国家开放大学2023年7月期末统一试《11387电气传动与调速系统》试题及答案-开放本科

试卷代号：11387国家开放大学2023年春季学期期末统一考试电气传动与调速系统试题2023年7月一、选择题（10小题，每小题3分，共30分）1.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AT称为动态转矩，即ΔT=T-TL，当ΔT<O，即dn/dt<O时，系统处于()运行状态。A.匀速 B.减速C.静止 D.加速2.如图所示的电动机机械特性（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点不是稳定运行点，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3.并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组()。A.混联 B.并联C.没有电的联系 D.串联4.如图所示为他励直流电动机的机械特性曲线组，表示的是()的人为机械特性。A.电枢回路串电阻 B.降低电源电压C.减弱磁通 D.增大磁通5.一台6极三相异步电动机，定子电流频率为50Hz，电机正常运行时，定子旋转磁场的转速为()。A.500r/min B.600r/minC.900r/min D.1000r/min6.三相异步电动机的T型等效电路如图所示，mi表示电机的相数，则定子绕组的铜耗可表示为()。7.当同步电动机的励磁电流小于正常励磁值时，同步电动机处于()运行状态。A.过励 B.欠励C.正常励磁 D.不确定8.晶闸管在触发导通之后，通过以下哪种方式可以让其关断？()A.门极加电流 B.门极不加电流C.阳极与阴极间加正压 D.阳极与阴极间加反压9.降压DC/DC变换器体现了()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，开关器件耐压为输出电压10.无换向器电动机调速系统中，速度设定通常是通过()来实现的。A.调节整流器的触发顺序 B.调节逆变器的触发顺序C.调节整流器的触发角 D.调节逆变器的触发角二、判断题（6小题，每小题3分，共18分）11.直流电机的换向器与电刷配合，可将电枢绕组内的直流电势变换为电刷端的交流电势。()12.三相异步电动机正常运行时，转子转速为n，定子旋转磁场的转速为ns。，则该电动机的转差率，s=ns-n13.隐极同步电动机的定子电压方程为。()14.单相桥式全控整流电路在触发角不为零时，带电阻负载的直流侧电压比带阻感负载的直流侧电压高。()15.IGBT器件只能控制其开通，不能控制其关断，所以称为半控器件。()16.无换向器电动机调速系统在高速运行时通常采用电流断续法进行换流。()三、简答题（4小题，每题7分，共28分）17.他励直流电动机的工作特性是如何定义的？18.三相异步电机有哪几种运行状态？19.三相异步电动机变频调速时，加速时间和减速时间太短分别会有什么问题？S型升速方式适合什么样的负载？20.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大题，共24分）21.（12分）一台他励直流电动机的额定数据为：PN=30kW，UN=220V，IN=160A，nN=1500r/min，Ra=0.082Ω。试计算电动机的感应电动势Ea、理想空载转速no和额定电磁转矩TN。22.（12分）单相桥式全控整流电路带电阻反电势负载时，输入交流电压有效值为ioov，反电势电压为IOOV，请问：ºº(1)最小起始导电角为多少？（4分）(2)触发角α为Oº时，直流侧平均电压为多少？（4分）(3)触发角仪为90º时，直流侧平均电压为多少？（4分）试卷代号:11387国家开放大学2023年春季学期期末统一考试电气传动与调速系统试题答案及评分标准(供参考)2023年7月一、选择题(10小题,每小题3分,共30分)1.B2.D3.B4.A5.D6.C7.B8.D9.A10.C二、判断题(6小题,每小题3分,共18分)11.错误12.错误13.正确14.正确15.错误16.错误三、简答题(4小题,每题7分,共28分)17.他励直流电动机的工作特性是如何定义的?答:直流电动机的工作特性是指:当电动机的端电压为额定电压UN,电枢回路无外串电阻,励磁电流为额定励磁电流IfN时,(3分)电机转速n、电磁转矩Te和效率η与输出功率P2之间的关系,即n,Te,η=f(P2)。在电机的实际运行中,电枢电流Ia可测,且Ia随负载的增大而增大,所以可以将工作特性表示为n,Te,η=f(Ia)。(4分)18.三相异步电机有哪几种运行状态?答:三相异步电机有三种运行状态,即电动机运行状态、发电机运行状态和电磁制动运行状态。(7分)19.三相异步电动机变频调速时,加速时间和减速时间太短分别会有什么问题?S型升速方式适合什么样的负载?答案:升速时间太短会引起变频器过流(2分),降速时间太快会引起直流侧过压(2分)。S型升速方式适合于提升、皮带运输类负载,可提高舒适度,避免被输送物体滑动(3分)。20.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?答案:直流测速电机实质上是直流发电机,其输出电压与输入转速成正比关系(4分)。负载电阻变小后,其输出电压会变低(3分)。四、综合题(2大题,共24分)21.(12分)答:(1)计算感应电动势Ea根据他励直流电动机的电压方程UN=Ea+INRa,感应电动势为:Ea=UN-IaRa=220-160×0.082=206.88(V)(4分)(2)计算理想空载转速n0由感应电动势的公式Ea=CeΦNnN可得:CeΦN=Ea/nN=206.88/1500=0.138(2分)电动机的理想空载转速为:n0=UN/(CeΦN)=220/0.138=1594.2(r/min)(2分)(3)计算额定电磁转矩TN由电磁转矩计算公式T=CTΦNIN,可得电动机的额定电磁转矩为:TN=CTΦNIN=9