2025 年大学机械电子工程（机电传动控制）上学期期末测试卷

2025年大学机械电子工程（机电传动控制）上学期期末测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.机电传动系统中，电动机的输出功率与负载功率的关系是（）A.输出功率大于负载功率B.输出功率小于负载功率C.输出功率等于负载功率D.不确定2.直流电动机的调速方法中，能实现无级调速且调速范围广的是（）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.以上都不是3.三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.电机极数D.以上都是4.当三相异步电动机的转差率s=1时，电动机处于（）状态。A.电动B.制动C.启动D.调速5.交流伺服电动机的控制方式不包括（）A.幅值控制B.相位控制C.频率控制D.幅相控制6.机电传动系统稳定运行的充分必要条件是（）A.电动机的机械特性与负载特性有交点B.交点处dT/dn＜dTL/dnC.交点处dT/dn＞dTL/dnD.以上都不对7.步进电动机的步距角与（）无关。A.通电方式B.电机相数C.电源电压D.转子齿数8.直流电动机的电枢电动势与（）成正比。A.电枢电流B.励磁磁通C.转速D.以上都不对9.三相异步电动机的最大转矩与（）有关。A.电源电压B.转子电阻C.电源频率D.以上都是10.控制电机的主要功能是（）A.能量转换B.传递动力C.信号转换与传递D.以上都不是二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填写在括号内，少选、多选均不得分）1.直流电动机的调速方法有（）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.改变电源频率调速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.变转差率调速D.改变电源电压调速3.交流伺服电动机的特点有（）A.调速范围宽B.控制精度高C.响应速度快D.过载能力强4.步进电动机的特点有（）A.步距角小B.控制精度高C.无累积误差D.启动频率高5.机电传动系统的组成部分包括（）A.电动机B.传动机构C.控制装置D.负载三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列说法是否正确，正确的打√，错误的打×）1.直流电动机的电磁转矩与电枢电流和励磁磁通成正比。（）2.三相异步电动机的旋转磁场的转速与电源电压无关。（）3.交流伺服电动机的控制方式只有幅值控制和相位控制两种。（）4.机电传动系统稳定运行时，电动机的输出转矩等于负载转矩。（）5.步进电动机的步距角越小，控制精度越高。（）6.直流电动机的电枢电动势与转速成反比。（）7.三相异步电动机的最大转矩与转子电阻无关。（）8.控制电机主要用于能量转换。（）9.机电传动系统中，传动机构的作用是传递动力和运动。（）10.交流伺服电动机的转速与控制电压成正比。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述直流电动机的调速方法及其优缺点。2.三相异步电动机的调速方法有哪些？各有什么特点？3.说明机电传动系统稳定运行的条件。五、综合分析题（总共2题，每题15分，请根据题目要求进行分析解答）1.一台三相异步电动机，额定功率P=10kW，额定电压U=380V，额定电流I=20A，额定转速nN=1450r/min，功率因数cosφ=0.87。试求：（1）电动机的额定效率ηN；（2）电动机的极对数p；（3）电动机的转差率sN。2.有一台直流电动机，其铭牌数据如下：P=22kW，U=220V，I=115A，nN=1500r/min。试求：（1）电动机的额定效率ηN；（2）电动机的电枢电阻Ra；（3）若采用改变电枢电压调速，当电枢电压降为160V时，电动机的转速n。答案：一、单项选择题1.C2.C3.BC4.C5.C6.B7.C8.C9.D10.C二、多项选择题1.ABC2.ABC3.ABC4.ABC5.ABCD三、判断题1.√2.√3.×4.√5.√6.×7.√8.×9.√10.√四、简答题1.调速方法：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。优缺点：改变电枢回路电阻调速简单，但效率低，调速范围窄；改变励磁磁通调速调速范围较大，但机械特性变软；改变电枢电压调速调速范围宽，效率高，但设备成本高。2.调速方法：变极调速、变频调速、变转差率调速。特点：变极调速简单可靠，调速范围有限；变频调速调速范围宽，效率高，但设备成本高；变转差率调速方法多样，如调压调速、转子串电阻调速等，调压调速范围窄，转子串电阻调速效率低。3.机电传动系统稳定运行的条件：电动机的机械特性与负载特性有交点，且在交点处dT/dn＜dTL/dn。五、综合分析题1.（1）额定效率ηN=P/(√3UIcosφ)=10000/(√3×380×20×0.87)≈87.5%。（2）同步转速n0=1500r/min，极对数p=60f/n0=60×50/1500=2。（3）转差率sN=(n0-nN)/n0=(i500-1450)/1500≈0.033。2.（1）额定效率ηN=P/(UI)=22000/(220×115)≈86.96%。（2）电枢电阻Ra=(U-Ea)/I=(220-22000/115)/115≈0.2Ω。（3）由Ea=CeΦn，U=Ea+IaRa，可得n=(U-IaRa)/(CeΦ)，电枢电压降为160V时，Ia=P/(U-IaRa