电机及控制技术考试题及答案

电机及控制技术考试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.直流电动机的调速方法不包括（）A.改变电枢电压B.改变励磁电流C.改变负载大小D.改变电枢回路电阻2.三相异步电动机的旋转方向由（）决定。A.电源频率B.电源电压C.定子电流相序D.负载大小3.步进电动机的角位移与（）成正比。A.脉冲频率B.脉冲数C.通电方式D.负载大小4.变压器的主要功能不包括（）A.变压B.变流C.变阻抗D.变频5.直流发电机的感应电动势方向与（）方向相同。A.电枢电流B.励磁电流C.负载电流D.反电动势6.下列哪种电机不属于交流电机（）A.三相异步电动机B.直流电动机C.同步电动机D.单相异步电动机7.电机的效率是指（）A.输出功率与输入功率之比B.输入功率与输出功率之比C.有功功率与无功功率之比D.无功功率与有功功率之比8.三相异步电动机的启动电流一般为额定电流的（）倍。A.1-2B.3-4C.5-7D.8-109.伺服电动机的主要特点是（）A.调速范围宽B.启动转矩大C.运行平稳D.以上都是10.自耦变压器的特点是（）A.只有一个绕组B.有两个独立绕组C.变比固定D.不能改变电压二、多项选择题（每题2分，共20分）1.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.变转差率调速D.变负载调速3.变压器的损耗包括（）A.铜损耗B.铁损耗C.机械损耗D.附加损耗4.同步电动机的启动方法有（）A.直接启动B.辅助电动机启动C.异步启动D.降压启动5.步进电动机的驱动电源由（）组成。A.脉冲发生器B.环形分配器C.功率放大器D.控制器6.下列哪些因素会影响电机的运行性能（）A.电源电压B.负载大小C.环境温度D.电机的绝缘性能7.直流发电机的励磁方式有（）A.他励B.并励C.串励D.复励8.交流电动机的调速性能指标包括（）A.调速范围B.调速的平滑性C.调速的稳定性D.调速的效率9.电机的防护等级由（）组成。A.第一位表征数字B.第二位表征数字C.附加字母D.补充字母10.伺服系统的基本组成部分有（）A.控制器B.功率放大器C.执行机构D.检测装置三、判断题（每题2分，共20分）1.直流电动机的转速与电枢电压成正比，与励磁电流成反比。（）2.三相异步电动机的定子绕组通入三相交流电后，会产生旋转磁场。（）3.变压器可以改变直流电压。（）4.步进电动机的步距角越小，控制精度越高。（）5.同步电动机的转速与电源频率成正比，与磁极对数成反比。（）6.直流发电机的输出电压与转速无关。（）7.交流电动机的调速性能比直流电动机好。（）8.电机的效率越高，说明电机的性能越好。（）9.自耦变压器的变比可以任意调节。（）10.伺服电动机可以根据控制信号的大小和方向精确地控制转速和转角。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述直流电动机的调速原理。答：直流电动机转速公式$n=\frac{U-IR}{K\varPhi}$，可通过改变电枢电压U、电枢回路电阻R和励磁磁通$\varPhi$来调速。改变U可平滑调速；改变R调速范围小；改变$\varPhi$常用于弱磁升速。2.三相异步电动机的启动方式有哪些？答：有直接启动，操作简单但启动电流大；降压启动，如星-三角降压启动、自耦变压器降压启动等，可减小启动电流；绕线转子异步电动机还可用转子串电阻启动，改善启动性能。3.变压器的工作原理是什么？答：基于电磁感应原理。一次绕组通入交流电流产生交变磁场，交变磁通穿过二次绕组，在二次绕组中感应出电动势。若二次侧接负载，就有电能输出，实现电压、电流和阻抗变换。4.步进电动机的特点有哪些？答：角位移与脉冲数成正比，控制脉冲数可精确控制位移；转速与脉冲频率成正比，改变频率可调速；有自锁能力，断电时能保持位置；结构简单、维护方便，但存在失步现象。五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论直流电动机和交流电动机在调速性能上的差异。答：直流电动机调速性能好，可通过改变电枢电压、电阻和磁通平滑调速，调速范围宽且精度高，但结构复杂、维护难。交流电动机调速方法多，但传统调速方式调速范围窄、平滑性差，不过变频调速技术使交流电机调速性能大幅提升，且结构简单、成本低。2.分析三相异步电动机在不同负载下的运行特性。答：轻载时，电机转速接近同步转速，定子电流小，功率因数低；随着负载增加，转速略有下降，转差率增大，定子电流增大，功率因数提高；重载时，转速明显下降，若负载过大，电机可能堵转，电流剧增，甚至烧毁电机。3.探讨变压器在电力系统中的重要作用。答：变压器可改变电压，实现远距离高压输电以降低损耗，到用户端再降压使用；能变换电流大小以适应不同设备需求；还可进行阻抗匹配，使负载获得最大功率。它是电力系统中实现电压变换、电能传输和分配的关键设备。4.谈谈步进电动机在自动化控制系统中的应用优势与不足。答：优势是能精确控制角位移和转速，响应速度快，有自锁功能，适用于精确定位和速度控制。不足是存在失步问题，高速时转矩下降，功率和效率相对较低，不适用于大功率、高速运行的场合。答案一、单项选择题1.C2.C3.B4.D5.A6.B7.A8.C9.