《电机与运动控制系统》课程模拟试卷(二)

1、电机与运动控制系统课程模拟试卷（二）考试时间：90分钟一、填空题（每空1分，共30分）1、在电力拖动系统中拖动生产机械运行的电动机，根据供电系统的不同可以分为 电动机和 电动机两大类；根据转速特性，后者又可分为同步电动机和 电动机两种；后者根据转子绕组的结构形式可分为 电动机和 电动机。答案：直流、交流、异步（或感应）、鼠笼式、绕线式2、直流发电机的额定功率是指 功率，而直流电动机的额定功率是指功率。答案：电、机械3、右图为某三相感应电动机的 人 为特性图，在Un, U'i, U，U”'i,中最大， 最小，对应的机械特性起动转矩最大，对 于负载转矩Tl来说，A点电流比B点电流。

2、 答案：降低定子端电压、Un、 U”'i、Un、大4、一台三相异步电动机，额定转速是 970r/min,若电源频率是50Hz,电动机 的极对数是,同步转速为,额定转差率为 ;极对数 为4的同步电动机通以60Hz的交流电，其转速是 。答案：3、1000r/min、0.03、900r/min5、常见的负载转矩特性有, 和单轴电力拖动系统的运动方程是答案：包转矩负载特性、包功率负载特性、通风机类负载特性(或泵类负载特性)、T-Tz=Jd /dt(或 T-Tz=GD2/375?dn/dt)6、变压器除了可以变电压，还可以 变 ,变 。答案：电流、阻抗7、 同步电动机的运行方式有 、和 三种。答

3、案：电动机、发电机、补偿机(调相机)8、单闭环调速系统由 、和部分组成。答案：电压给定、控制器、可控直流电源、直流电动机、测速发电机二、计算题(共30分)1、(12分)某直流他励电动机额定数据如下：PN=22kW,U n=220V , nN =1500r/min, In = 115A,电枢回路总电阻 Ra=0.1Q,忽略空载转矩T。,电动 机带额定负如运行时，要余把转速降到1200r/min,计算：(1)采用电枢用电阻调速需用入的电阻值；(2)采用降低电源电压调速需把电源电压降到多少；(3)若要把转速升高到1600r/min,要把磁通降低到原来的多少倍？答案及解析:(1 ) CE NUn hR

4、anN220 115 0.115000.139则由用电阻机械特性nUnCE NIN(Ra R )CE N得 R (Un CE Nn)/INRa (220 0.139 1200)/115 0.1 0.362 分(2)由降压机械特性n - LR-1分CE N CE N得：UCE Nn INRa 0.139 1200 115 0.1 178.3(V) 2 分(3)由弱磁机械特性n U 显Ra1分CECE知CeUn INRa,ce nUn iNRanN_ CeN CE NnN15000.937516002、(18分)某起重机吊钩由一台三相绕线式感应电动机拖动,法，电动机额定数据为:208V, I2N

5、= 76A,PN=20kW, Un=380V,定转子绕组都Y接nN = 960r/min, E2n =m = 2。升降某重物Tl=0.72Tn,忽略To0计算:即要把磁通减弱到原来的0.9375倍。在固有机械特性上运行时转子转速；转子回路每相用入电阻 Ra=0.88时转子转速;转速为-430时转子回路申入的电阻 R =?答案与解析:（1分）g n nNSNn1该电动机固有机械特性的临界转差率：Sm Sn( m 7 m2 1) 0.1493 (1分)额定转矩Tn 9550 PN 198.96NmnN（1分）(1)转速为n,转差率为s时，根据电动机的机械特性实用表达式2 mTnSSmSmS（1分）

6、有 0.72Tn2 2TnS 0.1493 '（2分）（2分）所以转速为n r sn1 972.2r/min（1分）(2)转子每相电阻R2SN E2N31 2 N0.0632（1分）0.1493 S解彳3s=0.0278和0.8016 （不合理,舍去）转子每相用电阻Ra= 0.88后，设转速为nA,转差率为sa,则显R2S分)即有SasR2RaR20.4149 ,（1分）（1分）那么 nA n1 SAn1 585.1r/min（3）转速为-430r/min 时，转差率 SB n2 1000 （ 433） 1.43（1 分）n11000设转子每相用入电阻值为，则& &（1

7、分）SR2即有 Rb （SB 1渴 3,247（1 分）S三、简答题（共40分）1、在调速系统中常用的串联校正环节调节器有哪几种？其功能是什么？ （10分） 答案：在调速系统中常常采用串联校正，校正环节常用比例微分（ PD）比例积分（PI） 比例积分微分（PID）三类调节器功能：由PD调节器构成的超前校正，可提高系统的稳定裕度，并获得足够的快 速性，但稳态精度可能受到影响；由 PI调节器构成的滞后校正，可以保证稳态 精度，却是以对快速性的限制来换取系统稳定的；用 PID调节器实现的滞后一 超前校正则兼有二者的优点，可以全面提高系统的控制性能，但具体实现与调试 要复杂一些。2、换向器由什么组成？

8、换向器在直流电机中起什么作用 ？（5分）答案：换向器有圆弧形的沿圆周排列一周的换向片组成，每两个换向片之间 都是绝缘的。直流发电机中，随着电枢铁心的旋转，单个导体中的感应电动势和感应电流 方向是交变的，只有通过换向片和电刷配合才能对外电路输出方向不变的直流电 动势和电流，换向器起整流的作用。直流电动机中，如果单个导体中的电流方向始终不变，随着电枢铁心的旋转， 导体上的电磁力矩方向是交变的，只有通过换向片和电刷配合才能得到方向不变 的电磁转矩，换向器起逆变的作用。3、什么是变压器的惯例？画出单相变压器负载运行时的惯例。（10分）答案：变压器运行时，各电磁量都是交变的，为了研究清楚他们之间的相位关系， 必须先规定好各量的正方向。选取正方向有一定的习惯，称为惯例（2分）。如右图所示。（8分）（其中U1和|1的方向各1分，m的方向1分，E1和E1的方向1分，E2和E2的方向1分，、I2和U2的方向各1分）m4、简述直流发电机的工作原理。（10分）答案：直流发电机的工作原理：将直流发电机的轴与原动机连接， 电刷两端接电 气负载。在原动机的带动下，发电机轴旋转，转子上的电枢绕组切割主磁场中的 磁力线而产生感应电动势 Ea,但Ea是交变的电动势，通过换向片和电刷的整流 作用成为电路两端的直流电压 U,加在负载的闭合回