1387電氣傳動與調(diào)速系統(tǒng)

試卷代號：1387國家開放大學(xué)2022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2022年7月一、選擇題（10小題，每小題3分.共30分）1.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ΔT稱為動態(tài)轉(zhuǎn)矩，即ΔT=T-TL，當(dāng)AT>O，即dn/dt>O時，系統(tǒng)處于(D)運行狀態(tài)。 A.勻速 B.減速 C.靜止 D.加速2.如圖所示的負(fù)載機械特性屬于(A)。 A.反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載機械特性 B.位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載機械特性 C.恒功率負(fù)載機械特性 D.直線型負(fù)載機械特性3.直流電機的電樞鐵芯是電機(A)的一部分。 A.磁路 B.電路 C.定子 D.主磁極4.如圖所示為他勵直流電動機的機械特性曲線組，表示的是(B)的人為機械特性。 A.電樞回路串電阻 B.降低電源電壓 C.減弱磁通 D.增大磁通5.一臺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(D)。 A.500r/min B.lOOOr/min C.600r/min D.1200r/min6.三相異步電動機的T型等效電路如圖所示，m.表示電機的相數(shù)，則電機的鐵心損耗可表示為(D)。 A.pFe=m1Il2R1 B.pFe=m1I'22R C.pFe=m1Il2Rm D.pFe=m1Im2Rm7.當(dāng)同步電動機的勵磁電流大于正常勵磁值時，同步電動機處于(A)運行狀態(tài)。 A.過勵 B.欠勵 C.正常勵磁 D.不確定8.保證(B)時，異步電動機在變頻調(diào)速過程中最大電磁轉(zhuǎn)矩維持不變。 A.恒定的電動勢 B.恒定的電動勢／頻率 C.恒定的端電壓 D.恒定的端電壓／頻率9.降壓DC/DC變換器體現(xiàn)了(A)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10.IGBT器件導(dǎo)通之后，工作在以下哪種特性區(qū)域？(A) A.飽和區(qū) B.正向阻斷區(qū) C.有源區(qū) D.反向阻斷區(qū)二、判斷題（6小題，每小題3分，共18分）11.直流電機的換向器與電刷配合，可將電樞繞組內(nèi)的交流電勢變換為電刷端的直流電勢。(對)12.三相異步電動機正常運行時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為祀，定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為扎。，則該電動機的轉(zhuǎn)差率s=ns?n13.凸極同步電動機的定子電壓方程為U=E0+IRa+jIXa。(錯)14.反應(yīng)式微型同步電動機轉(zhuǎn)子在不同的方向具有不同的磁阻，直軸方向磁阻最小，交軸方向磁阻最大。(對)15.IGBT器件的開通速度比晶閘管器件的開通速度快。(對)16.無換向器電動機調(diào)速系統(tǒng)在高速運行時通常采用電流斷續(xù)法進(jìn)行換流。(錯)三、簡答題（4小題，每小題7分，共28分） 17.直流電機電樞繞組感應(yīng)電動勢的計算公式是怎樣的？其中各物理量的含義和單位各是怎樣的?答:直流電機電樞繞組感應(yīng)電動勢的計算公式是Ea=CeΦn。其中,Ce稱為電動勢常數(shù),由電機的結(jié)構(gòu)參數(shù)決定;Φ為每極磁通,其單位為Wb;n為電機轉(zhuǎn)速,其單位為r/min。感應(yīng)電動勢Ea的單位為V。18.三相異步電機有哪幾種運行狀態(tài)？如何區(qū)分電機的運行狀態(tài)？答:三相異步電機有三種運行狀態(tài),即電動機運行狀態(tài)、發(fā)電機運行狀態(tài)和電磁制動運行狀態(tài)。當(dāng)電機轉(zhuǎn)速0<n<ns,或者電機的轉(zhuǎn)差率1>s>0,電機為電動機運行狀態(tài);當(dāng)電機轉(zhuǎn)速n>ns,或者電機的轉(zhuǎn)差率s<0,電機為發(fā)電機運行狀態(tài);當(dāng)電機轉(zhuǎn)速n<0,或者電機的轉(zhuǎn)差率s>1,電機為電磁制動運行狀態(tài)。 19.三相異步電動機在額定頻率以下進(jìn)行變頻調(diào)速時，定子側(cè)電壓和頻率間應(yīng)該保持什么關(guān)系？為什么？答:定子側(cè)電壓應(yīng)該與頻率成正比變化,維持其比值基本恒定。電機轉(zhuǎn)速與定子側(cè)頻率基本成正比變化。但是如果只改變頻率會導(dǎo)致定子磁通發(fā)生變化,出現(xiàn)鐵芯飽和或勵磁不足。因此需要定子側(cè)電壓應(yīng)該與頻率成正比變化,維持磁通在調(diào)速過程保持不變。 20.直流測速電機的工作原理是什么？其負(fù)載電阻變小時輸出電壓如何變化？答:直流測速電機實質(zhì)上是直流發(fā)電機,其輸出電壓與輸入轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。負(fù)載電阻變小后,其輸出電壓會變低。四、綜合題（2大題，共24分） 21.(12分) 一臺8極三相鼠籠式異步電動機，定子繞組為Y接（星形連接），額定電壓UN=380V，額定轉(zhuǎn)速nN=735r/min，電源頻率f1=50Hz。請問： (1)電動機的同步轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)差率分別為多少？ (2)電動機定子繞組的額定相電壓為多少？(3)電動機轉(zhuǎn)子電流的頻率為多少？答:(1)由于異步電動機的極數(shù)2p=8,所以,電動機的同步轉(zhuǎn)速為:ns=60f1/p=60×50/4=750(r/min)由于異步電動機的額定轉(zhuǎn)速為735r/min,所以,異步電動機的額定轉(zhuǎn)差率為:s=(ns-nN)/ns=(750-735)/750=0.02(2)由于定子繞組為星形連接,所以定子繞組的額定相電壓為:U1=UN/3=220(V)。(3)轉(zhuǎn)子電流的頻率為:f2=sf1=0.02×50=1(Hz)。22.(12分)單相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載時，輸入交流電壓有效值為380V，如果負(fù)載電流恒定且波形近似為一條直線，請問：(1)每只晶閘管的導(dǎo)通角為多少？(2)觸發(fā)角α為60°時，直流側(cè)平均電壓為多少？(3)晶閘管的最大移相角為多少？答:(1)每只晶閘管的導(dǎo)通角度為180°。(2)Ud=0.9×U2×cosα=0.9×380×cos60°=171(V)(3)單相全控整流電路的最大移相角為90°。試卷代號：1387國家開放大學(xué)2021年秋季學(xué)期期末統(tǒng)一考試電氣傳動與調(diào)速系統(tǒng)試題2022年1月一、選擇題（10小題，每小題3分，共30分）1.如圖1所示的電動機機械特性（曲線1）與負(fù)載機械特性（曲線2）相交的交點分別為A和B，以下說法正確的是(D)。 A.A點不是穩(wěn)定運行點，B點不是穩(wěn)定運行點 B.A點是穩(wěn)定運行點，B點不是穩(wěn)定運行點 C.A點不是穩(wěn)定運行點，B點是穩(wěn)定運行點 D.A點是穩(wěn)定運行點，B點是穩(wěn)定運行點2.如圖2所示的旋轉(zhuǎn)運動系統(tǒng)（箭頭方向表示轉(zhuǎn)矩的實際方向），系統(tǒng)的運動狀態(tài)是(A)。 A.減速 B.勻速 C.靜止 D.加速3.串勵直流電機的勵磁繞組與電樞繞組(C)。 A.混聯(lián) B.并聯(lián) C.串聯(lián) D.沒有電的聯(lián)系4.如圖3所示為他勵直流電動機的機械特性曲線族，表示的是(B)的人為機械特性。 A.電樞回路串電阻 B.降低電源電壓 C.減弱磁通 D.增大磁通5.三相異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組分為籠型轉(zhuǎn)子繞組和(A)繞組兩類。 A.繞線型轉(zhuǎn)子 B.星形繞組 C.三角形繞組 D.曲折型繞組6.一臺三相異步電動機的額定電磁轉(zhuǎn)矩為200Nm，已知其過載倍數(shù)Am=2.2，則該電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩為(B)。 A.90.91Nm B.440Nm C.300Nm D.400Nm7.一臺10極三相同步電動機，定子電流頻率為60Hz，則電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是(C)。 A.360r/min B.500r/min C.720r/min D.1500r/min8.晶閘管在觸發(fā)導(dǎo)通之后，通過以下哪種方式可以讓其關(guān)斷？(D) A.門極加電流 B.門極不加電流 C.陽極與陰極間加正壓 D.陽極與陰極間加反壓9.異步電動機變頻調(diào)速時，減速時間設(shè)置過短會導(dǎo)致(C)。 A.輸入側(cè)過電壓 B.輸入側(cè)欠電壓 C.直流側(cè)過電壓 D.直流側(cè)欠電壓10.無換向器電動機調(diào)速系統(tǒng)中，速度設(shè)定通常是通過(A)來實現(xiàn)的。 A.調(diào)節(jié)整流器的觸發(fā)角 B.調(diào)節(jié)逆變器的觸發(fā)順序 C.調(diào)節(jié)整流器的觸發(fā)順序D.調(diào)節(jié)逆變器的觸發(fā)角二、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.如圖4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，（，d，可知，從a點到（點是屬于調(diào)速運行，從（點到d點也屬于調(diào)速運行。(×)12.一臺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。(√)13.一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。(√)14.反應(yīng)式微型同步電動機轉(zhuǎn)子在不同的方向具有不同的磁阻，直軸方向磁阻最大，交軸方向磁阻最小。(×)15.晶閘管器件只能控制其開通，不能控制其關(guān)斷，所以稱為半控器件。(×)16.異步電動機變頻調(diào)速時，加速時間設(shè)置過短會導(dǎo)致加速時輸出過流。(√)三、簡答題（4小題，每題7分，共28分）17.他勵直流電動機的固有機械特性指的是什么？其表達(dá)式是怎樣的？答:他勵直流電動機的固有機械特性是電動機加額定電壓UN和額定勵磁電流IfN,且電樞回路沒有外串電阻時,轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩T之間的關(guān)系n=f(T)。根據(jù)他勵直流電動機的電壓方程和轉(zhuǎn)矩公式可得固有機械特性表達(dá)式為18.三相異步電動機有哪些調(diào)速方法？答:三相異步電動機的調(diào)速方法有:變極調(diào)速、變頻調(diào)速和改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速又分為降低定子電壓調(diào)速、轉(zhuǎn)子回路串接電阻調(diào)速等。19.IGBT器件的輸出伏安特性分哪幾個區(qū)？通常IGBT工作時在哪幾個區(qū)間轉(zhuǎn)換？答:輸出特性分為正向阻斷區(qū)、有源區(qū)和飽和區(qū)三個區(qū)域。在正向阻斷區(qū)和飽和區(qū)之間轉(zhuǎn)換。三相異步電動機變頻調(diào)速時為什么采用恒磁通變頻調(diào)速？如何在調(diào)速過程中實現(xiàn)磁通恒定？答:(1)電機調(diào)速時,如果磁通太弱,電機的鐵芯利用不充分,造成浪費;過分增大磁通,又會使鐵芯飽和導(dǎo)致過大的勵磁電流,導(dǎo)致繞組過熱。(2)調(diào)速過程中電機上所加電壓的頻率發(fā)生變化,在頻率調(diào)節(jié)時需要電動勢也隨著頻率成比例的變化。四、綜合題（2大題，共24分）21.(12分)一臺他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為：PN=17kW，UN=220V，IN=89A，nN=3000r/min，Ra=0.1Ω，帶額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩運行。試計算電動機的感應(yīng)電動勢Ea、理想空載轉(zhuǎn)速n0和額定電轉(zhuǎn)矩TN。(1)計算感應(yīng)電動勢Ea根據(jù)他勵直流電動機的電壓方程UN=Ea+INRa,感應(yīng)電動勢為:Ea=UN-IaRa=220-89×0.1=211.1(V)(2)計算理想空載轉(zhuǎn)速n0由感應(yīng)電動勢的公式Ea=CeΦnN可得:CeΦ=Ea/nN=211.1/3000=0.0704電動機的理想空載轉(zhuǎn)速為:n0=UN/(CeΦ)=220/0.0704=3125(r/min)(3)計算額定電磁轉(zhuǎn)矩TN由電磁轉(zhuǎn)矩計算公式T=CTΦIN,可得電動機的額定電磁轉(zhuǎn)矩為:TN=CTΦIN=9.55×CeΦIN=9.55×0.0704×89=59.8(Nm)22.(12分)三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載時，輸入交流電壓的相電壓有效值為100V，如果負(fù)載電流恒定且波形近似為一條直線，請問：(1)每只晶閘管的導(dǎo)通角為多少？(2)如果觸發(fā)角α為60°時，直流側(cè)平均電壓為多少？(3)晶閘管的最大移相角為多少？每只晶閘管的導(dǎo)通角為120°。Ud=2.34×U2×cosα=2.34×100×cos60°=117(V)晶閘管的最大移相角為90°。

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)電機的角速度n與轉(zhuǎn)速咒的關(guān)系為(C)。 A.Ω=πn60 C.Ω=2πn60 2.如圖1所示的負(fù)載機械特性屬于(B)。 A.反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載機械特性 B.恒功率負(fù)載機械特性 C.位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載機械特性 D.直線型負(fù)載機械特性3.如圖2所示為他勵直流電動機的機械特性曲線，表示的是(D)的人為機械特性。 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.直流電動機的轉(zhuǎn)速大小與勵磁電流大小、電樞回路電阻值以及(C)有關(guān)。 A.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5.三相異步電動機正常運行時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為n，定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為n。，則該電動機的轉(zhuǎn)差率s為(B)。 A.s=ns C.s=n?6.三相異步電動機的人為機械特性如圖3所示，該圖表示的是(A)的人為機械特性。 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，定子電流頻率為50Hz，則電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是(C)。 A.1OOOr/min B.3000r/min C.500r/min D.1500r/min8.升壓DC/DC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？(D) 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(B)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)動多臺同步電動機進(jìn)行變頻調(diào)速時，應(yīng)采用(D)。 A.反電勢換流型無換向器電動機調(diào)速系統(tǒng) B.交一直一交無換向器電動機調(diào)速系統(tǒng) C.交一交無換向器電動機調(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。(X)12.三相異步電動機(極數(shù)為2p，定子電流頻率為f)正常運行時，定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速是同步轉(zhuǎn)速ns，且ns=60f/p13.一臺同步電動機的矩角特性如圖4所示，可知，該同步電動機為隱極同步電動機。(X)14.晶閘管一電動機雙閉環(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)。(X)15.規(guī)則采樣法實現(xiàn)SPWM時，采用載波正峰值采樣的方法更準(zhǔn)確。(V)16.交一交無換向器電動機調(diào)速系統(tǒng)在低速運行時通常采用電源換流的方法進(jìn)行換流。(V)三、簡答題（4小題，每題7分，共28分）17.簡述直流電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理。答：直流電動機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)換成機械能輸出，拖動生產(chǎn)機械。18.什么是三相異步電動機的固有機械特性？答：三相異步電動機的固有機械特性是指：電動機在規(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、轉(zhuǎn)子回路不串接任何電路元件時，（1分）電動機轉(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，水泵的揚程變小，因此供水功率變?。?分）。20.直流測速電機的工作原理是什么？其負(fù)載電阻變小時輸出電壓如何變化？答：直流測速電機實質(zhì)上是直流發(fā)電機，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，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=3.08Ω 提示：最大電磁轉(zhuǎn)矩計算公式：Tmax(1)計算電動機轉(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)由額定轉(zhuǎn)速965r/min，異步電動機的額定轉(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)定子繞組的額定相電壓U1=UN/3=380/3=220(V)(2)計算電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩及其過裁能力最大電磁轉(zhuǎn)矩Tmax=m1由額定電磁轉(zhuǎn)矩TN，過載能力λm=Tmax/TN=95.28/39.7=2.422.(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，三相異步電動機的極對數(shù)為2。試問： (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：(1)沒有直流側(cè)濾波電容后，直流側(cè)電壓的紋波頻率為50Hz×6=300Hz。（3分）(2)電機的同步轉(zhuǎn)速n=60f/p=60×25/2=750(rpm)（3分）(3)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2分試卷代號：1387 座位號國家開放大學(xué)2020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2020年7月一、選擇題（10小題，每小題3分，共30分）1．旋轉(zhuǎn)電機的角速度與轉(zhuǎn)速扎的關(guān)系為(C)。 A．Ω=πn60 C．Ω=2πn602．如圖1所示的旋轉(zhuǎn)運動系統(tǒng)（箭頭方向表示轉(zhuǎn)矩的實際方向），系統(tǒng)的運動狀態(tài)是(C)。 A．減速 B．變速 C．靜止 D．加速3．直流電動機工作時，其電樞繞組中的電流是(B)。 A．直流電流 B．交流電流 C．方向恒定的脈動電流 D．不確定是交流還是直流4．他勵直流電機的勵磁繞組與電樞繞組(D)。 A．串聯(lián) B．并聯(lián) C．混聯(lián) D．沒有電的聯(lián)系5．一臺4極三相異步電動機，定子電流頻率為50HZ，電機正常運行時的轉(zhuǎn)差率s為0.03，則該電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為(B A．1500r/min B．1455r/min C．45r/min D．1545r/min6．三相異步電動機的固有機械特性如圖2所示，則C點是(A)。 A．最大轉(zhuǎn)矩點 B．額定運行點 C．同步轉(zhuǎn)速點 D．起動點7．同步電動機的轉(zhuǎn)子按磁極形狀可分為隱極式和(C)。 A．旋轉(zhuǎn)電樞式 B．繞線式 C．凸極式 D．籠型8．IGBT器件導(dǎo)通之后，工作在以下哪種特性區(qū)域？(B)A，有源區(qū) B．正向阻斷區(qū) C．飽和區(qū) D．方向阻斷區(qū)9．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(D)。 A．最高頻率 B．給定頻率 C．下限頻率 D．上限頻率10．無換向器電動機調(diào)速系統(tǒng)中，速度設(shè)定通常是通過(A)來實現(xiàn)的。 A．調(diào)節(jié)整流器的觸發(fā)角 B．調(diào)節(jié)逆變器的觸發(fā)角 C．調(diào)節(jié)整流器的觸發(fā)順序 D．調(diào)節(jié)逆變器的觸發(fā)順序二、判斷題（每小題3分，共18分）11．如圖3所示為他勵直流電動機的工作特性曲線，其中曲線1是轉(zhuǎn)速特性，曲線2是效率特性，曲線3是轉(zhuǎn)矩特性。(對)12．一臺三相異步電動機的額定電磁轉(zhuǎn)矩為150Nm，已知其過載倍數(shù)λm=1.8，則該電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩為330Nm。(13．凸極同步電動機的定子電壓方程為U=E0+IRa+jI14．交流伺服電動機的控制方式有：幅值控制、相位控制和幅相控制。(對)15．單相全控橋式整流電路帶阻感負(fù)載時，如果在電感電流連續(xù)下觸發(fā)角為90°，平均電壓為零。(對)16．旋轉(zhuǎn)變壓器是一種利用光電轉(zhuǎn)換原理的測速元件。(錯)三、簡答題（每小題7分，共28分）17．他勵直流電動機有哪幾種起動方法？有哪幾種調(diào)速方法？他勵直流電動機的起動方法有：直接起動、降低電源電壓起動和電樞回路串電阻起動他勵直流電動機的調(diào)速方法有：改變電源電壓調(diào)速，改變電樞回路電阻調(diào)速，改變磁通調(diào)速。三相異步電動機的主要結(jié)構(gòu)有哪些？其中哪些是旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)部件？答：三相異步電動機的主要結(jié)構(gòu)包括：靜止的定子、旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子（也稱為電樞），以及定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙。（4分）其中旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)部件有：轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、軸和風(fēng)扇等。（3分）注：旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)部件只要答出任意3種對的即可給滿分3分19．為什么稱晶閘管為半控器件？在什么條件下晶閘管會關(guān)斷？通過門極信號只能控制晶閘管的導(dǎo)通，不能控制其關(guān)斷，因此晶閘管稱為半控器件（4分）。電流小于維持電流或者承受反壓時，晶閘管會關(guān)斷。（3分））其中旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)部件有：轉(zhuǎn)子心、轉(zhuǎn)子繞組、軸和風(fēng)扇等。（3分）注：旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)部件只要答出任意3種對的即可給滿分直流測速電機的輸出電壓與轉(zhuǎn)速之間存在什么關(guān)系？在同一轉(zhuǎn)速下，隨著測速電機的負(fù)載電阻阻值減小，其輸出電壓會如何變化？答：(1)輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比。（4分）(2)負(fù)載電阻阻值減小后，輸出電壓會降低。（3分）四綜合題（2大題，共24分）21．（12分）一臺8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nN=735r/min，電源頻率fi=50Hz。請問：(1)電動機的同步轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)差率分別為多少？(2)電動機定子繞組的額定相電壓為多少？(3)電動機轉(zhuǎn)子電流的頻率為多少？22．(12分)三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載時，輸入交流電壓的相電壓有效值為100V，如果負(fù)載電流恒定且波形近似為一條直線，請問：(1)每只晶閘管的導(dǎo)通角為多少？(2)如果觸發(fā)角a為60°時，直流側(cè)平均電壓為多少？(3)晶閘管的最大移相角為多少？答案：(1)由于異步電動機的極數(shù)2p=8，所以，電動機的同步轉(zhuǎn)速為：ns由于異步電動機的額定轉(zhuǎn)速為735r/min，所以，異步電動機的額定轉(zhuǎn)差率為：s=(n(2)由于定子繞組為Y連接，所以定子繞組的額定相電壓為：U1(3)轉(zhuǎn)子電流的頻率為：f222.(12分)答案：(1)每只晶閘管的導(dǎo)通角為120°。（4分）(2)Ud(3)晶閘管的最大移相角為90°。（4分）試卷代號：1387國家開放大學(xué)2019年秋季學(xué)期期末統(tǒng)一考試電氣傳動與調(diào)速系統(tǒng)試題2020年1月一、選擇題（每小題3分，共30分）1．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=ΔT稱為動態(tài)轉(zhuǎn)矩，當(dāng)A．減速B．勻速C．靜止D．加速2．如圖1所示的負(fù)載機械特性屬于(C)。A．反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載機械特性B．恒功率負(fù)載機械特性C．位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載機械特性D．直線型負(fù)載機械特性3．直流電機的主磁極是產(chǎn)生(A)的部件。A．磁場B．電流C．申壓D．電動勢4．如圖2所示為他勵直流電動機的機械特性曲線組，表示的是(B)的人為機械特性。A．電樞回路串電阻B．降低電源電壓C．減弱磁通D．增大磁通5．三相異步電動機的T型等效電路如圖3所示，mi表示電機的相數(shù)，則電機的鐵心損耗可表示為(D)。A．PFe=mC．PFem1I6．當(dāng)同步電動機的勵磁電流大于正常勵磁值時，同步電動機處于(B)運行狀態(tài)。A．欠勵B．過勵C．正常勵磁D．不確定7．三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載，輸入交流相電壓有效值為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)。A．0vB．311VC．380VD．515V8．降壓DC/DC變換器體現(xiàn)了(A)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9．通用變頻器的主電路不包括的功能部分是(C)。A．整流功能B．逆變功能C．檢測保護(hù)功能D．直流濾波功能10．無換向器電動機調(diào)速系統(tǒng)的逆變側(cè)觸發(fā)信號由(B)確定。A．輸入電壓相位B．轉(zhuǎn)子位置C．直流側(cè)電壓D．電網(wǎng)頻率二、判斷題(每小題3分，共18分)11．直流電動機工作時，其電樞繞組中的電流是交流電流。(正確)12．一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)矩倍數(shù)Kst=2.5，則該電動機起動時的電磁轉(zhuǎn)矩為13．同步電動機的轉(zhuǎn)子按磁極形狀可分為隱極式和繞線式。(．錯誤)14．步進(jìn)電動機也稱脈沖電動機，是一種將輸入脈沖信號轉(zhuǎn)換成輸出軸的角位移（或直線位移）的執(zhí)行元件。(正確)15．因為只能控制其關(guān)斷，不能控制其開通，所以晶閘管器件被稱為半控器件。(．錯誤)16．異步電動機變頻調(diào)速時，減速時間設(shè)置過短會導(dǎo)致減速時直流側(cè)欠電壓。(．錯誤)三、簡答題(每小題7分，共28分)17．直流電動機的主要結(jié)構(gòu)有哪些？其中哪些是旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)部件？答：直流電動機的主要結(jié)構(gòu)包括：靜止的定子、旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子（也稱為電樞），以及定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙。（4分）其中旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)部件主要有：電樞／轉(zhuǎn)子鐵心、電樞／轉(zhuǎn)于繞組、換向器、軸和風(fēng)高等。（3分）注：旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)部件只要答出任意3種對的即可給滿分18．三相籠型異步電動機有哪幾種起動方法？答：三相籠型異步電動機的起動方法有：直接起動、定子同路串對稱電阻／電抗降壓起動、自耦變壓器降壓起動、星／三角換接起動等19．轉(zhuǎn)速一電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)在啟動過程中，主要分成哪幾個階段？每個階段整流器的輸出電壓和電流分別如何變化？答：分成電流上升、恒流升速、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)三個階段。（3分）在電流上升階段整流器輸出電壓和電流均增加，恒流升速階段整流器輸出電壓增加和電流維持不變，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段整流器輸出電壓和電流均減小。（4分）20．采用近似恒磁通變頻調(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。（4分）為了維持恒磁通控控制需要進(jìn)行定子電壓補嘗。（四、綜合題（共24分）21．（12分）一臺10極三相鼠籠式異步電動機，定子繞組為?接（三角形連接），額定電壓UN=380V，額定轉(zhuǎn)速nN請問：(1)電動機的同步轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)差率分別為多少？(2)電動機定子繞組的額定相電壓為多少？(3)電動機轉(zhuǎn)子電流的頻率為多少？(1)由于異步電動機的極數(shù)2p=10，所以，電動機的同步轉(zhuǎn)速為：ns=60f1p=60×50/5=600(r/min)（2分）由于異步電動機的額定轉(zhuǎn)速為585r/min．所以，異步電動機的額定轉(zhuǎn)差率為：s=（ns-nN)/n.-(600-585)/600=0.025(2分)(2)由于定子繞組為三角形連接，所以定子繞組的額定相電壓為：U1=UN=380(V)。（4分）(3)轉(zhuǎn)子電流的頻率為：f2=sf1=0.020×50=1.20(Hz)。（4分22．（12分）單相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載時，輸入交流電壓有效值為100V，如果負(fù)載電流恒定且波形近似為一條直線。請問：(1)每只晶閘管的導(dǎo)通角為多少？(2)觸發(fā)角α為60。時，直流側(cè)平均電壓為多少？(3)晶閘管的最大移相角為多少？答案：(1)每只晶閘管的導(dǎo)通角度為180°。（4分）(2)Ud=0.9×U2×cosα=0.9×3100×cos60°=45(V)(4分)(3)單相全控整流電路的最大移相角為90°。（4分）試卷代號：1387電氣傳動與調(diào)速系統(tǒng)試題2019年7月一、選擇題（12題，每題3分，共36分）1．如圖1所示的負(fù)載機械特性屬于(C)。A．反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載機械特性B．恒功率負(fù)載機械特性C位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載機械特性D．直線型負(fù)載機械特性2．直流電機中用于產(chǎn)生感應(yīng)電勢和通過電流的電路部分是(A)。A．電樞繞組B．主磁極C換向極D．勵磁繞組3．一臺三相異步電動機的額定電磁轉(zhuǎn)矩為200Nm，已知其過載倍數(shù)λm=2.2則該電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩為(A．90.9INmB．230NmC300NmD．440Nm4．三相異步電動機的人為機械特性如圖2所示，該圖表示的是(B)的人為機械特性。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）5。隱極同步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與功率角之間的關(guān)系（矩角特性）可表示為(D)。A．TB.C．PD．T6．當(dāng)同步電動機的勵磁電流大于正常勵磁值時，同步電動機處于(C)運行狀態(tài)。A．欠勵B，正常勵磁C．過勵D．不確定7．直流伺服電動機的控制方式有：電樞控制和(B)。A.電壓控制B．磁場控制C．電流控制D．電阻控制8．步進(jìn)電動機也稱(D)，是一種將輸入脈沖信號轉(zhuǎn)換成輸出軸的角位移（或直線位移）的執(zhí)行元件。A.直流電動機B交流電動機C．永磁電動機D．脈沖電動機9．升壓DC/DC變換器體現(xiàn)了(D)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10.三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載，輸入交流相電壓有效值為220V，負(fù)載電流恒定且波形近似為一條直線，如觸發(fā)角α為90。，直流側(cè)平均電壓大約為(A)。A．0VB．311VC．380VD．515V11．晶閘管一電動機雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)在起動過程的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段結(jié)束后，電動機的轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速的關(guān)系為(C)。A.電動機的轉(zhuǎn)速小于設(shè)定轉(zhuǎn)速B．電動機的轉(zhuǎn)速大于設(shè)定轉(zhuǎn)速C．電動機的轉(zhuǎn)速等于設(shè)定轉(zhuǎn)速D．二者轉(zhuǎn)速關(guān)系無法確定12.異步電動機的變頻調(diào)速拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時，如果負(fù)載較重則可適當(dāng)(B)。A.減小加速時間，減小減速時間B．增加加速時間，減小減速時間C減小加速時間，增加減速時間D．增加加速時間，增加減速時間二、判斷題（10小題，每題2分，共20分）13.如圖3所示為他勵直流電動機的機械特性曲線族，表示的是降低電源電壓的人為機械特性。(×)14.三相異步電動機能耗制動時的機械特性經(jīng)過原點，且位于第二、四象限內(nèi)。(.√)15.凸極同步電動機的定子電壓方程為U=E16.一臺同步電動機的矩角特性如圖4所示，可知，該同步電動機為凸極同步電動機。(×)17.步進(jìn)電動機也稱直流電動機，是一種將輸人脈沖信號轉(zhuǎn)換成輸出軸的角位移（或直線位移）的執(zhí)行元件。(×)18.電機中常用的絕緣材料按其耐熱能力可分為A、E、B、F、H、C、N和R八個等級，相應(yīng)絕緣等級最高溫度分別為105、120、130、155、180、200、220、240(℃)。(.√)19.晶閘管在導(dǎo)通后，門極必須加電流才能維持導(dǎo)通。(×)20.規(guī)則采樣法實現(xiàn)SPWM時，采用載波負(fù)峰值采樣的方法更準(zhǔn)確。(.√)21.直流測速電機既可測量速度大小，又可測量輸出轉(zhuǎn)軸的絕對位置信息。(×)22.交一直一交無換向器電動機調(diào)速系統(tǒng)可驅(qū)動多臺同步電動機進(jìn)行變頻調(diào)速運行。(×)三、簡答題（4題，每題5分，共20分）23.請寫出圖5所示系統(tǒng)的運動方程，并說明系統(tǒng)的運動狀態(tài)（圖中箭頭方向表示轉(zhuǎn)矩的實際方向）?答：按照正方向的約定：當(dāng)T與n同向時，T為正；當(dāng)TL與n反向時，TL為正。（1分）因此，圖中所示系統(tǒng)的運動方程為：-T-TL=GD根據(jù)運動方程可知，在該系統(tǒng)中，由于T=TL，所以動態(tài)轉(zhuǎn)矩-T-TL小于零，即dn/dt<0，系統(tǒng)處于減速運動狀態(tài)。（2分）24.他勵直流電動機的固有機械特性指的是什么？其表達(dá)式是怎樣的？答：他勵直流電動機的固有機械特性是電動機加額定電壓UN和額定勵磁電流IfN時，轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩T之間的關(guān)系n=f(T)。（2分）根據(jù)他勵直流電動機的電壓方程和轉(zhuǎn)矩公式UN可得固有機械特性表達(dá)式為n=U25.三相異步電動機變頻調(diào)速時，定子側(cè)電壓和頻率間應(yīng)該保持什么關(guān)系？為什么？答：定子側(cè)電壓應(yīng)該與頻率成正比變化，維持其比值基本恒定。（2分）電機轉(zhuǎn)速與定子側(cè)頻率基本成正比變化。（1分）但是如果只改變頻率會導(dǎo)致定子磁通發(fā)生變化，出現(xiàn)鐵芯飽和或勵磁不足。（1分）因此需要定子側(cè)電壓應(yīng)該與頻率成正比變化，維持磁通在調(diào)速過程保持不變。（1分）26.直流測速電機的工作原理是什么？其負(fù)載電阻變小時輸出電壓如何變化？答：直流測速電機實質(zhì)上是直流發(fā)電機，其輸出電壓與輸入轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系。（3分）負(fù)載電阻變小后，其輸出電壓會變低。（2分）四、綜合題（2題，共24分）27.(14分)一臺他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為：PN=55kW，UN=220V，IN=280A，n解答：(1)計算感應(yīng)電動勢E。根據(jù)他勵直流電動機的電壓方程UnEa(2)計算理想空載轉(zhuǎn)速n0由感應(yīng)電動勢的公式Ea=C電動機的理想空載轉(zhuǎn)速為：n0(3)計算額定電磁轉(zhuǎn)矩TN由電磁轉(zhuǎn)矩計算公式T=CTTN—CTΦIN=9.55×Ce28.(10分)通用變頻器主電路原理示意圖如圖6所示，輸入線電壓有效值為380V/50Hz，三相異步電動機的極對數(shù)為2。請問：(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？解答：(1)沒有直流側(cè)濾波電容后，直流側(cè)電壓的紋波頻率為50Hz×6=300Hz。（3分）(2)電機的同步轉(zhuǎn)速n=60f/p=60×25/2=750(rpm)（4分）(3)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）試卷代號：1387國家開放大學(xué)（中央廣播電視大學(xué)）2018年春季學(xué)期“開放本科”期末考試電氣傳動與調(diào)速系統(tǒng)試題2018年7月一、選擇題（12題，每題3分，共36分）1．如圖1所示的旋轉(zhuǎn)運動系統(tǒng)（箭頭方向表示轉(zhuǎn)矩的實際方向），系統(tǒng)的運動狀態(tài)是(A)。 A．減速 B．勻速 C．靜止 D．加速2．直流電動機的轉(zhuǎn)速大小與勵磁電流大小、電樞回路電阻值和(A)有關(guān)。A．所加電源電壓大小B．勵磁電流的方向C．電樞電流的方向D．所加電源電壓的極性3．如圖2所示為他勵直流電動機的機械特性曲線族，表示的是(B)的人為機械特性。A．降低電源電壓B．電樞回路串電阻C．減弱磁通D．增大磁通4．一臺8極三相異步電動機，定子電流頻率為50Hz，電機正常運行時的轉(zhuǎn)差率s為0.04，則該電機轉(zhuǎn)子電流的頻率為(B)。 A．1.5HzB．2HzC．48HzA．50Hz5．三相異步電動機的人為機械特性如圖3所示，該圖表示的是(A)的人為機械特性。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）6．為了調(diào)節(jié)同步電動機從電網(wǎng)吸取的無功功率以及同步電動機的功率因數(shù)，需要調(diào)節(jié)同步電動機的(C)就可以實現(xiàn)。A．電樞電流B．電樞電壓C．勵磁電流D．負(fù)載的功率因數(shù)7．反應(yīng)式微型同步電動機轉(zhuǎn)子在不同的方向具有不同的磁阻，直軸方向磁阻最小，(C)方向磁阻最大。A．X軸B．Y軸C．交軸D．Z軸8．在電機內(nèi)部，當(dāng)(D)時，電機溫升不再升高，逐步達(dá)到其穩(wěn)定溫升τw A．發(fā)熱量小于散熱量 B．發(fā)熱量大于散熱量C．發(fā)熱量等于0 D．發(fā)熱量等于散熱量9．升壓DC/DC變換器在開關(guān)管開通時，會發(fā)生(C)現(xiàn)象。A．電感電流減小，二極管電流為零 B．電感電流減小，二極管電流減小C．電感電流增加，二極管電流為零 D．電感電流增加，二極管電流增加10．晶閘管一電動機雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)在起動過程的恒流升速階段，電動機的轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速的關(guān)系為(A)。 A．電動機的轉(zhuǎn)速小于設(shè)定轉(zhuǎn)速 B．電動機的轉(zhuǎn)速大于設(shè)定轉(zhuǎn)速 C．電動機的轉(zhuǎn)速等于設(shè)定轉(zhuǎn)速 D．二者轉(zhuǎn)速關(guān)系無法確定11．異步電動機變頻調(diào)速時，低速通常需要在端電壓／頻率比恒定的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加定子電壓，其原因為(A)。A．提升電磁轉(zhuǎn)矩 B．降低電磁轉(zhuǎn)矩 C．增加電壓／頻率曲線斜率 D．防止出現(xiàn)電機磁路飽和12．采用交一直一交無換向器電動機調(diào)速系統(tǒng)高速運行在第一象限電動狀態(tài)時，對應(yīng)的整流側(cè)觸發(fā)角和換流超前角分別是(D)。A．α>90°，γ0=60° C．α>90°，γ0=120° 二、判斷題（10題，每題2分，共20分）13．如圖4所示為他勵直流電動機的工作特性曲線，其中曲線1是轉(zhuǎn)速特性，曲線2是效率特性，曲線3是轉(zhuǎn)矩特性。(√)14．三相異步電動機能耗制動時的機械特性經(jīng)過原點，且位于第二、四象限內(nèi)。(√)15．三相籠型異步電動機的降壓起動方法主要有：定子回路串接對稱電阻或電抗降壓起動，自耦變壓器降壓起動，星形／三角形(Y/△換接降壓起動。(√)16．一臺16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300r/min。(×)17．一臺同步電動機的矩角特性如圖5所示，可知，該同步電動機為隱極同步電動機。(×)18．步進(jìn)電動機也稱脈沖電動機，是一種將輸人脈沖信號轉(zhuǎn)換成輸出軸的角位移（或直線位移）的執(zhí)行元件。(√)19．IGBT器件導(dǎo)通后，必須在門極加電壓才能維持導(dǎo)通。(√)20．降壓型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。(√)21．異步電動機變頻調(diào)速時，減速時間設(shè)置過短會導(dǎo)致減速時直流側(cè)欠電壓。(×)22．電壓源型通用變頻器在直流側(cè)采用電感對整流后的電壓進(jìn)行濾波。(×)三、簡答題（4題，每題5分，共20分）23．他勵直流電動機有哪幾種起動方法？有哪幾種調(diào)速方法？（5分）答：他勵直流電動機的起動方法有：直接起動、降低電源壓起動和電樞回路串電阻起動。什么是三相異步電動機的固有機械特性？（5分）答：三相異步電動機的固有機械特性是指：電動機在規(guī)定的接線方式下，（1分）外加額定頻率的額定電壓，定子、轉(zhuǎn)子回路不串接任何電路元件時，（2分）電動機轉(zhuǎn)速咒（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)，也稱為自然機械特性。(為什么稱晶閘管為半控器件？在什么條件下晶閘管會關(guān)斷？（5分）答：通過門極信號只能控制晶閘管的導(dǎo)通，不能控制其關(guān)斷，因此晶閘管稱為半控器件。（3分）電流小于維持電流或者承受反壓時，晶閘管會關(guān)斷。（2分電壓源型三相橋式逆變器的開關(guān)器件導(dǎo)通規(guī)律和換流規(guī)律是什么？（5分）答：同一橋臂上下兩個開關(guān)管交替導(dǎo)通，（2分）在任意時刻三相中每相均有一個開關(guān)管導(dǎo)通。（2分）每次換流均在同一橋臂的上下兩個開關(guān)管間進(jìn)行，因此也稱為縱向換流。（1分）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nN=965r/min，電源頻率廠，f1=50Hz。試計算電動機的同步轉(zhuǎn)速ns、額定轉(zhuǎn)差率SN、定子繞組的額定相電壓U1φ。以及轉(zhuǎn)子電流的頻率f2。解答：由于異步電動機的極數(shù)2p=6，所以，電動機的同步轉(zhuǎn)速為：ns=60f由于異步電動機的額定轉(zhuǎn)速為965r/min，所以，異步電動機的額定轉(zhuǎn)差率為：s定子繞組的額定相電壓為：U1φ轉(zhuǎn)子電流的頻率為：f28．（10分）三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載時，輸入交流電壓的相電壓有效值為100V，如果負(fù)載電流恒定且波形近似為一條直線，請問：(1)每只晶閘管的導(dǎo)通角為多少？(2)如果觸發(fā)角α為60°時，直流側(cè)平均電壓為多少？(3)晶閘管的最大移相角為多少？解答：(1)每只晶閘管的導(dǎo)通角為120°（3分）(2)U(3)晶閘管的最大移相角為90°（3分試卷代號：1387電氣傳動與調(diào)速系統(tǒng)試題2018年1月一、選擇題（12題，每題3分，共36分）1.如圖1所示的旋轉(zhuǎn)運動系統(tǒng)（箭頭方向表示轉(zhuǎn)矩的實際方向），系統(tǒng)的運動狀態(tài)是(D)。A.減速B.勻速C.靜止D.加速2.如圖2所示的電動機機械特性（曲線1）與負(fù)載機械特性（曲線2）相交的交點分別為A和B，以下說法正確的是(D)。A.A點不是穩(wěn)定運行點，B點不是穩(wěn)定運行點B.A點是穩(wěn)定運行點，B點不是穩(wěn)定運行點C.A點不是穩(wěn)定運行點，B點是穩(wěn)定運行點D.A點是穩(wěn)定運行點，B點是穩(wěn)定運行點3.如圖3所示為他勵直流電動機的機械特性曲線族，表示的是(A)的人為機械特性。A.降低電源電壓B.電樞回路串電阻C.減弱磁通D.增大磁通4.三相異步電動機(極數(shù)為2p，定子電流頻率為f)正常運行時，定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速是(C)A.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nB.不確定C.同步轉(zhuǎn)速7z；=60f/pD.咒，-n5.三相異步電動機的T型等效電路如圖4所示，ml表示電機的相數(shù)，則轉(zhuǎn)子繞組的銅耗可表示為(B)。A.Pcu2=mlI}RiB.P。。2=mlI22R72C.P。2一m1J；R。D.P。2=mII2R'Z6.-臺同步電動機的矩角特性如圖5歷示，可知，該同步電動機為(V)。A.隱極同步電動機B.繞線式同步電動機C.凸極同步電動機D.籠型同步電動機7.交流伺服電動機的控制方式有：幅值控制、幅相控制和(V)。A.電壓控制B.電流控制C.相位控制D.電阻控制8.電動機(A)的選擇，首先必須校驗電動機運行時的溫升，特別當(dāng)傳動系統(tǒng)中的負(fù)載是變化的，或者是沖擊性負(fù)載時，還必須根據(jù)溫升校核后再核驗電動機的過載能力或起動能力等。A.額定功率B.額定電壓C額定轉(zhuǎn)速D.起動電流倍數(shù)9.晶閘管導(dǎo)通之后，為了維持其繼續(xù)導(dǎo)通，不需要以下哪個條件？(A)A.門極加電流B.陽極流入電流C.陽極與陰極間加正壓D.陰極流出電流10.降壓DC/DC變換器在開關(guān)管關(guān)斷時，會發(fā)生(B)現(xiàn)象。A.電感電流減小，二極管電流為零B.電感電流減小，二極管電流減小C.電感電流增加，二極管電流為零D.電感電流增加，二極管電流增加11.晶閘管一電動機雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)在起動過程的電流上升階段，電動機的轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速的關(guān)系為(A)。A.電動機的轉(zhuǎn)速小于設(shè)定轉(zhuǎn)速B.電動機的轉(zhuǎn)速大于設(shè)定轉(zhuǎn)速C.電動機的轉(zhuǎn)速等于設(shè)定轉(zhuǎn)速D.二者轉(zhuǎn)速關(guān)系無法確定12.采用交一直一交無換向器電動機調(diào)速系統(tǒng)對同步電動機進(jìn)行調(diào)速，在高速運行時通常采用(C)方式換流。A.電流斷續(xù)B.電源換流C.反電勢換流D.強迫換流二、判斷題（10題，每題2分，共20分）13.如圖6所示的負(fù)載機械特性屬于恒功率負(fù)載機械特性。(×)14.直流電動機工作時，其電樞繞組中的電流是交流電流。(×)15.-臺6極三相異步電動機，定子電流頻率為50Hz，正常運行時，定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速是1500r/min。(×)16.-臺4極三相異步電動機，定子電流頻率為50Hz，電機正常運行時的轉(zhuǎn)差率s為0.02，則該電機定子旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)速為60r/min。(×)17.隱極同步電動機的定子電壓方程為U=E。+IR。+jIdXd=jl。X。。(×)18.伺服電動機的可控性好是指控制信號消失以后，電動機能立即自行停轉(zhuǎn)。(√)19.IGBT器件的門極體現(xiàn)為高阻抗特性。(√)20.異步電動機茌變頻調(diào)速時，只要保證調(diào)速過程中電動勢維持恒定，則最大電磁轉(zhuǎn)矩維持不變。(×)21.異步電動機變頻調(diào)速時，加速時間設(shè)置過短會導(dǎo)致加速時輸出過流。(√)22.絕對編碼器即可測量速度大小，又可測量輸出轉(zhuǎn)軸的絕對位置信息。(√)三、簡答題（4題，每題5分，共20分）23.電氣傳動系統(tǒng)由哪幾部分組成？各起什么作用？答：電氣傳動系統(tǒng)一般由電動機、傳動機構(gòu)、生產(chǎn)機械、電源和控制設(shè)備5部分組成。（1分）(1)電動機把電能轉(zhuǎn)換成機械動力，用以拖動生產(chǎn)機械的某個工作機構(gòu)；（1分）(2)傳動機構(gòu)把電動機的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過變速或變換運動方式后，驅(qū)動工作機構(gòu)。（1分）(3)控制設(shè)備用以控制電動機的運轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)對工作機構(gòu)運動的自動控制；（1分）(4)電源用來向控制設(shè)備和電動機供電。（1分）他勵直流電動機的機械特性指的是什么？其表達(dá)式是怎樣的？答：他勵直流電動機的機械特性是電動機轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩T之間的關(guān)系n=f(T)。(3分)UN=E.+I.R.=C.7Z@N+I.R。根據(jù)他勵直流電動機的電壓方程和轉(zhuǎn)矩公式，（1分）T+CT<PNI?？傻脵C械特性表達(dá)式為咒一麥≥i一瓦吾；百T。（1分通用變頻器主電路主要分成哪幾個部分？分別是什么？答：分成三部分。（2分）分別是整流部分、（1分）直流濾波部分（1分）和逆變部分。（1分）典型的交一直一交無換向器電動機調(diào)速系統(tǒng)如何實現(xiàn)四象限運行？速度調(diào)節(jié)和正反轉(zhuǎn)運行有什么進(jìn)行控制？答：通過協(xié)調(diào)控制整流側(cè)觸發(fā)角和環(huán)流超前角實現(xiàn)四象限運行，（3分）通過調(diào)節(jié)整流側(cè)的觸發(fā)角d實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)，（1分）通過調(diào)節(jié)換流超前角7實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。（1分四、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nN=965r/min，額定電磁轉(zhuǎn)矩TN=29Nm，定子漏抗x1=3.08Ω，轉(zhuǎn)子漏抗折算值x2'=4.2Ω。試計算電動機轉(zhuǎn)子電流的頻率f2、定子繞組的額定相電壓U1、電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩Tmax及其過載能力λ提示：最大電磁轉(zhuǎn)矩計算公式：Tmax=解答：(1)計算電動機轉(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=60×50/3=1000(r/min)（2分）由額定轉(zhuǎn)速965r/min，異步電動機的額定轉(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)計算電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩及其過載能力最大電磁轉(zhuǎn)矩Tmax=m1P124πf1(x1x2')28.（10分）單相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載時，輸入交流電壓有效值為IOOV，如果負(fù)載電流恒定且