第3卷 三相异步电动机的调速 重庆市（高职分类考试）《电机与电气控制技术》（机工版·第二版） 单元过关卷

重庆市（高职分类考试）电气技术类 《电机与电气控制技术》（机工版·第二版） 三相异步电动机的调速 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 对于一台电动机，固定电压、固定电流下，其输出的转速与电机的参数有关。以下哪个参数会直接影响电机的输出转速（ ） A. 电机的定子电阻 B. 电机的铭牌功率 C. 电机的极数 D. 电机的励磁电流 【答案】C 【解析】电机的输出转速与电机的参数有关，其中，影响电机输出转速的一个重要参数是电机的极数。 2. 三相异步电动机的转速和电源频率成______关系。（ ） A. 正比 B. 反比 C. 正相关 D. 无关 【答案】B 【解析】三相异步电动机的转速和电源频率成反比关系。 3. 改变异步电动机的磁极对数，可以改变其______，从而使电动机在某一负载下的稳定运行转速发生变化，达到调速目的。（ ） A. 电流 B. 电阻 C. 异步转速 D. 同步转速 【答案】D 【解析】改变异步电动机的磁极对数，可以改变其同步转速，从而使电动机在某一负载下的稳定运行转速发生变化，达到调速目的。 4. 三相异步电动机采用变极调速时，其调速原理是改变（ ） A. 电源频率 B. 磁极对数 p C. 转差率 s D. 定子电压 【答案】B 【解析】变极调速通过改变定子绕组接线方式，调整磁极对数 p（如 2 极变 4 极），由 p 可知，p 增大则 降低，实现调速；A 是变频调速，C 是串电阻调速，D 是降压调速，错误。 5. 三相异步电动机的调速控制是指（ ） A. 改变电动机供电频率 B. 改变电动机供电电压 C. 控制电动机的启动时间和启动电流 D. 控制电动机的转速 【答案】D 【解析】三相异步电动机的调速控制是通过控制电动机的转速来实现对电动机的调速。 6. 绕线型三相异步电动机的调速控制主要是通过改变什么来实现？（ ） A. 输入电压的电压 B. 输入电压的频率 C. 转子电阻的阻值 D. 定子电阻的阻值 【答案】B 【解析】绕线型三相异步电动机的调速控制主要是通过改变输入电源的频率来实现的。 7. 多速异步电动机调速控制电路是通过改变电动机的哪个参数来实现电机的调速（ ） A. 电压 B. 电流 C. 频率 D. 转矩 【答案】C 【解析】多速异步电动机的调速控制，核心是通过改变供电频率来改变同步转速，从而实现电机转速调节。 【详解】 异步电动机的转速公式为：n = 60f (1-s)/p，其中频率 f 是影响转速的关键参数之一。 多速异步电动机调速电路，主要通过变频器改变供电频率 f，实现转速调节。 选项 A 电压、B 电流、D 转矩，均不是调速的直接控制参数，电压控制多用于调压调速，转矩是调速过程中的输出特性。 【点睛】 变频调速的核心是改变频率，这是异步电动机调速中应用最广泛的方式，也是中职阶段电机控制的基础考点。 8. ______调速设备投资大，电能损耗小。（ ） A. 减压调速 B. 串电阻调速 C. 弱磁调速 D. 无级调速 【答案】A 【解析】减压调速调速设备投资大，电能损耗小。 9. 三相异步电动机的调速控制中，常用的调速方法是（ ） A. 健脚调速法 B. 恒转矩调速法 C. 变压器调速法 D. 可逆式变频调速法 【答案】D 【解析】可逆式变频调速法是三相异步电动机常用的调速方法。 10. 三相异步电动机采用变频调速时，若频率降低，电机的（ ） A. 转速降低，转矩增大 B. 转速降低，转矩减小 C. 转速升高，转矩增大 D. 转速升高，转矩减小 【答案】B 【解析】变频调速遵循 “U/f 恒定” 原则，频率降低时，定子电压 U 同步降低，旋转磁场转速 降低，电机转速 n 降低；同时，电磁转矩与 成正比，U 降低导致转矩减小，A、C、D 错误。 11. 双速电动机变极调速的自动控制是通过改变什么来实现调速？（ ） A. 定子绕组的连接方式 B. 转子绕组的连接方式 C. 输入电压的频率 D. 输入电压的电压 【答案】B 【解析】双速电动机变极调速的自动控制是通过改变转子绕组的连接方式来改变电动机的极数，从而实现调速。 12. 三相异步电动机采用变频调速时，改变的是影响同步转速的哪一项参数？（ ） A. 电源频率 B. 负载转矩 C. 定子电阻 D. 转子电阻 【答案】A 【解析】三相异步电动机的同步转速与电源频率成正比，改变电源频率即可改变同步转速，从而实现调速。改变负载转矩或电阻不是变频调速的直接控制量。 13. 在选择三相异步电动机的转速时，以下哪个因素的要求较高？（ ） A. 高效电机 B. 变频电机 C. 低噪音电机 D. 高精度电机 【答案】D 【解析】选择三相异步电动机的转速时，如果需要较高的精度和稳定性，需要选择具备高精度特性的电机。 14. 三相异步电动机的控制技术中，以下哪种技术可以实现较高的转速精度和响应速度？（ ） A. 频率变换调速 B. 动态制动 C. 矢量控制调速 D. 直接启动法 【答案】C 【解析】矢量控制调速是一种高级的三相异步电动机调速技术，可以实现较高的转速精度和响应速度。 15. 绕线型三相异步电动机的调速控制是通过调节哪个参数来实现电机的调速（ ） A. 电压 B. 电流 C. 绕组连接方式 D. h转差率 【答案】D 【解析】绕线式三相异步电动机的特点是转子回路可外接电阻，通过改变外接电阻大小调节转差率实现调速。题目所给选项均不符合其调速原理。 【详解】 A项，改变电压是改变转差率调速的一种方式，但不是绕线式三相异步电动机调速的主要调节参数。 B项，电流不是绕线式三相异步电动机调速的直接调节参数，调速过程中电流会随电阻等因素变化而变化，但不是主动调节对象。 C项，绕组连接方式主要用于改变磁极对数实现调速，是鼠笼式异步电动机变极调速的方式，不是绕线式三相异步电动机的调速方式。 【点睛】 关键在于掌握绕线式三相异步电动机调速的核心——通过转子回路串联电阻改变转差率调速，以此判断选项对错。 16. 变极调速是通过接触器触头来改变电动机绕组的接线方式，以获得不同的极对数来达到______目的。（ ） A. 启动 B. 调速 C. 停止 D. 控制 【答案】B 【解析】变极调速是通过接触器触头来改变电动机绕组的接线方式，以获得不同的极对数来达到调速目的。 17. 在三相异步电动机的转子电阻调速中，如果增加转子电阻，会导致什么变化（ ） A. 转速减小，转矩增大 B. 转速减小，转矩减小 C. 转速增大，转矩增大 D. 转速增大，转矩减小 【答案】A 【解析】在三相异步电动机的转子电阻调速中，增加转子电阻会导致转速减小，而转矩会增大。 18. 多速异步电动机的调速控制可以通过改变什么来实现？（ ） A. 定子绕组的连接方式 B. 转子绕组的连接方式 C. 输入电压的频率 D. 输入电压的电压 【答案】A 【解析】多速异步电动机的调速控制可以通过改变定子绕组的连接方式来改变转子磁场分布，从而实现不同的转速。 19. 三相异步电动机的调速控制中，以下哪种方法适用于需要在很宽的速度范围内调节转速的情况？（ ） A. 频率变换调速 B. 动态制动 C. 矢量控制调速 D. 反转控制 【答案】A 【解析】频率变换调速是一种适用于很宽的速度范围内调节转速的方法，通过改变电机供电的频率来实现调速控制。 20. 减压调速电源电压便于平滑调节，故调速平滑性好、可实现（ ） A. 有级调速 B. 无级调速 C. 有级调压 D. 无级调压 【答案】B 【解析】减压调速电源电压便于平滑调节，故调速平滑性好、可实现无级调速。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. Δ/YY变极调速近似为恒功率调速性质，不适用于车床切削加工。（ ） 【答案】错误 【解析】Δ/YY变极调速近似为恒功率调速性质，适用于车床切削加工。 22. 减压调速是通过减小输 人功率来降低转速的，故低速时损耗减小、调速经济性好。（ ） 【答案】正确 【解析】减压调速是通过减小输 人功率来降低转速的，故低速时损耗减小、调速经济性好。 23. 改变电源电压时的人为机械特性，理想空载转速保持不变。（ ） 【答案】错误 【解析】电枢回路串接电阻时的人为机械特性，理想空载转速保持不变。 24. 改变电源电压的人为机械特性的特点：理想空载转速正比于电压U，U下降时，成正比例减小。（ ） 【答案】正确 【解析】改变电源电压的人为机械特性的特点：理想空载转速n 0正比于电压U，U下降时，n 0成正比例减小 【点睛】 正确 25. 三相异步电动机在基频以上进行变频调速时，由于定子电压受额定值限制，通常进入弱磁调速区。（ ） 【答案】正确 【解析】基频以上继续升高频率时，定子电压一般不能继续按比例升高，电动机气隙磁通会减小，因此属于弱磁调速范围。 26. 转速选择不需要考虑负载的特性。（ ） 【答案】错误 【解析】转速选择需要根据负载的特性和工作要求来确定，以确保电动机能够良好地工作。 27. 变转差率调速方法很多，有绕线转子异步电动机转子串电阻调速、转子串附加电动势（串级）调速、定子调压调速等。（ ） 【答案】正确 【解析】三相异步电动机转速公式为 n=n1(1-s)=60f1(1-s)/p。在电源频率 f1 和磁极对数 p 不变时，通过改变转差率 s 可以实现调速。常见的变转差率调速包括绕线转子异步电动机转子串电阻调速、转子串附加电动势调速（串级调速）以及定子调压调速等。因此题干说法正确。 28. 绕线型三相异步电动机的调速控制可以通过改变输入电源的电压幅值来控制电机的转速。（ ） 【答案】错误 【解析】绕线型三相异步电动机的调速控制不能通过改变输入电源的电压幅值来控制电机的转速。 29. 变转差率调速方法简单方便，调速电阻还可兼作起动与制动电阻使用，在起重机拖动系统中得到应用。（ ） 【答案】正确 【解析】变转差率调速方法简单方便，调速电阻还可兼作起动与制动电阻使用，在起重机拖动系统中得到应用。 【点睛】 正确 30. 变频调速调速可通过调节定子电压、改变转子电路中的电阻以及采用串级调速来实现。（ ） 【答案】错误 【解析】变转差率调速可通过调节定子电压、改变转子电路中的电阻以及采用串级调速来实现。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 请简要介绍多速异步电动机调速控制电路和绕线型三相异步电动机的调速控制的主要区别。 【答案】多速异步电动机调速控制电路和绕线型三相异步电动机的调速控制主要区别在于控制方法和适用范围。 多速异步电动机调速控制电路是通过使用变频器来改变电动机的输出频率，从而实现多速调节。变频器通过改变电源频率，控制电动机的转速。这种调速方法适用于需要频繁改变转速的场合，例如传送带、卷取机等工业自动化生产线。 而绕线型三相异步电动机的调速控制是通过调整电源的频率来实现电机转速的调节。这种调速方法适用于中小功率的电机，例如家用电器、通风设备等。绕线型异步电动机适用于固定速度的工作场合，转速调整范围较小。 总结起来，多速异步电动机调速控制电路适用于需要频繁改变转速的场合，通过变频器改变频率实现调节；而绕线型三相异步电动机的调速控制适用于中小功率的电机，通过调整电源频率来实现转速调节。 【解析】从调速原理出发，多速异步电动机基于改变极对数，绕线型三相异步电动机主要围绕改变转差率。不同调速原理决定了适用场景、控制电路复杂程度和电机结构的差异。 【详解】 多速异步电动机变极调速，通过接触器切换定子绕组接线，实现不同极对数，如双速电机可实现两种速度运行，结构上为笼型转子，控制电路简单，在一些对调速要求不高的设备中应用。绕线型三相异步电动机转子回路串电阻调速，在转子回路接入电阻改变转差率，电阻分级接入时为有级调速，适用于对调速平滑性要求不高且需较大启动转矩的场合，如起重机；串级调速将转子转差功率回收利用，可实现平滑调速，但需增加变流装置等设备，控制电路复杂，常用于大功率电机调速，其转子有滑环和电刷与外部连接。 【点睛】 关键在于理解两者调速原理的本质区别，进而明确在适用场景、控制电路和电机结构方面的不同表现。 32. 简述三相异步电动机变频调速中，基频以下恒压频比调速和基频以上弱磁调速的主要特点。 【答案】（1）基频以下调速时，通常保持定子电压与频率的比值基本恒定，使气隙磁通近似不变，电动机可获得较好的恒转矩调速特性。 （2）基频以上调速时，定子电压已接近额定值，继续升高频率会使气隙磁通减弱，电动机进入弱磁调速区。 （3）弱磁调速区内，电动机允许输出转矩随磁通减小而下降，通常适用于负载转矩要求不高的高速运行场合。 【解析】本题考查三相异步电动机变频调速的分区特点。基频以下重点是保持磁通基本恒定以获得恒转矩性能，基频以上重点是电压受限导致磁通减弱，输出转矩能力下降。 33. 三相交流异步电动机常用什么样的调速方法？ 【答案】改变频率调速，改变磁极对数调速，改变转差率调速。 【解析】三相异步电动机的转速关系为 n=n1(1-s)=60f1(1-s)/p，因此调速可以从三个方面实现：一是改变电源频率 f1，即变频调速；二是改变磁极对数 p，即变极调速；三是改变转差率 s，即变转差率调速，如定子调压调速、绕线转子串电阻调速、串级调速等。所以常用调速方法可概括为改变频率调速、改变磁极对数调速和改变转差率调速。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 简述三相异步电动机变极调速的原理、特点及适用场合。 【答案】（1）工作原理：变极调速基于同步转速公式 p，通过改变定子绕组的接线方式（如星形 / 三角形切换、绕组抽头），调整磁极对数 p（如 2 极→4 极→6 极）：① 当 p 增大时，减小（f=50Hz 时，p=2→min，p=4→min）；② 电机实际转速 n=（1-s），随 同步变化，实现调速。 （2）特点：① 优点：结构简单、成本低、运行可靠，无额外能耗（仅改变接线，不串电阻或调压）；② 缺点：调速范围窄（仅能按固定级数调节，如 2 级→4 级，转速减半），调速平滑性差（转速突变），低速时转矩减小（T∝1/）。 （3）适用场合：适用于对调速平滑性要求低、转速等级固定的场合，如① 机床主轴（高低速切换，如铣削用高速、钻孔用低速）；② 风机、水泵（根据负载需求切换固定转速，如夏季高速送风、冬季低速送风）；③ 破碎机、输送机（根据物料量切换 2~3 级固定转速）。 【解析】围绕 “磁极对数 - 同步转速” 核心关系，结合优缺点与场景适配性。 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 $ 重庆市（高职分类考试）电气技术类 《电机与电气控制技术》（机工版·第二版） 三相异步电动机的调速 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 对于一台电动机，固定电压、固定电流下，其输出的转速与电机的参数有关。以下哪个参数会直接影响电机的输出转速（ ） A. 电机的定子电阻 B. 电机的铭牌功率 C. 电机的极数 D. 电机的励磁电流 2. 三相异步电动机的转速和电源频率成______关系。（ ） A. 正比 B. 反比 C. 正相关 D. 无关 3. 改变异步电动机的磁极对数，可以改变其______，从而使电动机在某一负载下的稳定运行转速发生变化，达到调速目的。（ ） A. 电流 B. 电阻 C. 异步转速 D. 同步转速 4. 三相异步电动机采用变极调速时，其调速原理是改变（ ） A. 电源频率 B. 磁极对数 p C. 转差率 s D. 定子电压 5. 三相异步电动机的调速控制是指（ ） A. 改变电动机供电频率 B. 改变电动机供电电压 C. 控制电动机的启动时间和启动电流 D. 控制电动机的转速 6. 绕线型三相异步电动机的调速控制主要是通过改变什么来实现？（ ） A. 输入电压的电压 B. 输入电压的频率 C. 转子电阻的阻值 D. 定子电阻的阻值 7. 多速异步电动机调速控制电路是通过改变电动机的哪个参数来实现电机的调速（ ） A. 电压 B. 电流 C. 频率 D. 转矩 8. ______调速设备投资大，电能损耗小。（ ） A. 减压调速 B. 串电阻调速 C. 弱磁调速 D. 无级调速 9. 三相异步电动机的调速控制中，常用的调速方法是（ ） A. 健脚调速法 B. 恒转矩调速法 C. 变压器调速法 D. 可逆式变频调速法 10. 三相异步电动机采用变频调速时，若频率降低，电机的（ ） A. 转速降低，转矩增大 B. 转速降低，转矩减小 C. 转速升高，转矩增大 D. 转速升高，转矩减小 11. 双速电动机变极调速的自动控制是通过改变什么来实现调速？（ ） A. 定子绕组的连接方式 B. 转子绕组的连接方式 C. 输入电压的频率 D. 输入电压的电压 12. 三相异步电动机采用变频调速时，改变的是影响同步转速的哪一项参数？（ ） A. 电源频率 B. 负载转矩 C. 定子电阻 D. 转子电阻 13. 在选择三相异步电动机的转速时，以下哪个因素的要求较高？（ ） A. 高效电机 B. 变频电机 C. 低噪音电机 D. 高精度电机 14. 三相异步电动机的控制技术中，以下哪种技术可以实现较高的转速精度和响应速度？（ ） A. 频率变换调速 B. 动态制动 C. 矢量控制调速 D. 直接启动法 15. 绕线型三相异步电动机的调速控制是通过调节哪个参数来实现电机的调速（ ） A. 电压 B. 电流 C. 绕组连接方式 D. h转差率 16. 变极调速是通过接触器触头来改变电动机绕组的接线方式，以获得不同的极对数来达到______目的。（ ） A. 启动 B. 调速 C. 停止 D. 控制 17. 在三相异步电动机的转子电阻调速中，如果增加转子电阻，会导致什么变化（ ） A. 转速减小，转矩增大 B. 转速减小，转矩减小 C. 转速增大，转矩增大 D. 转速增大，转矩减小 18. 多速异步电动机的调速控制可以通过改变什么来实现？（ ） A. 定子绕组的连接方式 B. 转子绕组的连接方式 C. 输入电压的频率 D. 输入电压的电压 19. 三相异步电动机的调速控制中，以下哪种方法适用于需要在很宽的速度范围内调节转速的情况？（ ） A. 频率变换调速 B. 动态制动 C. 矢量控制调速 D. 反转控制 20. 减压调速电源电压便于平滑调节，故调速平滑性好、可实现（ ） A. 有级调速 B. 无级调速 C. 有级调压 D. 无级调压 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. Δ/YY变极调速近似为恒功率调速性质，不适用于车床切削加工。（ ） 22. 减压调速是通过减小输 人功率来降低转速的，故低速时损耗减小、调速经济性好。（ ） 23. 改变电源电压时的人为机械特性，理想空载转速保持不变。（ ） 24. 改变电源电压的人为机械特性的特点：理想空载转速正比于电压U，U下降时，成正比例减小。（ ） 25. 三相异步电动机在基频以上进行变频调速时，由于定子电压受额定值限制，通常进入弱磁调速区。（ ） 26. 转速选择不需要考虑负载的特性。（ ） 27. 变转差率调速方法很多，有绕线转子异步电动机转子串电阻调速、转子串附加电动势（串级）调速、定子调压调速等。（ ） 28. 绕线型三相异步电动机的调速控制可以通过改变输入电源的电压幅值来控制电机的转速。（ ） 29. 变转差率调速方法简单方便，调速电阻还可兼作起动与制动电阻使用，在起重机拖动系统中得到应用。（ ） 30. 变频调速调速可通过调节定子电压、改变转子电路中的电阻以及采用串级调速来实现。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 请简要介绍多速异步电动机调速控制电路和绕线型三相异步电动机的调速控制的主要区别。 32. 简述三相异步电动机变频调速中，基频以下恒压频比调速和基频以上弱磁调速的主要特点。 33. 三相交流异步电动机常用什么样的调速方法？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 简述三相异步电动机变极调速的原理、特点及适用场合。 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 $