2025年大学（机械电子工程）机电传动控制测试题及答案.doc

2025年大学（机械电子工程）机电传动控制测试题及答案

（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. 机电传动系统中，电动机的输出功率与负载功率的关系是（ ）
A. 电动机输出功率始终大于负载功率
B. 电动机输出功率始终小于负载功率
C. 电动机输出功率应等于负载功率
D. 视具体情况而定
2. 直流电动机的调速方法中，能实现无级调速的是（ ）
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. 以上都不能
3. 三相异步电动机的旋转磁场转速与（ ）有关。
A. 电源频率和磁极对数
B. 电源电压
C. 电机的负载
D. 电机的功率
4. 下列哪种制动方式不属于电气制动（ ）
A. 能耗制动
B. 反接制动
C. 机械制动
D. 回馈制动
5. 异步电动机的转差率s的计算公式为（ ）
A. s=(n0 - n)/n0
B. s=(n - n0)/n0
C. s=n0/n
D. s=n/n0
6. 机电传动系统稳定运行的充分必要条件是（ ）
A. 电动机的机械特性与负载特性有交点
B. 电动机的机械特性硬度大于负载特性硬度
C. 电动机的机械特性硬度小于负载特性硬度
D. 电动机的机械特性与负载特性有交点，且在交点处电动机的机械特性硬度小于负载特性硬度
7. 直流电动机的电枢电动势表达式为（ ）
A. Ea = CeaΦn
B. Ea = CebΦn
C. Ea = CeaIn
D. Ea = CebIn
8. 三相异步电动机的定子绕组通入三相交流电后，产生的磁场是（ ）
A. 恒定磁场
B. 脉动磁场
C. 旋转磁场
D. 交变磁场
9. 对于恒转矩负载，异步电动机调压调速应采用（ ）调速方式。
A. 转子回路串电阻
B. 改变电源频率
C. 改变定子电压
D. 改变磁极对数
10. 步进电动机的步距角大小与（ ）有关。
A. 电源频率
B. 通电方式
C. 电机的相数
D. 以上都是

第II卷（非选择题 共70分）
11. （10分）简述机电传动系统中的能量转换过程。
12. （15分）分析直流电动机的调速方法及其优缺点。
13. （15分）说明三相异步电动机的工作原理。
14. （15分）材料：某生产线上的三相异步电动机，额定功率为10kW，额定电压为380V，额定转速为970r/min，现因生产需要，要求电动机在50Hz电源下实现调速运行。已知电动机的负载为恒转矩负载。
问题：请设计一种合适的调速方案，并说明理由。
15. （15分）材料：有一台直流电动机，其铭牌数据如下：额定功率Pn = 22kW，额定电压Un = 220V，额定电流In = 115A，额定转速n = 1500r/min。
问题：计算该电动机的额定效率。

答案：
1. C
2. C
3. A
4. C
5. A
6. D
7. A
8. C
9. C
10. D
11. 机电传动系统中，电能首先转换为电动机的机械能，电动机带动工作机构运转，工作机构将机械能用于对生产对象进行加工或搬运等操作，在这个过程中，机械能又会因为摩擦、克服阻力等因素部分转换为热能等其他形式的能量。
12. 直流电动机调速方法有：改变电枢回路电阻调速，优点是简单易行，缺点是调速范围小、能耗大；改变励磁磁通调速，优点是调速平滑，缺点是调速范围有限；改变电枢电压调速，优点是调速范围宽、平滑性好、能耗低，缺点是需要专用电源设备。
13. 三相异步电动机定子绕组通入三相交流电后，产生旋转磁场。转子导体在旋转磁场中切割磁力线，产生感应电动势和感应电流。根据电磁力定律，载流导体在磁场中受到电磁力作用，从而使转子产生电磁转矩，驱动转子旋转。
14. 可采用变频调速方案。因为负载为恒转矩负载，变频调速能实现平滑调速，调速范围宽，效率高，能满足生产需要且性能优越。通过改变电源频率，可方便地调节电动机转速，适应不同工况要求。
15. 电动机的额定效率η = Pn/(UnIn)×100% = 22000/(220×115)×100%≈87% 。