2025年大学二年级（电气工程及其自动化）电气传动技术试题及答案.doc

2025年大学二年级（电气工程及其自动化）电气传动技术试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 直流电动机调速方法中，能实现无级调速且调速范围宽的是（ ）
A. 改变电枢回路电阻调速
B. 改变励磁磁通调速
C. 改变电枢电压调速
D. 串级调速
2. 三相异步电动机的调速方法中不包括（ ）
A. 变极调速
B. 变频调速
C. 变转差率调速
D. 改变磁通调速
3. 下列关于电气传动系统稳定运行的说法，正确的是（ ）
A. 电动机的机械特性与负载特性有交点就可稳定运行
B. 电动机的机械特性硬度越大越容易稳定运行
C. 系统受到扰动后能自动恢复到原来的运行状态即为稳定运行
D. 只有恒转矩负载才能稳定运行
4. 直流电动机的调速性能指标不包括（ ）
A. 调速范围
B. 调速平滑性
C. 调速效率
D. 调速精度
5. 异步电动机变频调速时，基频以下调速应采用（ ）
A. 恒磁通调速
B. 恒功率调速
C. 变阻调速
D. 调压调速
6. 电气传动系统中，负载转矩特性不包括（ ）
A. 恒转矩负载特性
B. 恒功率负载特性
C. 通风机负载特性
D. 恒电流负载特性
7. 直流电动机的制动方法中，能使电动机迅速停车的是（ ）
A. 能耗制动
B. 回馈制动
C. 反接制动（电源反接）
D. 反接制动（倒拉反接）
8. 三相异步电动机采用Y-Δ降压启动时，启动转矩是直接启动转矩的（ ）
A. 1/3
B./2
C. 1/4
D. 1/√3
9. 下列关于调速系统静差率的说法，错误的是（ ）
A. 静差率越小，调速系统的调速精度越高
B. 静差率与调速范围有关
C. 静差率只与电动机的机械特性有关
D. 静差率是调速系统的重要性能指标之一
10. 电气传动系统中，常用的调速方法是基于改变（ ）
A. 电动机的极对数
B. 电源频率
C. 电动机的转差率
D. 以上都是

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（共10分）
答题要求：本大题共5小题，每空2分。

1. 直流电动机的调速方法有改变电枢回路电阻调速、改变励磁磁通调速和________________调速。
2. 三相异步电动机的调速方法有变极调速、变频调速和________________调速。
3. 电气传动系统稳定运行的条件是电动机的机械特性与负载特性有交点，且在交点处________________。
4. 直流电动机的制动方法有能耗制动、回馈制动、反接制动和________________制动。
5. 异步电动机变频调速时，基频以上调速应采用________________调速。

三、简答题（共20分）
答题要求：简要回答下列问题，每题10分。

1. 简述直流电动机改变电枢电压调速的特点。
2. 简述三相异步电动机变极调速的原理及优缺点。

四、分析题（共20分）
答题要求：阅读下列材料，回答问题。
材料：某三相异步电动机，额定功率为10kW，额定电压为380V，额定电流为20A，额定转速为1450r/min。现采用Y-Δ降压启动，启动电流为直接启动电流的1/3。已知直接启动电流为额定电流的6倍。
问题：
1. 计算该电动机直接启动时的启动电流。（5分）
2. 计算该电动机Y-Δ降压启动时的启动电流。（5分）
3. 分析Y-Δ降压启动的适用场合。（10分）

五、设计题（共20分）
答题要求：根据题目要求设计电气传动系统。
设计一个三相异步电动机调速系统，要求调速范围为10:1，调速平滑性好，能实现无级调速。画出系统原理图，并说明各部分的作用。

答案：
一、选择题
1. C
2. D
3. C
4. C
5. A
6. D
7. C
8. A
9. C
10. D

二、填空题
1.改变电枢电压
2.变转差率
3.电动机的机械特性硬度大于负载特性硬度
4.倒拉反接
5.恒功率

三、简答题
1. 改变电枢电压调速具有以下特点：调速范围宽，可实现无级调速；调速平滑性好；调速效率高；但需要专用的可调压电源设备，投资较大。
2. 变极调速原理：通过改变定子绕组的极对数来改变电动机的同步转速，从而实现调速。优点是设备简单、运行可靠、效率高；缺点是调速级数有限，调速范围小，平滑性差。

四、分析题
1. 直接启动电流：Iq = 6×20 = 120A。
2. Y-Δ降压启动电流：IqY = 1/3×120 = 40A。
3. Y-Δ降压启动适用于轻载或空载启动的场合，如小型机床、通风机、水泵等。它可以减小启动电流，降低对电网的冲击，但启动转矩也会相应减小。

五、设计题
系统原理图：采用变频调速系统，由变频器、电动机等组成。变频器将固定频率的交流电转换为可变频率的交流电，供给电动机。作用：变频器可根据需要调节输出频率，从而改变电动机的转速，实现无级调速。通过控制变频器的频率调节范围，可满足调速范围为10:1的要求。同时，变频器还具有良好的调速平滑性。