2025年大學(xué)機(jī)電（電氣自動化技術(shù)）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.以下哪種電機(jī)調(diào)速方法屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速（）A.改變定子電壓調(diào)速B.改變極對數(shù)調(diào)速C.變頻調(diào)速D.轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速2.直流電動機(jī)的電樞電動勢表達(dá)式為（）A.Ea=CeaΦnB.Ea=CemΦnC.Ea=CeaΦIaD.Ea=CemΦIa3.三相異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速與（）有關(guān)。A.電源頻率B.磁極對數(shù)C.轉(zhuǎn)差率D.電源頻率和磁極對數(shù)4.變壓器的變比等于（）A.一次側(cè)與二次側(cè)電壓之比B.一次側(cè)與二次側(cè)電流之比C.一次側(cè)與二次側(cè)匝數(shù)之比D.以上都不對5.晶閘管導(dǎo)通的條件是（）A.陽極加正向電壓，門極加反向電壓B.陽極加反向電壓，門極加正向電壓C.陽極和門極都加正向電壓D.陽極和門極都加反向電壓6.下列哪種電路可以實現(xiàn)直流斬波（）A.半波整流電路B.全波整流電路C.降壓斬波電路D.升壓斬波電路7.自動控制系統(tǒng)中，反饋檢測元件的作用是（）A.檢測被控量并將其轉(zhuǎn)換為電信號B.檢測輸入信號并將其轉(zhuǎn)換為電信號C.檢測控制器輸出信號并將其轉(zhuǎn)換為電信號D.檢測干擾信號并將其轉(zhuǎn)換為電信號8.PID控制器中，積分環(huán)節(jié)的作用是（）A.消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差B.加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度C.提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.抑制系統(tǒng)的干擾9.交流接觸器的主要組成部分不包括（）A.電磁系統(tǒng)B.觸頭系統(tǒng)C.滅弧裝置D.熔斷器10.熱繼電器的作用是（）A.短路保護(hù)B.過載保護(hù)C.欠壓保護(hù)D.過壓保護(hù)11.以下哪種傳感器不屬于電量傳感器（）A.電流傳感器B.電壓傳感器C.溫度傳感器D.功率傳感器12.可編程邏輯控制器（PLC）的編程語言不包括（）A.梯形圖B.語句表C.功能塊圖D.C語言13.三相異步電動機(jī)能耗制動時，定子繞組通入（）A.直流電流B.單相交流電流C.三相交流電流D.脈沖電流14.直流電動機(jī)調(diào)速時，采用電樞回路串電阻調(diào)速，電動機(jī)的機(jī)械特性會（）A.變軟B.變硬C.不變D.不確定15.變壓器的空載損耗主要是（）A.銅損耗B.鐵損耗C.磁滯損耗D.渦流損耗16.晶閘管的額定電流是用（）來表示的。A.有效值B.平均值C.最大值D.瞬時值17.以下哪種調(diào)速方法適用于直流電動機(jī)調(diào)速范圍要求不高的場合（）A.電樞回路串電阻調(diào)速B.調(diào)壓調(diào)速C.弱磁調(diào)速D.變頻調(diào)速18.自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)不包括（）A.穩(wěn)定性B.快速性C.準(zhǔn)確性D.安全性19.繼電器控制系統(tǒng)中，時間繼電器的作用是（）A.實現(xiàn)時間控制B.判斷信號狀態(tài)C.執(zhí)行控制動作D.放大信號20.以下哪種電機(jī)屬于控制電機(jī)（）A.直流電動機(jī)B.三相異步電動機(jī)C.步進(jìn)電動機(jī)D.同步電動機(jī)第II卷（非選擇題共60分）（一）填空題（每題2分，共10分）1.三相異步電動機(jī)的定子繞組由______、______和______組成。2.直流電動機(jī)的調(diào)速方法有______、______和______。3.變壓器的主要參數(shù)有______、______、______和______。4.晶閘管的導(dǎo)通條件是______，關(guān)斷條件是______。5.自動控制系統(tǒng)按給定信號的特征可分為______、______和______。（二）簡答題（每題5分，共20分）1.簡述三相異步電動機(jī)的工作原理。2.簡述直流電動機(jī)的調(diào)速方法及其特點(diǎn)。3.簡述變壓器的變比公式及其含義。4.簡述晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷條件。（三）計算題（每題10分，共20分）1.一臺三相異步電動機(jī)，額定功率Pn=10kW，額定電壓Un=380V，額定電流In=20A，額定轉(zhuǎn)速nN=1450r/min，求該電動機(jī)的額定效率ηN和功率因數(shù)cosφN。2.已知某直流電動機(jī)的電樞電阻Ra=0.5Ω，額定電壓Un=220V，額定電流In=40A，額定轉(zhuǎn)速nN=1000r/min，求該電動機(jī)的額定電磁轉(zhuǎn)矩TN。（四）分析題（每題10分，共10分）材料：某自動控制系統(tǒng)采用PID控制器，在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)響應(yīng)速度較慢，超調(diào)量較大。問題：分析可能導(dǎo)致這些問題的原因，并提出改進(jìn)措施。（五）設(shè)計題（10分）設(shè)計一個三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路，要求采用接觸器聯(lián)鎖和按鈕聯(lián)鎖，畫出電路圖并簡述工作原理。答案：1.D2.A3.D4.C5.C6.C7.A8.A9.D10.B11.C12.D13.A14.A15.B16.B17.A18.D19.A20.C填空題答案：1.定子鐵心、定子繞組、機(jī)座2.電樞回路串電阻調(diào)速、調(diào)壓調(diào)速、弱磁調(diào)速3.額定容量、額定電壓、額定電流、額定頻率4.陽極加正向電壓，門極加適當(dāng)正向電壓；陽極電流小于維持電流5.恒值控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)簡答題答案：1.三相異步電動機(jī)定子繞組通入三相交流電后，會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。轉(zhuǎn)子繞組在旋轉(zhuǎn)磁場中會感應(yīng)出電動勢和電流，轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。2.電樞回路串電阻調(diào)速：簡單但效率低，調(diào)速范圍有限，機(jī)械特性變軟。調(diào)壓調(diào)速：調(diào)速范圍較寬，效率較高，機(jī)械特性較硬。弱磁調(diào)速：可實現(xiàn)高速調(diào)速，調(diào)速范圍有限，機(jī)械特性變軟。3.變比公式：k=N1/N2=U1/U2=I2/I1。含義：一次側(cè)與二次側(cè)匝數(shù)之比等于電壓之比，也等于電流的反比。4.導(dǎo)通條件：陽極加正向電壓，門極加適當(dāng)正向電壓。關(guān)斷條件：陽極電流小于維持電流。計算題答案：1.ηN=Pn/(√3UnIn)=10000/(√3×380×20)≈77%，cosφN=Pn/(√3UnIn)=10000/(√3×380×20)≈0.77。2.Ea=Un-InRa=220-40×0.5=200V，TN=9.55EaIn/nN=9.55×200×40/1000=76.4N·m。分析題答案：可能原因：比例系數(shù)過小，積分時間常數(shù)