2026年大学大二（电气工程及其自动化）电力拖动综合测试题及答案

2025年大学大二（电气工程及其自动化）电力拖动综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确选项前的字母填在题后的括号内。(总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案)1.电力拖动系统中，拖动生产机械运动的电动机称为（）A.控制电机B.驱动电机C.调节电机D.测速电机2.直流电动机的调速方法中，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.改变电枢电压调速D.串级调速3.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=(n0-n)/nD.s=(n-n0)/n4.三相异步电动机在额定负载下运行时，其转差率一般在（）A.0.01-0.06B.0.1-0.6C.1-6D.10-605.笼型异步电动机的降压起动方法中，哪种方法起动电流最小（）A.定子串电阻降压起动B.星-三角降压起动C.自耦变压器降压起动D.延边三角形降压起动6.他励直流电动机的机械特性是指在（）不变的条件下，电动机的转速与电磁转矩之间的关系。A.电枢电压和励磁电流B.电枢电流和励磁电流C.电枢电压和电枢电流D.励磁电压和励磁电流7.异步电动机的最大转矩与（）有关。A.电源电压和转子电阻B.电源电压和转子电抗C.电源频率和转子电阻D.电源频率和转子电抗8.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.正弦电流9.三相异步电动机的旋转磁场的转速与（）有关。A.电源电压B.电源频率C.电机极对数D.电机转差率10.电力拖动系统稳定运行的条件是（）A.电动机的机械特性与负载特性有交点B.电动机的机械特性硬度大于负载特性硬度C.电动机的机械特性与负载特性有交点，且交点处电动机的机械特性硬度大于负载特性硬度D.电动机的机械特性与负载特性有交点，且交点处电动机的机械特性硬度小于负载特性硬度第II卷（非选择题，共70分）1.填空题：把答案填在题中横线上。(总共5题，每题4分，共20分)（1）电力拖动系统主要由______、______、______和______四部分组成。（2）直流电动机的调速方法有______、______和______。（3）异步电动机的调速方法有______、______和______。（4）他励直流电动机的调速特性是指在______不变的条件下，电动机的转速与______之间的关系。（5）笼型异步电动机的降压起动方法有______、______、______和______。2.简答题：简要回答下列问题。(总共3题，每题10分，共30分)（1）简述直流电动机的工作原理。（2）说明三相异步电动机的旋转磁场是如何产生的。（3）分析电力拖动系统中负载转矩的类型有哪些。3.计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。(总共1题，每题20分，共20分)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，电枢回路电阻Ra=0.4Ω。求：（1）电动机的额定电磁转矩TN；（2）电动机在额定负载下运行时的效率ηN；（3）当电枢电压降低10%时，电动机的转速n。4.材料分析题：阅读材料，回答问题。(总共1题，每题20分，共20分)材料：某工厂有一台三相异步电动机，型号为Y132S-4，额定功率PN=5.5kW，额定电压UN=380V，额定电流IN=11.6A，额定转速nN=1440r/min。该电动机在运行过程中出现了转速下降、电流增大的现象。经检查，发现电动机的定子绕组有一相短路。问题：（1）分析定子绕组一相短路对电动机运行的影响。（2）提出修复该电动机定子绕组短路故障的方法。5.设计题：根据题目要求进行设计。(总共1题，每题20分，共20分)设计一个三相异步电动机的正反转控制电路，要求采用接触器联锁和按钮联锁，画出主电路和控制电路原理图，并说明工作原理。答案：第I卷1.B2.C3.A4.A5.C6.A7.B8.B9.BC10.C第II卷1.（1）电源、电动机、传动机构、生产机械（2）改变电枢回路电阻调速、改变励磁磁通调速、改变电枢电压调速（3）变极调速、变频调速、改变转差率调速（4）励磁电流、电枢电压（5）定子串电阻降压起动、星-三角降压起动、自耦变压器降压起动、延边三角形降压起动2.（1）直流电动机是根据通电导体在磁场中受到电磁力的作用而运动的原理制成的。当直流电源通过电刷向电枢绕组供电时，电枢表面的N极导体受到逆时针方向的电磁力作用，而S极导体受到顺时针方向的电磁力作用，这两个电磁力形成一个转矩，使电枢逆时针旋转。（2）三相异步电动机的旋转磁场是由定子三相绕组中通入对称三相交流电产生的。当三相交流电通入定子三相绕组时，在定子绕组中就会产生一个旋转磁场。这个旋转磁场的转速取决于电源频率和电机极对数。（3）电力拖动系统中负载转矩的类型有恒转矩负载、恒功率负载和通风机负载。恒转矩负载转矩大小不变，与转速无关；恒功率负载转矩与转速成反比；通风机负载转矩与转速的平方成正比。3.（1）电动机的额定电磁转矩TN=9550PN/nN=9550×10/1500=63.7N·m（2）电动机的输入功率P1=UNIN=220×53.8=11836W电动机的效率ηN=PN/P1=10000/11836=84.5%（3）当电枢电压降低10%时，U=0.9UN=0.9×220=198VE=U-IaRa=198-53.8×0.4=176.5Vn=(U-IaRa)CeΦ/CTTL=(198-53.8×0.4)×(1500/220)/(63.7)=1300r/min4.（1）定子绕组一相短路会导致电动机的三相电流不平衡，短路相电流增大，电动机的电磁转矩减小，转速下降。同时，由于短路电流的热效应，会使电动机绕组温度升高，加速绝缘老化，甚至可能烧毁电动机。（2）修复该电动机定子绕组短路故障的方法有：找出短路的绕组，将短路的线圈进行更换；如果短路不严重，可以对短路的线圈进行绝缘处理，如重新包扎绝缘等。5.主电路：将三相电源分别接入接触器KM1和KM2的主触头，电动机的三相定子绕组分别接入KM1和KM2的主触头另一端。控制电路：按钮SB1、SB2分别作为正反转起动按钮，SB3作为停止按钮。接触器KM1、KM2的辅助常闭触头分别串入对方的控制回路，实现接触器联锁。按钮SB1、SB2的常闭触头分别串入对方的控制回路，实现按钮联锁。工作原理：按下正转按钮SB1，接