机电传动控制题库.

1、机电传动控制课程总复习2013.01一、选择题1、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。(D )A .静态转矩B .加速转矩C.减速转矩2、 机电传动系统稳定工作时中如果TmTl，电动机旋转方向与化是A .减速C .匀速3、机电传动系统中如果是B .加速D .停止Tm R，即若干扰使转速下降，当干扰消除后应有Tm Tl 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）

2、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1st =山 很大。Ra7.

3、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Tl=0和Tl=Tn两种情况加以说明）？a）Tl=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。该系统中采用比例调节器。b）依靠偏差进行调节，使被调量等于给定量（即 厶U =0 ）的反馈控制系统，即无静 差调节系统。该系统中采用比例积分调节器。

4、10. 什么是整流器？什么是逆变器？什么是有源逆变器？什么是无源逆变器？a）交流电变成直流电的装置称为整流器，反之称为逆变器b）把直流电逆变为同频率的交流电反馈到电网去，称为有源逆变器；把直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电供给负载，则成为无源逆变器。11. 对晶闸管触发电路产生触发脉冲有哪些要求。a）足够大的触发电压和电流b）有一定的脉冲宽度c）不触发时的输出电压小，最好为负，前沿要陡d）与主电路同步12. 什么叫调速范围？什么叫静差度？这两项静态指标之间有何关系？a）调速范围是指电动机在额定负载下最高转速和最低转速之比，即D = nmax / nmin ；b）静差率是指负载由理想空载转速

5、到额定负载所对应的转速降落于理想空载转速之比，即 S = . ：n/ n0c）D与S之间是相互关联的，调速范围是指在最低转速时还能满足给定静差率要求的 转速可调范围；对静差率要求越小，允许的调速范围也越小。13试说明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）T m =T LT MT Lc）d）a）加速 b）减速 c）减速 d）加速14. 在图中，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？1、2、4稳定运行，3不稳定运行。15. 在电动机控制线路中，已装有接触器，为什么还要装电源开关？它们的作用有何不同？答：电源

6、开关如铁壳开关、自动空气开关一般不适宜用来频繁操作和远距离控制，而一般的电动机控制都有这方面的要求。交流接触器适用于频繁地遥控接通或断开交流主电路， 它具 有一般电源所不能实现的遥控功能，并具有操作频率高、工作可靠和性能稳定等优点。但交流接触器保护功能较差，不具备过载、短路等保护功能，而这些功能又是通常电动机控制回路所必须的。一般电源开关，特别是自动空气开关，它的保护机构完善齐全，能对电动机进 行有效保护。所以需由两者配合使用才能做到控制灵活、保护齐备。16. 热继电器能否作短路保护？为什么？答：热继电器不能作短路保护。因为热继电器主双金属片受热膨胀的热惯性及操作机构传递 信号的惰性原因，使热

7、继电器从过载开始到触头动作需要一定的时间，也就是说，即使电动机严重过载甚至短路，热继电器也不会瞬时动作，因此热继电器不能用作短路保护。17. 直流调速系统如下图所示，试分析是何种调速系统？有哪些反馈？并分析当负载增加后，系统的调整过程。（四道题目，图分别是 P309图11.9的速度负反馈、P312图11.10的 电压负反馈、P313图11.11的电压负反馈和电流正反馈系统、 P315图11.13电流截止负反馈）。调整过程可参考下面电压负反馈调速系统的形式：18. 在变压变频的交流调速系统中，给定积分器的作用是什么？答：给定积分器是一个具有限幅的积分环节，它将给定的正、负阶跃信号转换成正、负斜坡

8、信号。正斜坡信号使启动过程变得平稳，实现软启动；负斜坡信号使停车过程变得平稳。五、计算题1.有一直流电动机脉宽调速系统（PWM-M）,若外加电源电压U（E）=100V,脉冲频率f=4000Hz，在脉冲周期内全导通时的理想空载转速no1=1OOOr/min，如要求电动机的理想空载转速n2=400r/min，问：此系统在一脉冲周期内的导通时间（脉冲宽度）应是多少？因T - 11 s -0.25ms解:f 4000故h(n八 n02)0.25(1000 400) ms二 0.175ms 2n12x10002. 一台三相异步电动机，定子绕组接到频率为在额定转速nN =960r/min。问：（1）该电动

9、机的极对数 p是多少？（2）额定转差率Sn是多少？（3）额定转速运行时，转子电动势的频率解：（1）已知异步电动机额定转差率较小，人=50Hz的三相对称电源上，已知它运行f2是多少？现根据电动机的额定转速 nN = 960r / min，便可判断出它的同步转速 n0 =1000r/min。于是n01000（2）额定转差率Sn 二叱匹00一960 = 0.04n01000（3）转子电动势的频率 f2f2 二久仏=0.04 50Hz =2Hz3. 有一台三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为：Bn -10KW , nN -1460r/min,Uz =380V， 接法，n =0.868，cos -0.88

10、，Tst /Tn =1.5， I st /1N = 6.5。试求：（1）定子磁极数p;（2）额定输入电功率 Pin，额定电流In；（3）采用Y 厶换接启动时的启动电流和启动转矩。解：（1）现根据电动机的额定转速nN = 1460r/ min，便可判断出它的同步转速n=1500r/min。于是 p =旦口 = 2n。1500p10（2）PN=十越Rn3U n cos11.523 380 0.88A = 20A(3)I stYIstTstY4.5.6._Tsl_ 3有一直流调速系统,込 a=6520A = 43.3A31.5Tn3154n e32.7N mno1 =1450r/minn02= 14

11、5r/min，:珈=10r/min，试求:系统的调速范围和系统允许的静差度。 解：系统的调速范围系统允许的静差度noi1450 10nminn02 - - ：nN14510竺=10.67135n02卫 0.069145如图所示，在单相半波可控整流电路中，输出的直流平均电压 Ud=50 V,输出电流平均值ld=20A。试求:设负载为纯电阻，交流电源电压dFVS，丿Lu2u1UdU2 为 220V ,(2)晶闸管的控制角:-；电流有效值I e。解：(1)根据Ud -0.45U22cost|d2Ud /0.45U22 50-1100-1：00.45 22099(2)单项半波纯电阻的电流波形系数K=2

12、.22，故电流有效值le =Kld =2.22 20A=44.4A台直流他励电动机，其额定数据为:PN -17KW ,nN =1500r/min ,UN =220V，I N =91A， R = 0.221。试求:(1)额定转矩Tn ；19(2) 直接启动时的启动电流1st;(3) 如果采用降压启动，启动电流仍限制为额定电流的两倍，电源电压应为多少? 解：(1)额定转矩p1710 直接启动时的启动电流 |st ； |st =275A 如果要使启动电流不超过额定电流的2倍，求启动电阻为多少欧?Tn =9.55=9.55N m=108.2N mnN1500(2 )直接启动时的启动电流1stRaA =

13、1000A0.22(3)降压启动时1st 吕=2InRa故电源电压 UM2IN&M2 91 0.22V =40V7. 一台直流他励电动机，其额定数据为：PN -2.2KW ,nN =1500r/min ,U110V，=0.8，Ra =04。试求:(1)额定转矩TN ,额定电枢电流In ； Tn =14N m，In=25astRaRad 21故 Rst -21Ra11012 75-0.4 J =18，&一台50Hz、八极的三相感应电动机，额定转差率Sn =0.04，问该机的同步转速是多少？当该机运行在 700r/min时，转差率是多少？当该机运行在800r/min时，转差率是多少？当该机运行在起

14、动时， 转差率是多少？解 同步转速 山=60 f1 = 60 * 50 r / m i w 7 5 0/ minP4额定转速n N=(1 - sN) n1=(1 - 0.04) 750/m i n720/m in7 50当 n = 700r / min 时，转差率 s =也一 =7 5 0 7 0 Q 0.0 q 7当 n = 800r / min 时，转差率 s = 一 n = 750 800 = _0.067 n1750当电动机起动时，n=0,转差率n 7509. 一台三相四极 50Hz 感应电动机，Pn = 75kW , n” =1450r/min , U 380V ,In =160A，定子Y接法。已知额定运行时，输出转矩为电磁转矩的90% , Pm二Pcu2 ,PFe =2.1kW。试计算额定运行时的电磁功率、输入功率和功率因数。解转差率1500 1450s0.03331500输出转矩ppT2 =9.55=9.55=494.2N m nnN电磁功率Pem 二Tem1 二二4942- k86.21kW0.90.960转子铜耗Pcu2 =sFem =0.0333 86210W -2870W定子铜耗Pcu1 = P