转速系列试题及完整答案

转速系列试题及完整答案

一、单选题

1.电动机的额定转速是指（）（1分）A.启动时的最大转速B.运行时的最高转速C.额定负载下的运行转速【答案】C【解析】额定转速是指电动机在额定负载下运行时的稳定转速

2.交流电机的同步转速取决于（）（1分）A.电源频率和电机极对数B.电源电压和电机功率C.电机转速和电源频率【答案】A【解析】同步转速n=60f/p，其中f是电源频率，p是电机极对数

3.直流电机中，改变磁通量可以（）（2分）A.改变电动势B.改变转矩C.改变转速【答案】B【解析】改变磁通量会直接影响电机的转矩

4.步进电机的主要特点是（）（1分）A.转速高B.响应速度快C.转速可调【答案】B【解析】步进电机的主要特点是响应速度快，定位精确

5.伺服电机的控制方式主要是（）（1分）A.电压控制B.电流控制C.磁场控制【答案】B【解析】伺服电机主要通过电流控制来实现精确的速度和位置控制

6.直流电机中，电枢电路的电阻增加会导致（）（2分）A.转速增加B.转速降低C.转矩增加【答案】B【解析】电枢电路电阻增加会使得电流减小，从而导致转速降低

7.交流电机中，绕线式异步电机的启动转矩比鼠笼式异步电机（）（1分）A.大B.小C.相同【答案】A【解析】绕线式异步电机通过外接电阻可以增加启动转矩

8.同步电机的额定功率是指（）（2分）A.输入功率B.输出功率C.视在功率【答案】B【解析】额定功率是指电机在额定工况下的输出功率

9.交流电机的转差率是指（）（1分）A.同步转速与实际转速之差B.同步转速与实际转速之比C.实际转速与同步转速之差【答案】A【解析】转差率s=n_s-n/n_s，其中n_s为同步转速，n为实际转速

10.直流电机中，励磁方式分为（）（2分）A.串励、并励、复励B.他励、自励C.串励、他励【答案】A【解析】直流电机的励磁方式包括串励、并励和复励三种

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些属于伺服电机的特点？（）A.响应速度快B.控制精度高C.转速范围宽D.功率密度大E.过载能力强【答案】A、B、C【解析】伺服电机的主要特点包括响应速度快、控制精度高和转速范围宽

2.交流电机中，以下哪些因素会影响同步转速？（）A.电源频率B.电机极对数C.负载大小D.电源电压E.电机励磁【答案】A、B【解析】同步转速n=60f/p，其中f是电源频率，p是电机极对数

3.直流电机中，以下哪些是励磁方式的分类？（）A.串励B.并励C.复励D.他励E.自励【答案】A、B、C、D、E【解析】直流电机的励磁方式包括串励、并励、复励、他励和自励

4.步进电机的主要应用领域包括（）A.机器人B.数控机床C.打印机D.纺织机械E.家用电器【答案】A、B、C、D、E【解析】步进电机广泛应用于机器人、数控机床、打印机、纺织机械和家用电器等领域

5.交流电机中，以下哪些是异步电机的类型？（）A.鼠笼式异步电机B.绕线式异步电机C.同步电机D.直流电机E.伺服电机【答案】A、B【解析】异步电机包括鼠笼式异步电机和绕线式异步电机

三、填空题

1.步进电机的步距角是指______与______之比【答案】角度位移；脉冲数（4分）

2.交流电机的转差率s=______【答案】n_s-n/n_s（4分）

3.直流电机中，电枢反应是指______对______的影响【答案】电枢磁场；主磁场（4分）

4.伺服电机的控制方式主要有______、______和______【答案】电压控制；电流控制；磁场控制（4分）

5.同步电机的额定功率是指______工况下的输出功率【答案】额定（4分）

四、判断题

1.两个同频率交流电相加，其相位差越大，合成电压越大（）（2分）【答案】（×）【解析】两个同频率交流电相加，合成电压的大小不仅取决于相位差，还取决于电压幅值

2.直流电机中，串励电机的启动转矩最大（）（2分）【答案】（√）【解析】串励电机的启动转矩较大，适合重载启动

3.交流电机的转差率在额定工况下为1（）（2分）【答案】（×）【解析】交流电机的转差率在额定工况下为

04.步进电机的步距角越小，控制精度越高（）（2分）【答案】（√）【解析】步进电机的步距角越小，控制精度越高

5.伺服电机的主要特点是响应速度快（）（2分）【答案】（√）【解析】伺服电机的主要特点是响应速度快，控制精度高

五、简答题

1.简述交流电机的转差率及其物理意义（5分）【答案】转差率是指同步转速与实际转速之差与同步转速的比值，用s表示其物理意义反映了异步电机转子的转动速度与同步转速的差距转差率s=n_s-n/n_s，其中n_s为同步转速，n为实际转速当s=0时，电机处于同步运行状态；当s0时，电机处于异步运行状态

2.简述直流电机的励磁方式及其特点（5分）【答案】直流电机的励磁方式包括他励、自励和串励三种他励是指励磁电流由外部电源提供，自励是指励磁电流由电机自身电枢电路提供，串励是指励磁绕组与电枢绕组串联不同励磁方式的特点如下-他励励磁电流独立于电枢电流，控制精度高-自励励磁电流与电枢电流相关，结构简单，但控制精度相对较低-串励启动转矩大，适用于重载启动，但转速调节范围较窄

3.简述步进电机的步距角及其影响因素（5分）【答案】步进电机的步距角是指每输入一个脉冲，电机转过的角度步距角的大小取决于电机的极对数、定子绕组的相数和分配方式步距角越小，控制精度越高，但响应速度相对较慢

六、分析题

1.分析交流电机在不同负载条件下的运行特性（10分）【答案】交流电机在不同负载条件下的运行特性如下-轻载电机转速接近同步转速，转差率较小，功率因数较低-额定负载电机转速接近同步转速，转差率较小，功率因数较高，效率较高-重载电机转速略低于同步转速，转差率较大，功率因数较低，效率有所下降

2.分析直流电机在不同励磁方式下的运行特性（10分）【答案】直流电机在不同励磁方式下的运行特性如下-串励启动转矩大，适用于重载启动，但转速调节范围较窄，空载转速过高-并励转速稳定，适用于恒速控制，但启动转矩较小-复励综合了串励和并励的特点，适用于需要较大启动转矩和稳定转速的场合

七、综合应用题

1.某交流电机额定功率为15kW，额定电压为380V，额定转速为1500r/min，电源频率为50Hz求该电机的极对数和同步转速（20分）【答案】同步转速n_s=60f/p，其中f=50Hz，n_s=1500r/min解得极对数p=60f/n_s=60×50/1500=2同步转速n_s=60f/p=60×50/2=1500r/min

2.某直流电机额定功率为10kW，额定电压为220V，额定电流为50A，电枢电路电阻为

0.5Ω，励磁电路电阻为50Ω求该电机的额定转矩和额定转速（25分）【答案】额定转矩T=9550P/n，其中P=10kW，n为额定转速电枢电路电压U_a=220V，电枢电流I_a=50A，电枢电路电阻R_a=

0.5Ω电枢电路电压平衡方程U_a=I_aR_a+E_a，其中E_a为反电动势额定工况下，反电动势E_a=U_a-I_aR_a=220-50×

0.5=195V额定转速n=E_a/Ceφ，其中Ce为电动势常数，φ为磁通量额定转矩T=9550P/n=9550×10/195=490r/min---完整标准答案

一、单选题

1.C

2.A

3.B

4.B

5.B

6.B

7.A

8.B

9.A

10.A

二、多选题

1.A、B、C

2.A、B

3.A、B、C、D、E

4.A、B、C、D、E

5.A、B

三、填空题

1.角度位移；脉冲数

2.n_s-n/n_s

3.电枢磁场；主磁场

4.电压控制；电流控制；磁场控制

5.额定

四、判断题

1.×

2.√

3.×

4.√

5.√

五、简答题

1.转差率是指同步转速与实际转速之差与同步转速的比值，用s表示其物理意义反映了异步电机转子的转动速度与同步转速的差距转差率s=n_s-n/n_s，其中n_s为同步转速，n为实际转速当s=0时，电机处于同步运行状态；当s0时，电机处于异步运行状态

2.直流电机的励磁方式包括他励、自励和串励三种他励是指励磁电流由外部电源提供，自励是指励磁电流由电机自身电枢电路提供，串励是指励磁绕组与电枢绕组串联不同励磁方式的特点如下-他励励磁电流独立于电枢电流，控制精度高-自励励磁电流与电枢电流相关，结构简单，但控制精度相对较低-串励启动转矩大，适用于重载启动，但转速调节范围较窄

3.步进电机的步距角是指每输入一个脉冲，电机转过的角度步距角的大小取决于电机的极对数、定子绕组的相数和分配方式步距角越小，控制精度越高，但响应速度相对较慢

六、分析题

1.交流电机在不同负载条件下的运行特性如下-轻载电机转速接近同步转速，转差率较小，功率因数较低-额定负载电机转速接近同步转速，转差率较小，功率因数较高，效率较高-重载电机转速略低于同步转速，转差率较大，功率因数较低，效率有所下降

2.直流电机在不同励磁方式下的运行特性如下-串励启动转矩大，适用于重载启动，但转速调节范围较窄，空载转速过高-并励转速稳定，适用于恒速控制，但启动转矩较小-复励综合了串励和并励的特点，适用于需要较大启动转矩和稳定转速的场合

七、综合应用题

1.同步转速n_s=60f/p，其中f=50Hz，n_s=1500r/min解得极对数p=60f/n_s=60×50/1500=2同步转速n_s=60f/p=60×50/2=1500r/min

2.额定转矩T=9550P/n，其中P=10kW，n为额定转速电枢电路电压U_a=220V，电枢电流I_a=50A，电枢电路电阻R_a=

0.5Ω电枢电路电压平衡方程U_a=I_aR_a+E_a，其中E_a为反电动势额定工况下，反电动势E_a=U_a-I_aR_a=220-50×

0.5=195V额定转速n=E_a/Ceφ，其中Ce为电动势常数，φ为磁通量额定转矩T=9550P/n=9550×10/195=490r/min。