(完整word版)2016机电传动控制试卷答案
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机电传动控制考试试卷及答案机电传动控制期末考试试卷及答案一、分析与简答题1.请简述机电传动系统稳定运行的条件。
a)电动机的机械特性曲线n=f(T M)和生产机械的特性曲线n=f(T L)有交点(即拖动系统的平衡点);b)当转速大于平衡点所对应的转速时,T M<T L,即若干扰使转速上升,当干扰消除后应有T M-T L<0。
而当转速小于平衡点所对应的转速时,T M>T L,即若干扰使转速下降,当干扰消除后应有T M-T L>0。
2.请解释机电传动系统稳定运行的含义。
a)是系统应能以一定速度匀速运转b)是系统受某种外部干扰作用(如电压波动、负责转矩波动等)而使运行速度稍有变化时,应保证在干扰消除后系统能恢复到原来的运行速度。
3.请简述并励发电机电压能建立的条件。
a)发电机的磁极要有剩磁;b)起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩磁磁场的方向相同;c)励磁电阻不能过大。
4.请简述电动机制动的稳定制动和过渡制动状态的共同点和不同点。
a)两种制动状态的区别在于转速是否变化b)两种制动状态的相同点在于电动机发出的转矩与转速方向相反。
5.请简述直流他励电动机的三种制动方式的接线方法。
a)反馈制动为正常接法;b)反接制动:电源倒拉反接改变电枢电压的极性;倒拉反接制动在电枢电路内串入附加电阻;c) 能耗制动将外部电枢电压降为零,并将电枢串接一个附加电阻短接。
6. 为什么直流电动机直接启动时启动电流很大? 因电枢加上额定电压,而电枢电阻很小,故aNST R U I =很大。
7. 对电动机的启动有哪些主要要求? a) 启动转矩大,电流小 b) 平滑,安全可靠 c)简单方便,功耗小8. 直流他励电动机启动时,若在加上励磁电流之前就把电枢电压加上,这时会产生什么后果(从T L =0和T L =T N 两种情况加以说明)? a) T L =0时飞车b)T L =T N 时电枢电流很大。
9. 有静差调节系统和无静差调节系统的含义是什么? a)依靠被调量(如转速)与给定量之间的偏差来进行调节,使被调亮接近不变,但又必须具有偏差(即0≠∆U )的反馈控制系统,即有静差调节系统。
2016年第1学期《机电传动与控制》课程考核试卷课程名称:机电传动与控制 课程代码: 开课教学部:任课教师: 年级、专业: 2015级机械制造及其自动化 考试时间:120分钟 考核方式:闭卷 开卷□ 实验操作 □一、 单项选择题(本大题共30小题,每小题1分,共15分)在每小题列出的四个备选项中只有一个最符合题目要求,请将其代码填写在题前的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.三相异步电动机正在运行时,转子突然被卡住,这时电动机的电流会( )。
(a )增加 (b )减小 (c ) 等于零 (d )不变2.励磁绕组和电枢绕组分别由两个电源供电的电动机叫做( )直流电动机。
(a )并励 (b )他励 (c )串励 (d )复励3.当电动机产生的拖动转矩T >负载转矩Tz 时,电动机处于( )工作状态。
(a )静止 (b )等速旋转 (c )减速 (d )加速4.下列电器中,不能实现短路保护的是( )。
(a )熔断器 (b )过电流继电器 (c )热继电器 (d )断路器 5.下列各项中,( )不是变压器的主要功能。
(a )电压变换 (b )功率变换 (c )电流变换 (d )阻抗变换 6.三相交流异步电动机常用的调速方法中,( )可以实现范围较宽的平滑调速,其应用将越来越广泛。
(a )变频调速 (b )变极调速 (c )变压调速 (d )变阻调速7.三相交流电动机的电气制动不包括( )。
(a )能耗制动 (b )反接制动 (c )回馈制动 (d )机械制动8.单结晶体管在可控整流电路中起的作用是( )。
(a )整流 (b )触发 (c )过压保护 (d )过流保护 9.步进进电动机转角与脉冲电源的关系是( )。
(a )与电源脉冲频率成正比 (b )与电源脉冲数成正比(c )与电源脉冲宽度成正比 (d )与电源脉冲幅值成正比10.在机电传动控制系统中,作为测量元件使用的是( )。
(a )步进电机 (b )测速发电机 (c )伺服电机 (d )直线电机11. 电源电压为380V ,三相笼型异步步电动机定子每相绕组的额定电压为220 V 时,能否采用星形一三角形启动?( )(a )能 (b )不能 (c )无法确定12. 三相异步电动机带一定负载时,若电源电压降低了,此时电动机转矩( ) (a ) 增加 (b )减少 (c )不变13. 电动机所产生的转矩在任何情况下,总是由轴上的负载转矩和()之和所平衡。
西南科技大学成教学院德阳教学点《机电传动控制》练习题姓名:学号:班级:成绩:一、单项选择题1.机电传动的发展大体上经历的阶段顺序是:()A.单电机拖动、双电机拖动、成组拖动 B.成组拖动、单电机拖动、多电机拖动C.单电机拖动、多电机拖动、成组拖动 D.成组拖动、单电机拖动、网络拖动2、机电传动系统稳定工作时中如果TM >TL,电动机旋转方向与TM相同,转速将产生的变化是。
()A.减速 B.加速 C.匀速 D.停止3、机电传动系统中如果TM <TL,电动机旋转方向与TM相同,转速将产生的变化是。
()A.加速B.匀速C.减速 D.停止4、机电传动系统稳定工作时,如果TM =TL,电动机旋转方向与TM相同,转速将产生的变化是。
()A.减速 B.加速 C.匀速 D.停止5、设电动机某一转动方向的转速n为正,则约定电动机转矩T M与n_________的方向为_________。
()A.一致、正向 B.一致、反向 C.相反、正向 D.以上都不对6、_________的作用方向恒定,与运动方向无关。
()A.反抗转矩 B.离心式转矩 C.位能转矩 D.恒功率转矩7、起重机吊一个重物升降时,负载的机械特性是_________。
()A.恒功率型B.位能型恒转矩C.反抗型恒转矩 D.直线型机械特性8、下面哪个部分是属于直流电动机的定子部分?()A.换向器 B.电枢绕组 C.励磁绕组 D.风扇9、复励直流电机的励磁绕组和电枢绕组是。
()A.串联 B.并联C.单独分开连接 D.一部分串联其他的并联10、直流电动机最常用的启动方式是_________。
()A.串电阻启动 B.降压启动 C.直接启动 D.调节励磁启动11、三相异步电动机带动一定负载运行时,若电源电压降低了,此时电动机转矩_________。
()A.增加B.不变 C.减小 D.等于零12、鼠笼式异步电动机不采用_________方法启动。
()A.全压启动 B.逐级切除启动电阻 C.延边三角形启动D.Y- 降压启动13、不是三相异步交流电动机固有机械特性曲线的四个特殊点。
机电传动控制试题及答案(总22页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--21、如图所示,判断哪组是正确的。
(a )L M T T > (b) L M T T = (c) L M T T <A :图(a )M T 为正,是拖动转矩,加速状态B :图(b )M T =L T ,匀速状态C :图(c )M T 为正,L T 为负,减速状态2、关于交流电动机调速方法正确的有:A :变频调速;B :改变磁通调速;C :改变转差率调速;D :定子串电阻调速3、三相异步电动机正在运行时,转子突然被卡住,这时电动机的电流会。
A :减少;B :增加;C :等于零。
4、三相鼠笼异步电动机在相同电源电压下,空载启动比满载启动的启动转矩 。
A :相同; B :大; C :小。
5、如下图所示,曲线1和曲线2分别为电动机和负载的机械特性。
试问:电动机能否在A 点稳定运行?A :能;B :不能;C :不能确定6.恒功率型机械特性为负载转矩与转速成:A 正比;B 反比。
7、有一台三相异步电动机,正常运行时为∆接法,在额定电压下启动,其N st T T 2.1=,若采用∆-Y 换接启动,试问当负载转矩N L T T %35=,电动机能否启动?A:能; B:不能; C:不能确定8.三相异步电动机的何种制动又叫发电制动。
A 反接制动;B反馈制动; C 能耗制动9.晶体管直流脉宽调速系统比晶闸管直流调速系统动态响应速度:A高;B 低;C 一样。
10、直流电动机当电枢回路中串接电阻后,其固有的机械特性曲线是:A:由(0,no)出发的一簇向下倾斜的直线;B:一簇平行于固有特性曲线的人为特性曲线;C:;由(0,no)出发的一簇向上倾斜的直线;D:不确定;11、下列方法中哪一个不是消除交流伺服电动机“自转”的方法:A:增大转子转动惯量; B:增大转子电阻;C:减小转子转动惯量12.直流发电机E与Ia的方向:A相同;B 相反;C 不一定。
机电传动控制复习题答案一、单项选择题1. 机电传动系统中,通常采用的调速方式是(A)。
A. 变频调速B. 变极调速C. 变压调速D. 变流调速2. 直流电机的转速与电枢电压的关系是(B)。
A. 正比B. 反比C. 不变D. 无关3. 交流电动机的启动电流比额定电流大的原因是(C)。
A. 电压低B. 频率高C. 转子电阻小D. 转子惯性大4. 步进电动机的控制方式是(D)。
A. 模拟控制B. 数字控制C. 脉冲控制D. 以上都是5. 伺服系统的控制精度取决于(B)。
A. 电机类型B. 控制器性能C. 负载大小D. 电源电压二、填空题1. 直流电动机的调速方法有__________和__________。
答案:改变电枢电压;改变电枢电阻。
2. 交流电动机的调速方法主要有__________和__________。
答案:变频调速;变极调速。
3. 步进电动机的步距角大小与__________有关。
答案:脉冲频率。
4. 伺服系统的位置控制精度通常可以达到__________。
答案:0.01mm。
5. 电磁调速电动机的调速范围通常在__________之间。
答案:1:10到1:50。
三、简答题1. 简述直流电动机调速的基本原理。
答案:直流电动机的调速基本原理是通过改变电枢电压或电枢电阻来改变电机的转速。
改变电枢电压可以调整电机的电磁转矩,从而影响转速;改变电枢电阻则可以改变电机的反电动势,进而影响转速。
2. 交流电动机与直流电动机相比有哪些优缺点?答案:交流电动机的优点包括结构简单、维护方便、成本较低、运行可靠;缺点是调速范围有限,控制复杂。
直流电动机的优点是调速范围广,控制简单;缺点是结构复杂,维护成本高,效率较低。
3. 步进电动机的工作原理是什么?答案:步进电动机的工作原理是通过脉冲信号控制电机的步进角度,每个脉冲信号使电机转动一个固定的角度,从而实现精确的位置控制。
4. 伺服系统在工业自动化中有哪些应用?答案:伺服系统在工业自动化中的应用包括机器人控制、数控机床、自动化装配线、精密定位系统等,主要利用其高精度和快速响应的特点来实现精确的位置和速度控制。
机电传动控制题库及答案(1)机电传动控制题库及答案一、选择题1. PLC是指( A )A. 可编程控制器B. 个人计算机C. 游戏主机D. 电话交换机2. 磁性接触器的作用是( C )A. 接通电源B. 断开电源C. 控制电路的开闭D. 保护电路安全3. 反馈控制系统的特点是( B )A. 只具有前馈控制B. 具有前馈控制和反馈控制C. 只具有反馈控制D. 既没有前馈控制也没有反馈控制4. 用单相交流电源驱动三相异步电动机,需要使用( A )A. 电容器启动器B. 磁力起动器C. 变频调速器D. 直流调速器5. 以下哪种传动方式的减速比较大( D )A. 齿轮传动B. 带传动C. 链传动D. 蜗杆传动二、简答题1. 什么是PLC控制系统?PLC是可编程控制器的简称,由于其具有多种输入口和输出口,可以实现复杂的控制逻辑,因此被广泛应用于各种工业领域。
PLC控制系统由PLC、传感器、执行器和人机界面等部分组成,通过PLC执行对机电设备的控制和调整。
2. 什么是PID控制系统?PID控制系统是指以比例调节器、积分调节器和微分调节器组成的一种反馈调节控制系统,它通过测量被控对象的实际值与设定值之间的差异,对被控对象进行调节,使其实际值逐渐逼近设定值。
PID控制系统具有精度高、稳定性好、响应速度快等特点,被广泛应用于各种领域。
3. 什么是变频调速器?变频调速器是一种可以控制电动机转速的电气设备,通过调节输出频率实现对电动机转速的控制。
通过变频调速器可以实现电动机的恒定功率输出、既有机械特性又符合供电网络要求的电机调速,提高了机电设备的自动化控制水平。
三、计算题1. 一台三相异步电动机额定功率为18.5kW,额定电压为380V,额定电流为34A,运行功率因数为0.86。
该电动机的线圈电阻为1.2Ω,线圈电感为4Ω,求该电机的转速。
解:根据公式,电动机的实际输出功率为:P = U*I*√3*功率因数*η其中,U为电动机额定电压,I为电动机额定电流,功率因数为0.86,η为电动机效率。
《机电传动控制》试卷 A适用专业:机制考试日期:考试时间:120分钟考试形式:闭卷试卷总分:100分一、填空(每空1分):1. 直流电动机的调速方法有____ __ ,和。
2.一台三相异步电动机的额定转速为980r/min,则其极数为,同步转速为,起动时转差率为,额定转差率为。
3.鼠笼型异步电动机的减压起动方法有、、和。
4. 通电延时的时间继电器有两种延时动作的触头。
即,符号为;和符号为。
5. 电气控制系统中常设的保护环节有、和、。
6. F-40M型PLC的内部等效继电器有、、、和几种。
二、简答题。
(每小题5分)1.交流电器的线圈能否串联使用?为什么?2.三相鼠笼式电动机在运行中断了一根电源线未及时发现会导致什么后果?3.简述直流电动机能耗制动的方法。
4.当三相交流异步电动机在额定负载下运行时,由于某种原因,电源电压降低了30%,问此时通入电动机定子绕组的电流是增大还是减少?为什么?5. 试说明下图几种情况下,系统的运行状态是加速?减速?还是匀速?(图中箭头方向为转矩的实际方向)。
a bc d e三、计算题(每题12分):1. 一台U N=220V,I N=136.5A,R a=0.22Ω的他励直流电动机。
1)如直接起动,起动电流I St是多少?2)若要求起动电流是额定电流的两倍,采用电枢回路串电阻起动,应串多大的电阻?采用降低电源电压起动,电压应降至多少?2. 一台交流三相鼠笼式异步电动机,其额定数据为:P N=10kW,n N=1460r/min,U N=380 V,△接法,ηN=0.868,cosφ=0.88;试求:1)额定输入电功率;2)额定电流;3)输出的额定转矩;4)采用Y-△换接启动时的启动转矩。
四、设计题:1. 设计某机床刀架进给电动机的控制线路,应满足如下的工艺要求:按下启动按钮后,电机正转,带动刀架进给,进给到一定位置时,刀架停止,进行无进刀切削,经一段时间后刀架自动返回,回到原位又自动停止。
机电传动与控制期末考试及答案一:选择题:(从以下各题备选答案中选出正确答案)1、关于交流电动机调速方法不确的有:( D )A:变频调速;B:改变磁通调速;C:改变转差率调速;D:定子串电阻调速。
2、以以下列图,判断哪组是正确的。
( A )(a)T M T L(b)T M T L(c)T M T LA:图( a)T M为正,是拖动转矩,加速状态 B :图( b)T M =T L,匀速状态C:图( c)T M为正,T L为负,减速状态3、延时闭合的动合触点是:( B )A B C D4、三相异步电动机正在运转时,转子突然被卡住,这时电动机的电流会B。
A:减少;B:增加;C:等于零。
5、三相鼠笼异步电动机在相同电源电压下,空载启动比满载启动的启动转矩A。
A:相同;B:大;C:小。
6 、以下图所示,曲线 1 和曲线 2 分别为电动机和负载的机械特性。
试问:电动机能否在 A 点稳定运行?( A )A:能; B :不能够; C :不能够确定8 三相异步电动机的何种制动又叫发电制动。
( B )A反接制动; B 反响制动; C 能耗制动。
9、有一台三相异步电动机,正常运转时为接法,在额定电压下启动,其T st N ,若采用换接启动,试问当负载转矩T L 35%T N,电动机能否启动? AA:能;B:不能够;C:不能够确定10..恒功率型机械特点为负载转矩与转速成:( B )A正比 ; B 反比。
11 、集中控制台一般放在离机床较远的地方,可以在控制台也可以在机床现场进行操作,实现的控制是:( B)A:集中控制B:分别控制C:联合控制D:点动控制12、直流电动机当电枢回路中串接电阻后,其固有的机械特点曲线是:( A )A:由( 0, no)出发的一簇向下倾斜的直线;B:一簇平行于固有特点曲线的人为特点曲线;C:;由( 0,no)出发的一簇向上倾斜的直线;D:不确定;13.以下方法中哪一个不是除掉交流伺服电动机“自转”的方法:( A )A:增大转子转动惯量;B:增大转子电阻;C:减小转子转动惯量;14.电源线电压为 380V,三相鼠笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为 220V时,能否采用星形—三角形启动? B15 、机电传动系统稳定工作时中如果 T M>T L,电动机旋转方向与 T M相同,转速将产生的变化是。
机电传动与控制一、填空题1.直流发电机按励磁方式可分为 他励发电机 和 自励发电机 两类。
自励发电机又分为 并励发电机 、 串励发电机 和 复励发电机 等三种2. 三相异步电动机的调速方法有 调压调速 、 转子电路串接电阻调速 、 改变极对数调速 和 变频调速 等四种。
3. 通常使用的步进电动机有 反应式 、 永磁式 和 永磁感应子式 等旋转型步进电动机。
4.步进电动机的主要技术指标和运行特性有 步距角 、 静态步距误差 、 最 大静转矩 、 矩频特性 、 起动频率 和 连续运行频率 。
5.直线感应电动机在结构上主要有 次级 和 初级 两部分组成。
二、简答题1..负载的机械特性又哪几种主要类型?各有什么特点?答:负载的机械特性有:恒转矩负载特性、风机、泵类负载特性以及恒功率负载特性,其中恒转矩负载特性又有反抗性恒转矩负载与位能性恒转矩负载,反抗性负载转矩的特点是它的绝对值大小不变,但作用方向总是与旋转方向相反,是阻碍运动的制动性转矩,而位能性转矩的特点是转矩绝对值大小恒定不变,而作用方向也保持不变。
风机、泵类、负载特性的特点是其转矩与转速的二次方成正比即2L T n ∝,这类生产机械只能单方向旋转。
恒功率负载特性的特点是在不同速度下负载转矩L T 与转速n 差不多成反比即L T n ⋅≈常数。
2.为什么同步电动机只能运行在同步转速,而异步电动机不能在同步转速下运行?答:同步电动机转子转速与旋转磁场的转速必须相等,不能有转速差,因为一有转速差,定转子磁极的相对位置就不断变化,在一段时间内磁极异性相吸,转子受磁拉力,过180°后同性相排斥,转子受推力,这样交替进行,转子所受平均力矩为零,电动机不能运动。
而异步电动机在电动状态下运行时,转子转速总要比旋转磁场转速低一些,这是因为假如转子转速赶上理旋转磁场的转速,转子和旋转磁场就不再有相对运动,导体不再切割磁场,就没有感应电动势产生,也就没有了转子电流和电磁转矩,无法维持电动机继续运行。
机电传动控制复习题(附答案)(DOC)机电传动控制复习题第一章绪论部分一单项选择题:1 机电传动的目的是将电能转换为【A 】 A. 机械能B. 动能C. 势能D. 液压能二多项选择题:1 机电传动的发展大体上经历哪几个阶段?【A B C 】 A. 成组拖动 B. 单电动机拖动 C. 多电动机拖动 D. 单组多动 E. 复合拖动三判断改错题:错误的在括号内画×得2分,将错误更正为正确的得2分;正确的在括号内画√得4分;1 机电传动的目的是将机械能转换为电能。
【× 】更正:机电传动的目的是将电能转换为机械能。
第二章机电传动系统的动力学基础一单项选择题:1 多轴拖动系统中飞轮转矩可根据以下哪种原则折算到电动机轴上?【B 】 A. 机械能守恒B. 动能守恒C. 功率守恒D. 动量守恒2 恒转矩型机械特性的特点是负载转矩为【A 】 A. 常数 B. 在一定范围内变化 C. 随转速增加而正比增加 D. 实数3 电流电动机的电磁转矩T 、负载转矩L T 和空载损耗转矩0T 之间的关系是【B 】 A. 0T T TL += B. 0T T T L += C. 00=++T T T L D. L T T T +=04 多轴拖动系统中各静态负载转矩可根据静态时以下哪种原则折算到电机轴上?【C 】 A. 机械能守恒B. 动能守恒C. 功率守恒D. 动量守恒5 根据转矩正方向的约定,恒转矩型机械特性中,反抗转矩与转速n 的符号关系是【A 】A. 恒相同B. 恒相反C. 取决于电机工作状态D. 跟机械特性有关6 单轴机电传动系统为减速运动时,电机转矩M T 与负载转矩L T 之间的关系是【C 】A. L MT T =B. L M T T >C. L M T T <D. L M T T ≠7 恒转矩型机械特性中,反抗转矩的方向与运动方向的关系是【B 】A. 恒相同B. 恒相反C. 取决于电机工作状态D. 跟机械特性有关 8 恒功率型机械特性的负载转矩与转速n 之间的关系是【B 】A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 抛物线函数关系9 单轴机电传动系统处于静态或稳态时,电机转矩M T 与负载转矩L T 之间的关系是【A 】 A. L MT T = B. L M T T >C. L M T T <D. L M T T ≠10 多轴拖动系统中各转动部分的转动惯量可根据以下哪种原则折算到电动机轴上?【B 】 A. 机械能守恒 B. 动能守恒C. 功率守恒D. 动量守恒11 随转速n 的增加,直线型机械特性的负载转矩将【D 】A. 成抛物线变化B. 成正比减小C. 不变D. 成正比增加二多项选择题:1 根据负载转矩与运动方向的关系,可以将恒转矩型的负载转矩分为【A B 】 A. 反抗转矩 B. 位能转矩 C. 动能转矩 D. 拖动转矩 E. 制动转矩2 根据机械特性硬度值的不同,可将电动机机械特性分为【A B C 】A. 绝对硬特性B. 硬特性C. 软特性D. 绝对软特性E. 综合特性三判断改错题:错误的在括号内画×得2分,将错误更正为正确的得2分;正确的在括号内画√得4分;1 若单轴传动系统的转动惯量L T 与转速n 符号相反,则表示L T 为制动转矩。
机电传动控制期末考试试卷及答案一、分析与简答题1. 请简述机电传动系统稳定运行的条件。
a) 电动机的机械特性曲线()和生产机械的特性曲线()有交点(即拖动系统的平衡点);b) 当转速大于平衡点所对应的转速时,<,即若干扰使转速上升,当干扰消除后应有-<0。
而当转速小于平衡点所对应的转速时,>,即若干扰使转速下降,当干扰消除后应有->0。
2. 请解释机电传动系统稳定运行的含义。
a) 是系统应能以一定速度匀速运转b) 是系统受某种外部干扰作用(如电压波动、负责转矩波动等)而使运行速度稍有变化时,应保证在干扰消除后系统能恢复到原来的运行速度。
3. 请简述并励发电机电压能建立的条件。
a) 发电机的磁极要有剩磁;b) 起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩磁磁场的方向相同;c) 励磁电阻不能过大。
4. 请简述电动机制动的稳定制动和过渡制动状态的共同点和不同点。
a) 两种制动状态的区别在于转速是否变化b) 两种制动状态的相同点在于电动机发出的转矩与转速方向相反。
5. 请简述直流他励电动机的三种制动方式的接线方法。
a) 反馈制动为正常接法;b) 反接制动:电源倒拉反接改变电枢电压的极性;倒拉反接制动在电枢电路内串入附加电阻;c) 能耗制动将外部电枢电压降为零,并将电枢串接一个附加电阻短接。
6. 为什么直流电动机直接启动时启动电流很大?因电枢加上额定电压,而电枢电阻很小,故7. 对电动机的启动有哪些主要要求?a) 启动转矩大,电流小b) 平滑,安全可靠c) 简单方便,功耗小ISTU N 很大。
R a8. 直流他励电动机启动时,若在加上励磁电流之前就把电枢电压加上,这时会产生什么后果(从0 和两种情况加以说明)?a) 0 时飞车b) 时电枢电流很大。
9. 有静差调节系统和无静差调节系统的含义是什么?a) 依靠被调量(如转速)与给定量之间的偏差来进行调节,使被调亮接近不变,但又必须具有偏差(即U 0 )的反馈控制系统,即有静差调节系统。
第二章机电传动系统的动力学基础 2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩,静态转矩和动态转矩。
答:拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩,以带动生产机械运动的。
静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。
动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和静态的工作状态。
答: TM-TL>0 说明系统处于加速,T M-TL<0 说明系统处于减速,TM-TL=0 说明系统处于稳态(即静态)的工作状态。
2.3 试列出以下几种情况下(见题2.3 图)系统的运动方程式,并说明系统的运动状态是加速,减速,还是匀速?(图中箭头方向表示转矩的实际作用方向)答:TM=TL TM< TLTM-TL>0 说明系统处于加速。
TM-TL<0 说明系统处于减速TM> TL TM> TL系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 TM= TL TM= TL系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统?转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则?转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则?答:因为许多生产机械要求低转速运行,而电动机一般具有较高的额定转速。
这样,电动机与生产机械之间就得装设减速机构,如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆,皮带等减速装置。
所以为了列出系统运动方程,必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。
转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。
转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω22.5 为什么低速轴转矩大,高速轴转矩小?答:因为P= Tω,P 不变ω越小T 越大,ω越大T 越小。
2.6 为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多? 答:因为P=Tω,T=G〓D2/375. P=ωG〓D2/375. ,P不变转速越小GD2越大,转速越大GD2 越小。
------单选通常应用到拖动系统需要迅速而准确地停车及卷扬机重物的恒速下放的场合的制动形式是收藏A.反馈制动B.再生制动C.能耗制动D.反接制动回答错误!正确答案: C广泛应用于洗衣机、电风扇等设备上的电动机形式为收藏A.同步电动机B.三相线绕式异步电动机C.单相异步电动机D.三相鼠笼式异步电动机回答错误!正确答案: C下列叙述正确的是收藏A.步进电动机的机构形式繁多,工作原理也各不相同B.步进电动机结构与一般的旋转电动机不同,没有定子和转子的分别C.步进电动机不能把电脉冲信号转换为直线位移D.步进电动机是一种将电脉冲信号转换为相应的角位移或直线位移的机电执行元件回答错误!正确答案: D当晶闸管元件阳极与阴极之间加上多大的直流电压时,能使元件导通的控制极最小电流(电压)称为触发电流(电压)收藏A.3VB.5VC.10VD.6V回答错误!正确答案: D关于步进电动机通电方式中,“拍”的描述正确的是收藏A.步进电动机每一拍只能有一相电源通电B.步进电动机的拍数就是其电源相数C.若为三相步进电动机,从一相通电,切换到另一项通电,即为一拍D.步进电动机从一种通电状态转换到另一种通电状态就叫做一“拍”回答错误!正确答案: D用拖动转矩Tm、制动转矩TL和动态转矩Td表示的转矩平衡方程式可以写为收藏A.Tm-TL = TdB.Td-TL = TmC.Tm+ TL = TdD.Td +Tm = TL回答错误!正确答案: A下列关于机电传动系统中的负载转矩TL的描述正确的是收藏A.假定电动机某一转动方向为正,负载转矩TL与转速n的方向一致时为正向B.假定电动机某一转动方向为正,负载转矩TL与转速n的方向相反时为正向C.若TL与n符号相同,则表示TL的作用方向与n相反,TL为拖动转矩D.若TL与n符号相反,则表示TL的作用方向与n相同,TL为制动转矩回答错误!正确答案: B为了实现生产设备的多点控制,接线的组成原则是收藏A.各启动按钮的常开触点并联,各停止按钮的常闭触点串联B.各启动按钮的常开触点串联,各停止按钮的常闭触点并联C.各启动按钮的常开触点串联,各停止按钮的常闭触点串联各启动按钮的常开触点并联,各停止按钮的常闭触点并联回答错误!正确答案: A下面那种情况下,可能会发生飞车事故,需要设定相应的保护装置收藏A.运行在自然特性下B.改变电枢电阻得到人为特性时C.改变电源电压得到人为特性时D.改变磁通得到人为特性时回答错误!正确答案: D下列关于晶闸管导通条件的描述,正确的是收藏A.控制极和阳极同时加正向电压时,晶闸管才能导通B.控制极不加电压,阳极加正向电压,即可使得晶闸管导通C.控制极不加电压,阳极需加反向电压,才可使晶闸管导通D.控制极加正向电压,阳极加反响电压,晶闸管也可导通回答错误!正确答案: A机电传动系统处于动态时,系统中必然存在一个动态转矩Td,当Td>0时,表示系统处于收藏A.减速运行状态B.匀速运行状态C.加速运行状态D.静止状态回答错误!正确答案: C对于他励电动机而言,其机械特性为绝对硬特性时,其机械特性硬度为收藏A.小于10B.等于0C.大于10趋于无穷大回答错误!正确答案: D下列指令中,主要用来方便程序的修改和调试的指令是收藏A.主控母线指令B.空操作指令C.程序结束指令D.保持指令回答错误!正确答案: B下列哪个是在20世纪60年代发展起来的新型半导体器件,它的出现起到了在弱电控制与强电输出之间的桥梁作用收藏A.晶闸管B.二极管C.场效应管D.三极管回答错误!正确答案: A下列不属于保护装置的是收藏A.电器线路自锁环节B.过电流继电器C.熔断器D.自动开关回答错误!正确答案: A下列说法正确的是收藏A.熔断器和热继电器均可用作短路保护B.熔断器和热继电器均可用作长期过载保护C.D.熔断器可用作长期过载保护,热继电器可用作短路保护回答错误!正确答案: C用于动合触点串联连接的逻辑指令是收藏A.与非指令B.或指令C.或非指令D.与指令回答错误!正确答案: D既可用于交流负载,又可用于直流负载的PLC输出接口方式是收藏A.晶闸管输出方式B.继电器输出方式C.双向晶闸管输出方式D.晶体管输出方式回答错误!正确答案: B下面对机电传动系统稳定运行的描述正确全面的是收藏A.系统处于静止状态B.系统以某一速度运行运行C.系统能以一定速度匀速运转,且系统受某种外部干扰作用而使运行速度稍有变化时,保证在干扰消除后系统能恢复到原来的运行状态。
2013学年第1学期机电传动与控制考试试卷一、填空题(每空1分,共20分)1.通常电动机的铭牌上标有符号△/Y和数字220/380,前者表示定子绕组的接法__,后者表示对应于不同接法的_____线电压值__。
2.__接触器_____是一种依靠电磁力的作用使触点闭合或分离来接通和断开电动机或其它用电设备的自动电器。
3.异步电动机在一定负载稳定运行的条件下,欲得到不同的转速,其调速方法有:改变极对数、改变转差率和改变电源频率。
4.直流发电机通常按励磁方法来分类,分为___他励__、_并励_、_串励和复励___。
5.三相交流异步电动机在结构上包括三相_鼠笼式_电动机和三相_绕线式电动机。
6.机电传动系统从某一个稳定状态变化到另一个稳定状态的过程,称为_过渡过程。
7.变压变频调速适合于__基频___________以下的调速,恒压弱频调速适合于___基频 __以上的调速。
、。
8.在自动控制系统中,伺服电动机是一个_执行_元件,它把接收到的_电信号_变为电机的一定转速或者角位移。
9.三相交流异步电动机和直流电动机的制动都可采用_反接____制动和__能耗__制动。
10.旋转变压器由铁芯、两个定子线圈和两个转子线圈组成,是测量_旋转角度的传感器。
11.电气线路图可分为__主电路_____和辅助电路两部分,根据需要,电气线路图包括_电气原理图______、电气安装图和_电气互连图______三种形式。
12、通常把异步电动机固有机械特性上最大电磁转矩与额定转矩之比称为电动机的过载能力系数。
二.判断题(每小题2分,共20分)1、为了消除衔铁的振动并由此产生的噪音,需要在直流电磁机构的静铁芯端面安装一个铜质的短路环。
-------------------------------------------------(×)2、直流他励电动机的制动是指电动机脱离电网,靠摩擦阻转矩消耗机械能使转速慢慢下降,直到转速为零而停车。
------------------------------------------(×)3、可以用转子串电阻的方法实现三相鼠笼交流电动机的调速。
------(×)4、三相异步电动机转子和旋转磁场之间的转速差是保证转子旋转的主要因素。
--------------------------------------------------------------------------------------(√)5、直流电动机的机械特性曲线是描述电机的转矩与转速关系的曲线。
---(√)6、Y-△启动方法适用于定子绕组接成Y型和△型电动机的启动。
----(×)7、要改变三相异步电动机的旋转方向,只要把定子绕组接到电源的三根导线中的任意两根对调即可。
---------------------------------------------------------(√)8、直流电动机换向器的作用是将电枢绕组中的交流电动势和电流转换电刷间的直流电动势和电流。
------ ---- -- ---- ----- ---- ----- --- --- --- ---- -------(√)9、电器控制中熔断器的作用是防止电气线路短路。
--------------------------(√)10、晶闸管一旦导通后,控制极就失去控制作用。
-----------------------------(√)11、伺服电动机是将电信号转换成轴上的转角或转速信号的控制电机。
--(√)12、三相半波可控整流电路输出的整流电压脉动比三相全波可控整流电路输出的整流电压脉动小。
----------------------------------------------------------------(×)13、当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性触发电压,管子都将工作在关断状态。
----------------------------------------------------------------(√ )14、倒拉反接制动常用在生产机械要求迅速减速、停车和反向的场合及其要求经常正反转的机械上。
-----------------------------------------------------------(×)15、电传动系统中,电动机的转矩始终大于负载的转矩,就是稳定系统。
-(×)三.选择题(每小题2分,共20分)1.三相异步电动机正在运行时,转子突然被卡住,这时电动机的电流会(A )。
(a)增加(b)减小(c)等于零(d)不变2.励磁绕组和电枢绕组分别由两个电源供电的电动机叫做 b 直流电动机。
(a)并励(b)他励(c)串励(d)复励3.当电动机产生的拖动转矩T>负载转矩Tz时,电动机处于 d 工作状态。
(a)静止(b)等速旋转(c)减速(d)加速4.下列电器中,不能实现短路保护的是 c 。
(a)熔断器(b)过电流继电器(c)热继电器(d)断路器5.下列各项中, b 不是变压器的主要功能。
(a)电压变换(b)功率变换(c)电流变换(d)阻抗变换6.三相交流异步电动机常用的调速方法中, a 可以实现范围较宽的平滑调速,其应用将越来越广泛。
(a)变频调速(b)变极调速(c)变压调速(d)变阻调速7.三相交流电动机的电气制动不包括 d 。
(a)能耗制动(b)反接制动(c)回馈制动(d)机械制动8.单结晶体管在可控整流电路中起的作用是 b 。
(a)整流(b)触发(c)过压保护(d)过流保护9.步进进电动机转角与脉冲电源的关系是(B )(a)与电源脉冲频率成正比(b)与电源脉冲数成正比(c)与电源脉冲宽度成正比(d)与电源脉冲幅值成正比10.在机电传动控制系统中,作为测量元件使用的是 b 。
(a)步进电机(b)测速发电机(c)伺服电机(d)直线电机11.电源电压为380V,三相笼型异步步电动机定子每相绕组的额定电压为220 V 时,能否采用星形一三角形启动?(B )(a)能(b)不能(c)无法确定12. 三相异步电动机带一定负载时,若电源电压降低了,此时电动机转矩(C )(a)增加(b)减少(c)不变13. 电动机所产生的转矩在任何情况下,总是由轴上的负载转矩和(D )之和所平衡。
A.静态转矩B.加速转矩C.减速转矩D.动态转矩14.下面(C)是属于直流电动机的定子部分?A.换向器B.电枢绕组C.励磁绕组D.风扇15. 绕线式三相异步电动机,转子串电阻起动时(D)。
A.起动转矩增大,起动电流增大B.起动转矩减小,起动电流增大C.起动转矩增大,起动电流不变D.起动转矩增大,起动电流减小四.问答题(每题5分,共20分)1.三相异步电动机什么情况下可以直接起动?如果不能直接起动,可以采用哪几种降压起动方法?当电动机额定功率相对于供电电源容量而言很小时,起动电流大就不致影响供电系统上其他负载。
可以通过判断公式:I st/I N≤3/4+P s/(4P N)来确定电动机能否直接启动。
其中I st为电动机全压起动电流,I N为电动机额定电流,P s为电源容量,P N为电动机额定功率·降压起动的方法包括:定子绕组串电阻(或电抗);自耦变压器;星-三角;绕线转子串电阻。
2.能耗制动和反接制动各有哪些特点?能耗制动的特点是制动电流较小,能量损耗少,制动准确,但需要直流电源,制动速度较慢,所以适用于要求平稳制动的场合。
反接制动的优点是制动能力强,制动时间短;缺点是能量损耗大,制动冲击力大,制动准确度差。
3. 交流电动机的结构组成及其工作原理如何?其调速方法和调速特性怎样?交流电动机由定子,转子,机座等组成(1分); 其工作原理为在定子三相绕组通以三相交流电流所形成的旋转磁场作用下, 转子绕组旋感应电流;带电转子绕组在旋转磁场作用下又感应电磁力,形成电磁转距, 带动转子而旋转,称为交流感应电动机(2分); 其调速方法有变频(无级平滑),变极(有级不平滑),变S(特性变软) (2分).4.何谓“自转”现象?交流伺服电动机时怎样克服这一现象,使其当控制信号消失时能迅速停止?自转是伺服电动机转动时控制电压取消,转子利用剩磁电压单相供电,转子继续转动. 克服这一现象方法是把伺服电动机的转子电阻设计的很大,使电动机在失去控制信号,即成单相运行时,正转矩或负转矩的最大值均出现在Sm>1的地方.当速度n 为正时,电磁转矩T为负,当n为负时,T为正,即去掉控制电压后,单相供电似的电磁转矩的方向总是与转子转向相反,所以是一个制动转矩.可使转子迅速停止不会存在自转现象。
五.设计计算题(每题10分,共20分)1、某车床有主轴电动机M1和油泵电动机M2,要求油泵电动机在主轴电动机之前起动并在主轴电动机之后停止,试设计主电路和控制电路,要求有短路保护和过载保护。
(2、有一台三相反应式步进电动机,按A →AB →B →BC →C →CA →A 方式通电,转子的齿数Z=160,控制绕组输入电脉冲的频率f =800Hz ,试求其步距角β和转速n 为多少?3、一台并励电动机,额定功率kW P N 2.2=,额定电压V U N 220=,额定电流A I N 2.12=,额定转速m in /3000r n N =,最大励磁功率W P fN 2.68=。
试求:(1)最大励磁电流fN I ;(2)额定运行时的电枢电流aN I ;(3)额定转矩N T ;(4)额定运行时的效率N η。
解:(1)最大励磁电流 A A U P I N fNfN 31.02202.68=== (2)额定运行时的电枢电流 A A I I I fN N aN 89.11)31.02.12(=-=-=(3)额定转矩 m N m N n P T N N N ∙=∙⨯==73000102.255.955.93(4)额定运行时的效率00030000100821002.12220102.2100100100=⨯⨯⨯=⨯=⨯=⨯=N N N N NN I U P P P 输入的电功率)额定输入功率(从电源出的机械功率)额定输出功率(轴上输η。