国家开放大学电大本科《电气传动与调速系统》2023期末试题及答案（试卷号：1387）

　国家开放大学电大本科《电气传动与调速系统》 2023 期末试题及答案（试卷号：1387）

　一、选择题（ （12JK,每题 3 分，共 36 分）

　1. 如图 1所示的旋转运动系统（箭头方向表示转矩的实际方向），系统的运动状态是（ ）。

　A. 减速 B. 匀速 C. 静止 D. 加速 2. 如图 2所示的电动机机械特性（曲线 1）与负载机械特性（曲线 2）相交的交点分别为 A 和 B,以下说法正确的是（ ）. A. A 点不是稳定运行点，B点不是棋定运行点 B. A 点是稳定运行点,B点不是稳定运行点 C. A 点不是稽定运行点，B点是稳定运行点 D. A 点是秘定运行点，B点是稳定运行点 3. 如图 3所示为他励宜流电动机的机械特性曲线族，表示 的是 （

　）

　的人为机械特性. A. 降低电源电压 B. 电枢回路申电阻 C. 减弱磁通 D. 增大磁通 4:三相异步电动机（极数为 2》，定子电流频率为/）正常运行时，定子旋转磁场的转速是 A. 转子转速 n C.同步转速 n,=60f/p 5. 三相异步电动机的 T型等效电路如 图4 所示,表示电机的相数，则转子绕组 的桐耗可表示为（）. A. B. P f .2=m l /2 2 R , 2

　C. P t ^=nt i I\R„ D. 6. —台同步电动机的矩角特性如图 5所示，可知，该同步 电动机为（）. A. 隐极同步电动机 B. 绕线式同步电动机 C. 凸极同步电动机 D. 笼型同步电动机 7-交流伺服电动机的控制方式有：幅值控制、幅相控制和（ ）。

　T>T L

　图 1 B.不确定 D. n,—n

　A.电压控制 B.电流控制 C.徊位控制 D.电阻控制 8. 电动机（ ）的选择，首先必须校验电动机运行时的温升,特别当传动系统中的负载是 变化的，或者是冲击性负载时，还必须根据温升校核后再核验电动机的过载能力或起动能力等。

　A.额定功率 B.额定电压 C.额定转速 D.起动电流倍数 9. 品闸管导通之后，为了维持其继续导通，不需要以下哪个条件？（ ）

　A.门极加电流 B.阳极流人电流 C.阳极与阴极间加正压 D.阴极流出电流 10. 降压 DC/DC变换器在开关管关断时，会发生（）现象。

　A.电感电流减小，二极管电流为零 B.电感电流减小，二极管电流减小 C.电感电流增加，二极管电流为零 D.电感电流增加，二极管电流增加 11. 晶眉管一电动机双闭环直流调速系统在起动过程的电流上升阶段，电动机的转速与设 定转速的关系为（）. A.电动机的转速小于设定转速 B.电动机的转速大于设定转速 C.电动机的转速等于设定转速 ， ，D.二者转速关系无法确定 12. 采用交一宣,交无换向暑电动机调速系统对同步电动机进行调趣，在高速运行时通常采 用（）方式换流， A.电流断续 B.电源换流 C.反电势换流 D.强迫换流 二、判断题（ （10 题，每题 2 分.共 20 分）

　13. 如图 6所示的负载机械特性属于恒功率负载机械特性。（ ）

　14. 直流电动机工作时，其电枢绕组中的电流是交流电流。（）

　15. 一台 6极三相异步电动机，定子电流频率为 50Hz,正常运行时，定子旋转磁场的转速 是 1500r/min.（ ）

　16. 一台 4极三相异步电动机，定子电流频率为 50Hz,电机正常运行时的转差率 s为 0. 02, 则该电机定子旋转磁场与转子之间的相对转速为 60r/min。（ ）

　17. 隐极同步电动机的定子电压方程为□"Wo + iR,+jidXLjLXq。（ ）

　18. 伺服电动机的可控性好是指控制信号消失以后，电动机能立即自行停转。（）

　19. IGBT器件的门极体现为高阻抗特性.（ ）

　20. 异步电动机在变频调速时•，只要保证调速过程中电动势维持恒定，则最大电磁转矩维 持不变。＜ ）

　21. 异步电动机变频调速时，加速时间设置过短会导致加速时输出过流。（＞ 22. 绝对编码器即可测量速度大小，又可测量输出转轴的绝对位置信息。＜ ）

　三、简答题（ （4 题，每题 5 分.共 20 分）

　23. 电气传动系统由邸几部分组成？各起什么作用？ 24. 他励宜流电动机的机械特性指的是什么？其表达式是怎样的？ 25. 玻用变分器主蝠成那几伸分？分别是什么？ 26. 典型的交一直一交无换向器电动机调速系统如何实现四象限运行？速度调节和正反转 运行有什么进行控制？ 四、综合题（ （2 题.共 24 分）

　27. （14分）一台六极三相鼠笼式异步电动机，定子绕组为 Y 接，额定电压 U N =380 V,额 定转速«N=965r/min,额定电磁转矩 7\ = 29Nm,定子漏抗 x, =3. 08Q,转子漏抗折算值 药=4. 20。试计算电动机转子电流的馈率人、定子绕组的额定相电压 U】、电动机的最大电磁 转矩丁…及其过载能力人… 提示：最大电磁转矩计算公式：丁…二厂。

　4;r/i （ x| "rx 2）

　28. （10分）单相桥式全控整流电路带阻感负载时，擒入交流电压有效值为 IOOV , 如果负 载电流恒定且波形近似为一条直线，请问：

　（ 1 ）

　每只晶闸管的导通角为多少？ （2）触发角 a为 60°时，直流侧平均电压为多少？ （3）晶闸管的最大移相角为多少？ 泗答耘核标准

　 三、简答题（4 jg,每题 5 分，共 20 分）

　23. 电气传动系统由哪几部分组成？各起什么作用？ （ 5 分）

　答：电气传动系统一般由电动机、传动机构、生产机械、电源和控制设备 5部分组成。°分）

　（1）

　电动机把电能转换成机械动力，用以拖动生产机械的某个工作机构； （ 1 分）

　（2）

　传动机构把电动机的旋转运动经过变速或变换运动方式后，骡动工作机构。（】分）

　1. D 2. D 3. A 4. C 5. B 6. C 7. C 8. A 9. A10.B 11. A 12. C

　每题 3 分，共 36 分）

　分，共 20 分）

　一、选择题（ （12 题, 二、判断题（ （10 «, 13. X 14. V 15. X 16. X 17. X 18. V 19. 20. X 21. V 22.

　（3）

　控制设备用以控制电动机的运转，从而实现对工作机构运动的自动控制； （ 1分）

　（4）

　电源用来向控制设备和电动机供电。

　（ 1分）

　24. 他励直流电动机的机械特性指的是什么？其表达式是怎样的？ （ 5 分）

　答:他励直流电动机的机械特性是电动机转速”与电磁转矩丁之间的关系"=丁（丁）。°分）

　+ LR" =C/4> N +I

　濯 a］ 根据他励直流电动机的电压方程和转矩公式 卜 （ 1 分）

　T+C T 0 N I. YJ R 可得机械特性表达式为”=况一己扁丁。

　（ 1 分）

　25. 通用变频器主电路主要分成几个部分？分别是什么？ （ 5 分）

　答:分成三部分。

　（ 2分）分别是整流部分、 （ 1分）直流滤波部分 （ ］分）和逆变部分. （ 1分）

　26. 典型的交一直一交无换向器电动机调速系统如何四象限运行？速度调节和正反转运 行有什么进行控制？ （ 5 分）

　答:通过协调控制整流侧触发角和环流超前角实现四象限运行， （ 3分）通过调节整流侧的 触发角 a实现速度调节 ，（ 1 分）通过调节换流超前角 y实现正反转控制。

　（ ］分）

　四、综合题 （ 2 题，共 24分）

　27. （14 分）

　解答 ：（ 1）计算电动机转子电流的频率、定子绕组的额定相电压 由极数 2/, = 6,同步转速 n. = 60/ （ /p = 60X50/3 = 1000（r/min）（2 分）

　由额定转速 965r/min,异步电动机的额定转差率 s = （n.-n N ）/„, = （1000-965）/1000=0. 035（2 分）

　所以，转子电流的频率/2=s/ t =0.035X50=1.75（Hz）（2分）

　定子绕组的额定相电压 U,=U N A/I

　=

　380/,=220（V）（2 分）

　（ 2）计算电动机的最大电磁转矩及其过或能力 最大电磁转矩、= 浦?（《尘 ；）= 任房 6*. 云 + 4. 2 广 95 ・ 28（Nm）（3 分）

　由额定电磁转矩 T N , 过载能力 A m

　= T TOX /T N

　= 95. 28/29 = 3. 29（3 分）

　28. （10 分〉 解答 ：（ 1）每只晶闸管的导通角度为 180°。

　（ 3 分）

　(2) U^0.9XU t Xcos a-0.9 X100 X cos60°=45( V) (4 分) (3) 单相全控整流电路的最大移相角为 90°。

　( 3 分) 3X3X220 2