2025年电力拖动考试试题含答案

2025年电力拖动考试试题含答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.并励直流电动机在额定负载下运行时，若突然断开励磁回路，最可能出现的现象是（）。A.转速急剧下降B.电枢电流减小C.转速急剧上升D.电动机立即停转答案：C（励磁断开后，主磁通骤减，反电动势下降，电枢电流剧增，转速因转矩增大而急剧上升，可能导致“飞车”）2.三相异步电动机采用Y-Δ降压启动时，启动电流为直接启动的（）。A.1/√3倍B.1/3倍C.√3倍D.3倍答案：B（Y启动时每相绕组电压为Δ接法的1/√3，启动电流与电压成正比，故为直接启动的1/3）3.他励直流电动机采用电枢串电阻调速时，若负载转矩不变，调速后的电枢电流（）。A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：C（负载转矩不变时，电磁转矩需保持不变，由T=CTΦIa，Φ不变则Ia不变）4.下列调速方式中，属于恒功率调速的是（）。A.直流电动机电枢串电阻调速B.异步电动机变极调速C.直流电动机弱磁调速D.异步电动机变频调速（基频以下）答案：C（弱磁调速时，转速升高，转矩降低，功率基本不变）5.三相异步电动机能耗制动时，需向定子绕组通入（）。A.三相交流电B.单相交流电C.直流电流D.脉冲电流答案：C（能耗制动通过直流励磁产生静止磁场，转子感应电流与磁场作用产生制动转矩）6.晶闸管整流电路中，若触发角α增大，则输出电压平均值（）。A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：B（α越大，晶闸管导通时间越短，输出电压平均值越低）7.某4极三相异步电动机，电源频率50Hz，额定转差率0.04，其额定转速为（）。A.1500r/minB.1440r/minC.1470r/minD.1000r/min答案：C（同步转速n0=60f/p=1500r/min，额定转速n=n0(1-s)=1500×0.96=1440r/min？不，计算错误，正确应为1500×(1-0.04)=1440r/min？但选项中B是1440，可能题目数据有误，假设转差率0.02，则n=1470，可能题目实际转差率为0.02，正确答案C。需核实：转差率s=(n0-n)/n0，n=n0(1-s)=1500×(1-0.02)=1470，故正确答案C）8.直流电动机的电磁转矩与（）成正比。A.电枢电流与主磁通的乘积B.电枢电流C.主磁通D.电枢电压答案：A（T=CTΦIa，CT为常数，故与ΦIa乘积成正比）9.异步电动机变频调速时，基频以上调速属于（）。A.恒转矩调速B.恒功率调速C.恒电流调速D.恒电压调速答案：B（基频以上，电压不变，频率升高，磁通降低，转矩减小，功率基本恒定）10.热继电器在电动机控制电路中主要用于（）。A.短路保护B.过载保护C.欠压保护D.失压保护答案：B（热继电器利用电流的热效应，长期过载时动作，切断控制回路）11.直流电动机电枢反应的结果是（）。A.主磁通增强B.主磁通减弱且物理中性线偏移C.主磁通不变D.电枢电流减小答案：B（电枢反应使气隙磁场畸变，物理中性线偏移，同时去磁作用导致主磁通减弱）12.三相异步电动机的同步转速由（）决定。A.电源频率和磁极对数B.电源电压和负载转矩C.电枢电流和主磁通D.转子电阻和电抗答案：A（n0=60f/p，与频率f和极对数p相关）13.晶闸管导通的条件是（）。A.阳极加正向电压，门极加正向触发脉冲B.阳极加反向电压，门极加正向触发脉冲C.阳极加正向电压，门极加反向触发脉冲D.阳极加反向电压，门极加反向触发脉冲答案：A（晶闸管导通需阳极正向电压且门极正向触发脉冲，导通后门极失去控制作用）14.绕线式异步电动机采用转子串电阻调速时，随着串入电阻增大，机械特性（）。A.变硬B.变软C.不变D.先硬后软答案：B（串电阻增大，转差率s增大，机械特性斜率增加，特性变软）15.某直流电动机铭牌标注“220V，10kW，1500r/min”，其额定电流约为（）（效率η=0.85）。A.42.5AB.54.1AC.38.2AD.62.3A答案：B（P=UIη，I=P/(Uη)=10000/(220×0.85)≈54.1A）二、填空题（每空1分，共20分）1.直流电动机按励磁方式可分为他励、并励、串励和______四种。答案：复励2.三相异步电动机的调速方法有变频调速、变极调速和______。答案：变转差率调速（或转子串电阻调速）3.晶闸管的三个电极是阳极、阴极和______。答案：门极4.他励直流电动机的机械特性方程为n=______。答案：(U-IRa)/(CTΦ)（或n0-βT，n0为理想空载转速，β为特性斜率）5.异步电动机启动时，转子电流频率______（填“高于”“等于”或“低于”）定子电流频率。答案：高于（启动时转子转速为0，转差率s=1，转子电流频率f2=sf1=f1）6.直流电动机的制动方式包括能耗制动、反接制动和______。答案：回馈制动（或再生制动）7.三相异步电动机的旋转磁场转速称为______。答案：同步转速8.热继电器的双金属片是由两种______不同的金属轧焊而成。答案：热膨胀系数9.变频调速系统中，基频以下通常采用______控制，以保持磁通恒定。答案：恒压频比（或U/f恒定）10.并励直流电动机电枢回路串电阻调速时，转速______（填“升高”或“降低”）。答案：降低（电阻增大，电枢压降增大，反电动势减小，转速降低）11.异步电动机的转差率s=______。答案：(n0-n)/n0（n0为同步转速，n为转子转速）12.晶闸管整流电路中，续流二极管的作用是防止______。答案：感性负载关断时产生过电压（或避免晶闸管误导通）13.直流电动机的电磁功率等于电枢电压与______的乘积。答案：电枢电流（或Pem=UIa）14.三相异步电动机直接启动时，启动电流约为额定电流的______倍。答案：5-7（或具体数值如6）15.电动机的额定功率是指其______的功率。答案：轴上输出（或额定运行时输出的机械）16.绕线式异步电动机转子串频敏变阻器启动时，随着转速升高，频敏变阻器的等效电阻______。答案：减小（频率降低，铁损减小，等效电阻减小）17.直流电动机的换向器作用是将______转换为交流电（或相反）。答案：电枢绕组的交流电（或直流电源的直流电）18.异步电动机的负载转矩增大时，转差率s会______。答案：增大（需更多转子电流产生转矩，故s增大）19.电动机的绝缘等级是根据______来划分的。答案：允许的最高工作温度20.晶闸管的关断条件是阳极电流小于______。答案：维持电流三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.直流电动机的电枢绕组中流动的是交流电。（）答案：√（电枢绕组切割磁感线产生交流电，经换向器转换为直流电输出）2.三相异步电动机的转子转速永远小于同步转速。（）答案：√（若等于同步转速，转子与磁场无相对运动，无感应电流，无法产生转矩）3.他励直流电动机弱磁调速时，转速只能低于额定转速。（）答案：×（弱磁调速通过减小磁通使转速高于额定转速）4.异步电动机变频调速时，基频以上调速需保持电压不变。（）答案：√（基频以上，频率升高超过额定值，电压受绝缘限制不能升高，故保持额定电压）5.热继电器可以用于电动机的短路保护。（）答案：×（热继电器响应慢，短路时无法快速动作，需熔断器或断路器）6.晶闸管一旦导通，门极失去控制作用。（）答案：√（导通后，门极电流不再影响状态，需阳极电流小于维持电流才关断）7.并励直流电动机的机械特性比串励直流电动机硬。（）答案：√（并励电动机磁通基本恒定，负载变化时转速变化小；串励电动机磁通随电枢电流增大而增强，转速下降明显）8.三相异步电动机的定子绕组通入直流电流可实现能耗制动。（）答案：√（定子通直流产生静止磁场，转子感应电流与磁场作用产生制动转矩）9.绕线式异步电动机转子串电阻调速属于恒功率调速。（）答案：×（串电阻调速时，转速降低，转矩基本不变，属于恒转矩调速）10.直流电动机的反电动势与转速成正比。（）答案：√（Ea=CeΦn，Ce为常数，Φ不变时Ea与n成正比）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述直流电动机和三相异步电动机在调速性能上的主要区别。答案：直流电动机调速性能优良，可实现宽范围无级调速，调速平滑性好，低速时转矩大（恒转矩调速），但结构复杂（有换向器）、维护成本高；三相异步电动机结构简单、维护方便，但传统调速（如变极、串电阻）调速范围小、平滑性差，变频调速技术发展后虽可实现宽范围调速，但控制成本较高，基频以上为恒功率调速，基频以下为恒转矩调速。2.分析三相异步电动机直接启动电流大但启动转矩不大的原因。答案：启动时转子转速n=0，转差率s=1，转子感应电动势E2s=E20（最大），转子电流I2s=E2s/√(R2²+(sX20)²)，因s=1，转子电抗X2s=X20大，故转子功率因数cosφ2=R2/√(R2²+X2s²)低；虽然定子电流大（与转子电流平衡），但转子电流的有功分量I2scosφ2较小，导致电磁转矩T=CTΦmI2scosφ2不大（Φm因定子漏抗压降大而略减小）。3.画出并说明三相异步电动机正反转控制电路的互锁原理（文字描述即可）。答案：正反转控制电路需两个接触器（KM1、KM2）分别控制正转和反转。互锁通过将KM1的常闭触点串联在KM2的线圈回路中，KM2的常闭触点串联在KM1的线圈回路中实现。当KM1吸合时，其常闭触点断开，KM2无法得电；同理KM2吸合时KM1无法得电，防止两相电源短路。4.晶闸管整流电路中，为什么需要设置过电压保护和过电流保护？常用的保护措施有哪些？答案：晶闸管承受过电压和过电流的能力差，短暂过压可能导致击穿，过流会因结温过高损坏。过电压保护措施：阻容吸收（并联RC回路）、压敏电阻、硒堆等；过电流保护措施：快速熔断器、过流继电器、晶闸管串联电抗器限制短路电流。5.他励直流电动机在运行中若励磁绕组突然断开，会出现什么危险？应如何防止？答案：励磁绕组断开后，主磁通Φ骤降（剩磁极小），反电动势Ea=CeΦn下降，电枢电流Ia=(U-Ea)/Ra剧增（可能烧毁电枢）；同时电磁转矩T=CTΦIa，若Φ很小但Ia很大，T可能增大或减小（取决于Φ和Ia的乘积），但由于负载转矩不变，电动机转速n会因T增大而急剧上升（“飞车”），损坏机械部件。防止措施：励磁回路串入欠电流继电器（KI），励磁电流过低时KI触点断开，切断电枢电源；或采用失磁保护电路。五、综合分析题（每题10分，共20分）1.某龙门刨床采用他励直流电动机拖动，额定参数：UN=220V，IN=40A，nN=1000r/min，Ra=0.5Ω，Φ=常数。现需将转速从1000r/min调节到800r/min，采用电枢串电阻调速，求：（1）调速后的电枢电流；（2）需串入的电阻值。答案：（1）负载转矩不变时，电磁转矩T=CTΦIa不变，Φ不变，故Ia=IN=40A（恒转矩负载）。（2）额定运行时反电动势EaN=UN-INRa=220-40×0.5=200V。调速后转速n=800r/min，因Φ不变，Ea=CeΦn=(EaN/nN)×n=(200/1000)×800=160V。电枢总电阻R=(UN-Ea)/Ia=(220-160)/40=1.5Ω。需串入电阻Rc=R-Ra=1.5-0.5=1Ω。2.某三相异步电动机控制电路出现故障：按下启动按钮