1387電氣傳動與調(diào)速系統(tǒng)-國家開放大學(xué)2021春（2021年7月）期末統(tǒng)一考試試卷真題及答案

1、 試卷代號： 1387國家開放大學(xué)2021年春季學(xué)期期末統(tǒng)一考試電氣傳動與調(diào)速系統(tǒng) 試題2021年7月一、選擇題（10小題，每小題3分，共30分）1.旋轉(zhuǎn)電機(jī)的角速度n與轉(zhuǎn)速咒的關(guān)系為( )。A.=n60B. =2n100C. =2n60D. =2n802.如圖1所示的負(fù)載機(jī)械特性屬于( )。A.反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載機(jī)械特性B.恒功率負(fù)載機(jī)械特性C.位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載機(jī)械特性D.直線型負(fù)載機(jī)械特性3.如圖2所示為他勵直流電動機(jī)的機(jī)械特性曲線，表示的是( )的人為機(jī)械特性。A.降低電源電壓B.增大磁通C.減弱磁通D.電樞回路串電阻4.直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速大小與勵磁電流大小、電樞回路電阻值以及( )有關(guān)。A

2、.電樞電流的方向B.勵磁電流的方向C.所加電源電壓大小D.所加電源電壓的極性5.三相異步電動機(jī)正常運(yùn)行時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為n，定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為n。，則該電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率s為( )。A.s=ns-nnB. s=ns-nnsC.s=n-nsnsD. s=n-nsn6.三相異步電動機(jī)的人為機(jī)械特性如圖3所示，該圖表示的是( )的人為機(jī)械特性。A.降低電源電壓B.轉(zhuǎn)子回路串電阻C.改變頻率（基頻以上）D.改變頻率（基頻以下）7.一臺12極三相同步電動機(jī)，定子電流頻率為50Hz，則電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是( )。A.1OOOr/minB.3000r/minC.500r/minD.1500r/min8.升壓DC/D

3、C變換器在開關(guān)管導(dǎo)通時，負(fù)載能量由以下哪種元件提供？( )A.輸入電源B.儲能電感C.續(xù)流二極管D.輸出側(cè)濾波電容9.電壓源型通用變頻器在直流側(cè)采用( )對整流后的電壓進(jìn)行濾波。A.晶閘管B.電容C.二極管D.電感10. 一臺變頻器驅(qū)動多臺同步電動機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速時，應(yīng)采用( )。A.反電勢換流型無換向器電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)B.交一直一交無換向器電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)C.交一交無換向器電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)D.他控式變頻調(diào)速系統(tǒng)二、判斷題（將判斷結(jié)果填在括弧內(nèi)，正確打號，錯誤打×號。6小題，每小題3分，共18分）11.直流電機(jī)中用于產(chǎn)生感應(yīng)電勢和通過電流的電路部分是勵磁繞組。( )12.三相異步電動機(jī)(極數(shù)

4、為2p，定子電流頻率為f)正常運(yùn)行時，定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速是同步轉(zhuǎn)速ns，且ns=60f/p。( )13. 一臺同步電動機(jī)的矩角特性如圖4所示，可知，該同步電動機(jī)為隱極同步電動機(jī)。( )14.晶閘管一電動機(jī)雙閉環(huán)直流調(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)。( )15.規(guī)則采樣法實(shí)現(xiàn)SPWM時，采用載波正峰值采樣的方法更準(zhǔn)確。( )16.交一交無換向器電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在低速運(yùn)行時通常采用電源換流的方法進(jìn)行換流。( )三、簡答題（4小題，每題7分，共28分）17.簡述直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。19.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？20.直流測速電機(jī)的工作原理是什

5、么？其負(fù)載電阻變小時輸出電壓如何變化？四、綜合題（2大題，共24分）21.(12分)一臺六極三相鼠籠式異步電動機(jī)，定子繞組為Y接，額定電壓UN=380V，額定頻率為50Hz，額定轉(zhuǎn)速nN=965r/min，額定電磁轉(zhuǎn)矩TN=39.7Nm。定子漏抗X1=3.08，轉(zhuǎn)子漏抗折算值X1=4.2。試計算電動機(jī)額定運(yùn)行時轉(zhuǎn)子電流的頻率f2、定子繞組的額定相電壓U1、電動機(jī)的最大電磁轉(zhuǎn)矩Tmax及其過載能力入m。提示：最大電磁轉(zhuǎn)矩計算公式：Tmax=m1pU124f1(x1+x2)。22.(12分)通用變頻器主電路原理示意圖如下圖所示，輸入線電壓有效值為380V/50Hz，三相異步電動機(jī)的極對數(shù)為2。試問

6、：(1)如果主電路中不加直流側(cè)濾波電路，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(jī)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？試卷代號：1387 國家開放大學(xué)2 0 2 1年春季學(xué)期期末統(tǒng)一考試 電氣傳動與調(diào)速系統(tǒng)試題答案及評分標(biāo)準(zhǔn) （供參考） 2021年7月一、選擇題（10小題，每小題3分，共30分） 1C 2B 3D 4C 5B 6A 7C 8D 9B 10D二、判斷題（將判斷結(jié)果填在括弧內(nèi)，正確打號，錯誤打×號。6小題，每小題3分，共18分） 11× 12 13.× 14.× 15. 16.三

7、、簡答題（4小題，每題7分，共28分） 17.簡述直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。 答：直流電動機(jī)由靜止的定子和旋轉(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。（3分） 直流電動機(jī)的工作原理是：在兩個電刷端加上直流電壓，（1分）經(jīng)電刷和換向器作用將電能引入電樞線圈中，（1分）并確保同一磁極下線圈邊中的電流方向不變，使該磁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)，將輸入的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能輸出，拖動生產(chǎn)機(jī)械。（1分） 18.什么是三相異步電動機(jī)的固有機(jī)械特性？ 答：三相異步電動機(jī)的固有機(jī)械特性是指：電動機(jī)在規(guī)定的接線方式下，（1分）外加額定頻率的額定電壓，（2分）定子

8、、轉(zhuǎn)子回路不串接任何電路元件時，（1分）電動機(jī)轉(zhuǎn)速n（或轉(zhuǎn)差率s）與電磁轉(zhuǎn)矩T之間的關(guān)系n=f(T)或s=f(T)，也稱為自然機(jī)械特性。(3分) 19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)速控制法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（4分）。在所需流量小于額定流量的情況下，轉(zhuǎn)速降低后，水泵的揚(yáng)程變小，因此供水功率變?。?分）。 20.直流測速電機(jī)的工作原理是什么？其負(fù)載電阻變小時輸出電壓如何變化？ 答：直流測速電機(jī)實(shí)質(zhì)上是直流發(fā)電機(jī)，其輸出電壓與輸入轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系（4分）。負(fù)載電阻變小后，其輸出電壓會變低（3分）。四、綜合題（2大題，共24分） 21(12分) 答案：

9、 (1)計算電動機(jī)轉(zhuǎn)子電流的頻率、定子繞組的額定相電壓 由極數(shù)2p=6，同步轉(zhuǎn)速ns=60f1/p=60×50/3=1000 (r/min)（2分） 由額定轉(zhuǎn)速965r/min，異步電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率 s=(ns-nN)/ns=(1000-965)/1000=0. 035(2分) 所以，轉(zhuǎn)子電流的頻率f2 =sf1=0. 035×50=1. 75 (Hz)(2分) 定子繞組的額定相電壓U1 =UN/3= 380/3=220(V)（2分） (2)計算電動機(jī)的最大電磁轉(zhuǎn)矩及其過裁能力 最大電磁轉(zhuǎn)矩Tmax=m1PU124f1(x1+x2')=3×3×22024×503.08+4.2 =95.28(Nm)（2分） 由額定電磁轉(zhuǎn)矩TN，過載能力m=Tmax /TN=95. 28/39. 7=2. 4(2分) 22. (12分) 答案： (1)沒有直