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國家開放大學(xué)電大本科《電氣傳動與調(diào)速系統(tǒng)》2020期末試題及答案（試卷號：1387） 一、選擇題（12 砌3分，共36分） 1. 如圖1所示的三相異步電動機機械特性（曲線1）與負(fù)載機械特性（曲線2）相交的交點 A. C點不足穩(wěn)定運行點,D點不是穩(wěn)定運行點，E點是穩(wěn)定運行點 B. C點是穩(wěn)定運行點，D點是穩(wěn)定運行點，E點是穩(wěn)定運行點 C- C點不是穩(wěn)定運行點，D點是穩(wěn)定運行點，E點不是穩(wěn)定運行點 D. C點是穩(wěn)定運行點,D點是穩(wěn)定運行點，E點不是穩(wěn)定運行點 2. 如圖2所示他勵直流電動機機械特性與負(fù)載機械特性曲線的交點a、b、c、d,下述表達(dá) 正確的是（ ）。 A. 從a點到b點是屬于調(diào)速運行，從c點到d點屬于調(diào)速運行 B. 從a點到c點是屬于調(diào)速運行，從b點到d點屬于調(diào)速運行 C. 從a點到b點是屬于調(diào)速運行，從b點到d點屬于調(diào)速運行 D. 從a點到c點是屬于調(diào)速運行，從c點到d點屬于調(diào)速運行 3. 三相異步電動機正常運行時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為心定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為心，則該電動機的 轉(zhuǎn)差率$為（）. B.s =吁 ns—n A. s = s C. s 4. 三相異步電動機的T糞等效電路如圖3所示，表示電機的相數(shù)，則電機的鐵心損耗 可表示為（ ）。 A. pFt=miI\R} B. pFt—miIiR2 脆& ="屈 D. m=m 5. 三相異步電動機的固有機械特性如圖4所示，則C點是（）. A.同步轉(zhuǎn)速點 B.額定運行點 C.最大轉(zhuǎn)矩點 D.起動點 6. 7. 一臺20極三相同步電動機，定子電流頻率為50Hz,則電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是（ A. 300r/min B. 500r/min C. lOOOr/min D. 1500r/min 一臺同步電動機的矩角特性如圖5所示，可知，該同步電動機為（ ). ）. 凸極同步電動機 籠型同步電動機 ）、穩(wěn)定性高和響應(yīng)快速等基本 A.隱板同步電動機 B. C.繞線式同步電動機 D. 8. 性能. 根據(jù)自動控制系統(tǒng)的要求.伺服電動機必須具備（ A.效率較高 B.結(jié)構(gòu)簡單 C.堅固耐用 D.可控性好 9. IGBT器件導(dǎo)通之后，工作在以下哪種特性區(qū)域？（ ） A.有源區(qū) B.正向阻斷區(qū) C飽和區(qū) D.方向阻斷區(qū) 10. 降壓DC/DC變換器體現(xiàn)了（）的特性。 A. 二極管耐壓為輸入電壓，開關(guān)器件耐壓為輸入電壓 B. 二極管耐壓為輸入電壓，開關(guān)器件耐壓為輸出電壓 C. 二極管耐壓為輸出電壓，開關(guān)器件耐壓為輸入電壓 D. 二極管耐壓為輸出電壓?開關(guān)器件耐壓為輸出電壓 11. 單相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)栽，輸入交流電壓有效值為220V,負(fù)載電流恒定且 波形近似為一條直線，如觸發(fā)角a為90,直流側(cè)平均電壓大約為（ ）。 A. 0V B. 110V C. 198V D. 3UV 12-變頻器驅(qū)動的異步電動機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)定下限頻率和上限頻率后，當(dāng)頻率設(shè)定值大于 上限頻率時，變頻器的實際運行頻率為（ ）. A.最高頻率 B.給定頻率 C.下限頻率 ； D.上限頻率 二、判斷題（10, 購2分，共20分） 13. 當(dāng)傳動系統(tǒng)做旋轉(zhuǎn)運動時，作用在電動機軸上的電磁轉(zhuǎn)矩T和負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tl之差,即 T-Tl=AT稱為動態(tài)轉(zhuǎn)矩，當(dāng)AT>0,即。時，系統(tǒng)處于加速運行狀態(tài)。（ ） 14. 如圖6所示為他勵宜流電動機的機械特性曲線族，表示的是減弱磁通的人為機械特 性?（ ） 15. 一臺6極三相異步電動機，定子電流頻率為60Hz,電機正常運行時，定子旋轉(zhuǎn)磁場的 轉(zhuǎn)速為 1200r/min.（ ） 16. —臺三相異步電動機的額定電磁轉(zhuǎn)矩為80Nm,已知其起動轉(zhuǎn)短倍數(shù)K“=2.5,則該 電動機起動時的電磁轉(zhuǎn)矩為lOONm。（ ） 17. —臺10極三相同步電動機.定子電流頻率為50Hz,則電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是 600r/mino （ ） 18. 一臺伺服電動機的機械特性曲線如圖7所示，可知,該電動機應(yīng)該是宜流伺服電動 機?（ ） 19. 升壓型DC/DC變換器的開關(guān)器件關(guān)斷時承受的電壓等于輸入電壓。（ ） 20. 異步電動機在變頻調(diào)速時，只要保證調(diào)速過程中電動勢/原率維持恒定，期板大電磁 轉(zhuǎn)矩維持不變?（ ） 21. 晶閘管一電動機雙閉環(huán)宜流調(diào)速系統(tǒng)在起動過程的恒流升速階段，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速環(huán)一 直處于線性調(diào)節(jié)狀態(tài).（ ） 22. 交一交無換向器電動機調(diào)速系統(tǒng)在高速運行時通常采用電源換流的方法進(jìn)行換流。 三、簡劄I （4題，砌6分，共20分） 23. 簡述宜流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理， 24. 三相異步電動機的人為機械特性是什么？有哪幾種人為機械特性？ 26. 采用近似球通變頻調(diào)速時，為什么在低速時要進(jìn)行定子電壓補償？ 26.為什么水泵采用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速進(jìn)行流Hi制會節(jié)能？ 四、綜合題（2題，共24分） 27. （14分）一臺六極三相鼠籠式異步電動機，定子繞組為Y接，額定電壓Un =380V,額 定轉(zhuǎn)速n.v=965r/min,電源頻率人=50Hz,定子電阻r> =2. 1Q,定子漏抗=3. 08。,轉(zhuǎn)子 電阻的折算值r； = 1.48G,轉(zhuǎn)子漏抗的折算值i；=4. 2Q.試計算電動機的額定電磁轉(zhuǎn)矩 Tn、最大電磁轉(zhuǎn)矩Tro?及其起動轉(zhuǎn)矩Tno mipUj — 提示：（1）電磁轉(zhuǎn)矩計算公式為Tn- ：~空 +巨）2+（]]+）勺 （2）最大電磁轉(zhuǎn)矩計算公式為Tmx 皿 4”i （日 +/） 28. （10分）如圖8為通用變頻器主電路原理示意圖，輸入線電壓有效值為380V/50HZ,三 （1〉如果主電路中不加直流側(cè)波波電路，則直流側(cè)電壓的紋波頻率為多少？ （2） 如果逆變部分輸出的基波頻率為25Hz,則電動機的同步轉(zhuǎn)速為多少？ （3） 逆變部分中哪些開關(guān)器件不能同時導(dǎo)通？ 答案及杪標(biāo)準(zhǔn) （僅 一、選擇題（12 H,每題3分，共36分） 1. D 2. B 3. A 4. D 5. C 6. A 7. A 8. D 9. C 10. A 11. A 12 .D 二、 判斷蔑（10每題2分，共20分） 13.正確 14.般 15.正確 16.游 17.正確 18.正確 19.錯誤 20.正確 21.錯誤 22.錯誤 三、 筒答JS （4題，每題5分，共20分） 23. 簡述宜流電動機的伽和工作原理. 答，直流電動機由靜止的定子和施轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子（也稱為電樞）構(gòu)成，定子和轉(zhuǎn)子之間有不均勻 的氣隙.（2分） 直流電動機的工作原理是：在兩個電刷增加上直流電壓，（1分）經(jīng)電刷和換向器作用將電 能弓I入電樞線圈中，并確保同TM極下線圈邊中的電流方向不變，使該豪極下線圈邊所受電磁 力的方向亦不變，（1分）從而使電樞能連續(xù)旋轉(zhuǎn)，將就入的電能轉(zhuǎn)換成機械能整出，拖動生產(chǎn) 機械.（1分） 24. 什么是三相異步電動機的人為機械特性？有哪幾種人為機械特性？ 答：三相異步電動機的人為機械特性是指，在三相異步電動機的固有機械特性基礎(chǔ)上，通 過人為改變電源電壓或電機參數(shù)而得到的電動機轉(zhuǎn)速 （或轉(zhuǎn)差率s）與電磁轉(zhuǎn)矩T之間的關(guān) 系n=/（D或$ =八丁）,稱為人為機械特性。（2分） 人為機械特性主要有以下幾種： （1）降低定子電源電壓或頻率的人為機械待性；（1分） （2〉定了回路申接對稱電阻或電抗的人為機械特性；（1分） （3）轉(zhuǎn)子回路串入對稱電阻的人為機械特性。（1分） 25. 采用近似恒僦通變原調(diào)速時，為什么在低速時要進(jìn)行定子電壓補償？ 答：當(dāng)頻率太低時電機定子側(cè)壓降不可忽略,會導(dǎo)致最大電磁轉(zhuǎn)矩降低。（3分）為了維持 值磁通控制需要進(jìn)行定子電壓補償?（2分） 26. 為什么水泵采用調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速進(jìn)行流量控制會節(jié)能？ 答:轉(zhuǎn)速控制閥門開度通常為最大開度?通過改變水泵轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量。（2分）在所需流 量小于額定流鼠的情況下，轉(zhuǎn)速降低后，水泵的物程變小，因此供水功率變小。（3分） 四、綜合題（2題，共24分） 27. （14 分） "% 解答:根據(jù)給出的電磁轉(zhuǎn)矩計算公式和最大電磁轉(zhuǎn)矩計算公式，可以計算得到: 額定電磁轉(zhuǎn)矩Tn 2xf i(ri ■― T + Gi+z；)叮 1 48 3X3X22。)扁 $N 29(Nm) (6 分) 2kX50[(2.1 + ^^)2矽\[(小+：)2 + 6+勿；)2] 2；rX50[(2.1 +蠟尸 +(3. 08+4. 2尸] = 31.18（Nm）. （4 分） 28. （10 分） 答案：〈1）沒有直流側(cè)濾波電容后，直流側(cè)電壓的紋波頻率為50HzX6 = 300Hz. （3分） 電機的同步轉(zhuǎn)速 ”=6O〃p = 6OX25/2 = 75O（rpm） （4 分） VT1/VT4不能同時導(dǎo)通，VT2/VT5不能同時導(dǎo)通,VT3/VT6不能同時導(dǎo)通。（每 對開關(guān)管1分.共3分） + (3.08+4.2)2 3X3X22O2 最大額定電磁轉(zhuǎn)矩 =赫云主5 =如X50（3.08 + 4.2）=95?28（Nm） （4分） 起動轉(zhuǎn)矩是轉(zhuǎn)差率s=l時的電磁轉(zhuǎn)矩，代入電磁轉(zhuǎn)矩計算公式，可得起動轉(zhuǎn)矩為： 1 48 3X3X22O2X~-