2021年07月1387《电气传动与调速系统》期末考试答案.pdf

1、试卷代号：1387 国家开放大学2021年春季学期期末统一考试电气传动与调速系统试题答案及评分标准（供参考）一、选择题(10小题，每小题3分，共30分）1.C 6.A 2.B 7.C 3.D 8.D 4.C 9.B 5.B 10.D 2021年7月二、判断题（将判断结果填在括弧内，正确打.J号，错误打X号。6小题，每小题3分，共18分）11.X 12.J 13.X 14.X 15.-J 16.三、简答题(4小题，每题7分，共28分）17.简述直流电动机的结构和工作原理。答：直流电动机由静止的定子和旋转的转子（也称为电枢）构成，定子和转子之间有不均匀的气隙。(3分）直流电动机的工作原理是：在两个

2、电刷端加上直流电压，(1分）经电刷和换向器作用将电能引入电枢线圈中，(1分）并确保同一磁极下线圈边中的电流方向不变，使该磁极下线圈边所受电磁力的方向亦不变，(1分）从而使电枢能连续旋转，将输入的电能转换成机械能输出，拖动生产机械。(1分）18.什么是三相异步电动机的固有机械特性？答：三相异步电动机的固有机械特性是指：电动机在规定的接线方式下，(1分）外加额定频率的额定电压，(2分）定子、转子回路不串接任何电路元件时，(1分）电动机转速n(或转差率s)与电磁转矩T之间的关系n=f(T)或s=f(T),也称为自然机械特性。(3分）19.为什么水泵采用调节转速进行流量控制会节能？答：转速控制法阀门开

3、度通常为最大开度，通过改变水泵转速来调节流量(4分）。在所需流量小千额定流量的情况下，转速降低后，水泵的扬程变小，因此供水功率变小(3分）。20.直流测速电机的工作原理是什么？其负载电阻变小时输出电压如何变化？答：直流测速电机实质上是直流发电机，其输出电压与输入转速成正比关系(4分）。负载电阻变小后，其输出电压会变低(3分）。(1387号）电气传动与调速系统答案第1页（共2页）四、综合题(2大题，共24分）21.(12分）答案：(1)计算电动机转子电流的频率、定子绕组的额定相电压由极数2p=6,同步转速n,=60f1/p=60X50/3=1000(r/rnin)(2分）由额定转速965r/rn

4、in,异步电动机的额定转差率s=(n,-nN)/n,=(1000965)/1000=0.035(2分）所以，转子电流的频率f2=sf1=O.035X50=1.75(Hz)(2分）定子绕组的额定相电压U1=UN/戎-=380/戎-=220(V)(2分）(2)计算电动机的最大电磁转矩及其过载能力最大电磁转矩Trn1rUr 3X3X2202=max 4吐(x1+x2)A-V只(.!Q.LA)=95.28(Nrn)(2分）由额定电磁转矩TN,过载能力Am=TmaxfTN=95.28/39.7=2.4(2分）22.(12分）答案：(1)没有直流侧滤波电容后，直流侧电压的纹波频率为50HzX6=300Hz

5、。(3分）(2)电机的同步转速n=60f/p=60X25/2=750(rprn)(3分）(3)VT1/VT4不能同时导通，VT2/VT5不能同时导通，VT3/VT6不能同时导通。（每对开关管2分，共6分）(1387号）电气传动与调速系统答案第2页（共2页）试卷代号：1387 座位号rn国家开放大学2021年春季学期期末统一考试电气传动与调速系统试题2021年7月圉弥郎长芒噤蓝袒得分1评卷人巨1.旋转电机的角速度Q与转速n的关系为（）。A.JJ 穴n=60 C.Q Zrrn=60 一、选择题(10小题，每小题3分，共30分）2.如图1所示的负载机械特性属于（）。n。四勹三B.,a 2rrn=10

6、0 D.Q 2rrn=80 兀图1A.反抗性恒转矩负载机械特性B.恒功率负载机械特性C.位能性恒转矩负载机械特性D.直线型负载机械特性(1387号）电气传动与调速系统试题第1页（共8页）3.如图2所示为他励直流电动机的机械特性曲线，表示的是()的人为机械特性。C”n 。T 图2A.降低电源电压C.减弱磁通B.增大磁通D.电枢回路串电阻4.直流电动机的转速大小与励磁电流大小、电枢回路电阻值以及（）有关。A.电枢电流的方向B.励磁电流的方向C.所加电源电压大小D.所加电源电压的极性5.三相异步电动机正常运行时，转子转速为n定子旋转磁场的转速为n.则该电动机的转差率s为()。n,-n A.s=n n

7、-n,C.s=n,6.三相异步电动机的人为机械特性如图3所示，该图表示的是（）的人为机械特性。斗inA.降低电源电压C.改变频率（基频以上）n,n B.s=n.n-n.D.s=n T 图3B.转子回路串电阻D.改变频率（基频以下）(1387号）电气传动与调速系统试题第2页（共8页）7.一台12极三相同步电动机，定子电流频率为50Hz,则电动机转子的转速是（）。A.lOOOr/min C.500r/min B.3000r/min D.1500r/min 8.升压DC/DC变换器在开关管导通时，负载能量由以下哪种元件提供？（)A.输人电源B.储能电感C.续流二极管D.输出侧滤波电容9.电压源型通用

8、变频器在直流侧采用（）对整流后的电压进行滤波。A.品闸管C.二极管B.电容D.电感10.一台变频器驱动多台同步电动机进行变频调速时，应采用（）。A.反电势换流型无换向器电动机调速系统B.交直交无换向器电动机调速系统C.交交无换向器电动机调速系统D.他控式变频调速系统三二、判断题（将判断结果填在括弧内，正确打.J号，错误打X号。6小题，每小题3分，共18分）11.直流电机中用于产生感应电势和通过电流的电路部分是励磁绕组。（)12.三相异步电动机（极数为2p定子电流频率为f)正常运行时，定子旋转磁场的转速是同步转速n,且n,=60/p。()13.一台同步电动机的矩角特性如图4所示，可知，该同步电动

9、机为隐极同步电动机。（)r.得分1评卷人三、简答题(4小题，每题7分，共28分）17.简述直流电动机的结构和工作原理。图414.晶闸管电动机双闭环直流调速系统在起动过程的恒流升速阶段，系统的转速环一直处于线性调节状态。()15.规则采样法实现SPWM时，采用载波正峰值采样的方法更准确。（)16.交交无换向器电动机调速系统在低速运行时通常采用电源换流的方法进行换流。（)(1387号）电气传动与调速系统试题第3页（共8页）(1387号）电气传动与调速系统试题第4页（共8页）喝速烯习头难滚院18.什么是三相异步电动机的固有机械特性？瞰弥郎长召悉盆您19.为什么水泵采用调节转速进行流量控制会节能？20

10、.直流测速电机的工作原理是什么？其负载电阻变小时输出电压如何变化？(1387号）电气传动与调速系统试题第5页（共8页）(1387号）电气传动与调速系统试题第6页（共8页）三四、综合题(2大题，共24分）22.(12分）通用变频器主电路原理示意图如下图所示，输入线电压有效值为380V/50Hz,三相异步电动机的极对数为2。试问：21.(12分）一台六极三相鼠笼式异步电动机，定子绕组为Y接，额定电压UN=380V,额定频率为50Hz,额定转速nN=965r/min,额定电磁转矩TN=39.7Nm。定子漏抗X1=3.08.Q,转子漏抗折算值Xz=4,2.Q。试计算电动机额定运行时转子电流的频率f2、定子绕组的额定相电压U1、电动机的最大电磁转矩Tmax及其过载能力入m。提示：最大电磁转矩计算公式：T max=。m1 pUf 4rcf1 Cx1+i2)(1387号）电气传动与调速系统试题第7页（共8页）(1)如果主电路中不加直流侧滤波电路，则直流侧电压的纹波频率为多少？(2)如果逆变部分输出的基波频率为25Hz,则电动机的同步转速为多少？(3)逆变部分中哪些开关器件不能同时导通？啖监烯互头难嗦踪(1387号）电气传动与调速系统试题第8页（共8页）