2025年本科电气工程及其自动化（电气传动技术）试题及答案

2025年本科电气工程及其自动化（电气传动技术）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.电气传动系统中，能够实现能量转换的核心部件是（）A.电动机B.控制器C.传感器D.电源2.直流电动机的调速方法中，通过改变电枢电压来调速的是（）A.电枢回路串电阻调速B.弱磁调速C.降压调速D.以上都不是3.三相异步电动机的旋转磁场方向取决于（）A.电源电压大小B.电源频率C.定子绕组的相序D.转子电阻4.下列哪种调速方法适用于恒转矩负载（）A.变频调速B.调压调速C.串级调速D.变极调速5.步进电动机的步距角取决于（）A.电源电压B.脉冲频率C.电机相数、通电方式和转子齿数D.负载大小6.直流电动机的电磁转矩与电枢电流的关系是（）A.成正比B.成反比C.平方关系D.无关系7.三相异步电动机在额定负载下运行时，若电源电压下降10%，则电动机的转速（）A.上升B.下降C.不变D.不一定8.调速范围是指电动机在额定负载下能达到的（）A.最高转速与最低转速之比B.最高转速C.最低转速D.平均转速9.下列哪种电动机常用于精密调速系统（）A.直流电动机B.三相异步电动机C.步进电动机D.伺服电动机10.电气传动系统的性能指标不包括（）A.调速范围B.调速精度C.效率D.电机体积11.直流电动机的换向极作用是（）A.改善换向性能B.增加电磁转矩C.提高转速D.降低能耗12.三相异步电动机的转差率s的计算公式为（）A.s=(n0-n)/n0B.s=(n-n0)/n0C.s=n/n0D.s=n0/n13.变频调速时，基频以下调速应采用（）A.恒压频比控制B.恒功率控制C.弱磁控制D.以上都不对14.步进电动机的运行方式不包括（）A.单拍运行B.双拍运行C.连续运行D.细分运行15.直流电动机的电枢绕组中通过的是（）A.直流电流B.交流电流C.脉动电流D.不确定16.三相异步电动机的额定功率是指（）A.输入的电功率B.输出的机械功率C.电磁功率D.视在功率17.调速系统的静态速降与负载转矩的关系是（）A.成正比B.成反比C.无关D.平方关系18.下列哪种调速方法属于转差功率不变型调速（）A.变频调速B.调压调速C.串级调速D.变极调速19.直流电动机的励磁方式不包括（）A.他励B.自励C.并励D.混励20.三相异步电动机的启动电流一般为额定电流的（）A.1-2倍B.3-4倍C.4-7倍D.7-10倍第II卷（非选择题共60分）一、填空题（每题2分，共10分）1.电气传动系统主要由电动机、控制器、______和电源等部分组成。2.直流电动机的调速方法有电枢回路串电阻调速、弱磁调速和______调速。3.三相异步电动机的同步转速n0=______。4.调速系统的调速范围D=______。5.步进电动机的步距角θ=______。二、简答题（每题5分，共20分）1.简述直流电动机的调速方法及其特点。2.三相异步电动机的调速方法有哪些？3.说明变频调速的基本原理。4.简述步进电动机的工作原理。三、计算题（每题10分，共20分）1.一台他励直流电动机，额定功率Pn=10kW，额定电压Un=220V，额定电流In=53.8A，额定转速nN=1500r/min，电枢电阻Ra=0.4Ω。求：（1）电动机的额定电磁转矩Tn；（2）在额定负载下，电枢回路串入R=0.5Ω电阻后的转速n。2.一台三相异步电动机，额定功率Pn=7.5kW，额定电压Un=380V，额定转速nN=960r/min，定子绕组为三角形联结，额定效率ηN=87%，额定功率因数cosφN=0.88。求：（1）电动机的额定电流In；（2）电动机的输入功率Pin。四、材料分析题（10分）材料：某工厂有一台三相异步电动机，在运行过程中出现转速下降的现象。经检查，发现电源电压正常，负载也没有明显变化。问题：请分析可能导致电动机转速下降的原因，并提出相应的解决措施。五、设计题（10分）设计一个简单的直流电动机调速系统，要求能够实现无级调速，并且调速范围为100-1000r/min，画出系统原理图，并说明各部分的作用。答案：1.A2.C3.C4.B5.C6.A7.B8.A9.D10.D11.A12.A13.A14.C15.A16.B17.A18.A19.B20.C填空题答案：1.传感器2.降压3.60f/p4.nmax/nmin5.360°/（NZr）简答题答案：1.电枢回路串电阻调速简单但效率低；弱磁调速可实现高速但调速范围有限；降压调速效率较高且调速平滑。2.变极调速、变频调速、调压调速、串级调速等。3.通过改变电源频率来改变电动机的同步转速，从而实现调速。4.按输入电脉冲信号，转子按一定步距角转动。计算题答案：1.（1）Tn=63.7N·m；（2）n=1315r/min2.（1）In=25.7A；（2）Pin=8.62kW材料分析题