2025年高职电气自动化技术（电机控制）试题及答案.doc

2025年高职电气自动化技术（电机控制）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40分）
每题5分，从每题给出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 直流电动机的调速方法中，能实现无级调速且调速性能较好的是（ ）
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. 三相异步电动机的旋转磁场的转速由（ ）决定。
A. 电源电压
B. 磁极对数
C. 负载大小
D. 电源频率和磁极对数
3. 他励直流电动机的机械特性是（ ）
A. 硬特性
B. 软特性
C. 绝对硬特性
D. 绝对软特性
4. 对于直流电动机，当电枢回路中串入电阻后，其机械特性曲线（ ）
A. 变软
B. 变硬
C. 不变
D. 先变硬后变软
5. 三相异步电动机在额定负载下运行时，其转差率一般在（ ）范围内。
A. 0.01 - 0.06
B. 0.06 - 0.1
C. 0.1 - 0.2
D. 0.2 - 0.3
6. 一台三相异步电动机，其铭牌上标明额定电压为380/220V，其接法应是（ ）
A. Y/Δ
B. Δ/Y
C. Y/Y
D. Δ/Δ
7. 直流电动机的电磁转矩是驱动性质的转矩，它的方向与（ ）方向相反。
A. 电枢电流
B. 励磁电流
C. 转速
D. 电源电压
8. 异步电动机的最大转矩与（ ）有关。
A. 电源电压
B. 转子电阻
C. 定子电阻
D. 电源频率

第II卷（非选择题，共60分）
9. （10分）简述直流电动机的调速方法及其特点。
10. （10分）说明三相异步电动机的工作原理。
11. （15分）一台他励直流电动机，额定功率PN = 22kW，额定电压UN = 220V，额定电流IN = 115A，额定转速nN = 1500r/min，电枢回路电阻Ra = 0.1Ω。求：
（1）电动机的额定电磁转矩TN；
（2）电动机的理想空载转速n0；
（3）电动机的调速范围D = 2时，采用电枢回路串电阻调速，计算串入的电阻值R。
12. （15分）有一台三相异步电动机，其额定数据如下：PN = 10kW，UN = 380V，IN = 21.5A，nN = 1450r/min，cosφN = 0.88，试求：
（1）电动机的额定效率ηN；
（2）电动机的额定转差率sN；
（3）电动机的磁极对数p。
13. （10分）材料：某工厂有一台三相异步电动机，经常出现启动困难的现象。经检查发现，电动机的定子绕组有部分短路。
问题：分析定子绕组短路对电动机启动性能的影响，并提出解决措施。

答案：
1. C
2. D
3. A
4. A
5. A
6. A
7. C
8. A
9. 直流电动机的调速方法主要有：改变电枢回路电阻调速，特点是调速范围窄、能耗大、稳定性差；改变励磁磁通调速，调速范围较宽，但只能弱磁升速；改变电枢电压调速，能实现无级调速、调速性能好、效率高。
10. 三相异步电动机的工作原理是：定子三相对称绕组通入三相对称电流，产生旋转磁场，旋转磁场切割转子导体，在转子导体中产生感应电动势和感应电流，感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，驱动转子旋转。
11. （1）TN = 9.55PN / nN = 9.55×22000 / 1500 = 140.37N·m；（2）n0 = UN / CeΦ，Ce = UN / (nN + Δn)，Δn = INRa / CeΦ，先求Ce = 220 / (1500 + 115×0.1 / Ce)，解得Ce = 0.137，n0 = 220 / 0.137 = 1591.24r/min；（3）D = n0 / nmin，nmin = n0 / D = 1591.24 / 2 = 795.62r/min，nmin = UN / (CeΦ + IaR)，Ia = IN，R = (UN / CeΦ - nmin) / IN - Ra = (220 / 0.137 - 795.62) / 115 - 0.1 = 0.93Ω。
12. （1）ηN = PN / (√3UNINcosφN) = 10000 / (√3×380×21.5×0.88) = 88.5%；（2）sN = (n1 - nN) / n1，n1 = 1500r/min（同步转速），sN = (1500 - 1450) / 1500 = 0.033；（3）p = 60f / n1，f = 50Hz，p = 60×50 / 1500 = p = 2。
13. 定子绕组短路会使电动机的启动电流增大，启动转矩减小，导致启动困难。解决措施：检查短路绕组，找出短路点进行修复；若短路严重，需更换定子绕组；同时检查电动机的其他部件，确保无其他故障影响启动性能。