机电传动与控制计算题
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1.机电系统稳定运行的必要条件是电动机的输出转矩和负载转矩 a. 大小相等 b. 方向相反 c. 大小相等,方向相反d. 无法确定2. 某机电系统中,电动机输出转矩大于负载转矩,则系统正处于 a. 加速 b. 减速 c. 匀速 d. 不确定3. 在单轴拖动系统中,已知电动机输出转矩和负载转矩的作用方向与转速的方向相同,则系统正处于a. 加速b. 减速c. 匀速d. 静止 4.已知电动机输出转矩小于负载转矩,且电动机的输出转矩作用方向与转速的方向相同,而负载转矩的方向与转速相反,则系统正处于 a. 加速 b.减速 c.匀速 d.静止二、在下图中,曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性, 试判断哪些是系统的稳定平衡点?哪些不是。
(d )不是,其余均是三、试列出左图几种情况下系统的运动方程式,并说明系统的运行状态是加速、减速还是匀速?(图中箭头方向表示转矩的实际作用方向)n(a )nnn(b )(c ) (d )(e )Z2/Z1=3分析题• 一台他励直流电动机在稳态下运行时,如负载转矩TL=常数,问当减小电枢电压使电机换到另一个稳定点工作时:电枢电流Ia 、电动势E 和转速n 如何变化?降• 一台他励直流电动机在稳态下运行时,如果负载转矩TL 减小,使电机换到另一个稳定点工作时:电枢电流Ia 、电动势E 和转速n 如何变化?降 计算题• 一台他励直流电动机,功率PN=4KW,UN=220V,IN=40A, nN=2000r/min, Ra=0.5,试绘制电机近似的固有机械特性。
例2-3 一台他励直流电动机,功率PN=2.2KW, UN=110V, IN=25, Ra=0.4,TN=14 ,试求 (1) 在额定条件下直接起动初始瞬间起动电流Ist 。
(2)如果使起动电流Ist 为额定电流的2倍,求需要串接的起动电阻Rst 大小,并求此时的起动转矩Tst解: 2222222127070702030 9.0 m N T GD GD GD m N GD L L M c ⋅='===⋅==ηA 2754.0110===a N st R U I Ω=-⨯=-=-=8.1)4.0252110(2a Na stst R I U R I U R例2-4 一台他励直流电动机,功率PN=2.2KW, UN=110V, IN=25, Ra=0.4,nN=1500r/min,如果保持额定转矩不变,试求磁通不变,电枢电压降低20%时达到稳态后的转速n 。
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。
1、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;;二、简答题1 常用的变频调速方式有哪几种变压变频调速、恒压弱磁调速;2 晶闸管触发电路的基本组成部分有哪些脉冲形成及放大、移相控制、同步电压、控制电压信号等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; 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 ; 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4什么是调速 它包含哪两方面的涵意 衡量直流调速系统好坏的性能指标有哪些各表示什么意义通过人为改变电动机参数来改变电动机速度称为调速;它包括人为变速和自动稳速两方面; 衡量直流调速系统好坏的性能指标有衡量直流调速系统好坏的性能指标有调速范围D, 转差率S,平滑性,经济性.三、计算题1、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 ; 0.31A 2额定运行时的电枢电流aN I ;11.893额定转矩N T ;7NM 4额定运行时的效率N η;0.822、有一台三相鼠笼式异步电动机,其额定数据为:kW P N 102=,min /1460r n N =,V U N 380=,∆接法,868.0=N η,88.0cos =N ϕ,5.1/=N st T T ,5.6/=N st I I ;试求:1额定输入功率N P 1; 2额定转差率N S ; 3额定电流N I ; 4输出的额定转矩N T ; 5采用∆-Y 换接启动时的启动电流和启动转矩解答:1.4极电机2对极对数2.额定输入功率:P/η=10/0.868=11.52KW3.SN=1500-1460/1500=0.0274.In=10000/1.732X380X0.868X0.88=19.9A5.Tn=10/1460X9550=65.4NM6.星形——三角形换接启动时:启动电流=1/3X19.9x6.5=43.12A启动转矩==1/3X65.4x1.5=32.7NM1.一台他励直流电动机的铭牌数据为:P N =5.5 KW, U N =110 V, I N =62 A, n N =1000r/min,试绘出它的固有机械特性曲线;Ra=0.61-pN/UNINUN/IN U=Ke ΦnN+IaRa n0=U/ke Φ2.一台直流他励电动机,其额定数据为:kW P N 17=,V U N 220=,A I N 91=,m in /1500r n N =,Ω=22.0a R ;试求:1 额定转矩N T ;52.52 直接启动时的启动电流st I ;10003 如果要使启动电流不超过额定电流的两倍,求启动电阻为多少欧 此时启动转矩为多少 0.992.指出下图中a 和b 哪一点是机电传动系统稳定运行的平衡点 为什么.a 点平衡点3 直流电动机不能直接启动的原因是 启动电流过大启动转矩太大1.三相笼型异步电动机的启动方法有 和 ;2.电气控制系统中常设的保护环节有 、 、 、和弱励磁保护;15.机床上常用的电气制动方式中,不常用的是:A:能耗制动B:反馈制动C:反接制动D:直接制动11.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:一簇平行于固有特性曲线的人为特性曲线;B:由0,no出发的一簇向上倾斜的直线;C:由0,no出发的一簇向下倾斜的直线;D:不确定;12.直流电器的线圈能否串联使用A:能;B:不能;13.直流接触器铁心由材料制造;A: 硅钢片;B: 铜C: 软钢;;14.晶闸管中,阴极用符号表示;A: G;B: K;C: A;8直流他励电动机启动时,为什么一定要先把励磁电流加上若忘了先合励磁绕阻的电源开关就把电枢电源接通,这是会产生什么现象试从T L=0 和T L=T N两种情况加以分析当电动机运行在额定转速下,若突然将励磁绕阻断开,此时又将出现什么情况当TL=0启动时:因为励磁绕组有一定剩磁,使Φ≈0;启动时,n=0,E=0,根据UN=E+IaRa 知,UN全加在电阻Ra上,产生很大的Ia10~20IN,但因为Φ≈0,所以T=KtΦIa并不大,因为TL≈0,所以动转矩大于0,系统会加速启动;启动后,虽有n,使E 变大点,但因为Φ≈0,所以E仍不大, UN大部分仍要加在电阻Ra上,产生很大Ia和不大的T,使系统不断加速;当系统达到“飞车”时,在相当大的某一n稳速运行时,T=KtΦIa=TL ≈0,所以Ia≈0,此时,E相当大,UN几乎和E平衡;当TL=TN启动时:n=0,E=0,根据UN=E+IaRa知,UN全加在电阻Ra上,产生很大的Ia10~20IN,但因为Φ≈0,所以T=KtΦIa并不大,因为TL= TN,所以系统无法启动;当电动机运行在额定转速下,T=KtΦNIaN = TL=TN,n =nN,此时断开励磁, Φ≈0,虽然仍有n=nN,但E ≈0,根据UN=E+IaRa知,UN全加在电阻Ra上,产生很大的Ia,但因为Φ≈0,所以T=KtΦIa并不大,因为TL= TN,所以T <TL,系统逐渐减速到停车3、直流电动机常用的调速方法有电枢电路电路串电阻、改变电压、改变磁通;5、三相笼型异步电动机的启动方法有直接启动和降压启动 ;6、生产机械对电动机调速系统提出的主要静态技术指标有静差度、调速范围、调速平滑性 ;7、同步电机最突出的优点是能改变功率因数 ;8、晶闸管的导通条件是 A-K与A-G之间是正电压 ,晶闸管由导通转变为阻断的条件是阳极电流小于维持电流;10、电磁转差离合器调速系统是通过电磁转差离合器来实现调速的;11、交流电机恒转矩变频调速要满足的条件是 ;12、直流他励电机的制动状态分为三种形式,即反馈制动 ,反接制动 ,能耗制动1、简述机电传动系统稳定运行的条件;2、简述交流异步电动机与直流电动机的区别3、一般同步电动机为什么要采取异步启动法2、试分别说明下图中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作用方向3、有一台四极三相异步电动机,电源电压频率为50Hz,满载时电动机的转差率为:0.02求:①电动机的同步转速;②电动机的转子转速;③电动机的转子电流频率;5、线绕式异步电动机采用转子串电阻启动时,所串电阻愈大,启动转矩A、愈大B、愈小C、不变D、不一定3、在传动系统中和运动方向相同的转矩称为______拖动转矩__________,和运动方向相反的转矩称为______制动转矩____________;7、控制系统按组成原理分为 、 ;12、交流变频调速系统中电压型变频调速系统在整流和逆变之间接入____电容_____进行滤波,电流型变频调速系统在整流和逆变之间接入___电感___限制电流1、 交流伺服电机与普通电机相比,有那些特点调速范围广,转子惯性小,能快速启动、停转;过载能力强,可靠性好;1直流电动机常用的启动方法有降压启动电枢电路内接外加电阻启动;2直流电动机常用的调速方法有电枢电路外接电阻Rad 改变电动机电枢电压U 改变电动机主磁通;3 三相鼠龙式异步电动机的启动方法有直接启动定子串电阻或降压器降压启动Y-△降压启动自耦变压器降压启动软启动;4三相鼠龙式异步电动机的调速方法有改变极对数调速改变转差率调速变频调速一、填空题:1.直流电动机常用的调速方法有 、 和 ;2.三相笼式异步电动机的启动方法有 和 ;3.电气控制系统中常设的保护环节有短路保护、弱励磁保护、 、 和 ;4.三相鼠笼式异步电动机常用的调速方法有 和 ;5.他励直流电动机的三种调速方法中,调速时机械特性变软的是 ;调速时机械特性不变的是 调速;6.晶闸管的几个主要参数是 、 、额定通态平均电流T I 和维持电流H I ;7.直流调速系统中,电流截止负反馈环节的作用是 ;8.三相鼠笼式异步电动机的降压启动方法有 、 和自耦变压器启动;9.生产机械对电动机调速系统提出的主要静态技术指标有 、 和平滑性;10.晶闸管可控整流电路的负载常有电阻性、 和 ;11.三相绕线式异步电动机常用 进行启动和调速,也可以用 进行启动;12.三相鼠笼式异步电动机的电气停转方法有和 ;13.在直流电动机的双闭环无静差调速系统中,转速环的作用主要是;电流环的作用主要是 ;14.直流他励电动机可采用启动或降压启动,目的都是为了 ;15.为了改变三相交流异步电动机的旋转方向,只要即可;16.无静差闭环调速系统,PI调节器中积分环节的作用是 ;17.交流电动机变频调速的特点有 ,在恒转矩的变频调速系统中,常保持为定值;18.就一台直流电动机开环、有静差闭环、无静差闭环调速系统三者的静特性而言,机械特性最硬的是 ,最软的是 ;19.带电阻性负载的单相半波可控整流电路中,控制角α的移相范围是,控制角α和导通角β的关系式是 ;20.交流异步电动机采用调压调速时,采用转速负反馈闭环系统,可以 ;21.电动机的短路保护和长期保护不同,前者是 ,后者是 ;二、单项选择题:1.电源线电压为380V,三相笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为380V,能否采用星形——三角形启动A.不能B.能2.直流电器的线圈能否串联使用A.不能B.能3.直流电动机调速系统,若想采用恒转矩调速,则可改变K B.Φ C.UA.e4.三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.增大B.减少C.等于零5.试说明下图情况下,系统的运行状态是A.加速B.减速C.匀速6.交流电器的线圈能否接入与其额定电压相等的直流电源使用A.不能B.能7.直流电动机调速系统,若想采用恒功率调速,则可改变A.e KB.C.U8.三相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.大B.小C.相同9.三相异步电动机带动一定负载运行时,若电源电压降低了,这时电动机的转矩会A.增大B.减少C.不变10.三相异步电动机中断了一根电源线后,能否启动A.能B.不能11.交流电器的线圈能否串联使用A.不能B.能12.电源线电压为380V,三相笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为380V,能否采用星形——三角形启动A.不能B.能13.三相异步电动机在运行中断了一根电源线下,则电动机的转速A.增大B.减少C.停转14.下图中,1、2分别为电动机和负载的机械特性,系统是否具有运行的稳定平衡点A.有B.没有M L15.直流电器的线圈能否接入与其额定电压相等的交流电源使用A.不能B.能16.一台直流他励电动机在稳定运行时,如果负载转矩L T =常数,外加电压和电枢电路中的电阻不变,问:减弱励磁使转速上升到新的稳定值后,电枢反电势会A.增大B.减少C.不变17.三相异步电动机带一定负载运行时,若电源电压降低了,则电动机的转速A.增大B.减少C.不变18.交流变频调速系统中采用的逆变器属于A.无源逆变B.有源逆变19.直流电机的有源逆变电路,在逆变状态下时,电机工作于A.电动状态B.发电状态20.一台他励直流电动机拖动恒转矩负载,当电枢电压或电枢附加电阻改变时,能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小A.能B.不能21.有源逆变电路,主要用于A.直流电动机的可逆调速B.交流电动机的变频调速22.相对于开环系统,闭环调速可使系统的机械特性变硬,调速范围A.扩大B.减小C.不变23.绕线式异步电动机采用串电阻启动时,可A.增大启动转矩,同时降低启动电流B.通过增大启动电流以增大启动转矩24.他励直流电动机的三种调速方法中;在额定转速以上采用A.调压调速B.调磁调速C. 串电阻调速25.三相异步电动机运行中断了一根电源线下,能否继续转动A.能B.不能三、问答题:1.定性绘制线绕式异步电动机转子电路串电阻时的人为机械特性曲线,并说明线绕式异步电动机转子电路串电阻启动时的特点;2.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试从N L L T T T ==和0两种情况加以说明3.三相交流异步电动机为什么不运行在Tmax 或接近Tmax 的情况下四、计算题:已知一台他励直流电动机的技术数据为:P N =22KW,U N =220V,I N =115A,n N =1500r/min,电枢电路固有电阻Ra=0.1Ω,电动机拖动恒转矩负载;1计算其固有机械特性并绘出该曲线;2要求得到900r/min 的运行速度,采用降压调速的方式,电枢电压应降至多少伏5、三相异步电动机Y-∆降压起动时,其起动转矩是全压起动转矩的 A 倍;A 、31B 、31 C 、21 D 、不能确定 11、三相异步电动机的气隙圆周上形成的磁场为 直流电动机气隙磁场为 ,单绕组异步电动机内部气隙磁场为 . CA 、恒定磁场、脉振磁场、旋转磁场;B 、旋转磁场、恒定磁场、旋转磁场;C 、旋转磁场、恒定磁场、脉振磁场;1.异步电动机旋转磁场的转向与__A_ _有关;A.电源相序B.转子转速C.电源频率2.当电源电压恒定时,异步电动机在满载和轻载下的起动转矩是____A____;A.完全相同的B.完全不同的C.基本相同的3.当三相异步电动机的机械负载增加时,如定子端电压不变,其旋转磁场速度_A__;A. 不变B.减少C. 增加4.当三相异步电动机的机械负载增加时,如定子端电压不变,其转子的转速_A___;A. 减少B. 增加C.不变5.当三相异步电动机的机械负载增加时,如定子端电压不变,其定子电流___A___;A.增加B.减少C.不变6.当三相异步电动机的机械负载增加时,如定子端电压不变,其输入功率__A____;A.增加B.减少C.不变7.鼠笼式异步电动机空载运行与满载运行相比,其电动机的电流应___C___;A. 小B. 大C.相同8.鼠笼式异步电动机空载起动与满载起动相比:起动转矩__A____;A. 不变B.小C.大9.三相异步电动机形成旋转磁场的条件是__C_____;A. 在三相对称绕组中通以三相对称的正弦交流电流B.在三相对称绕组中通以三个相等的电流C. 在三相绕组中通以任意的三相电流10.降低电源电压后,三相异步电动机的起动转矩将___A_____;A.减小B.不变C.增大11.降低电源电压后,三相异步电动机的起动电流将___A_____;A.减小B.不变C.增大12.三相异步电动机在稳定运转情况下,电磁转矩与转差率的关系为___A____;A. 转差率增大,转矩增大B. 转矩与转差率平方成正比C. 转矩与转差率无关D.转差率减小,转矩增大13.某三相异步电动机的额定转速为735r/min , 相对应的转差率为___A____;A. 0.02B. 0.265C. 0.51D.0.18314.异步电动机起动电流大的原因是_____A__;A. 与旋转磁场相对速度太大B.电压太高C.负载转矩过大15.三相异步电动机采用Y-△起动时,其起动转矩STST T T 为_____A_____; A.1/3 B.1/2 C. 3 D. 216.三相异步电动机在一定的负载转矩下运行,若电源电压降低,定子电流将__A___;A.增大B.降低C.不变17.三相异步电动机在一定的负载转矩下运行,若电源电压降低,电动机的转速将_A_____;A. 降低B. 增大C.不变18.从降低起动电流来考虑,三相异步电动机可以采用降压起动,但起动转矩将____A___,因而只适用空载或轻载起动的场合;A.降低B.升高C.不变19.从降低起动电流来考虑,三相异步电动机可以采用降压起动,但起动转矩将降低,因而只适用_____A__或轻载起动的场合;A. 空载B.轻载C. 重载21.有两台三相异步电动机,它们的额定功率相同,但额定转速不同,则__A _;A.额定转速小的那台电动机,其额定转矩大B.额定转速大的那台电动机,其额定转矩大C.两台电机的额定转矩相同;22.一台三相异步电动机的负载转矩恒定不变,若电源电压下降,则在新的稳定运转情况下,电动机定子绕组中电流I1 将 __A___;A 增大 B. 不变 C.下降23.工频条件下,三相异步电动机的额定转速为1420 转/分,则电动机的磁对数为A ;A.2B. 1C.3D.424.一台磁极对数为3 的三相异步电动机,其转差率为3%,则此时的转速为A ;A. 970B. 1455C. 291025.异步电动机的转动方向与__ A__有关;A. 电源相序B.转子转速C.负载转矩D.电源频率26.低压电动机绕组相间及对地的绝缘电阻,用500V 绝缘电阻表摇测,应不低于 ;A. 0.5MΩB. 0.38MΩC. 1MΩD.10MΩ27.鼠笼式异步电动机空载起动与满载起动相比:起动电流___A___;A. 不变B.小 C 大. D.无法确定28.鼠笼式异步电动机空载起动与满载起动相比:起动转矩__A____;A. 不变B.小C. 大D.无法确定29. 鼠笼式异步电动机空载运行与满载运行相比:最大转矩_A_____;A. 不变B.小C. 大D.无法确定30.降低电源电压后,三相异步电动机的起动电流将____A____;A.降低B.不变C.提高D.无法确定31.降低电源电压后,三相异步电动机的起动转矩将___A_____;A.降低B.不变C.提高D.无法确定32.三相异步电动机起动转矩不大的主要原因是 A;A. 起动时功率因数低B.起动时电流不大C.起动时磁通少D. 起动时电压低33.一台三相异步电动机,其铭牌上标明额定电压为220/380V,其接法应是 A;A. △/ΥB. Υ/△C.△/△D.Υ/Υ34.三相异步电动机的额定功率是指电动机A ;A. 输出的机械功率B.输入的有功功率C.产生的电_磁功率D. 输入的视在功率_二、选择题1.异步电动机旋转磁场的转向与___ _有关;AA. 电源相序B.转子转速C.电源频率2.当电源电压恒定时,异步电动机在满载和轻载下的起动转矩是________;AA.完全相同的B.完全不同的C.基本相同的3.当三相异步电动机的机械负载增加时,如定子端电压不变,其旋转磁场速度______;AA. 不变B.减少C. 增加4.当三相异步电动机的机械负载增加时,如定子端电压不变,其转子的转速______;AA. 减少B. 增加C.不变5.当三相异步电动机的机械负载增加时,如定子端电压不变,其定子电流______;AA.增加B.减少C.不变6.当三相异步电动机的机械负载增加时,如定子端电压不变,其输入功率______;AA.增加B.减少C.不变7.鼠笼式异步电动机空载起动与满载起动相比,起动电流______;AA. 小B. 大C.不变8.鼠笼式异步电动机空载起动与满载起动相比:起动转矩______;AA. 不变B.小C. 大9.三相异步电动机形成旋转磁场的条件是_______;CA. 在三相对称绕组中通以三相对称的正弦交流电流B.在三相对称绕组中通以三个相等的电流C. 在三相绕组中通以任意的三相电流10.降低电源电压后,三相异步电动机的起动转矩将________;AA.减小B.不变C.增大11.降低电源电压后,三相异步电动机的起动电流将________;AA.减小B.不变C.增大12.三相异步电动机在稳定运转情况下,电磁转矩与转差率的关系为_______;AA. 转差率减小,转矩增大B. 转矩与转差率平方成正比C. 转差率增大,转矩增大D. 转矩与转差率无关13.某三相异步电动机的额定转速为735r/min, 相对应的转差率为_______;AA. 0.02B. 0.265C. 0.51D.0.18314.异步电动机起动电流大的原因是_______;AA. 与旋转磁场相对速度太大;B. 电压太高;C.负载转矩过大;15.三相异步电动机采用Y-△起动时,其起动转矩STST T T 为__________;A A.1/3 B.1/2 C. 3 D. 216.三相异步电动机在一定的负载转矩下运行,若电源电压降低,定子电流将_____;AA.增大B.降低C.不变17.三相异步电动机在一定的负载转矩下运行,若电源电压降低,电动机的转速将______;AA. 降低B. 增大C.不变18.从降低起动电流来考虑,三相异步电动机可以采用降压起动,但起动转矩将_______,因而只适用空载或轻载起动的场合;AA.降低B.升高C.不变19.从降低起动电流来考虑,三相异步电动机可以采用降压起动,但起动转矩将降低,因而只适用_______或轻载起动的场合;AA.空载B.轻载C.重载20.从降低起动电流来考虑,三相异步电动机可以采用降压起动,但起动转矩将降低,因而只适用空载或_______起动的场合;AA. 轻载B. 空载C.重载21.有两台三相异步电动机,它们的额定功率相同,但额定转速不同,则__ _;AA. 额定转速小的那台电机,其额定转矩大B.额定转速大的那台电机,其额定转矩大C.两台电机的额定转矩相同;22.一台三相异步电动机的负载转矩恒定不变,若电源电压下降,则在新的稳定运转情况下,电动机定子绕组中电流I1将 _____;AA 增大 B. 不变 C.下降23.工频条件下,三相异步电动机的额定转速为1420转/分,则电动机的磁对数为 ;AA.2B. 1C. 3D.424.一台磁极对数为3的三相异步电动机,其转差率为3%,则此时的转速为 ;AA. 970B. 1455C. 291025.异步电动机的转动方向与__ __有关; AA. 电源相序B.转子转速C.负载转矩D. 电源频率26.低压电动机绕组相间及对地的绝缘电阻,用500V绝缘电阻表摇测,应不低于; AA. 0.5MΩB. 0.38MΩC. 1MΩD.10MΩ27.鼠笼式异步电动机空载起动与满载起动相比:起动电流______; AA. 不变B.小C. 大D.无法确定28.鼠笼式异步电动机空载起动与满载起动相比:起动转矩______; AA. 不变B.小C. 大D.无法确定29.异步电动机起动电流大的原因是_______; AA. 与旋转磁场相对速度太大B. 电压太高C.负载转矩过大D.无法确定30.三相异步电动机起动转矩不大的主要原因是;AA. 起动时功率因数低B.起动时电流不大C.起动时磁通少D. 起动时电压低31.降低电源电压后,三相异步电动机的起动转矩将________; AA.降低B.不变C.提高D.无法确定32.降低电源电压后,三相异步电动机的起动电流将________; AA.降低B.不变C.提高D.无法确定33.一台三相异步电动机,其铭牌上标明额定电压为220/380V,其接法应是;AA.△/ΥB.Υ/△C.△/△ D.Υ/Υ34.三相异步电动机的额定功率是指 ;AA. 输出的机械功率B.输入的有功功率C.产生的电磁功率D.输入的视在功率三、计算题1.在额定工作情况下的三相异步电动机Y180L-6型,其转速为960转/分,频率为50赫兹,问电机的同步转速是多少有几对磁极对数转差率是多少解:∵ n N=960r/min ∴n1=1000r/minp=3 04.01000960100011=-=-=n n n s N 2.一台两极三相异步电动机,额定功率10KW,额定转速为nN =2940转/分,额定频率f1=50Hz,求:额定转差率SN ,轴上的额定转矩TN ;解: s N =n1-nN /n1=3000-2940/3000=0.02TN =9550PN /nN =9550×10/2940=32.48牛·米3.一台三相异步电动机,电源频率f1= 50Hz,额定转差率SN =2%;求:当极对数P=3时电动机的同步转速n1及额定转速nN ;解: 因:n1=60f1=/p 所以P=3时, n1=60×50/3=1000 r/min则nN =n11-sN =980r/min4.极数为8的三相异步电动机,电源频率f1=50Hz,额定转差率SN =0.04,PN =10KW,求:额定转速和额定电磁转矩;解: n1=60f1=/p= 300/4=750转/分 ∴nN =n11-sN =720转/分TN =9550PN /nN =132.6 N.m5.有一台三相异步电动机,其铭牌数据如下:型号 Y180L-6,50Hz,15KW,380V,31.4A,970r/min,cos φ=0.88,当电源线电压为380V时,问:1电动机满载运行时的转差率;2电动机的额定转矩;3电动机满载运行时的输入电功率;4电动机满载运行时的效率;解: 1 s N =n1-nN /n1n1=1000r/min ∴S=0.03 2 电动机额定转矩TN =9550PN /nN =147.66 牛·米3 ∵PN=15KWP1=3ULIL cosφ=18.2KW4 电机效率为η=PN/P1=82.8%6.一台异步电动机的技术数据为:PN=2.2KW,nN=1430r/min,ηN=0.82,cosφ=0.83,UN为220/380伏;求Y形和△形接法时的额定电流IN;解: P1=PN/η= 2.2/0.82 = 2.68 KWY连接时:IN=P1/3UL cosφ=2.68×10/3×380×0.83=4.91A△连接时:IN=P1/3UL cosφ=2.68×10/3×220×0.83=8.5A7.某异步电动机,其额定功率为55KW,额定电压380V、额定电流101A,功率因数0.9;试求该电机的效率;解: P1=3ULIL cosφ=3×380×101×0.9=59.8KW效率η=PN/P1= 55/59.8 = 0.92 8.有一台四极异步电动机的额定输出功率为28KW,额定转速为1370转/分,过载系数λ=2.0,试求异步电动机的:①额定转矩②最大转矩③额定转差率解: ⑴TN=9550×28/1370=195.2牛·米⑵Tmax=λTN=2×195.2=390.4牛·米⑶ s N=n1-nN/n1=1500-1370=0.0879.已知一台三相异步电动机的技术数据如下:额定功率4.5KW,额定转速950r/min,f1=50Hz,试求:①极对数p;②额定转差率SN;③额定转矩TN;解:⑴由已知nN950r/min与之接近的同步转速n1=1000r/min。
1.如图所示,某车床电力拖动系统中,已知:切削力F=2000N,工件直径d=150mm,电动机转速n=1450r/min,减速箱的三级速比j1=2,j2=1.5,j3=2,各转轴的飞轮转矩为GD2M=3.5Nm2, GD21=2Nm2, GD22=2.7Nm2, GD23=3.5Nm2,各级的传动效率都是ηc=0.9。
求(1)切削功率 3.796kw(2)电动机输出功率 5.2kw(3)系统总飞轮转矩(折算到电动机轴上) 4.55 Nm2(4)忽略电动机空载转矩时,电动机的电磁转矩34.3 Nm(5)车床开车,但未切削时,若电动机加速度dn/dt=800r/(min·s),忽略电动机空载转矩,但不忽略传动机构的转矩损耗,求电动机的电磁转矩。
19 Nm2.有一台他励直流电动机,已知:U N=220V,I N=53.8A,n N=1500r/min,Ra=0.7Ω。
(1)直接启动时启动电流是多少;如果希望把启动电流限制在额定电流的2倍,需要串入多大的启动电阻。
(2)如果负载转矩不变,将电枢电压降低一半,系统稳定后的转速是多少?3.异步电动机固有机械特性的计算见课后练习题。
4.一台他励直流电动机额定功率PN =22kW,额定电压UN=220V,额定电流IN=115A,额定转速nN =3000r/min,电枢回路总电阻Ra=0.1Ω。
拖动位能性恒转矩负载运行,负载转矩为61N·m,忽略空载转矩,求:(1)稳定拖动负载时的电动机转速;3032 或3033 r/min(2)电枢回路串入0.5Ω电阻后的转速;2372r/min(3)在固有特性下,进行能耗制动,制动起始电枢最大电流取为250A,试求电枢应串多大电阻及稳定后的转速,并画出制动的机械特性。
0.734Ω-1266r/min6.有一台他励直流电动机,已知:P N=13kW,U N=220V,I N=69.7A,n N=1500r/min,Ra=0.224Ω。
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I ST U N 很大。
R a7.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)TL=TN 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。
五、计算题(要求写出主要步骤每题10分)1.有台直流他励电动机,其铭牌数据为: PN=5.5kW,UN=Uf=220V,nN=1500r/min,η=0.8,Ra=0.2 Ω。
试求:①额定转矩TN②额定电枢电流IaN;③额定电枢电流时的反电势;④直接启动时的启动电流;⑤若使启动电流为三倍的额定电流,则电枢应串人多大的启动电阻?此时启动转矩为多少?解:1. TN=9.55PN/nN=9.55*5.5*1000/1500=35 N.m2. IaN=pN/ (ηUN)=31.25A3.E=UN-IaNRa=220-31.25*0.2=213.75V4.Ist=UN/Ra=220/0.2=1100A5.I’st=UN/(Ra+Rad) ≤3IsNRad≥UN/3IaN-Ra=220/(3*31.25)-0.2=2.15ΩT’st=KtφI’st=(9.55E/nN)3IaN=(9.55*213.75/1500)*3*31.25=127.6 N.m2.某一调速系统在高速时的理想空载转速 no1=1450r/min,低速时的理想空载转速n02=100r/min,额定负载时的转速降△nN=50rmin。
①试画出该系统的静特性;②求出调速范围D和低速时系统的静差度s2;③在nmax与s2一定时,扩大调速范围的方法是什么?调速系统中应采取什么措施保证转速的稳定性?解:1.静特性2. D=nmax/nmin=(n01- △nN)/ (n02- △nN)=(1450-50)/(100-50)=28S2= △nN/n02=0.52.有一台三相异步电动机,正常运行时为Δ接法,在额定电压UN下启动时,其启动转矩 Tst=1.2TN(TN为额定转矩),若采用 Y—Δ换接启动,试问当负载转矩TL=35%TN时,电动机能否启动?为什么?TstY=1/3*1.2TN=0.4TN>0.35TN=TL3.试说明图中几种情况下系统的运行状态是加速?减速?还是勾速?(图中箭头方向为转矩的实际作用方向)一、 分析与简答题1. 请简述机电传动系统稳定运行的条件。
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案机电传动与控制一、填空题:1.直流电动机常用的调速方法有 、 和 。
2.三相笼式异步电动机的启动方法有 和 。
3.电气控制系统中常设的保护环节有短路保护、弱励磁保护、 、 和 。
4.三相鼠笼式异步电动机常用的调速方法有 和 。
5.他励直流电动机的三种调速方法中,调速时机械特性变软的是 。
调速时机械特性不变的是 调速。
6.晶闸管的几个主要参数是 、 、额定通态平均电流T I 和维持电流H I 。
7.直流调速系统中,电流截止负反馈环节的作用是 。
8.三相鼠笼式异步电动机的降压启动方法有 、 和自耦变压器启动。
9.生产机械对电动机调速系统提出的主要静态技术指标有 、 和平滑性。
10.晶闸管可控整流电路的负载常有电阻性、 和 。
11.三相绕线式异步电动机常用 进行启动和调速,也可以用 进行启动。
12.三相鼠笼式异步电动机的电气停转方法有 和 。
13.在直流电动机的双闭环无静差调速系统中,转速环的作用主要是 。
电流环的作用主要是 。
14.直流他励电动机可采用 启动或降压启动,目的都是为了 。
15.为了改变三相交流异步电动机的旋转方向,只要 即可。
16.无静差闭环调速系统,PI 调节器中积分环节的作用是 。
17.交流电动机变频调速的特点有 , 在恒转矩的变频调速系统中,常保持 为定值。
18.就一台直流电动机开环、有静差闭环、无静差闭环调速系统三者的静特性而言,机械特性最硬的是 ,最软的是 。
19.带电阻性负载的单相半波可控整流电路中,控制角α的移相范围是 ,控制角α和导通角β的关系式是 。
20.交流异步电动机采用调压调速时,采用转速负反馈闭环系统,可以 。
21.电动机的短路保护和长期保护不同,前者是 ,后者是 。
二、单项选择题:1.电源线电压为380V ,三相笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为380V ,能否采用星形——三角形启动? ( )A.不能B.能2.直流电器的线圈能否串联使用? ( )A.不能B.能3.直流电动机调速系统,若想采用恒转矩调速,则可改变 ( )A.e KB.ΦC.U4.三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.增大B.减少C.等于零5.试说明下图情况下,系统的运行状态是 ( )A.加速B.减速C.匀速6.交流电器的线圈能否接入与其额定电压相等的直流电源使用? ( )A.不能B.能7.直流电动机调速系统,若想采用恒功率调速,则可改变 ( )A.e KB.C.U8.三相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.大B.小C.相同9.三相异步电动机带动一定负载运行时,若电源电压降低了,这时电动机的转矩会 ( )A.增大B.减少C.不变10.三相异步电动机中断了一根电源线后,能否启动? ( )A.能B.不能11.交流电器的线圈能否串联使用? ( )A.不能B.能12.电源线电压为380V ,三相笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为380V ,能否采用星形——三角形启动? ( )A.不能B.能13.三相异步电动机在运行中断了一根电源线下,则电动机的转速 ( )A.增大B.减少C.停转14.下图中,1、2分别为电动机和负载的机械特性,系统是否具有运行的稳定平衡点 ( )A.有B.没有15.直流电器的线圈能否接入与其额定电压相等的交流电源使用? ( )A.不能B.能16.一台直流他励电动机在稳定运行时,如果负载转矩L T =常数,外加电压和电枢电路中的电阻不变,问:减弱励磁使转速上升到新的稳定值后,电枢反电势会 ( )A.增大B.减少C.不变17.三相异步电动机带一定负载运行时,若电源电压降低了,则电动机的转速 ( )A.增大B.减少C.不变18.交流变频调速系统中采用的逆变器属于 ( )A.无源逆变B.有源逆变19.直流电机的有源逆变电路,在逆变状态下时,电机工作于 ( )A.电动状态B.发电状态M LT MT Ln20.一台他励直流电动机拖动恒转矩负载,当电枢电压或电枢附加电阻改变时,能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小? ( )A.能B.不能21.有源逆变电路,主要用于 ( )A.直流电动机的可逆调速B.交流电动机的变频调速22.相对于开环系统,闭环调速可使系统的机械特性变硬,调速范围 ( )A.扩大B.减小C.不变23.绕线式异步电动机采用串电阻启动时,可 ( )A.增大启动转矩,同时降低启动电流B.通过增大启动电流以增大启动转矩24.他励直流电动机的三种调速方法中。
五、计算题(要求写出主要步骤每题10分)1.有台直流他励电动机,其铭牌数据为:PN=5.5kW,UN=Uf=220V,nN=1500r/min,η=0.8,Ra=0.2 Ω。
试求:①额定转矩TN②额定电枢电流IaN;③额定电枢电流时的反电势;④直接启动时的启动电流;⑤若使启动电流为三倍的额定电流,则电枢应串人多大的启动电阻?此时启动转矩为多少?解:1. TN=9.55PN/nN=9.55*5.5*1000/1500=35 N.m2. IaN=pN/ (ηUN)=31.25A3.E=UN-IaNRa=220-31.25*0.2=213.75V4.Ist=UN/Ra=220/0.2=1100A5.I’st=UN/(Ra+Rad) ≤3IsNRad≥UN/3IaN-Ra=220/(3*31.25)-0.2=2.15ΩT’st=KtφI’st=(9.55E/nN)3IaN=(9.55*213.75/1500)*3*31.25=127.6 N.m2.某一调速系统在高速时的理想空载转速no1=1450r/min,低速时的理想空载转速n02=100r/min,额定负载时的转速降△nN=50rmin。
①试画出该系统的静特性;②求出调速范围D和低速时系统的静差度s2;③在nmax与s2一定时,扩大调速范围的方法是什么?调速系统中应采取什么措施保证转速的稳定性?解:1.静特性2. D=nmax/nmin=(n01- △nN)/ (n02- △nN)=(1450-50)/(100-50)=28S2= △nN/n02=0.52.有一台三相异步电动机,正常运行时为Δ接法,在额定电压UN下启动时,其启动转矩Tst=1.2TN(TN为额定转矩),若采用Y—Δ换接启动,试问当负载转矩TL=35%TN时,电动机能否启动?为什么?TstY=1/3*1.2TN=0.4TN>0.35TN=TL3.试说明图中几种情况下系统的运行状态是加速?减速?还是勾速?(图中箭头方向为转矩的实际作用方向)一、 分析与简答题1. 请简述机电传动系统稳定运行的条件。
习题及答案一、填空题1.多轴拖动系统折算为单轴系统时,转矩折算依据折算前后功率不变的原则,转动惯量和飞轮转矩与运动系统的动能有关,可根据动能守恒原则进行折算。
2.生产机械的典型机械特性可以归纳为以下几种:恒转矩型、恒功率型、离心式通风机型和直线型。
3.要有效地缩短机电传动系统过渡过程的时间,应设法减小转动惯量和提高动态转矩。
4.机电传动系统中,低速轴的转矩大,高速轴的转矩小。
5.生产机械对电动机调速系统提出的主要静态技术指标有调速范围、静差度、和平滑性。
6.直流电动机通过改变电源的正负极性来改变旋转方向,交流电动机通过改变定子三相交流电的通电相序来改变旋转方向。
7.直流电动机常用的调速方法有改变电枢电压U 、改变电枢电路外串电阻Rad 和改变电动机主磁通 。
8. 三异步电动机主要由定子和转子构成。
定子又称磁极,转子又称电枢。
9.一台三相异步电动机接入50Hz三相对称电源,额定运行时S=0.04,则此时转子感应电流的频率为 2 Hz。
10.三相交流异步电动机按照转子的结构可分为绕线式异步电动机和鼠笼式式异步电动机。
11.三相鼠笼式异步电动机的制动方法有回馈制动、反接制动和能耗制动三种。
12.单相异步电动机无自启动能力,常采用电容分相法和罩极法进行启动。
13.测速发电机是一种将转速信号变换成电信号的元件,它的输出电压与转速成正比。
14.同步电动机常采用异步启动法进行启动。
15.晶闸管的导通条件是阳极加正向电压与控制极加正向电压,晶闸管由导通转变为阻断的条件是阳极正向电压降低到一定值(或断开或反向)。
16.变频调速系统可以分为交交变频调速与交直交变频调速两大类。
二、判断题1.要加快机电传动系统的过渡过程,应设法减小飞轮惯量和加大动态转矩。
(√)2.位能性恒转矩是一种转矩方向随转速方向的改变而改变的转矩。
(X )3.无论直流电机作电动机使用还是作发电机使用,转矩T和电动势E所起的作用是一样的。
(X )4.位能性恒转矩是一种转矩大小和方向都不改变的转矩。
《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。