2025年大學大二（電氣工程及其自動化）電力拖動綜合測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確選項前的字母填在題后的括號內。(總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案)1.電力拖動系統(tǒng)中，拖動生產(chǎn)機械運動的電動機稱為（）A.控制電機B.驅動電機C.調節(jié)電機D.測速電機2.直流電動機的調速方法中，能實現(xiàn)無級調速且調速平滑性最好的是（）A.改變電樞回路電阻調速B.改變勵磁磁通調速C.改變電樞電壓調速D.串級調速3.異步電動機的轉差率s的計算公式為（）A.s=(n0-n)/n0B.s=(n-n0)/n0C.s=(n0-n)/nD.s=(n-n0)/n4.三相異步電動機在額定負載下運行時，其轉差率一般在（）A.0.01-0.06B.0.1-0.6C.1-6D.10-605.籠型異步電動機的降壓起動方法中，哪種方法起動電流最小（）A.定子串電阻降壓起動B.星-三角降壓起動C.自耦變壓器降壓起動D.延邊三角形降壓起動6.他勵直流電動機的機械特性是指在（）不變的條件下，電動機的轉速與電磁轉矩之間的關系。A.電樞電壓和勵磁電流B.電樞電流和勵磁電流C.電樞電壓和電樞電流D.勵磁電壓和勵磁電流7.異步電動機的最大轉矩與（）有關。A.電源電壓和轉子電阻B.電源電壓和轉子電抗C.電源頻率和轉子電阻D.電源頻率和轉子電抗8.直流電動機的電樞繞組中通過的是（）A.直流電流B.交流電流C.脈動電流D.正弦電流9.三相異步電動機的旋轉磁場的轉速與（）有關。A.電源電壓B.電源頻率C.電機極對數(shù)D.電機轉差率10.電力拖動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件是（）A.電動機的機械特性與負載特性有交點B.電動機的機械特性硬度大于負載特性硬度C.電動機的機械特性與負載特性有交點，且交點處電動機的機械特性硬度大于負載特性硬度D.電動機的機械特性與負載特性有交點，且交點處電動機的機械特性硬度小于負載特性硬度第II卷（非選擇題，共70分）1.填空題：把答案填在題中橫線上。(總共5題，每題4分，共20分)（1）電力拖動系統(tǒng)主要由______、______、______和______四部分組成。（2）直流電動機的調速方法有______、______和______。（3）異步電動機的調速方法有______、______和______。（4）他勵直流電動機的調速特性是指在______不變的條件下，電動機的轉速與______之間的關系。（5）籠型異步電動機的降壓起動方法有______、______、______和______。2.簡答題：簡要回答下列問題。(總共3題，每題10分，共30分)（1）簡述直流電動機的工作原理。（2）說明三相異步電動機的旋轉磁場是如何產(chǎn)生的。（3）分析電力拖動系統(tǒng)中負載轉矩的類型有哪些。3.計算題：解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。(總共1題，每題20分，共20分)一臺他勵直流電動機，額定功率PN=10kW，額定電壓UN=220V，額定電流IN=53.8A，額定轉速nN=1500r/min，電樞回路電阻Ra=0.4Ω。求：（1）電動機的額定電磁轉矩TN；（2）電動機在額定負載下運行時的效率ηN；（3）當電樞電壓降低10%時，電動機的轉速n。4.材料分析題：閱讀材料，回答問題。(總共1題，每題20分，共20分)材料：某工廠有一臺三相異步電動機，型號為Y132S-4，額定功率PN=5.5kW，額定電壓UN=380V，額定電流IN=11.6A，額定轉速nN=1440r/min。該電動機在運行過程中出現(xiàn)了轉速下降、電流增大的現(xiàn)象。經(jīng)檢查，發(fā)現(xiàn)電動機的定子繞組有一相短路。問題：（1）分析定子繞組一相短路對電動機運行的影響。（2）提出修復該電動機定子繞組短路故障的方法。5.設計題：根據(jù)題目要求進行設計。(總共1題，每題20分，共20分)設計一個三相異步電動機的正反轉控制電路，要求采用接觸器聯(lián)鎖和按鈕聯(lián)鎖，畫出主電路和控制電路原理圖，并說明工作原理。答案：第I卷1.B2.C3.A4.A5.C6.A7.B8.B9.BC10.C第II卷1.（1）電源、電動機、傳動機構、生產(chǎn)機械（2）改變電樞回路電阻調速、改變勵磁磁通調速、改變電樞電壓調速（3）變極調速、變頻調速、改變轉差率調速（4）勵磁電流、電樞電壓（5）定子串電阻降壓起動、星-三角降壓起動、自耦變壓器降壓起動、延邊三角形降壓起動2.（1）直流電動機是根據(jù)通電導體在磁場中受到電磁力的作用而運動的原理制成的。當直流電源通過電刷向電樞繞組供電時，電樞表面的N極導體受到逆時針方向的電磁力作用，而S極導體受到順時針方向的電磁力作用，這兩個電磁力形成一個轉矩，使電樞逆時針旋轉。（2）三相異步電動機的旋轉磁場是由定子三相繞組中通入對稱三相交流電產(chǎn)生的。當三相交流電通入定子三相繞組時，在定子繞組中就會產(chǎn)生一個旋轉磁場。這個旋轉磁場的轉速取決于電源頻率和電機極對數(shù)。（3）電力拖動系統(tǒng)中負載轉矩的類型有恒轉矩負載、恒功率負載和通風機負載。恒轉矩負載轉矩大小不變，與轉速無關；恒功率負載轉矩與轉速成反比；通風機負載轉矩與轉速的平方成正比。3.（1）電動機的額定電磁轉矩TN=9550PN/nN=9550×10/1500=63.7N·m（2）電動機的輸入功率P1=UNIN=220×53.8=11836W電動機的效率ηN=PN/P1=10000/11836=84.5%（3）當電樞電壓降低10%時，U=0.9UN=0.9×220=198VE=U-IaRa=198-53.8×0.4=176.5Vn=(U-IaRa)CeΦ/CTTL=(198-53.8×0.4)×(1500/220)/(63.7)=1300r/min4.（1）定子繞組一相短路會導致電動機的三相電流不平衡，短路相電流增大，電動機的電磁轉矩減小，轉速下降。同時，由于短路電流的熱效應，會使電動機繞組溫度升高，加速絕緣老化，甚至可能燒毀電動機。（2）修復該電動機定子繞組短路故障的方法有：找出短路的繞組，將短路的線圈進行更換；如果短路不嚴重，可以對短路的線圈進行絕緣處理，如重新包扎絕緣等。5.主電路：將三相電源分別接入接觸器KM1和KM2的主觸頭，電動機的三相定子繞組分別接入KM1和KM2的主觸頭另一端?？刂齐娐罚喊粹oSB1、SB2分別作為正反轉起動按鈕，SB3作為停止按鈕。接觸器KM1、KM2的輔助常閉觸頭分別串入對方的控制回路，實現(xiàn)接觸器聯(lián)鎖。按鈕SB1、SB2的常閉觸頭分別串入對方的控制回路，實現(xiàn)按鈕聯(lián)鎖。工作原理：按下正轉按鈕SB1，接