2025 年大学电气工程及其自动化（电机控制）期末测试卷

2025年大学电气工程及其自动化（电机控制）期末测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.直流电动机调速方法中，能实现无级调速且调速平滑性最好的是（）。A.改变电枢回路电阻调速B.改变励磁磁通调速C.降压调速D.弱磁调速2.三相异步电动机在额定负载下运行时，如果电源电压突然降低到额定值的80%，此时电动机的转速将（）。A.不变B.略有升高C.略有降低D.急剧下降3.步进电动机的步距角（）。A.与通电方式有关，与负载大小无关B.与通电方式无关，与负载大小有关C.与通电方式有关，与负载大小有关D.与通电方式无关，与负载大小无关4.直流电动机的电磁转矩是驱动性质的转矩，它的方向与（）。A.电枢电流方向相同，与磁通方向相反B.电枢电流方向相反，与磁通方向相同C.电枢电流方向相同，与磁通方向相同D.电枢电流方向相反，与磁通方向相反5.对于他励直流电动机，当电枢回路串入电阻调速时，其机械特性（）。A.变软，理想空载转速不变，转速降落增大B.变硬，理想空载转速不变，转速降落减小C.变软，理想空载转速降低，转速降落增大D.变硬，理想空载转速降低，转速降落减小6.三相异步电动机采用Y-Δ降压启动时，启动转矩是全压启动转矩的（）。A.1/3B.1/√3C.1/2D.2/37.同步电动机的功率因数可以调节，当调节为超前状态时，其作用是（）。A.提高电网的功率因数B.降低电网的功率因数C.提高电动机的效率D.降低电动机的效率8.直流电动机的调速范围是指（）。A.电动机能够达到的最高转速B.电动机能够达到的最低转速C.电动机最高转速与最低转速之比D.电动机最高转速与额定转速之比9.步进电动机的转速与（）。A.脉冲频率成正比B.脉冲频率成反比C.脉冲个数成正比D.脉冲个数成反比10.三相异步电动机运行时，转子绕组中感应电动势的频率（）。A.与定子绕组中感应电动势的频率相同B.与电源频率相同C.与转差率有关，f2=sf1D.与电机极对数有关二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.下列属于直流电动机调速方法的有（）。A.改变电枢回路电阻调速B.改变励磁磁通调速C.降压调速D.弱磁调速E.变频调速2.三相异步电动机的调速方法有（）。A.变极调速B.变频调速C.改变转差率调速D.改变电源频率调速E.弱磁调速3.步进电动机的特点有（）。A.输出转角与输入脉冲数严格成正比B.电机转速与输入脉冲频率成正比C.步距误差不长期积累D.控制性能好E.效率高4.直流电动机的制动方法有（）。A.能耗制动B.反接制动C.回馈制动D.机械制动E.电磁制动5.同步电动机的启动方法有（）。A.异步启动法B.辅助启动法C.调频启动法D.直接启动法E.降压启动法三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的对错，对的打√，错的打×）1.直流电动机的电枢电动势与电枢电流方向相反。（）2.三相异步电动机的转差率s=0时，电动机处于同步转速运行状态。（）3.步进电动机的步距角越小，控制精度越高。（）4.直流电动机的额定功率是指电动机轴上输出的机械功率。（）5.三相异步电动机的最大转矩与电源电压成正比。（）6.同步电动机的转速始终与电源频率保持同步。（）7.改变直流电动机的电枢电压调速时，机械特性硬度不变。（）8.三相异步电动机采用变极调速时，只能实现有级调速。（）9.直流电动机的励磁方式有他励、并励、串励和复励四种。（）10.步进电动机的静态步距误差会影响其控制精度。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述直流电动机的调速方法及特点。2.三相异步电动机的调速方法有哪些？并说明其调速原理。3.同步电动机有哪些启动方法？各有什么优缺点？五、综合应用题（总共1题，20分）某他励直流电动机，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。试求：1.电动机的额定电磁转矩Tn。2.当电动机在额定负载下运行时，若电枢回路串入电阻R=0.5Ω，电动机的转速变为多少？答案：一、选择题1.C2.D3.A4.C5.A6.A7.A8.C9.A10.C二、多项选择题1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABC5.AC三、判断题1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.×8.√9.√10.√四、简答题1.直流电动机的调速方法及特点：-改变电枢回路电阻调速：简单易行，但调速范围小，效率低。-改变励磁磁通调速：调速范围较大，可实现无级调速，但受电机磁路饱和限制，最高转速不能太高。-降压调速：调速范围较大，调速平滑性好，效率较高。-弱磁调速：调速范围较大，可实现无级调速，但只能在基速以上调速，调速时电动机的过载能力下降。2.三相异步电动机的调速方法及原理：-变极调速：通过改变定子绕组的极对数来改变同步转速，从而实现调速。-变频调速：改变电源频率，使同步转速改变，实现调速。-改变转差率调速：包括改变电枢回路电阻调速、调压调速、电磁转差离合器调速等，通过改变转差率来改变电动机的转速。3.同步电动机的启动方法及优缺点：-异步启动法：优点是启动设备简单，操作方便；缺点是启动时对电网有冲击，启动转矩较小。-辅助启动法：如采用辅助电动机启动、异步启动同步运行法等，优点是启动转矩较大，对电网冲击小；缺点是设备较复杂，成本较高。-调频启动法：优点是启动平稳，对电网无冲击；缺点是设备复杂，成本高。五、综合应用题1.电动机的额定电磁转矩Tn：-由Pn=TnnN/9.55可得：-Tn=9.55Pn/nN=9.55×10000/1500=63.7N·m2.当电枢回路串入电阻R=0.5Ω时，电动机的转速n：-先求额定运行时的电枢电动势EaN：-EaN=Un-InRa=220-53.8×0.4=198.5V-串入电阻后的电枢电流Ia：-Ia=In=53.8A-串入电阻后的电枢电动势Ea：-Ea=Un-Ia(R