機電傳動控制考試試卷及答案(共33頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上機電傳動控制期末考試試卷及答案一、 分析與簡答題1. 請簡述機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件。a) 電動機的機械特性曲線n=f（TM）和生產機械的特性曲線n=f（TL）有交點（即拖動系統(tǒng)的平衡點）；b) 當轉速大于平衡點所對應的轉速時，TMTL，即若干擾使轉速上升，當干擾消除后應有TMTL。而當轉速小于平衡點所對應的轉速時，TMTL，即若干擾使轉速下降，當干擾消除后應有TMTL。2. 請解釋機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的含義。a) 是系統(tǒng)應能以一定速度勻速運轉b) 是系統(tǒng)受某種外部干擾作用（如電壓波動、負責轉矩波動等）而使運行速度稍有變化時，應保證在干擾消除后系統(tǒng)能恢復到原來的運行

2、速度。3. 請簡述并勵發(fā)電機電壓能建立的條件。a) 發(fā)電機的磁極要有剩磁；b) 起始勵磁電流所產生的磁場的方向與剩磁磁場的方向相同；c) 勵磁電阻不能過大。4. 請簡述電動機制動的穩(wěn)定制動和過渡制動狀態(tài)的共同點和不同點。a) 兩種制動狀態(tài)的區(qū)別在于轉速是否變化b) 兩種制動狀態(tài)的相同點在于電動機發(fā)出的轉矩與轉速方向相反。5. 請簡述直流他勵電動機的三種制動方式的接線方法。a) 反饋制動為正常接法；b) 反接制動：電源倒拉反接改變電樞電壓的極性；倒拉反接制動在電樞電路內串入附加電阻；c) 能耗制動將外部電樞電壓降為零，并將電樞串接一個附加電阻短接。6. 為什么直流電動機直接啟動時啟動電流很大？因

3、電樞加上額定電壓，而電樞電阻很小，故很大。7. 對電動機的啟動有哪些主要要求？a) 啟動轉矩大，電流小b) 平滑，安全可靠c) 簡單方便，功耗小8. 直流他勵電動機啟動時，若在加上勵磁電流之前就把電樞電壓加上，這時會產生什么后果（從TL=0和TL=TN兩種情況加以說明）？a) TL=0時飛車b) TL=TN時電樞電流很大。9. 有靜差調節(jié)系統(tǒng)和無靜差調節(jié)系統(tǒng)的含義是什么？a) 依靠被調量（如轉速）與給定量之間的偏差來進行調節(jié)，使被調亮接近不變，但又必須具有偏差（即）的反饋控制系統(tǒng)，即有靜差調節(jié)系統(tǒng)。該系統(tǒng)中采用比例調節(jié)器。b) 依靠偏差進行調節(jié)，使被調量等于給定量（即）的反饋控制系統(tǒng)，即無靜差

4、調節(jié)系統(tǒng)。該系統(tǒng)中采用比例積分調節(jié)器。10. 什么叫調速范圍？什么叫靜差度？這兩項靜態(tài)指標之間有何關系？a) 調速范圍是指電動機在額定負載下最高轉速和最低轉速之比，即；b) 靜差率是指負載由理想空載轉速到額定負載所對應的轉速降落于理想空載轉速之比，即c) D與S之間是相互關聯(lián)的，調速范圍是指在最低轉速時還能滿足給定靜差率要求的轉速可調范圍；對靜差率要求越小，允許的調速范圍也越小。11. 試說明圖中幾種情況下系統(tǒng)的運行狀態(tài)是加速？減速？還是勻速？（圖中箭頭方向為轉矩的實際作用方向）a) b)c) d)a）加速 b）減速 c）減速 d）加速12. 在圖中，曲線1和2分別為電動機和負載的機械特性，試

5、判斷哪些是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點？哪些不是？ 1、2、4穩(wěn)定運行，3不穩(wěn)定運行。一、 計算題1. 有一直流電動機脈寬調速系統(tǒng)（PWM-M）, 若外加電源電壓U(E)=100V，脈沖頻率f=4000HZ，在脈沖周期內全導通時的理想空載轉速n01=1000r/min，如要求電動機的理想空載轉速n02=400r/min，問：此系統(tǒng)在一脈沖周期內的導通時間（脈沖寬度）T1應是多少？解：2. 一臺三相異步電動機，定子繞組接到頻率為的三相對稱電源上，已知它運行在額定轉速。問：（1） 該電動機的極對數p是多少？（2） 額定轉差率SN是多少？（3） 額定轉速運行時，轉子電動勢的頻率f2是多少？解：（1） 已知異步電

6、動機額定轉差率較小，現根據電動機的額定轉速，便可判斷出它的同步轉速。于是 （2）額定轉差率 （3）轉子電動勢的頻率f23. 有一臺三相鼠籠式異步電動機，其額定數據為：,，接法，。試求：（1） 定子磁極數p；（2） 額定輸入電功率PIN，額定電流IN；（3） 采用Y換接啟動時的啟動電流和啟動轉矩。解：（1）現根據電動機的額定轉速，便可判斷出它的同步轉速。于是 （2） （3）4. 有一直流調速系統(tǒng)，試求：系統(tǒng)的調速范圍和系統(tǒng)允許的靜差度。解：系統(tǒng)的調速范圍 系統(tǒng)允許的靜差度5. 一臺直流他勵電動機，其額定數據為：,， ，。試求：（1） 額定轉矩；（2） 直接啟動時的啟動電流；（3） 如果采用降壓啟

7、動，啟動電流仍限制為額定電流的兩倍，電源電壓應為多少？解：（1）額定轉矩 （2）直接啟動時的啟動電流（3）降壓啟動時故電源電壓 6. 一臺直流他勵電動機，其額定數據為：,， ，。試求：（1） 額定轉矩，額定電樞電流；， （2） 直接啟動時的啟動電流；（3） 如果要使啟動電流不超過額定電流的2倍，求啟動電阻為多少歐？ 故，8一臺、八極的三相感應電動機，額定轉差率，問該機的同步轉速是多少？當該機運行在時，轉差率是多少？當該機運行在時，轉差率是多少？當該機運行在起動時， 轉差率是多少？解 同步轉速 額定轉速 當時，轉差率 當時，轉差率 當電動機起動時，轉差率 9. 一臺三相四極感應電動機，定子接法。

8、已知額定運行時，輸出轉矩為電磁轉矩的，。試計算額定運行時的電磁功率、輸入功率和功率因數。解 轉差率 輸出轉矩 電磁功率 轉子銅耗 定子銅耗 輸入功率 功率因數 10. 有一電阻性負載，需要直流電壓Ud=70V、電流Id=30A供電，若采用單相半波可控整流電路，直接接在220V的交流電網上，試計算晶閘管的導通角。解： 晶閘管的導通角 =180-65.5=114.5°四、計算題：（選做一道題，要求寫出主要計算步驟及結果，共15分）1、一臺并勵電動機，額定功率，額定電壓，額定電流，額定轉速，最大勵磁功率。試求：（1）最大勵磁電流； （2）額定運行時的電樞電流；（3）額定轉矩； （4）額定運

9、行時的效率。2、有一臺三相鼠籠式異步電動機，其額定數據為：，接法，。試求：（1）額定輸入功率； （2）額定轉差率； （3）額定電流； （4）輸出的額定轉矩； （5）采用換接啟動時的啟動電流和啟動轉矩。四、計算題：（選做一道題，要求寫出主要計算步驟及結果，共15分）1答案：（1）最大勵磁電流 （2）額定運行時的電樞電流 （3）額定轉矩 （4）額定運行時的效率2答案：（1）（2）（3）（4）（5）四、計算題1. 有一臺他勵直流電動機，采用降低電源電壓及弱磁調速，要求最低理想空載轉速，最高理想空載轉速，試求：（1）時的最低轉速及此時的靜差率。（2）拖動恒功率負載時的最高轉速。（3）調速范圍。解：采用

10、降低電源電壓調速時對應于基速以下，基速以上采用弱磁調速。（1），。（2）拖動恒功率負載時應采用弱磁調速。，。（3）調速范圍應將兩種方法合并考慮。2.三相異步電動機=28kW，=380V，=950r/min，=0.88，=50Hz,額定運行時，=1.1kW，忽略。試求(1)額定轉差率；(2)總機械功率、電磁功率和轉子銅損耗；(3)輸入功率及效率；(4)定子額定電流。解： （1） （2） =1.53kW(3) A 六、計算題（要求寫出主要步驟每題10分）1.有臺直流他勵電動機，其銘牌數據為： PN55kW，UN=Uf=220V，nN=1500rmin，=08，Ra02 。試求： 額定轉矩TN 額定

11、電樞電流IaN； 額定電樞電流時的反電勢； 直接啟動時的啟動電流； 若使啟動電流為三倍的額定電流，則電樞應串人多大的啟動電阻?此時啟動轉矩為多少?解：1. TN=9.55PN/nN=9.55*5.5*1000/1500=35 N.m 2. IaN=pN/ (UN)=31.25A 3.E=UN-IaNRa=220-31.25*0.2=213.75V4.Ist=UN/Ra=220/0.2=1100A5.Ist=UN/(Ra+Rad) 3IsN RadUN/3IaN-Ra=220/(3*31.25)-0.2=2.15 Tst=Kt Ist=(9.55E/nN)3IaN=(9.55*213.75/1500)*3*31.25=127.6 N.m 2某一調速系統(tǒng)在高速時的理想空載轉速 no1=1450rmin，低速時的理想空載轉速 n02=100rmin，額定負載時的轉速降nN=50rmin。 試畫出該系統(tǒng)的靜特性； 求出調速范圍D和低速時系統(tǒng)的靜差度s2； 在nmax與s2一定時，擴大調速范圍的方法是什么?調速系統(tǒng)中應采取什么措施保證轉速的穩(wěn)定性?解：1.靜特性 2. D=nmax/nmin=(n01- nN)/ (n