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国家开放大学2020年秋季学期期末统一考试
电气传动与调速系统 试题
2021年1月
一、选择题(10小题，每小题3分，共30分)
1. 当传动系统做旋转运动时，作用在电动机轴上的电磁转矩 T 和负载转矩TL 之差，即T-TL=△T 称为动态转矩，当△T=0, 即 dn/dt=0 时，系统处于( )运行状态。
A. 减速
B. 静止或匀速
C. 加速
D. 不确定
2. 如图1所示的负载机械特性属于( )。
图1
A. 反抗性恒转矩负载机械特性
B. 恒功率负载机械特性
C. 位能性恒转矩负载机械特性
D. 直线型负载机械特性
3.直流电机的主磁极是产生( )的部件。
A. 磁场
B. 电流
C. 电压
D. 电动势
4. 直流电机中用于产生感应电势和通过电流的电路部分是( )。
A. 励磁绕组
B. 主磁极
C. 换向极
D. 电枢绕组
5. 一台8极三相异步电动机，定子电流频率为50Hz, 电机正常运行时，定子旋转磁场的转速为( )。
A. 375r/min
B.600r/min
C. 750r/min
D. 1000r/min
6. 三相异步电动机的 T 型等效电路如图2所示，m₁ 表示电机的相数，则转子绕组的铜耗可表示为( )。
图 2
A.P₂=m₁I₁²R₁
B. Pc₂=m₁I₂²R₂
C. Pa₂=m1I₁²Rm
D. Pa₂=m₁I₁²R²
7. 当同步电动机的励磁电流大于正常励磁值时，同步电动机处于( )运行状态。
A. 过励
B. 欠励
C. 正常励磁
D. 不确定
8. 晶闸管在触发导通之后，通过以下()方式可以让其关断。
A. 门极加电流
B. 门极不加电流
C. 阳极与阴极间加正压
D. 阳极与阴极间加反压
9. 降压 DC/DC 变换器体现了( )的特性。
A. 二极管耐压为输人电压，开关器件耐压为输入电压
B. 二极管耐压为输入电压，开关器件耐压为输出电压
C. 二极管耐压为输出电压，开关器件耐压为输入电压。
D. 二极管耐压为输出电压，开关器件耐压为输出电压
10. 异步电动机变频调速时，减速时间设置过短会导致( )。
A. 输入侧过电压
B. 输入侧欠电压
C. 直流侧过电压
D. 直流侧欠电压
二、判断题(将判断结果填在括弧内，正确打 √号，错误打×号。6小 题，每小题3分，共18分)
11. 如图3所示为他励直流电动机的机械特性曲线族，表示的是减弱磁通的人为机械特性。( )
图 3
12. 三相异步电动机正常运行时，转子转速为n, 定子旋转磁场的转速为ng, 则该电动机的转差率 
。( )
13. 隐极同步电动机的定子电压方程为 U=E。+IRa+j1X。。( )
14. 反应式微型同步电动机转子在不同的方向具有不同的磁阻，直轴方向磁阻最大，交轴方向磁阻最小。( )
15.IGBT 器件导通后，必须在门极加电压才能维持导通。( )
16. 规则采样法实现 SPWM 时，采用载波负峰值采样的方法更准确。( )
三、简答题(4小题，每题7分，共28分)
17.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?
18. 三相异步电动机的主要结构有哪些?其中运动的结构部件主要有哪些?
19. 三相异步电动机在额定频率以下进行变频调速时，定子侧电压和频率间应该保持什么关系?为什么?
20. 典型的交-直-交无换向器电动机调速系统如何实现四象限运行?如何进行速度调节和正反转运行的控制?
四、综合题(2大题，共24分)
21. (12分)
一台6极三相鼠笼式异步电动机，定子绕组为Y 接(星形连接),额定电压Uv=380V, 额定转速 ny=960r/min, 电源频率f₁=50Hz。 请问：
(1)电动机的同步转速和额定转差率分别为多少?
(2)电动机定子绕组的额定相电压为多少?
(3)电动机转子电流的频率为多少? 22. (12分)
单相桥式全控整流电路带阻感负载时，输入交流电压有效值为220V, 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α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?
试卷代号：1387
国 家 开 放 大 学 2 0 2 0 年 秋 季 学 期 期 末 统 一 考 试
电气传动与调速系统 试题答案及评分标准
(供参考)
2021年1月
一、选择题(10小题，每小题3分，共30分)
1.B 2.C 3.A 4.D 5.C
6.B 7.A 8.D 9.A 10.C
二、判断题(将判断结果填在括弧内，正确打 √号，错误打×号。6小题，每小题3分，共18分)
11. × 12. × 13. √ 14. × 15. √16. √
三、简答题(4小题，每题7分，共28分)
17. 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?
答：他励直流电动机的机械特性是电动机的转速n 与电磁转矩T 之间的关系n=f(T)。(3分)
根据他励直流电动机的电压方程和转矩公式
(2分)
可得机械特性表达式为 
。(2分)
18. 三相异步电动机的主要结构有哪些?其中运动的结构部件主要有哪些?
答：三相异步电动机的主要结构包括：静止的定子、旋转的转子(也称为电枢),以及定子和转子之间的气隙。(4分)
其中运动的结构部件主要有：转子铁心、转子绕组、轴、风扇等。(3分)
注：运动的结构部件只要答出任意3种对的即可给满分3分。
19. 三相异步电动机在额定频率以下进行变频调速时，定子侧电压和频率间应该保持什么关系?为什么?
答：定子侧电压应该与频率成正比变化，维持其比值基本恒定(4分)。
电机转速与定子侧频率基本成正比变化(1分)。但是如果只改变频率会导致定子磁通发 生变化，出现铁芯饱和或励磁不足(1分)。因此需要定子侧电压应该与频率成正比变化，维持磁通在调速过程保持不变(1分)。
20. 典型的交-直-交无换向器电动机调速系统如何实现四象限运行?如何进行速度调节和正反转运行的控制?
答：通过协调控制整流侧触发角和换流超前角来实现四象限运行(3分);通过调节整流侧的触发角α实现速度调节(2分),通过调节换流超前角γ实现正反转控制(2分)。
四、综合题(2大题，共24分)
21. (12分)
答案：
(1)由于异步电动机的极数2p=6, 所以，电动机的同步转速为：
n 。=60f₁/p=60×50/3=1000(r/min)(3 分 )
由于异步电动机的额定转速为960r/min, 所以，异步电动机的额定转差率为：
s=(n₈-ny)/n₈=(1000-960)/1000=0.04(3 分 )
(2)由于定子绕组为星形连接，所以定子绕组的额定相电压为：U₁=Un/√3=220(V)。(3分)
(3)转子电流的频率为：f₂=sf₁=0.04×50=2(Hz) 。(3 分 )
22. (12分)
答案：
(1)每只晶闸管的导通角度为180°。(4分)
(2)Ua=0.9×U₂×cosα=0.9×220×cos60°=99(V)(4 分 )
(3)单相全控整流电路的最大移相角为90°。(4分)
请先 ！