電機(jī)及控制技術(shù)考試題及答案電機(jī)及控制技術(shù)考試試卷一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法不包括以下哪種（）A.改變電樞電壓調(diào)速B.改變勵(lì)磁磁通調(diào)速C.改變電源頻率調(diào)速D.改變電樞回路電阻調(diào)速2.三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與（）有關(guān)。A.電源頻率B.磁極對(duì)數(shù)C.電源電壓D.A和B3.變壓器的主要功能不包括（）A.變壓B.變流C.變阻抗D.變頻4.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移與（）成正比。A.脈沖數(shù)量B.脈沖頻率C.通電順序D.電源電壓5.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，如果突然在電樞回路中串入一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮?，則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將（）A.升高B.降低C.不變D.無(wú)法確定6.三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率是指（）A.輸入的電功率B.輸出的機(jī)械功率C.銅損耗和鐵損耗之和D.電磁功率7.交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式不包括（）A.幅值控制B.相位控制C.頻率控制D.幅相控制8.直流發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是（）轉(zhuǎn)矩。A.驅(qū)動(dòng)B.制動(dòng)C.有時(shí)是驅(qū)動(dòng)，有時(shí)是制動(dòng)D.以上都不對(duì)9.變壓器的變比等于（）之比。A.一次側(cè)與二次側(cè)繞組匝數(shù)B.二次側(cè)與一次側(cè)繞組匝數(shù)C.一次側(cè)與二次側(cè)繞組電流D.二次側(cè)與一次側(cè)繞組電壓10.當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s在01之間時(shí)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于（）狀態(tài)。A.電動(dòng)B.發(fā)電C.制動(dòng)D.停止二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）1.下列屬于直流電動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)的有（）A.調(diào)速性能好B.啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大C.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單D.維護(hù)方便2.三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有（）A.變極調(diào)速B.變頻調(diào)速C.變轉(zhuǎn)差率調(diào)速D.改變電源相序調(diào)速3.變壓器的損耗包括（）A.銅損耗B.鐵損耗C.機(jī)械損耗D.附加損耗4.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)有（）A.控制精度高B.無(wú)累積誤差C.響應(yīng)速度快D.轉(zhuǎn)速與負(fù)載大小有關(guān)5.交流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)有（）A.調(diào)速范圍寬B.運(yùn)行穩(wěn)定C.無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象D.啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小三、判斷題（每題2分，共10分）1.直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比。（）2.三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向與電源相序有關(guān)。（）3.變壓器可以改變直流電壓。（）4.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。（）5.交流伺服電動(dòng)機(jī)在控制信號(hào)消失后會(huì)出現(xiàn)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。（）四、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速原理，并說(shuō)明三種調(diào)速方法的優(yōu)缺點(diǎn)。2.說(shuō)明三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。3.變壓器的主要作用是什么？簡(jiǎn)述其工作原理。五、計(jì)算題（每題12.5分，共25分）1.一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，額定功率$P_N$=17kW，額定電壓$U_N$=220V，額定電流$I_N$=88.9A，額定轉(zhuǎn)速$n_N$=1500r/min，電樞回路電阻$R_a$=0.18Ω。求：（1）額定轉(zhuǎn)矩$T_N$；（2）直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流$I_{st}$。2.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率$P_N$=30kW，額定電壓$U_N$=380V，額定轉(zhuǎn)速$n_N$=1470r/min，電源頻率$f$=50Hz。求：（1）磁極對(duì)數(shù)$p$；（2）額定轉(zhuǎn)差率$s_N$。答案一、單項(xiàng)選擇題1.C。改變電源頻率調(diào)速是交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法，直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法有改變電樞電壓調(diào)速、改變勵(lì)磁磁通調(diào)速、改變電樞回路電阻調(diào)速。2.D。三相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速$n_1=\frac{60f}{p}$，與電源頻率$f$和磁極對(duì)數(shù)$p$有關(guān)。3.D。變壓器主要功能是變壓、變流、變阻抗，不能變頻。4.A。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移$\theta=\frac{360^{\circ}}{zmk}N$，與脈沖數(shù)量$N$成正比。5.B。在電樞回路串入電阻，電樞電流減小，電磁轉(zhuǎn)矩減小，負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低。6.B。三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率是指輸出的機(jī)械功率。7.C。交流伺服電動(dòng)機(jī)控制方式有幅值控制、相位控制、幅相控制，不包括頻率控制。8.B。直流發(fā)電機(jī)中，電磁轉(zhuǎn)矩是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，阻礙電樞轉(zhuǎn)動(dòng)。9.A。變壓器變比$k=\frac{N_1}{N_2}$，等于一次側(cè)與二次側(cè)繞組匝數(shù)之比。10.A。當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率$s$在01之間時(shí)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于電動(dòng)狀態(tài)。二、多項(xiàng)選擇題1.AB。直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速性能好、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)不方便。2.ABC。三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法有變極調(diào)速、變頻調(diào)速、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速，改變電源相序是改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向。3.AB。變壓器損耗包括銅損耗和鐵損耗，機(jī)械損耗和附加損耗一般不考慮。4.ABC。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制精度高、無(wú)累積誤差、響應(yīng)速度快，轉(zhuǎn)速與脈沖頻率有關(guān)，與負(fù)載大小無(wú)關(guān)。5.ABC。交流伺服電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍寬、運(yùn)行穩(wěn)定、無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。三、判斷題1.√。直流電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩$T=C_T\PhiI_a$，與電樞電流成正比。2.√。三相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向與電源相序有關(guān)，改變相序可改變旋轉(zhuǎn)方向。3.×。變壓器是利用電磁感應(yīng)原理工作的，只能改變交流電壓，不能改變直流電壓。4.√。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速$n=\frac{60f}{zmk}$，與脈沖頻率$f$成正比。5.×。交流伺服電動(dòng)機(jī)具有無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的特點(diǎn)，控制信號(hào)消失后會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。四、簡(jiǎn)答題1.調(diào)速原理：直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為$n=\frac{UI_aR_a}{C_e\Phi}$，可以通過(guò)改變電樞電壓$U$、電樞回路電阻$R_a$和勵(lì)磁磁通$\Phi$來(lái)調(diào)速。三種調(diào)速方法優(yōu)缺點(diǎn)：改變電樞電壓調(diào)速：優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速范圍寬，平滑性好，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速時(shí)機(jī)械特性硬度不變，穩(wěn)定性好；缺點(diǎn)是需要一套電壓可調(diào)的直流電源。改變電樞回路電阻調(diào)速：優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少；缺點(diǎn)是調(diào)速范圍窄，平滑性差，是有級(jí)調(diào)速，調(diào)速時(shí)機(jī)械特性硬度變軟，穩(wěn)定性變差，能耗大。改變勵(lì)磁磁通調(diào)速：優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速范圍較寬，調(diào)速平滑，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速時(shí)能耗小；缺點(diǎn)是調(diào)速范圍受電動(dòng)機(jī)換向和磁路飽和的限制，只能在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)速。2.三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理：當(dāng)定子繞組通入三相交流電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。根據(jù)電磁力定律，載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中受到電磁力的作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子順著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速$n$始終低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速$n_1$（即存在轉(zhuǎn)差率$s=\frac{n_1n}{n_1}$），所以稱為異步電動(dòng)機(jī)。3.主要作用：變壓器的主要作用是變壓、變流和變阻抗。在電力系統(tǒng)中，可將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓升高，以減少輸電線路上的功率損耗和電壓降落，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離高壓輸電；在用電端，再將電壓降低，以滿足用戶的用電設(shè)備要求。在電子電路中，可實(shí)現(xiàn)阻抗匹配等。工作原理：變壓器是基于電磁感應(yīng)原理工作的。當(dāng)一次繞組接入交流電源時(shí)，在一次繞組中產(chǎn)生交變電流，交變電流在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通。這個(gè)交變磁通同時(shí)穿過(guò)一次繞組和二次繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在一次繞組和二次繞組中分別產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由于一次、二次繞組匝數(shù)不同，所以一次、二次繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不同，從而實(shí)現(xiàn)變壓。五、計(jì)算題1.（1）根據(jù)額定轉(zhuǎn)矩公式$T_N=9550\frac{P_N}{n_N}$，將$P_N$=17kW，$n_N$=1500r/min代入可得：$T_N=9550\times\frac{17}{1500}\approx108.2$（N·m）（2）直接啟動(dòng)時(shí)，$U=U_N$，啟動(dòng)電流$I_{st}=\frac{U_N}{R_a}$，將$U_N$=220V，$R_a$=0.18Ω代入可得：$I_{st}=\frac{220}{0.18}\approx1222.2$（A）2.（1）已知電源頻率$f$=50Hz，額定轉(zhuǎn)速$n_N$=1470r/min，接近同步轉(zhuǎn)速$n_1$，同步轉(zhuǎn)速$n_1=\frac{60f}{