专题四十三 直流电动机的调速（专项练习）河北省对口招生《电机与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

专题四十三 直流电动机的调速 一、填空题 1.直流电动机改变电枢回路电阻调速时，串联电阻增大，电机转速会_________。 答案：降低 解析：根据转速公式，电枢回路电阻增大→电枢电流减小→转速降低，两者变化趋势相反。 2.改变电枢端电压调速的核心是通过调节_________的大小，直接改变电机转速，其调速范围通常在_________以下。 答案：电枢端电压；基速 解析：电枢端电压是转速公式中的分子项，电压变化直接影响转速；电枢电压最高只能达到额定值（对应基速），因此调速范围限于基速以下。 3.改变励磁回路电阻调速的原理是：增大励磁回路电阻→_________减小→磁通Φ减小→电机转速_________。 答案：励磁电流；升高 解析：励磁回路电阻与励磁电流成反比（欧姆定律），电流减小导致磁通减小；由转速公式可知，磁通与转速成反比，因此转速升高。 4.三种调速方式中，调速平滑性最好的是_________调速。 答案：改变电枢端电压 解析：该方式可通过晶闸管等调压装置实现电压连续变化，进而使转速连续、平滑调节，平滑性优于通过分级调节电阻的其他两种方式。 5.改变电枢回路电阻调速的主要缺点是_________大，不适用于_________直流电动机。 答案：能量损耗；大容量 解析：串联电阻会通过P=I2R消耗大量电能，损耗大；大容量电机电枢电流大，损耗更严重，甚至烧毁电阻，因此不适用于大容量电机。 6.改变励磁回路电阻调速时，若励磁回路开路，会导致磁通Φ趋近于0，电机出现_________事故。 答案：飞车 解析：磁通趋近于0时，由转速公式可知，转速会急剧升高，即“飞车”，会严重损坏电机绕组和机械结构，是直流电机的致命故障。 7.改变电枢端电压调速时，为避免电机过载，电枢电压的调节范围应_________额定电压。 答案：小于或等于 解析：电枢电压超过额定电压会使电枢电流远超允许值，导致绕组过热烧毁，因此调节范围需控制在额定电压以内。 8.直流电动机采用改变励磁回路电阻调速时，其调速范围通常在_________以上，适用于需要_________转速的场合。 答案：基速；升高 解析：基速是额定电压、额定磁通下的转速，改变励磁回路电阻只能通过减小磁通升高转速（无法降低至基速以下），因此适用于需升高转速的场景。 9.改变电枢回路电阻调速的优点是_________简单，成本低，适用于_________范围调速的小型电机。 答案：设备；小 解析：该方式仅需串联可变电阻，设备结构简单；但电阻调节范围有限，只能实现小范围调速，因此适用于小型、小范围调速需求的电机（如小型风扇）。 10.改变电枢端电压调速的主要应用场景是_________直流电动机的_________范围调速。 答案：大容量；基速以下 解析：该方式损耗小、调速范围大且平滑，能满足大容量电机（如机床、轧钢机电机）在基速以下实现大范围调速的需求，是工业中常用的大容量电机调速方式。 二、判断题 1.改变电枢回路电阻调速时，串联电阻增大，电机转速降低。（ ） 答案：√ 解析：由转速公式可知，电枢回路电阻增大→电枢电流减小→转速降低，该表述正确。 2.改变电枢端电压调速可实现基速以上的大范围调速。（ ） 答案：× 解析：电枢端电压最高只能达到额定电压（对应基速），无法超过额定电压，因此调速范围仅限于基速以下，不能实现基速以上调速，该表述错误。 3.增大励磁回路电阻，会使直流电动机磁通减小，转速升高。（ ） 答案：√ 解析：励磁回路电阻增大→励磁电流减小→磁通减小；由转速公式可知，磁通与转速成反比，因此转速升高，该表述正确。 4.改变电枢回路电阻调速的优点是能量损耗小，适用于大容量电机。（ ） 答案：× 解析：该调速方式串联电阻会产生大量损耗，且大容量电机电枢电流大，损耗更严重，不适用于大容量电机，该表述错误。 5.改变电枢端电压调速的平滑性优于改变励磁回路电阻调速。（ ） 答案：√ 解析：改变电枢端电压调速可通过调压装置实现电压连续变化，转速平滑；改变励磁回路电阻调速通常分级调节电阻，平滑性差，该表述正确。 6.励磁回路开路会导致直流电动机转速急剧降低，电机停转。（ ） 答案：× 解析：励磁回路开路→励磁电流为0→磁通趋近于0；由转速公式可知，转速会急剧升高（飞车），而非降低停转，该表述错误。 7.改变励磁回路电阻调速适用于需要基速以下调速的场合。（ ） 答案：× 解析：该调速方式只能通过减小磁通升高转速（超过基速），无法降低转速至基速以下，适用于基速以上调速，该表述错误。 8.改变电枢端电压调速时，电枢电压超过额定值会导致电枢电流过大，烧毁绕组。（ ） 答案：√ 解析：电枢电压超过额定值→电枢电流远超允许值→绕组过热烧毁，该表述正确。 9.改变电枢回路电阻调速时，转速随负载变化的稳定性较好。（ ） 答案：× 解析：负载变化会导致电枢电流变化，进而使电阻分压变化，电枢实际电压波动大，转速随负载变化明显（转速降落大），稳定性差，该表述错误。 10.改变励磁回路电阻调速的能量损耗主要来自电枢回路电阻。（ ） 答案：× 解析：该调速方式的损耗主要是励磁回路电阻的铜损耗，与电枢回路电阻无关，该表述错误。 三、选择题 1.直流电动机调速的核心是改变电机的（ ） A. 电源频率 B. 转速 C. 励磁绕组匝数 D. 电枢绕组匝数 答案：B 解析：调速的定义即通过特定方式改变电机的转速，以满足不同工况需求；A选项电源频率与直流电机无关，C、D选项改变绕组匝数属于结构改造，非调速方式。 2.改变电枢回路电阻调速时，若串联的电阻增大，电机转速会（ ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 先升高后降低 答案：B 解析：根据转速公式，电枢回路电阻增大时，电枢电流减小，转速n随之降低。 3.下列属于改变电枢回路电阻调速特点的是（ ） A. 调速范围大 B. 能量损耗小 C. 仅适用于小范围调速 D. 可实现平滑调速 答案：C 解析：改变电枢回路电阻调速通过电阻分压调节转速，电阻调节范围有限，仅适用于小范围调速；A、D是改变电枢端电压调速的特点，B是改变励磁回路电阻调速的特点。 4.某机床需实现大范围、连续平滑的转速调节，应选择的调速方式是（ ） A. 改变电枢回路电阻调速 B. 改变电枢端电压调速 C. 改变励磁回路电阻调速 D. 以上三种均可 答案：B 解析：改变电枢端电压调速可通过晶闸管调压等方式实现电压连续变化，进而实现大范围、平滑的转速调节，满足机床对调速精度的需求；A、C调速范围较小或平滑性差。 5.改变电枢端电压调速时，若电枢端电压降低，电机转速会（ ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 急剧升高（飞车） 答案：B 解析：由转速公式可知，电枢端电压U是分子项，U降低会直接导致转速n降低，且两者变化趋势一致。 6.改变励磁回路电阻调速的原理是通过改变（ ）来调节转速 A. 电枢电流大小 B. 励磁电流大小 C. 电枢端电压 D. 电枢回路电阻 答案：B 解析：改变励磁回路电阻时，会改变励磁电流，进而改变励磁磁通Φ；根据转速公式，Φ变化会反向影响转速n，这是该调速方式的核心原理。 7.下列操作中，会使直流电动机转速升高的是（ ） A. 增大电枢回路串联电阻 B. 降低电枢端电压 C. 增大励磁回路电阻 D. 减小励磁回路电阻 答案：C 解析：增大励磁回路电阻→励磁电流If减小→磁通Φ减小；由转速公式可知，Φ减小会使转速n升高；A、B会使转速降低，D会使Φ增大、转速降低。 8.改变电枢回路电阻调速时，电阻消耗的能量属于（ ） A. 有用功 B. 额外损耗 C. 励磁损耗 D. 铁损耗 答案：B 解析：串联电阻的作用是分压限流以调节转速，电阻本身会通过P=I2R消耗电能，这部分能量未转化为电机的机械功，属于额外损耗；A选项有用功是驱动负载的能量，C、D与串联电阻无关。 9.改变电枢端电压调速时，其调速范围通常在（ ） A. 基速（额定转速）以下 B. 基速以上 C. 仅额定转速 D. 任意转速范围 答案：A 解析：改变电枢端电压调速时，电压最高只能达到额定电压（对应基速），无法超过额定电压，因此调速范围仅限于基速以下；基速以上调速需通过改变励磁回路电阻实现。 10.下列调速方式中，不适用于大容量直流电动机的是（ ） A. 改变电枢回路电阻调速 B. 改变电枢端电压调速 C. 改变励磁回路电阻调速 D. 以上三种均适用 答案：A 解析：大容量电机电枢电流大，改变电枢回路电阻调速时，电阻会因P=I2R产生大量热量，能量损耗大且易烧毁电阻，因此不适用于大容量电机；B、C损耗较小，更适用。 11.改变励磁回路电阻调速时，若励磁回路电阻过小，会导致（ ） A. 磁通Φ增大，转速降低 B. 磁通Φ减小，转速升高 C. 磁通Φ增大，转速升高 D. 磁通Φ减小，转速降低 答案：A 解析：励磁回路电阻过小→励磁电流I_f增大→磁通Φ增大；由转速公式可知，Φ增大时，转速n会降低。 12.某直流电动机采用改变电枢端电压调速，若需提高转速，应（ ） A. 增大电枢端电压（不超过额定值） B. 减小电枢端电压 C. 增大电枢回路电阻 D. 增大励磁回路电阻 答案：A 解析：改变电枢端电压调速时，转速与电压成正比（在额定电压范围内），因此提高转速需增大电枢端电压，但不能超过额定电压，避免电机过载。 13.改变电枢回路电阻调速的优点是（ ） A. 调速平滑 B. 设备简单 C. 能量损耗小 D. 调速范围大 答案：B 解析：该调速方式仅需在电枢回路串联一个可变电阻，无需复杂设备，优点是设备简单；A、D是改变电枢端电压调速的优点，C是改变励磁回路电阻调速的优点。 14.下列关于改变励磁回路电阻调速的说法，错误的是（ ） A. 调速范围较小 B. 能量损耗大 C. 通常用于基速以上调速 D. 转速随负载变化较明显 答案：B 解析：改变励磁回路电阻调速仅改变励磁电流，励磁回路功率较小，能量损耗小；A、C、D均为该调速方式的正确特点。 15.直流电动机采用改变电枢回路电阻调速时，若电阻突然短路，会导致（ ） A. 转速降低 B. 转速急剧升高 C. 电流减小 D. 电机停转 答案：B 解析：电阻短路→电枢回路总电阻骤减→电枢电流骤增；由转速公式可知，电阻减小会使转速升高，且短路时电阻趋近于0，转速会急剧升高。 16.改变电枢端电压调速通常需要配套的设备是（ ） A. 可变电阻 B. 调压装置（如晶闸管） C. 变压器 D. 熔断器 答案：B 解析：需通过调压装置（如晶闸管调压电路）实现电枢端电压的连续、平滑调节，以满足调速需求；A是改变电枢回路电阻调速的设备，C、D与调压无直接关联。 17.下列情况中，适合采用改变励磁回路电阻调速的是（ ） A. 小型风扇电机小范围调速 B. 机床主轴大范围平滑调速 C. 大型水泵电机基速以上调速 D. 家用小功率电机低速调速 答案：C 解析：改变励磁回路电阻调速适用于基速以上的小范围调速，大型水泵电机若需提高转速（超过基速），可采用该方式；A适合改变电枢回路电阻调速，B适合改变电枢端电压调速，D适合改变电枢回路电阻调速。 18.改变电枢回路电阻调速时，转速随负载的变化会（ ） A. 非常明显（转速降落大） B. 不明显（转速稳定） C. 完全不变 D. 随机变化 答案：A 解析：负载增大时，电枢电流增大，电阻分压增大，电枢两端实际电压降低，导致转速明显下降，即转速降落大，这是该调速方式的缺点之一。 19.改变电枢端电压调速的优点是（ ） A. 设备成本低 B. 能量损耗小 C. 仅需串联电阻 D. 调速范围小 答案：B 解析：该调速方式无额外串联电阻的损耗，能量主要转化为机械功，损耗小；A、C是改变电枢回路电阻调速的特点，D是缺点。 20.若直流电动机励磁回路电阻增大，其输出转矩会（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小 答案：B 解析：励磁回路电阻增大→励磁电流减小→磁通Φ减小；输出转矩T=CTΦ Ia，Φ减小会导致转矩T减小（假设电枢电流不变）。 21.改变电枢回路电阻调速时，若要使转速降低，应（ ） A. 减小串联电阻 B. 增大串联电阻 C. 升高电枢电压 D. 减小励磁回路电阻 答案：B 解析：由转速公式可知，增大电枢回路串联电阻会使电枢电流减小，转速降低；A会使转速升高，C、D与该调速方式无关。 22.下列调速方式中，调速平滑性最好的是（ ） A. 改变电枢回路电阻调速 B. 改变电枢端电压调速 C. 改变励磁回路电阻调速 D. 三种平滑性相同 答案：B 解析：改变电枢端电压调速可通过调压装置实现电压连续变化，进而使转速连续、平滑调节，平滑性最好；A、C通常通过分级调节电阻实现，平滑性较差。 23.改变励磁回路电阻调速时，若励磁电流过小，可能导致（ ） A. 电机停转 B. 转速过低 C. 转速急剧升高（飞车） D. 电流过小 答案：C 解析：励磁电流过小→磁通Φ过小；由转速公式可知，Φ趋近于0时，转速会急剧升高，即“飞车”，严重损坏电机。 24.某小型直流玩具电机需小范围调速，成本要求低，应选择（ ） A. 改变电枢回路电阻调速 B. 改变电枢端电压调速 C. 改变励磁回路电阻调速 D. 以上三种均可 答案：A 解析：小型玩具电机容量小，小范围调速需求可通过串联简单可变电阻实现，设备成本低，符合要求；B、C设备成本较高，无需采用。 25.改变电枢端电压调速时，电枢电压的调节范围应（ ） A. 大于额定电压 B. 等于额定电压 C. 小于或等于额定电压 D. 无限制 答案：C 解析：电枢电压超过额定电压会导致电枢电流过大，烧毁绕组，因此调节范围需小于或等于额定电压，对应转速范围在基速以下。 四、简答题 1.某小型直流风扇电机需小范围调速，成本要求低，应选择哪种调速方式？说明理由。 答案：应选择改变电枢回路电阻调速。理由：①小型风扇电机容量小、调速需求为小范围，该方式通过串联简单可变电阻即可实现，无需复杂设备，成本低，符合“成本要求低”的需求；②虽该方式有能量损耗，但小型电机电流小，损耗可忽略，且无需大范围、高精度调速，能满足风扇的使用需求。 2.为什么改变励磁回路电阻调速通常用于基速以上调速，而不能用于基速以下调速？ 答案：①基速定义：基速是直流电机在额定电枢电压、额定励磁磁通下的额定转速；②调速原理限制：改变励磁回路电阻调速仅通过改变励磁磁通Φ调节转速，根据转速公式，磁通与转速成反比；③实际调节范围：励磁磁通Φ最大只能达到额定磁通（对应基速），无法超过额定磁通（否则励磁电流过大，烧毁励磁绕组），因此只能通过减小磁通升高转速（超过基速），无法通过增大磁通降低转速至基速以下。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题四十三 直流电动机的调速 一、填空题 1.直流电动机改变电枢回路电阻调速时，串联电阻增大，电机转速会_________。 2.改变电枢端电压调速的核心是通过调节_________的大小，直接改变电机转速，其调速范围通常在_________以下。 3.改变励磁回路电阻调速的原理是：增大励磁回路电阻→_________减小→磁通Φ减小→电机转速_________。 4.三种调速方式中，调速平滑性最好的是_________调速。 5.改变电枢回路电阻调速的主要缺点是_________大，不适用于_________直流电动机。 6.改变励磁回路电阻调速时，若励磁回路开路，会导致磁通Φ趋近于0，电机出现_________事故。 7.改变电枢端电压调速时，为避免电机过载，电枢电压的调节范围应_________额定电压。 8.直流电动机采用改变励磁回路电阻调速时，其调速范围通常在_________以上，适用于需要_________转速的场合。 9.改变电枢回路电阻调速的优点是_________简单，成本低，适用于_________范围调速的小型电机。 10.改变电枢端电压调速的主要应用场景是_________直流电动机的_________范围调速。 二、判断题 1.改变电枢回路电阻调速时，串联电阻增大，电机转速降低。（ ） 2.改变电枢端电压调速可实现基速以上的大范围调速。（ ） 3.增大励磁回路电阻，会使直流电动机磁通减小，转速升高。（ ） 4.改变电枢回路电阻调速的优点是能量损耗小，适用于大容量电机。（ ） 5.改变电枢端电压调速的平滑性优于改变励磁回路电阻调速。（ ） 6.励磁回路开路会导致直流电动机转速急剧降低，电机停转。（ ） 7.改变励磁回路电阻调速适用于需要基速以下调速的场合。（ ） 8.改变电枢端电压调速时，电枢电压超过额定值会导致电枢电流过大，烧毁绕组。（ ） 9.改变电枢回路电阻调速时，转速随负载变化的稳定性较好。（ ） 10.改变励磁回路电阻调速的能量损耗主要来自电枢回路电阻。（ ） 三、选择题 1.直流电动机调速的核心是改变电机的（ ） A. 电源频率 B. 转速 C. 励磁绕组匝数 D. 电枢绕组匝数 2.改变电枢回路电阻调速时，若串联的电阻增大，电机转速会（ ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 先升高后降低 3.下列属于改变电枢回路电阻调速特点的是（ ） A. 调速范围大 B. 能量损耗小 C. 仅适用于小范围调速 D. 可实现平滑调速 4.某机床需实现大范围、连续平滑的转速调节，应选择的调速方式是（ ） A. 改变电枢回路电阻调速 B. 改变电枢端电压调速 C. 改变励磁回路电阻调速 D. 以上三种均可 5.改变电枢端电压调速时，若电枢端电压降低，电机转速会（ ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 急剧升高（飞车） 6.改变励磁回路电阻调速的原理是通过改变（ ）来调节转速 A. 电枢电流大小 B. 励磁电流大小 C. 电枢端电压 D. 电枢回路电阻 7.下列操作中，会使直流电动机转速升高的是（ ） A. 增大电枢回路串联电阻 B. 降低电枢端电压 C. 增大励磁回路电阻 D. 减小励磁回路电阻 8.改变电枢回路电阻调速时，电阻消耗的能量属于（ ） A. 有用功 B. 额外损耗 C. 励磁损耗 D. 铁损耗 9.改变电枢端电压调速时，其调速范围通常在（ ） A. 基速（额定转速）以下 B. 基速以上 C. 仅额定转速 D. 任意转速范围 10.下列调速方式中，不适用于大容量直流电动机的是（ ） A. 改变电枢回路电阻调速 B. 改变电枢端电压调速 C. 改变励磁回路电阻调速 D. 以上三种均适用 11.改变励磁回路电阻调速时，若励磁回路电阻过小，会导致（ ） A. 磁通Φ增大，转速降低 B. 磁通Φ减小，转速升高 C. 磁通Φ增大，转速升高 D. 磁通Φ减小，转速降低 12.某直流电动机采用改变电枢端电压调速，若需提高转速，应（ ） A. 增大电枢端电压（不超过额定值） B. 减小电枢端电压 C. 增大电枢回路电阻 D. 增大励磁回路电阻 13.改变电枢回路电阻调速的优点是（ ） A. 调速平滑 B. 设备简单 C. 能量损耗小 D. 调速范围大 14.下列关于改变励磁回路电阻调速的说法，错误的是（ ） A. 调速范围较小 B. 能量损耗大 C. 通常用于基速以上调速 D. 转速随负载变化较明显 15.直流电动机采用改变电枢回路电阻调速时，若电阻突然短路，会导致（ ） A. 转速降低 B. 转速急剧升高 C. 电流减小 D. 电机停转 16.改变电枢端电压调速通常需要配套的设备是（ ） A. 可变电阻 B. 调压装置（如晶闸管） C. 变压器 D. 熔断器 17.下列情况中，适合采用改变励磁回路电阻调速的是（ ） A. 小型风扇电机小范围调速 B. 机床主轴大范围平滑调速 C. 大型水泵电机基速以上调速 D. 家用小功率电机低速调速 18.改变电枢回路电阻调速时，转速随负载的变化会（ ） A. 非常明显（转速降落大） B. 不明显（转速稳定） C. 完全不变 D. 随机变化 19.改变电枢端电压调速的优点是（ ） A. 设备成本低 B. 能量损耗小 C. 仅需串联电阻 D. 调速范围小 20.若直流电动机励磁回路电阻增大，其输出转矩会（ ） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小 21.改变电枢回路电阻调速时，若要使转速降低，应（ ） A. 减小串联电阻 B. 增大串联电阻 C. 升高电枢电压 D. 减小励磁回路电阻 22.下列调速方式中，调速平滑性最好的是（ ） A. 改变电枢回路电阻调速 B. 改变电枢端电压调速 C. 改变励磁回路电阻调速 D. 三种平滑性相同 23.改变励磁回路电阻调速时，若励磁电流过小，可能导致（ ） A. 电机停转 B. 转速过低 C. 转速急剧升高（飞车） D. 电流过小 24.某小型直流玩具电机需小范围调速，成本要求低，应选择（ ） A. 改变电枢回路电阻调速 B. 改变电枢端电压调速 C. 改变励磁回路电阻调速 D. 以上三种均可 25.改变电枢端电压调速时，电枢电压的调节范围应（ ） A. 大于额定电压 B. 等于额定电压 C. 小于或等于额定电压 D. 无限制 四、简答题 1.某小型直流风扇电机需小范围调速，成本要求低，应选择哪种调速方式？说明理由。 2.为什么改变励磁回路电阻调速通常用于基速以上调速，而不能用于基速以下调速？ 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