2026年电力拖动练习试卷附答案

2026年电力拖动练习试卷附答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.他励直流电动机的机械特性曲线中，当电枢电压降低时，曲线的斜率将（）。A.增大B.减小C.不变D.先增后减2.三相异步电动机采用Y-Δ降压启动时，启动电流为直接启动的（）。A.1/√3B.1/3C.√3倍D.3倍3.直流电动机的电磁转矩公式为（）。A.T=CTΦIaB.T=CTΦ/nC.T=CeΦIaD.T=CeΦ/n4.同步电动机的转速与电源频率的关系为（）。A.n=60f/p(1-s)B.n=60f/pC.n=60p/fD.n=60f/(p(1+s))5.晶闸管直流调速系统中，采用比例积分（PI）调节器的主要目的是（）。A.提高动态响应速度B.消除稳态误差C.限制最大电流D.改善抗干扰能力6.三相异步电动机的额定转差率一般约为（）。A.0.01~0.05B.0.1~0.2C.0.2~0.3D.0.3~0.57.他励直流电动机带恒转矩负载运行时，若减弱励磁磁通，稳定后转速将（）。A.升高B.降低C.不变D.先降后升8.交流变频调速系统中，基频以下调速时需保持（）。A.U/f恒定B.U恒定C.f恒定D.I恒定9.直流电动机能耗制动时，电枢回路需（）。A.串入电阻并断开电源B.直接短接C.接入反向电源D.并联电容10.三相异步电动机的临界转差率sm与转子电阻r2的关系为（）。A.sm与r2成正比B.sm与r2成反比C.sm与r2无关D.sm与r2平方成正比11.同步电动机的功率因数可通过调节（）来改变。A.定子电压B.转子励磁电流C.负载大小D.电源频率12.双闭环直流调速系统中，电流环的主要作用是（）。A.控制转速B.限制最大电流C.消除静差D.提高系统稳定性13.三相异步电动机采用转子串电阻调速时，属于（）调速方式。A.变极B.变频C.变转差率D.变电压14.他励直流电动机的电枢回路串入电阻后，机械特性的硬度将（）。A.变硬B.变软C.不变D.先硬后软15.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.幅相控制二、填空题（每空1分，共20分）1.直流电动机的调速方法有改变电枢电压、改变励磁磁通和__________。2.三相异步电动机的电磁转矩与__________、转子电流的有功分量以及转子功率因数成正比。3.同步电动机的启动方法主要有__________启动和辅助电动机启动。4.晶闸管整流电路中，触发脉冲的__________决定了整流输出电压的大小。5.双闭环直流调速系统的外环是__________环，内环是__________环。6.三相异步电动机的转差率s=（n1-n）/n1，其中n1为__________转速。7.直流电动机的电枢反应会使气隙磁场发生__________和__________。8.交流变频调速系统中，基频以上调速时，电动机的磁通会__________，属于__________调速方式。9.电力拖动系统的运动方程式为__________，其中GD²为__________。10.三相异步电动机的制动方法有反接制动、__________和回馈制动。11.他励直流电动机的额定功率PN=UNINηN，其中ηN为__________。12.同步电动机的功角特性是指电磁转矩与__________的关系。三、判断题（每题1分，共10分）1.直流电动机的电枢绕组流过的是交流电，通过换向器转换为直流电输出。（）2.三相异步电动机的转速总是小于同步转速。（）3.同步电动机不能自行启动，必须借助辅助设备。（）4.晶闸管整流电路中，触发角α越大，输出电压越高。（）5.双闭环调速系统中，转速调节器（ASR）的输出作为电流调节器（ACR）的给定值。（）6.三相异步电动机转子串电阻调速时，转速越低，效率越高。（）7.直流电动机的能耗制动属于电气制动，制动时电机将动能转换为电能消耗在电阻上。（）8.交流变频调速系统中，采用恒压频比控制时，低速段需要适当提高电压以补偿定子电阻压降。（）9.同步电动机的功率因数可以调整为超前、滞后或unity（1）。（）10.他励直流电动机带恒功率负载调速时，应采用弱磁调速方式。（）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述他励直流电动机启动时为何需要限制启动电流，并说明常用的启动方法。2.比较三相异步电动机变极调速和变频调速的优缺点。3.分析同步电动机的“失步”现象及其产生原因。4.说明双闭环直流调速系统中转速调节器（ASR）和电流调节器（ACR）的作用。5.简述晶闸管-电动机（V-M）调速系统中，平波电抗器的作用。五、计算题（共30分）1.一台他励直流电动机，额定数据为：PN=15kW，UN=220V，IN=79.8A，nN=1500r/min，电枢电阻Ra=0.2Ω。求：（1）额定电枢电动势EN；（2）额定电磁转矩TN；（3）理想空载转速n0；（4）若电枢回路串入0.5Ω电阻，带额定负载时的转速n。（10分）2.一台三相异步电动机，额定数据为：PN=30kW，UN=380V，IN=57.5A，nN=980r/min，p=3，定子Δ接法，r2=0.1Ω（归算值）。求：（1）额定转差率sN；（2）临界转差率sm（假设λm=2.5）；（3）最大电磁转矩Tm；（4）当s=0.05时的电磁转矩T。（10分）3.某双闭环直流调速系统，已知：电动机参数PN=10kW，UN=220V，IN=53A，nN=1000r/min，Ra=0.3Ω；晶闸管整流装置放大系数Ks=40，电枢回路总电阻R=0.5Ω，电磁时间常数Tl=0.015s，机电时间常数Tm=0.12s，转速反馈系数α=0.015V·min/r，电流反馈系数β=0.05V/A。设计要求：稳态无静差，电流超调量σi≤5%。（1）画出双闭环系统结构图；（2）确定转速调节器（ASR）和电流调节器（ACR）的类型；（3）计算电流环的截止频率ωci和转速环的截止频率ωcn。（10分）答案一、单项选择题1.C2.B3.A4.B5.B6.A7.A8.A9.A10.A11.B12.B13.C14.B15.C二、填空题1.电枢回路串电阻2.气隙磁通3.异步4.触发角（或相位）5.转速；电流6.同步7.畸变；去磁8.减小；恒功率9.T-TL=GD²/375·dn/dt；飞轮矩10.能耗制动11.效率12.功角（或δ角）三、判断题1.×（电枢绕组内部为交流电，经换向器转换为直流电输出）2.√3.√4.×（α越大，输出电压越低）5.√6.×（转速越低，转子铜损越大，效率越低）7.√8.√9.√10.√四、简答题1.启动时电枢电流Iast=UN/Ra，由于Ra很小，Iast可达额定电流的10~20倍，会损坏电机和电源。常用方法：电枢回路串电阻启动（分级切除）、降压启动（晶闸管调压或PWM控制）。2.变极调速：优点是设备简单、效率高；缺点是转速只能成倍变化、级数少、平滑性差。变频调速：优点是调速范围宽、平滑性好、效率高；缺点是需要变频器、成本较高。3.失步指同步电动机转速偏离同步转速，无法保持同步运行。原因：负载转矩超过最大电磁转矩（过载）；励磁电流过小导致静态稳定极限降低；电源频率或电压波动过大。4.ASR作用：维持转速恒定，消除静差；输出限幅决定最大允许电流。ACR作用：快速跟随电流给定，限制最大电流；改善系统动态性能，抑制电网电压波动的影响。5.平波电抗器作用：抑制电枢电流脉动，避免电流断续；保证晶闸管整流装置在低电流时仍能连续导通；减小电机换向火花，延长换向器寿命。五、计算题1.（1）EN=UN-IaRa=220-79.8×0.2=204.04V（2）TN=9550PN/nN=9550×15/1500=95.5N·m（3）n0=EN/CeΦ，CeΦ=EN/nN=204.04/1500≈0.136V·min/r，n0=UN/(CeΦ)=220/0.136≈1617.6r/min（4）串电阻后转速n=(UN-Ia(Ra+Rc))/CeΦ=(220-79.8×(0.2+0.5))/0.136≈(220-55.86)/0.136≈164.14/0.136≈1207r/min2.（1）同步转速n1=60f/p=60×50/3=1000r/min，sN=(n1-nN)/n1=(1000-980)/1000=0.02（2）sm=sN(λm+√(λm²-1))=0.02×(2.5+√(6.25-1))=0.02×(2.5+2.291)=0.0958（或用公式sm=r2/(√(λmTst/TN)-r1)，近似取r1≈0，sm≈r2/(√(λm)×X2σ)，但此处按简化公式计算）（3）TN=9550PN/nN=9550×30/980≈292.3N·m，Tm=λmTN=2.5×292.3≈730.8N·m（4）T=2Tm/(sm/s+s/sm)=2×730.8/(0.0958/0.05+0.05/0.0958)=1461.6/(1.916+0.522)=1461.6/2.438≈600N·m（注：sm计算若取更精确值，结果略有变化）3.（1）结构图：给定电压→ASR→ACR→晶闸管整流→电动机（含转速、电流反馈）。（2）ASR为PI调节器（保证稳态无静差），ACR为PI调节器（电流超调量≤5%需典型I型系统）。