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2025年驱动电机期中试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）

1.下列哪种电机属于交流伺服电机的一种类型？()

A.有刷直流电机

B.无刷直流电机

C.永磁同步电机

D.步进电机

2.在直流电机中，电枢绕组通电后，在磁场中受到电磁力的作用产生转矩，这个转矩的方向取决于()。

A.电源电压的大小

B.电枢电流的方向和磁场方向

C.电机转速的高低

D.电机功率的大小

3.永磁同步电机（PMSM）与交流异步电机相比，其主要优点之一是()。

A.结构简单，成本较低

B.转矩密度高，效率高

C.对电网功率因数要求低

D.控制方式简单，易于实现精确定位

4.在交流电机的变频调速中，V/f控制方式通常用于()。

A.高性能伺服驱动系统

B.交流异步电机

C.永磁同步电机

D.直流电机

5.电机效率最高的工作点通常位于()。

A.额定负载点

B.空载点

C.额定电压、零电流点

D.额定电流、零转速点

6.下列哪种驱动器控制技术能够实现对电机磁场定向的精确控制，从而获得高动态响应和高效率？()

A.V/f控制

B.直接转矩控制（DTC）

C.矢量控制（FOC）

D.脉宽调制（PWM）控制

7.电机温升过高的主要原因是()。

A.环境温度过低

B.电机散热条件差

C.电源电压过高

D.电机长期空载运行

8.在电机驱动系统中，减速器的主要作用是()。

A.提高电机输出功率

B.增大电机输出转速

C.减小电机输出转速，增大输出扭矩

D.降低电机输入电压

9.电机反电动势的大小与()成正比。

A.电机功率

B.电机转速

C.电机磁通

D.电枢电流

10.选用电机时，需要考虑的主要因素不包括()。

A.额定转速

B.额定扭矩

C.额定电压

D.电机颜色

二、填空题（每小题2分，共20分。请将正确答案填在题后的横线上）

1.电机是将______能转换为______能的装置。

2.直流电机按照励磁方式不同，主要分为______式和______式两种。

3.永磁同步电机的定子绕组通常采用______相分布绕组。

4.交流异步电机的转差率s定义为______与______之差与______之比。

5.电机控制中的闭环控制是指系统的输出信号被______，并与给定量进行比较，根据误差进行______。

6.电机转矩的方向可以通过______定则来确定。

7.电机铭牌上的“额定功率”是指电机在______条件下运行时轴上输出的机械功率。

8.在电机驱动系统中，滤波器主要用于抑制______和______。

9.电机轴承常见的故障有______和______。

10.电机效率是指电机输出机械功率与输入电功率的______。

三、判断题（每小题2分，共10分。请将正确答案填在题后的括号内，正确的填“√”，错误的填“×”）

1.电机转子的转速总是低于定子旋转磁场的同步转速。（）

2.串励直流电机的启动转矩较大，适合作为电车、吊车等重载启动的电机。（）

3.交流异步电机的定子绕组和转子绕组都是交流绕组。（）

4.电机功率因数是指电机有功功率与视在功率的比值。（）

5.电机运行时，只要温度不超过最高允许值，温升越高越好。（）

四、简答题（每小题5分，共20分）

1.简述永磁同步电机（PMSM）的基本工作原理。

2.与有刷直流电机相比，无刷直流电机有哪些主要优点？

3.简述电机矢量控制（FOC）的基本思想。

4.分析影响电机效率的主要因素有哪些？

五、计算题（每小题10分，共30分）

1.一台三相交流异步电机，额定功率Pn=4.5kW，额定电压Un=380V（线电压），额定频率fn=50Hz，额定转速nN=1440r/min。试计算该电机的额定转矩TN（假设机械损耗和附加损耗忽略不计，电源线电压为正弦波）。

2.一台他励直流电机，额定电压Un=110V，额定电流In=20A，额定转速nN=1500r/min。电机的电枢电阻Ra=0.5Ω，电枢反电动势常数Ce=0.132V·s/rad