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国家开放大学2022年秋季学期期末统 一 考试
电气传动与调速系统 试题
2023年1月
一 、选择题(10小题，每小题3分，共30分)
1. 如图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)
(b)
A.A 点不是稳定运行点，B 点不是稳定运行点
B.A 点是稳定运行点，B 点不是稳定运行点
C.A 点是稳定运行点，B 点是稳定运行点
D. A点不是稳定运行点，B 点是稳定运行点
2. 如图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( )。
T=T
A. 加速
B. 匀速
C. 静止
D. 减速
3. 并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组( )。
A. 混联
B. 并联
C. 没有电的联系
D. 串联
4. 如图所示为他励直流电动机的机械特性曲线组，表示的是( )的人为机械特性。
A. 降低电源电压
B. 电枢回路串电阻
C. 减弱磁通
D. 增大磁通
5. 三相异步电动机的转子绕组分为笼型转子和( )两类。
A. 三角形绕组
B. 星形绕组
C. 绕线型转子
D. 曲折型绕组
6. 一台三相异步电动机的额定电磁转矩为100Nm, 已知其过载倍数λm=2.2, 则该电动机的最大电磁转矩为( ).
A.100 Nm
B. 150 Nm
C. 200 Nm
D. 220 Nm
7. 一台10极三相同步电动机，定子电流频率为60Hz, 则电动机转子的转速是( )。
A. 360r/min
B.500r/min
C. 720r/min
D. 1500r/min
8. 晶闸管在触发导通之后，通过以下哪种方式可以让其关断?( )
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. 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
10. 无换向器电动机调速系统中，速度设定通常是通过( )来实现的。
A. 调节整流器的触发角
B. 调节逆变器的触发顺序
C. 调节整流器的触发顺序
D. 调节逆变器的触发角
二、判断题(6小题，每小题3分，共18分)
11. 如图所示他励直流电动机机械特性与负载机械特性曲线的交点a,b,c,d, 可知，从 a点到 c 点是属于调速运行，但从a 点到b 点不属于调速运行。( )
12. 一台4极三相异步电动机，定子电流频率为60Hz, 电机正常运行时，定子旋转磁场的转速为1200r/min。( )
13. 一台同步电动机的矩角特性如图所示，可知，该同步电动机为隐极同步电动机。( )
14. 电动机某部位的温度θ与电动机周围介质的温度θ,之差，称为电动机该部位的温升，用 t 表示，即x=0-00。( )
15. 晶闸管器件只能控制其开通，不能控制其关断，所以称为半控器件。( )
16. 升压型 DC/DC 变换器的输出电压与占空比成正比。( )
三、简答题(4小题，每小题7分，共28分)
17. 他励直流电动机的工作特性是如何定义的?
18. 什么是三相异步电动机的工作特性?
19.IGBT器件的输出伏安特性分哪几个区?通常IGBT工作时在哪几个区间转换?
20.三相异步电动机变频调速时为什么采用恒磁通变频调速?如何在调速过程中实现磁通恒定?
四、综合题(2大题，共24分)
21. (12分)
一台他励直流电动机的额定数据为：Py= 96 kW,Uv= 440 V,Iv=255 A,ny=500 r/min, R.=0.078Ω, 带额定负载转矩运行。试计算电动机的感应电动势 E.、理想空载转速 no 和额定电磁转矩 T。
22. (12分)
降压变换器和升压变换器的输入电压分别是150V 时，如果占空比为0.6,各自的输出电压分别是多少?
试卷代号 :11387
2022年 秋 季 学 期 考 试
电气传动与调速 系统 参考答案
2023 年 1 月
一、选择题 (10 小题 ,每小题 3 分 ,共 30 分 )
1.C 2.D 3.B4.A5.C
6.D 7.C 8.D9.C10.A
二、判断题 (6小题 ,每小题 3 分 ,共 18分 )
11.√ 12. × 13. ×14.√15.√16. ×
三、简答题 (4小题 ,每小题 7分 ,共 28分 )
17. 他励直 流 电动机 的工作特性是如何定义 的 ?
答 :直 流 电 动 机 的 工 作 特 性 是 指 : 当 电 动 机 的 端 电 压 为 额 定 电 压 UN , 电 枢 回 路 无 外 串 电 阻 ,励磁 电 流 为额定励磁 电 流 IfN 时 , (2分 ) 电 机 转 速 n、电 磁 转 矩 Te 和 效 率 h 与 输 出 功 率 P2 之 间 的关 系 , 即 n,Te ,η= f(P2 ) 。 (2分 ) 在 电机 的实 际运行 中 , 电枢 电 流 Ia 可测 ,且 Ia 随 负载 的增 大 而增 大 ,所 以可 以将工作特性表示 为 n,Te ,η= f(Ia) 。 (3分 )
18. 什 么是 三相异 步 电动机 的工作特性 ?
答 :三相异 步 电动机 的工作特 性 是 指 :在 额 定 电 压 和 额 定 频 率 下 , (2 分 ) 三 相 异 步 电 动 机 的 转速 n 、输 出转矩 Te 、定子 电 流 I1 、功率 因数 cosφ1 、效率 η 与输 出 功率 P2 的关 系 曲线 。 即当 U1 =UN , f1 = fN 时 , n、Te、I1 、cosφ1 、η= f(P2 ) 。 (5 分 )
19.IGBT 器件 的输 出伏安特性分 哪几个 区 ? 通 常 IGBT 工作 时在 哪几个 区 间转换 ?
答 :输 出 特 性 分 为 正 向 阻 断 区 、有 源 区 和 饱 和 区 三 个 区 域 ( 3 分 ) 。 在 正 向 阻 断 区 和 饱和 区 之 间 转 换 (4 分 ) 。
20. 三相异步 电动机变频调速 时 为什 么采用恒磁通变频调速? 如何在调速过程 中实现磁通恒定?
答 : (1) 电机调速 时 ,如果磁通太 弱 , 电机 的 铁 芯 利 用 不 充 分 ,造 成 浪 费 ;过 分 增 大 磁 通 , 又会使铁芯饱 和导致过 大 的励磁 电 流 ,导致绕组过热 。 (4分 )
(2) 调 速 过 程 中 电 机 上 所 加 电 压 的 频 率 发 生 变 化 , 在 频 率 调 节 时 需 要 电 动 势 也 随 着 频率 成 比 例 的 变 化 。 (3分 )
四、综合题 (2 大题 ,共 24分 )
21.(12分 )
答 : (1) 计算感应 电动势 Ea
根据他励直 流 电动机 的 电压方程 UN = Ea +INRa ,感应 电动势 为 :
Ea = UN – IaRa =440- 255 ´0.078=420.11(V) (4分 )
(2) 计算理想 空 载转速 n0
由感应 电动势 的公式 Ea = Ce F nN 可得 :Ce F = Ea/nN =420.11/500=0.84(2分 ) 电动机 的理想 空 载转速 为 :n0 = UN /(Ce F ) =440/0.84= 523.81 (r/min) (2分 )
(3) 计算额定 电磁转矩 TN
由 电磁转矩计算公式 T = CT F IN ,可得 电动机 的额定 电磁转矩 为 : TN = CT F IN= 9.55 ´Ce F IN= 9.55 ´0.84 ´255= 2045.61(Nm) (4分 )
22.(12分 )
答 : (1) 降压变换器 : 
= D ,输 出 电压 U0 为 90V(6分 )
(2) 升压变换器 : 
= 
,输 出 电压 U0 为 375V(6分 )
请先 ！