機(jī)電傳動控制考試卷及答案

1、-機(jī)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(jī)電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件。a) 電動機(jī)的機(jī)械特性曲線n=fTM和生產(chǎn)機(jī)械的特性曲線n=fTL有交點即拖動系統(tǒng)的平衡點；b) 當(dāng)轉(zhuǎn)速大于平衡點所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速時，TMTL，即假設(shè)干擾使轉(zhuǎn)速上升，當(dāng)干擾消除后應(yīng)有TMTL。而當(dāng)轉(zhuǎn)速小于平衡點所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速時，TMTL，即假設(shè)干擾使轉(zhuǎn)速下降，當(dāng)干擾消除后應(yīng)有TMTL。2. 請解釋機(jī)電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的含義。a) 是系統(tǒng)應(yīng)能以一定速度勻速運轉(zhuǎn)b) 是系統(tǒng)受*種外部干擾作用如電壓波動、負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)矩波動等而使運行速度稍有變化時，應(yīng)保證在干擾消除后系統(tǒng)能恢復(fù)到原來的運行速度。3. 請簡述并勵發(fā)電機(jī)電壓能建

2、立的條件。a) 發(fā)電機(jī)的磁極要有剩磁；b) 起始勵磁電流所產(chǎn)生的磁場的方向與剩磁磁場的方向一樣；c) 勵磁電阻不能過大。4. 請簡述電動機(jī)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(zhuǎn)速是否變化b) 兩種制動狀態(tài)的一樣點在于電動機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相反。5. 請簡述直流他勵電動機(jī)的三種制動方式的接線方法。a) 反應(yīng)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(jī)直接啟動時啟動電流很大.因電樞加上額定電壓，而電樞電阻很小，故很

3、大。7. 對電動機(jī)的啟動有哪些主要要求.a) 啟動轉(zhuǎn)矩大，電流小b) 平滑，平安可靠c) 簡單方便，功耗小8. 直流他勵電動機(jī)啟動時，假設(shè)在加上勵磁電流之前就把電樞電壓加上，這時會產(chǎn)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(diào)節(jié)系統(tǒng)和無靜差調(diào)節(jié)系統(tǒng)的含義是什么.a) 依靠被調(diào)量如轉(zhuǎn)速與給定量之間的偏差來進(jìn)展調(diào)節(jié)，使被調(diào)亮接近不變，但又必須具有偏差即的反應(yīng)控制系統(tǒng)，即有靜差調(diào)節(jié)系統(tǒng)。該系統(tǒng)中采用比例調(diào)節(jié)器。b) 依靠偏差進(jìn)展調(diào)節(jié)，使被調(diào)量等于給定量即的反應(yīng)控制系統(tǒng)，即無靜差調(diào)節(jié)系統(tǒng)。該系統(tǒng)中采用比例積分調(diào)節(jié)器。10. 什么叫

4、調(diào)速圍.什么叫靜差度.這兩項靜態(tài)指標(biāo)之間有何關(guān)系.a) 調(diào)速圍是指電動機(jī)在額定負(fù)載下最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比，即；b) 靜差率是指負(fù)載由理想空載轉(zhuǎn)速到額定負(fù)載所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落于理想空載轉(zhuǎn)速之比，即c) D與S之間是相互關(guān)聯(lián)的，調(diào)速圍是指在最低轉(zhuǎn)速時還能滿足給定靜差率要求的轉(zhuǎn)速可調(diào)圍；對靜差率要求越小，允許的調(diào)速圍也越小。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(zhuǎn)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(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性，試判斷哪些是系統(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。

5、一、 計算題1. 有一直流電動機(jī)脈寬調(diào)速系統(tǒng)PWM-M, 假設(shè)外加電源電壓U(E)=100V，脈沖頻率f=4000HZ，在脈沖周期全導(dǎo)通時的理想空載轉(zhuǎn)速n01=1000r/min，如要求電動機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速n02=400r/min，問：此系統(tǒng)在一脈沖周期的導(dǎo)通時間脈沖寬度T1應(yīng)是多少.解：2. 一臺三相異步電動機(jī)，定子繞組接到頻率為的三相對稱電源上，它運行在額定轉(zhuǎn)速。問：（1） 該電動機(jī)的極對數(shù)p是多少.（2） 額定轉(zhuǎn)差率SN是多少.（3） 額定轉(zhuǎn)速運行時，轉(zhuǎn)子電動勢的頻率f2是多少.解：1 異步電動機(jī)額定轉(zhuǎn)差率較小，現(xiàn)根據(jù)電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，便可判斷出它的同步轉(zhuǎn)速。于是 2額定轉(zhuǎn)差率 3轉(zhuǎn)子電

6、動勢的頻率f23. 有一臺三相鼠籠式異步電動機(jī)，其額定數(shù)據(jù)為：,，接法，。試求：（1） 定子磁極數(shù)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(zhuǎn)矩。解：1現(xiàn)根據(jù)電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，便可判斷出它的同步轉(zhuǎn)速。于是 2 34. 有一直流調(diào)速系統(tǒng)，試求：系統(tǒng)的調(diào)速圍和系統(tǒng)允許的靜差度。解：系統(tǒng)的調(diào)速圍 系統(tǒng)允許的靜差度5. 一臺直流他勵電動機(jī)，其額定數(shù)據(jù)為：,，。試求：（1） 額定轉(zhuǎn)矩；（2） 直接啟動時的啟動電流；（3） 如果采用降壓啟動，啟動電流仍限制為額定電流的兩倍，電源電壓應(yīng)為多少.解：1額定轉(zhuǎn)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

7、直流他勵電動機(jī)，其額定數(shù)據(jù)為：,，。試求：（1） 額定轉(zhuǎn)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(yīng)電動機(jī)，額定轉(zhuǎn)差率，問該機(jī)的同步轉(zhuǎn)速是多少.當(dāng)該機(jī)運行在時，轉(zhuǎn)差率是多少.當(dāng)該機(jī)運行在時，轉(zhuǎn)差率是多少.當(dāng)該機(jī)運行在起動時， 轉(zhuǎn)差率是多少.解 同步轉(zhuǎn)速 額定轉(zhuǎn)速 當(dāng)時，轉(zhuǎn)差率 當(dāng)時，轉(zhuǎn)差率 當(dāng)電動機(jī)起動時，轉(zhuǎn)差率 9. 一臺三相四極感應(yīng)電動機(jī)，定子接法。額定運行時，輸出轉(zhuǎn)矩為電磁轉(zhuǎn)矩的，。試計算額定運行時的電磁功率、輸入功率和功率因數(shù)。解 轉(zhuǎn)差率 輸出轉(zhuǎn)矩 電磁功率 轉(zhuǎn)子銅耗 定子銅耗 輸入功

8、率 功率因數(shù) 10. 有一電阻性負(fù)載，需要直流電壓Ud=70V、電流Id=30A供電，假設(shè)采用單相半波可控整流電路，直接接在220V的交流電網(wǎng)上，試計算晶閘管的導(dǎo)通角。解：晶閘管的導(dǎo)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(jié)果，共15分1、一臺并勵電動機(jī)，額定功率，額定電壓，額定電流，額定轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩； 4額定運行時的效率。2、有一臺三相鼠籠式異步電動機(jī)，其額定數(shù)據(jù)為：，接法，。試求：1額定輸入功率； 2額定轉(zhuǎn)差率； 3額定電流；4輸出的額定轉(zhuǎn)矩； 5采用換接啟動時的啟動電流和

9、啟動轉(zhuǎn)矩。四、計算題：選做一道題，要求寫出主要計算步驟及結(jié)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(zhuǎn)矩 4額定運行時的效率2答案：12345四、計算題1. 有一臺他勵直流電動機(jī)，采用降低電源電壓及弱磁調(diào)速，要求最低理想空載轉(zhuǎn)速，最高理想空載轉(zhuǎn)速，試求：1時的最低轉(zhuǎn)速及此時的靜差率。2拖動恒功率負(fù)載時的最高轉(zhuǎn)速。3調(diào)速圍。解：采用降低電源電壓調(diào)速時對應(yīng)于基速以下，基速以上采用弱磁調(diào)速。1，。2拖動恒功率負(fù)載時應(yīng)采用弱磁調(diào)速。，。3調(diào)速圍應(yīng)將兩種方法合并考慮。2.三相異步電動機(jī)=28kW，=380V，=950r/min，=0.88，=50Hz,額定運行時，=1.1kW，忽

10、略。試求(1)額定轉(zhuǎn)差率；(2)總機(jī)械功率、電磁功率和轉(zhuǎn)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(jī)，其銘牌數(shù)據(jù)為： PN55kW，UN=Uf=220V，nN=1500rmin，=08，Ra02 。試求：額定轉(zhuǎn)矩TN 額定電樞電流IaN；額定電樞電流時的反電勢；直接啟動時的啟動電流；假設(shè)使啟動電流為三倍的額定電流，則電樞應(yīng)串人多大的啟動電阻?此時啟動轉(zhuǎn)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

11、.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*一調(diào)速系統(tǒng)在高速時的理想空載轉(zhuǎn)速 no1=1450rmin，低速時的理想空載轉(zhuǎn)速 n02=100rmin，額定負(fù)載時的轉(zhuǎn)速降nN=50rmin。試畫出該系統(tǒng)的靜特性；求出調(diào)速圍D和低速時系統(tǒng)的靜差度s2；在nma*與s2一定時，擴(kuò)大調(diào)速圍的方法是什么?調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng)采取什么措施保證轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性?解：1.靜特性2. D=nma*/nmin=(n01- nN)/ (n02-