工业自动化专业(高级)简答题(60道)

1、工业自动化专业（高级）简答题（60道）在电压负反馈单闭环有静差调速系统中，当下列参数发生变化时系统是否有调节作用，为什么？放大器的放大系数Kp；供电电网电压；电枢电阻Ra；电动机励磁电流；电压反馈系数丫。答案：当放大器的放大系数、供电电网电压、电枢电阻、电动机励磁电流发生变化时，系统有调节作用，当电压反馈系数丫发生变化时，它不能得到反馈控制系统的抑制，反而会增大被调量的误差。因为反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。按用途或控制对象分类，常用低压电器分为哪两种？其用途是？有哪些代表性的产品？答案：分为：配电电器、控制电器。（1）配电电器：主要用于低压配电系统中。要求系统发生

2、故障时准确动作、可靠工作，在规定条件下具有相应的动稳定性与热稳定性，使电器不会被损坏。常用的配电电器有刀开关、转换开关、熔断器、断路器等。（2）控制电器：主要用于电气传动系统中。要求寿命长、体积小、重量轻且动作迅速、准确、可靠。常用的控制电器有接触器、继电器、起动器、主令电器、电磁铁等。在无静差转速单闭环调速系统中，转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精度的影响？并说明理由。答案：转速的稳态精度还受给定电源和测速发电机精度的影响，因为系统的精度依赖于给定和反馈*检测的精度，Un=Un=an。例如，若给定应为15V1500转；当给定发生错误为13V时，转速n不为1500转。当反馈检测环节的

3、精度不准时，即“有误差时，转速n也不为1500转。采用比例积分调节器控制的电压负反馈调速系统，稳态运行时的速度是否有静差？为什么？试说明理由。答案：稳态运行时的速度有静差。因为电压负反馈系统实际上是一个自动调压系统，所以只有被反1RL馈环包围的电力电子装置内阻引起的稳态速降被减小到而电枢电阻速降一a-d处1KCe于反馈环外，电压反馈无法消除，其大小仍和开环系统一样。电源频率降低，其他各量不变，试分析变压器铁心饱和程度、励磁电流、励磁电抗、漏抗的变化情况。答案：据U1之4.44fN1m可知，当f降低时，m（Bm）增加，铁心饱和程度增加，励磁电流增加，励磁电抗减小。）电压型逆变电路的主要特点是什么

4、？答案：（1）直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动；（2）输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同；（3）阻感负载时需提供无功。为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管。5分）维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能由导通变为关断？（答案：1）维持晶闸管导通的条件是阳极电流大于维持电流IH。（2）要使晶闸管关断，必须去掉阳极正向电压，或者给阳极加反压，或者降低正向阳极电压，使通过晶闸管的电流小于维持电流IH。要实现有源逆变，必须满足什么条件？哪些电路类型不能进行有源逆变？答案：1）有与通流方向一致的直流电源，电路工作在逆变状态。2）不能实现有源逆变的电路有

5、：半控桥电路，带续流二极管的电路。什么是直流斩波电路？分别写出降压和升压斩波电路直流输出电压U0与电源电压Ud的关系式。答案：直流斩波电路是将直流电源的恒定直流电压通过电力电子器件的开关作用变换为可调直流电压的装置。降压斩波电路的表达式为：U0=,d=aUd升压斩波电路的表达式为：U o什么是逻辑无环流可逆系统？t ont-toffoffE =1Etoff答案：当一组晶闸管工作时，用逻辑电路封锁另一组晶闸管的触发脉冲，使它完全处于阻断状态,确保两组闸管不同时工作，从根本上切断了环流的通路，这就是逻辑控制的无环流可逆调速系统。异步电动机的空气隙为什么做的很小？答案：异步电动机空气隙小的目的是为了

6、减小其励磁电流（空载电流），从而提高电动机功率因数。因异步电动机的励磁电流是由电网供给的，故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。而励磁电流又属于感性无功性质，故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。试述“同步”和“异步”的含义？答：“同步”和“异步”是个相对概念，是指交流旋转电动机的转速n对旋转磁场的转速n1而言，若n=n1为同步电机，nwn1为异步电机。电枢电压降压起动的特点答案：（1）由于RK=0,损耗较小，比较经济。（2）恒加速起动。可以保持起动过程电枢电流为最大允许值，并几乎不变和变化极小，从而获得恒加速无级起动过程。（3）电压电源技术的装置比较复杂。（4）适用于自动化程度较高的情况

7、。什么叫电动机的充分利用？答案：所谓电动机的充分利用是指电动机无论在额定转速下运行，还是调速过程中处于不同转速下运行，其电枢电流都等于额定值。能耗制动过程和能耗制动运行有何异同点？答案：相同点：两种状态下，电磁转矩都与电机转向相反。不同点：能耗制动中负载转矩与电磁转矩同向；而能耗运行中负载转矩与电磁转矩反向。静差率与机械特性的硬度有何区别?答案：nn0=-0，机械特性越硬，6越小。可以利用15来衡量机械特性的硬度。n0调速范围与静差率有什么关系？为什么要同时提出才有意义？n答：调速范围D=max,其中nmin受到调速相对稳定性限制，而稳定性则通过6（静n.min差率）反映，故同时考察D与6对调

8、速系统才有意义。变频器常用的控制方式有哪些？答案：控制方式有V/f协调控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等；通用型变频器基本上都采用V/f控制方式。.晶闸管两端并联R、C吸收回路的主要作用有哪些？其中电阻R的作用是什么？答案：R、C回路的作用是：吸收晶闸管瞬间过电压，限制电流上升率，动态均压作用。R的作用为：使L、C形成阻尼振荡，不会产生振荡过电压，减小晶闸管的开通电流上升率，降低开通损耗。实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件？答案：直流侧必需外接与直流电流Id同方向的直流电源E,其数值要稍大于逆变器输出平均电压Ud,才能提供逆变能量。逆变器必需工作在3<90o（a>9

9、0o）区域，使Ud<0,才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。电压跳闸的原因分析答案：（1）过电压跳闸，主要原因有：1）电源电压过高；2）降速时间设定太短；3）降速过程中，再生制动的放电单元工作不理想；a.来不及放电，应增加外接制动电阻和制动单元b.放电支路发生故障，实际并不放电（2）欠电压跳闸，可能的原因有：1）电源电压过低；2）电源断相；3）整流桥故障电动机不转的原因分析答案：（1）功能预置不当1）上限频率与最高频率或基本频率和最高频率设定矛盾；2）使用外接给定时，未对“键盘给定/外接给定”的选择进行预置；3）其他的不合理预置（2）在使用外接给定时，无“起动”信号其它原因：1）机械有

10、卡住现象；2）电动机的起动转矩不够；3）变频器的电路故障试叙述电力拖动的组成及各部分的作用。答案：电力拖动系统是由电源、控制设备、电机、传动机构和工作机构组成；电源的作用：提供电能；控制设备的作用：控制电机的运行；电机的作用：转换能量提供机构转矩；传动机构的作用：传递机械转矩；工作机构的作用：完成生产任务。试述动态转矩的三种可能性及系统相应的状态。答案：1）当动态转矩为零时，系统等速运行或停止；2）当动态转矩大于零时，系统加速运行。3）当动态转矩小于零时，系统减速可编程控制系统与工业控制计算机，集散控制系统的主要区别在那些？答案：工业控制计算机适用于要求快速，实时性强，模型复杂，计算工作量大的

11、工业对象的控制；集散控制系统在模拟量处理和回路调节方面具有优势，主要侧重于回路调节功能；可编程控制系统在数字处理和顺序控制方面具有优势，主要侧重于开关量顺序控制，具有很高的可靠性和抗干扰性。S7-200的编程元件有几种？各是什么？答案：S7-200PLC的编程元件有九种。分别是：（1）输入继电器I（2）输出继电器Q（3）变量寄存器V（4）辅助继电器M（5）特殊继电器SM（6）定日寸器T（7）计数器C（8）状态继电器（也称为顺序控制继电器）S（9）模拟量输入（AIW）寄存器/模拟量车出（AQW）寄存器。直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么样的后果？答案：起动瞬间转速n=0,反电动

12、势Ea=Cen=0,最初起动电流IN=（UNEa）/R。若直接起动，由于Ra很小，当直接起动时，起动电流可能增大到额定电流的十多倍使换向恶化，严重时产生火花导致电机过热；而且与电流成正比的转矩将损坏拖动系统的传动机构，所以不能直接起动。直流电动机有哪几种励磁方式？画出不同励磁方式的电路图。答案：直流电动机的励磁方式有：他励（图a）、并励（图b）、串励（图c）和复励（图d）。直流并励发电机自励的条件是什么?答案：直流并励发电机自励的条件是：1）电机必须有剩磁，如果电机已经失磁，可用其他直流电源激励一次，以获得剩磁。2）励磁绕组并联到电枢的极性必须正确，否则绕组接通后，电枢中的电动势不但不会增大，

13、反而会下降，如出现这种情况，可将励磁绕组与电枢出线端的连接对调，或者将电枢反转。3）励磁回路中的电阻要小于临界值。直流电动机的调速方法有几种，各有何特点？答案：直流电机调速方法有三种（以他励直流电动机为例）：（1）改变电枢电压调速：转速特性为一组平行下移的直线，特点是空载转速随电枢电压的下降而减小。（2）电枢回路串电阻调速：转速特性为一组空载转速不变的直线，特点是所串电阻要消耗功率，电动机转速随所串电阻的增加而下降。（3）改变励磁调速：弱磁调速的特点是电动机转速只能上升而不能下降。何为电枢反应？电枢反应对气隙磁场有什么影响？对电机运行有什么影响？答案：直流电机励磁后，由励磁磁动势Ff产生气隙磁

14、场，电枢绕组内通有电流Ia产生的电枢磁动势Fa对气隙磁场的影响称为电枢反应。电枢反应使气隙磁场波形畸变，并呈去磁性。电枢反应对直流发电机影响其端电压，对直流电动机影响其电磁转矩和转速。什么因素决定直流电机电磁转矩的大小？电磁转矩的性质和电机运行方式有何关系？答案：从电磁转矩公式Te=CtIa可知，当电机励磁不变时，电磁转矩Te与电枢电流Ia成正比。若电机作发电机运行，电磁转矩Te是制动性质的阻转矩；若电机作电动机运行，电磁转矩Te是驱动性质的拖动转矩。并励直流电动机在运行时，励磁绕组断线会出现什么后果？答案：如励磁绕组断开，则主磁通下降到剩磁磁通值，而电枢电流将迅速增大，转速迅速上升，可能大大

15、超过额定转速，造成“飞车”，使换向器、电枢绕组和转动部件损坏，甚至造成人身事故。电机空载时励磁绕组断开最容易发生这种危险情况。直流电动机的电磁转矩是驱动性质的转距，电磁转矩增大时，转速似乎应该上升，但从直流电动机的转矩以及转速特性看，电磁转矩增大时，转速反而下降，这是什么原因？答案：UR从丁=CMGla和口=厂一不为、中可以看到当电磁转矩M增大时，电流1a将增CNCN大，由于电枢电阻压降的增大，使转速降An也增大，所以转速n反而下降。电动机的允许温升取决于什么？若两台电动机的通风冷却条件不同，而其他条件完全相同，它们的允许温升是否相等？答案：电动机的允许温升主要取决于所采用的绝缘材料。电动机的

16、选择与使用都以不以超过额定温升为原则。若两台电动机的通风冷却条件不同，而其他条件完全相同，它们的允许温升相等。什么是生产机械的负载转矩特性？生产机械的负载转矩特性分为哪几类？答案：生产机械的转速n与负载转矩TL之间的关系n=f(TL)叫生产机械的负载转矩特性。负载转矩特性包括反抗性恒转矩负载，位能性恒转矩负载，恒功率负载，通风机负载。为什么.大中型三相异步电动机不能直接启动，一般有哪些启动方法？答案：因直接启动时的电流较大可达额定电流的67倍所以不能直接启动一般有下列几种启动方法：1、定子串启动电阻启动；2、定子串启动电抗器启动；3、定子Y-A降压启动4、定子自藕变压器BI压启动；5、绕线式电

17、机转子串电阻启动；6、绕线式电机转子串频敏电抗器启动等。PLC配置电气隔离的作用是什么？答案：电气隔离的作用是在微处理器与I/O回路之间采用的防干扰措施。在PLC控制系统设计中最为重要的原则是什么？答案：在PLC控制系统设计中最为重要的原则是满足控制对象的控制要求、确保控制系统的安全可靠性、简化系统结构。在转速负反馈调速系统中，当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻、测速发电机励磁各量发生变化时，都会引起转速的变化，问系统对上述各量有无调节能力？为什么？答案：当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻变化时，系统对其均有调节能力。当测速发电机励磁各量发生变化时，系统没有调节能力。因

18、为反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。选才iPLC机型时应考虑哪些内容？答案：应考虑CPU性能,I/O点数，功能模块的配置，以及通信能力等四个方面的内容.什么是正反馈？什么是负反馈？答案：凡是反馈信号使放大器净输入信号消弱，从而降低放大倍数的叫负反馈。凡是反馈信号使放大器净输入信号加强，从而提高放大倍数的叫正反馈。矢量控制的构成思想是什么？为什么这种系统的动态指标高，可以和直流系统比美？答案：基本思想是将交流电动机模拟成直流电动机，即三相交流对称绕组与两相直流绕组可以彼此等效，从而可以向控制直流电动机那样控制交流电动机。什么是反抗转矩？答案：方向与运动方向相反，而且当运行

19、方向改变时其作用方向也改变，这种性质的转矩称为反抗转矩。什么是位能转矩？答案：转矩的产生与系统的位能有关系，并且方向与运动方向无关，这种转矩称为位能转矩。为使晶闸管变流装置正常工作，触发电路必须满足什么要求？答案：A、触发电路必须有足够的输出功率；B、触发脉冲必须与主回路电源电压保持同步；C、触发脉冲要有一定的宽度，且脉冲前沿要陡；D、触发脉冲的移相范围应能满足主电路的要求；什么是自激振荡器？答案：不需外加输入信号，能够产生特定频率的交流输出信号，从而将电源的直流电能转换成交流电能输出，这种电路称为自激振荡器。对交流放大器一般有哪些基本要求？答案：对一般的放大器有下列七项要求：1、要有一定的放

20、大倍数2、要有一定宽度的频率3、失真小4、高的输入电阻和低的输出电阻5、工作稳定6、噪声和干扰小7、效率高什么叫动态速降？答案：在动态过程中，转速的最大变化量叫做系统的动态速降。什么是闭环控制系统？答案：控制量通过控制器去控制被控制量，而被控制量又被反馈到输入端和控制量进行相减运算的比较（即形成负反馈），比较后产生偏差，偏差再经过控制器的适当变换去控制被控制量。这样，整个控制系统便形成了一个闭合的环路，我们把这种输出与输入之间存在负反馈的系统叫做闭环控制系统。怎样改变可控硅导通角的大小？答案：改变导通角的大小，一般用触发脉冲移项的方法来实现。触发脉冲是靠电容充放电来保证的。电容充放电速度越快，

21、尖顶脉冲就越宽，第一个脉冲发出的时间就越提前，可控硅导通角就越大，输出电压就越高。电容充电速度的快慢是由可调R来决定的。R小充电快，尖顶波的距离就靠近，导通角就加大，反之导通角就减小。三相笼型感应电动机降压启动的方法有哪些？各有什么特点？答案：三相笼型感应电动机降压启动的方法有1）定子串电阻或电抗器降压启动；2）Y/降压起动；3）定子串自耦变压器降压起动；4）延边三角形起动。三相异步电动机空载运行时，电动机的功率因数为什么很低？答案：空载时，I1=10,而I0=I0a+10.，其中，10a为有功分量电流，用来供给空载损耗；10r为无功分量电流，用来建立磁场。由于10a«I0r,所以空载电流基本上是一无功性质的电流，因而电动机的功率因数很低。1-S_异步电动机等效电路中的附加电阻R2的物理