通用变频器主电路原理示意图如图6所示，输入线电压有效值为380V/50Hz,三相异步电动机的极对数为2。请问：（2）如果逆变部分输出的基波频率为25Hz,则电动机的同步转速为多少？（3）逆变部分中哪些开关器件不能同时导通？答口松标准（仅一、选择题（12题，每霆3分，共36分）1.C2. A3. D4. B5. D6.C7.B8.D9. D10. AH.C12. B二、判断题（10题，每题2分，共20分）13. X14. V15. X16. X17. X18. J19. X20. V21. X22. X三、简答题（4 4竖，每题5分，共20分）23-请写出图5所示系统的运动方程，并说明系统的运动状态（图中箭头方向火示转矩的 实际方向）？（5分）图5答:按照正方向的约定：当丁与同向时，T为正；当L与反向时，为正.（1分） 因此，图中所示系统的运动方程为：一= 攀华。（2分）or 0 al根据运动方程可知，在该系统中，由于T = Tl,所以动态转矩一 T-Tl小于零, 即办/dzVO,系统处于减速运动状态。（2分）24. 他励宜流电动机的固有机械特性指的是什么？其表达式是怎样的？（5分）答:他励直流电动机的固有机械特性是电动机加额定电压Un和额定励磁电流In时，转 速”与电磁转矩T之间的关系n=/（T）o （2分）Un = E. += CtnPN + IaR.根据他励宜流电动机的电压方程和转矩公式卜。分）UR可得固有机械特性表达式为”=就一志茹丁。（2分）25. 三相异步电动机变频调速时，定子侧电压和频率间应该保持什么关系？为什么？（5分） 答:定子侧电压应该与频率成正比变化，维持其比值基本恒定。（2分）电机转速与定子侧频率基本成正比变化。（1分）但是如果只改变频率会导致定子磁通发 生变化，出现铁芯饱和或励磁不足.1分）因此需要定子侧电压应该与频率成正比变化，维持 磁通在调速过程保持不变.（1分）26. 宜流测速电机的工作原理是什么？其负载电阻变小时输出电压如何变化？（5分）答：宜流测速电机实质上是宜流发电机，其输出电压与输入转速成正比关系。（3分）负载 电阻变小后，其输出电压会变低。（2分）四、综合题（2题，共24分）27. （14 分）解答：（1）计算感应电动势E。根据他励直流电动机的电压方程S = E. + lnR，感应电动势为：E. =U.-I.R, = 220-280X0. 05=206（V）（4 分）（2）计算理想空载转速g由感应电动势的公式E,=C，中心可得:Cq = E,/心= 206/1000=0. 206（2分）电动机的理想空载转速为：n=UN/（Ce） = 220/0.206 = 1068（r/min）（4 分（3）计算额定电磁转矩Tn由电磁转矩计算公式T = CrN，可得电动机的额定电磁转矩为：Tn=Ct4Jn = 9. 55XCe/N = 9. 55X0. 206X280 = 550. 8（Nm）（4 分）28. （10 分）解答：（1）没有苴流侧滤波电容后，直流侧电压的纹波频率为50HzX6 = 300Hzb （3分）（2）电机的同步转速 n=60f/p=60X25/2 = 750（rpm）（4 分）（3）VT1/VT4不能同时导通,VT2/VT5不能同时导通.VT3/VT6不能同时导通。（每对开关管1分，共3分）电气传动与调速系统,题库三一、选择息（12题，每黑3分，共36分）1. 如图1所示的旋转运动系统（箭头方向表示转矩的实际方向），系统的运动状态是（）.B.D.减速匀速静止加速T90, y0 = 60C. a90, y0=120B. aV90, 0 = 60D. an+I 濯 a根据他励直流电动机的电压方程和转矩公式卜（1分）T+Ct0nI.YJR可得机械特性表达式为”=况一己扁丁。（1分）25. 通用变频器主电路主要分成几个部分？分别是什么？（5分）答:分成三部分。（2分）分别是整流部分、（1分）直流滤波部分（分）和逆变部分.（1分