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文檔簡介

試卷代號:1387座位號C口

國家開放大學(中央廣播電視大學)2018年秋季學期"開放本科"期末考試

電氣傳動與調速系統(tǒng)試題

2019年1月

|題號I-I二|三|四|總分|

|分數(shù)

一、選擇題(12題,每題3分,共36分)

1.如圖1所示的三相異步電動機機械特性(曲線1)與負載機械特性(曲線2)相交的交點

分別為C、D和E,以下說法正確的是(

n

卜才人R1

2\

十七R\+Rsl

E

l_LLLJ

OO

(a)T(b)TO

T\lTIIT

圖1圖2

A.C點不是穩(wěn)定運行點,D點不是穩(wěn)定運行點,E點是穩(wěn)定運行點

B.C點是穩(wěn)定運行點,D點是穩(wěn)定運行點,E點是穩(wěn)定運行點

C.C點不是穩(wěn)定運行點,D點是穩(wěn)定運行點,E點不是穩(wěn)定運行點

D.C點是穩(wěn)定運行點,D點是穩(wěn)定運行點,E點不是穩(wěn)定運行點

1214

2.如圖2所示他勵直流電動機機械特性與負載機械特性曲線的交點a、b、c、d,下述表達

正確的是()。

A.從a點到b點是屬于調速運行,從c點到d點屬于調速運行

B.從a點到c點是屬于調速運行,從b點到d點屬于調速運行

c.從a點到b點是屬于調速運行,從b點到d點屬于調速運行

D.從a點到c點是屬于調速運行,從c點到d點屬于調速運行

3.三相異步電動機正常運行時,轉子轉速為n,定子旋轉磁場的轉速為ns,則該電動機的

轉差率s為()。

Ans-nBns-n

.s=一-一一一.s=-一一-

ηsn

n-n<n-n,號

C.s=一一一-二D.s=一一

nsn

4.三相異步電動機的T型等效電路如圖3所示,ml表示電機的相數(shù),則電機的鐵心損耗

可表示為()。

R]X]?"

=---'"γ"、,

-脅.

'eaE·&.4

υ

,.

圖3

2

A.PF.=mIIIR1B.ρF.=ml(1R~

C.PF.=mlIiRmD.PF.=mjI~Rm

5.三相異步電動機的固有機械特性如圖4所示,則C點是()。

Alo

tI,也

n.111

lT

圖4

A.同步轉速點B.額定運行點

c.最大轉矩點D.起動點

1215

6.一臺20極三相同步電動機,定子電流頻率為50Hz,則電動機轉子的轉速是()。

A.300r/minB.500r/min

C.1000r/minD.1500r/min

7.一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()。

Te

Tmax

T

~

6

。。δN90。180。

圖5

A.隱極同步電動機B.凸極同步電動機

c.繞線式同步電動機D.籠型同步電動機

8.根據自動控制系統(tǒng)的要求,伺服電動機必須具備()、穩(wěn)定性高和響應快速等基本

性能。

A.效率較高B.結構簡單

C.堅固耐用D.可控性好

9.IGBT器件導通之后,工作在以下哪種特性區(qū)域?()

A.有源區(qū)B.正向阻斷區(qū)

c.飽和區(qū)D.方向阻斷區(qū)

10.降壓DCjDC變換器體現(xiàn)了()的特性。

A.二極管耐壓為輸入電壓,開關器件耐壓為輸入電壓

B.二極管耐壓為輸入電壓,開關器件耐壓為輸出電壓

c.二極管耐壓為輸出電壓,開關器件耐壓為輸入電壓

D.二極管耐壓為輸出電壓,開關器件耐壓為輸出電壓

11.單相橋式全控整流電路帶阻感負載,輸入交流電壓有效值為220V,負載電流恒定且

波形近似為一條直線,如觸發(fā)角α為900,直流側平均電壓大約為(。

A.OVB.110V

C.198VD.311V

12.變頻器驅動的異步電動機調速系統(tǒng)設定下限頻率和上限頻率后,當頻率設定值大于

上限頻率時,變頻器的實際運行頻率為(。

A.最高頻率B.給定頻率

已下限頻率D.上限頻率

1216

二、判斷題(10題,每題2分,共20分)

13.當傳動系統(tǒng)做旋轉運動時,作用在電動機軸上的電磁轉矩T和負載轉矩TL之差,即

T-TL=b.T稱為動態(tài)轉矩,當b.T>O,即dn/dt>O時,系統(tǒng)處于加速運行狀態(tài)。()

14.如圖6所示為他勵直流電動機的機械特性曲線族,表示的是減弱磁通的人為機械特

性。(

n

11

110

1101

001

[七<U)<UN

\\\'

OT'。'ι

圖6圖7

15.一臺6極三相異步電動機,定子電流頻率為60Hz,電機正常運行時,定子旋轉磁場的

轉速為1200r/mino()

16.一臺三相異步電動機的額定電磁轉矩為80Nm,已知其起動轉矩倍數(shù)K,,=2.5,則該

電動機起動時的電磁轉矩為100Nmo()

17.一臺10極三相同步電動機,定子電流頻率為50Hz,則電動機轉子的轉速是

600r/mino()

18.一臺伺服電動機的機械特性曲線如圖7所示,可知,該電動機應該是直流伺服電動

機。()

19.升壓型DC/DC變換器的開關器件關斷時承受的電壓等于輸入電壓。(

20.異步電動機在變頻調速時,只要保證調速過程中電動勢/頻率維持恒定,則最大電磁

轉矩維持不變。()

21.晶閘管一電動機雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)在起動過程的恒流升速階段,系統(tǒng)的轉速環(huán)一

直處于線性調節(jié)狀態(tài)。)

22.交-交元換向器電動機調速系統(tǒng)在高速運行時通常采用電源換流的方法進行換流。

()

1217

|得分|評卷人|

|三、簡答題(4題,每題5分,共20分}

23.簡述直流電動機的結構和工作原理。

24.三相異步電動機的人為機械特性是什么?有哪幾種人為機械特性?

25.采用近似恒磁通變頻調速時,為什么在低速時要進行定子電壓補償?

26.為什么水泵采用調節(jié)轉速進行流量控制會節(jié)能?

|得分|評卷人|

|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

定轉速nN=965r/min,電源頻率!1=50Hz,定子電阻r1=2.1.0.,定子漏抗X1=3.08.0.,轉子

電阻的折算值r~=1.48.0.,轉子漏抗的折算值X~=4.2.0.。試計算電動機的額定電磁轉矩

TN、最大電磁轉矩Tmax及其起動轉矩T"。

m1PU?~

SN

提示:(1)電磁轉矩計算公式為TN=

2π!1[(r1十二)2+(X1+X;)2J

δN

mlPm

(2)最大電磁轉矩計算公式為T四

m4πf1(X1+刀、。

28.(10分)如圖8為通用變頻器主電路原理示意圖,輸入線電壓有效值為380V150Hz,三

相異步電動機的極對數(shù)為2。請問:

1218

IVl>

!R

?!s

T

圖8

(1)如果主電路中不加直流側濾波電路,則直流側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,則電動機的同步轉速為多少?

(3)逆變部分中哪些開關器件不能同時導通?

1219

試卷代號:1387

國家開放大學(中央廣播電視大學)2018年秋季學期"開放本科"期末考試

電氣傳動與調速系統(tǒng)試題答案及評分標準

(供參考)

2019年1月

一、選擇題(12題,每題3分,共36分)

1.D2.B3.A4.D5.C

6.A7.A8.D9.C10.A

l1.A12.D

二、判斷題(10題,每題2分,共20分}

13.正確14.錯誤15.正確16.錯誤17.正確

18.正確19.錯誤20.正確21.錯誤22.錯誤

三、簡答題(4題,每題5分,共20分)

23.簡述直流電動機的結構和工作原理。

答z直流電動機由靜止的定子和旋轉的轉子(也稱為電樞)構成,定子和轉子之間有不均勻

的氣隙。(2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)經電刷和換向器作用將電

能引人電樞線圈中,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,將輸入的電能轉換成機械能輸出,拖動生產

機械。(1分)

24.什么是三相異步電動機的人為機械特性?有哪幾種人為機械特性?

答:三相異步電動機的人為機械特性是指,在三相異步電動機的固有機械特性基礎上,通

過人為改變電源電壓或電機參數(shù)而得到的電動機轉速n(或轉差率s)與電磁轉矩T之間的關

系n=f(T)或s=f(T),稱為人為機械特性。(2分)

人為機械特性主要有以下幾種:

(1)降低定子電源電壓或頻率的人為機械特性;(1分)

(2)定子回路串接對稱電阻或電抗的人為機械特性;(1分)

(3)轉子回路串入對稱電阻的人為機械特性。(1分)

1220

25.采用近似恒磁通變頻調速時,為什么在低速時要進行定子電壓補償?

答:當頻率太低時電機定子側壓降不可忽略,會導致最大電磁轉矩降低。(3分)為了維持

恒磁通控制需要進行定子電壓補償。(2分)

26.為什么水泵采用調節(jié)轉速進行流量控制會節(jié)能?

答z轉速控制閥門開度通常為最大開度,通過改變水泵轉速采調節(jié)流量。(2分)在所需流

量小于額定流量的情況下,轉速降低后,水泵的揚程變小,因此供水功率變小。(3分)

四、綜合題(2題,共24分}

27.(14分)

解答:根據給出的電磁轉矩計算公式和最大電磁轉矩計算公式,可以計算得到1

mlpUi旦

5N

額定電磁轉矩TN=

2πIl[(rl十三)2+(Xl+X~)2J

SN

1.48

3X3X220"X一一一

O035

=29(Nm)(6分)

1.48

2πX50[(2.1十一一-_-_)2+(3.08+4.2)2

0.035

mIρU~3X3X2202

最大額定電磁轉矩Tmax=.",-,"."__,___,?_,95.28(Nm)(4分)

4πIj(Xj十工2)4πX50(3.08+4.2、

起動轉矩是轉差率s=l時的電磁轉矩,代入電磁轉矩計算公式,可得起動轉矩為:

r?1.48

mJIJiT3X3X220"X一「

T"1.48

2π11[(rj十二)2十(Xj+X~)2J2πX50[(2.1十一了)2十(3.08十4.2)2J

=31.18(Nm)0(4分)

28.(10分)

答案:(1)沒有直流側濾波電容后,直流側電壓的紋波頻率為50HzX6=300Hzo(3分)

(2)電機的同步轉速n=60f/ρ=60X25/2=750(rpm)(4分)

(3)VT1/VT4不能同時導通,VT2/VT5不能同時導通,VT3/VT6不能同時導通。(每

對開關管1分,共3分)

1221

試卷代號:1387座位號C口

國家開放大學(中央廣播電視大學)2018年秋季學期"開放本科"期末考試

電氣傳動與調速系統(tǒng)試題

2019年1月

|題號I-I二|三|四|總分|

|分數(shù)

一、選擇題(12題,每題3分,共36分)

1.如圖1所示的三相異步電動機機械特性(曲線1)與負載機械特性(曲線2)相交的交點

分別為C、D和E,以下說法正確的是(

n

卜才人R1

2\

十七R\+Rsl

E

l_LLLJ

OO

(a)T(b)TO

T\lTIIT

圖1圖2

A.C點不是穩(wěn)定運行點,D點不是穩(wěn)定運行點,E點是穩(wěn)定運行點

B.C點是穩(wěn)定運行點,D點是穩(wěn)定運行點,E點是穩(wěn)定運行點

C.C點不是穩(wěn)定運行點,D點是穩(wěn)定運行點,E點不是穩(wěn)定運行點

D.C點是穩(wěn)定運行點,D點是穩(wěn)定運行點,E點不是穩(wěn)定運行點

1214

2.如圖2所示他勵直流電動機機械特性與負載機械特性曲線的交點a、b、c、d,下述表達

正確的是()。

A.從a點到b點是屬于調速運行,從c點到d點屬于調速運行

B.從a點到c點是屬于調速運行,從b點到d點屬于調速運行

c.從a點到b點是屬于調速運行,從b點到d點屬于調速運行

D.從a點到c點是屬于調速運行,從c點到d點屬于調速運行

3.三相異步電動機正常運行時,轉子轉速為n,定子旋轉磁場的轉速為ns,則該電動機的

轉差率s為()。

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