1、
2025年高职电气自动化技术（直流调速系统）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）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共8题，每题5分)
1. 直流调速系统中，改变电枢电压调速时，电动机的机械特性（ ）。
A. 变软 B. 变硬 C. 不变 D. 不确定
2. 直流电动机调速方法中，属于恒转矩调速的是（ ）。
A. 弱磁调速 B. 电枢串电阻调速 C. 改变电枢电压调速 D. B和C
3. 直流调速系统中，静差率与调速范围的
2、关系是（ ）。
A. 静差率越大，调速范围越大 B. 静差率越小，调速范围越大
C. 两者无关 D. 不确定
4. 直流电动机采用降压调速时，其转速（ ）。
A. 只能上调 B. 只能下调 C. 可上调可下调 D. 不确定
5. 直流调速系统中，电流截止负反馈环节的作用是（ ）。
A. 限制电枢电流的最大值 B. 提高系统的调速范围
C. 改善系统的动态性能 D. 以上都不对
6. 直流电动机调速时，若要求调速范围大，平滑性好，能耗小，则应采用（ ）。
A. 电枢串电阻调速 B. 弱磁调速 C. 改变电枢电压调速 D. 以上都可以
7. 直流调速
3、系统中，转速负反馈调速系统的调速精度取决于（ ）。
A. 给定电压的精度 B. 反馈检测的精度
C. 放大器的放大倍数 D. 以上都是
8. 直流电动机在额定负载下运行时，若降低电枢电压调速，则电动机的转速（ ）。
A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 不确定
第 II 卷（非选择题，共60分）
9. 简答题：简述直流调速系统中转速负反馈调速系统的工作原理。(10分)
10. 简答题：直流电动机有哪几种调速方法？各有什么特点？(15分)
11. 计算题：一台他励直流电动机，额定功率PN = 10kW，额定电压UN = 220V，额定电流IN = 53.8
4、A，额定转速nN = 1500r/min，电枢电阻Ra = 0.4Ω。试求：
（1）电动机的额定输出转矩TN；
（2）电动机的理想空载转速n0；
（3）电动机在额定负载下运行时的转速降Δn。(15分)
12. 分析题：材料：某直流调速系统采用转速负反馈调速，当负载转矩增大时，系统的转速出现了下降。
问题：请分析出现这种现象的原因，并说明如何解决。(10分)
13. 设计题：设计一个直流调速系统，要求调速范围D = 10，静差率s ≤ 5%，电动机参数为：PN = 2.2kW，UN = 220V，IN = 12.5A，nN = 1500r/min，Ra = 1.5Ω。(20分)
5、
答案：
1. B
2. D
3. B
4. B
5. A
6. C
7. D
8. B
9. 转速负反馈调速系统的工作原理是：将电动机的转速检测出来，通过反馈电路与给定转速进行比较，得到转速偏差信号。该偏差信号经过放大器放大后，控制晶闸管整流器的输出电压，从而改变电动机的电枢电压，实现对电动机转速的自动调节。当电动机转速下降时，反馈电压减小，偏差信号增大，整流器输出电压升高，电动机转速回升；反之，当电动机转速升高时，反馈电压增大，偏差信号减小，整流器输出电压降低，电动机转速下降。
10. 直流电动机的调速方法有：电枢串电阻调速、弱磁调速、改变电枢电压调速。
电枢串电阻调
6、速特点：设备简单，操作方便，但调速电阻上消耗电能大，调速范围小，机械特性变软。
弱磁调速特点：调速范围较大，能平滑调速，但只能上调转速，最高转速受换向条件等限制。
改变电枢电压调速特点：调速范围大，平滑性好，能耗小，是性能较好的调速方法。
11. （1）TN = 9550PN / nN = 9550×10 / 1500 = 63.7N·m
（2）n0 = UN / CeΦ，Ce = UN / (nN + ΔnN)，ΔnN = INRa / Ce，联立可得n0 = 1607r/min
（3）Δn = INRa / Ce = 53.8×0.4 / 0.144 = 150r/min
12
7、 原因：负载转矩增大时，电枢电流增大，电枢电阻上的压降增大，导致电动机转速下降。解决方法：可以通过增加转速负反馈的增益来提高系统的调速精度，或者采用电流截止负反馈等措施来限制电枢电流的过大增加，从而减小转速降，稳定转速。
13. 首先计算电动机的额定电枢电动势：EaN = UN - INRa = 220 - 12.5×1.5 = 2(1)V。然后根据调速范围和静差率要求计算调速系统的开环放大倍数K。再选择合适的调节器和反馈电路等组成调速系统。具体设计过程如下：根据调速范围D = 10，静差率s ≤ 5%，计算出系统的开环放大倍数K。根据电动机参数计算出电枢电阻Ra等。选择合适的晶闸管整流器作为调速装置。设计转速负反馈电路，将转速信号反馈到输入端与给定信号比较。通过调整调节器参数等，使系统满足调速范围和静差率要求。
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
