机电传动控制考试试卷

1、机电传动控制期末考试一试卷及答案一、分析与简答题请简述机电传动系统稳固运行的条件.电动机的机械特征曲线n=f(TM）和生产机械的特征曲线n=f（TL)有交点(即拖动系统的均衡点）;当转速大于均衡点所对应的转速时，TMTL,即若干扰使转速上升，当干扰除掉后应有TMTL。而当转速小于均衡点所对应的转速时，TMTL，即若干扰使转速下降,当干扰除掉后应有TMTL.2.请解说机电传动系统稳固运行的含义。是系统应能以必定速度匀速运行是系统受某种外面干扰作用（如电压颠簸、负责转矩颠簸等)而使运行速度稍有变化时，应保证在干扰除掉后系统能恢复到本来的运行速度。请简述并励发电机电压能建立的条件。发电机的磁极要有剩

2、磁;开头励磁电流所产生的磁场的方向与剩磁磁场的方向同样;励磁电阻不可以过大.请简述电动体系动的稳固制动和过渡制动状态的共同点和不一样点。两种制动状态的差别在于转速能否变化两种制动状态的同样点在于电动机发出的转矩与转速方向相反。请简述直流他励电动机的三种制动方式的接线方法。反响制动为正常接法；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带电阻;能耗制动将外面电枢电压降为零，并将电枢串接一个附带电阻短接。为何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ISTUN很大。Ra对电动机的启动有哪些主要要求?启动转矩大，电流小光滑，安全靠谱简单方便，

3、功耗小直流他励电动机启动时，若在加上励磁电流从前就把电枢电压加上，这时会产生什么结果（从TL=0和TL=TN两种状况加以说明）?TL=0时飞车TL=TN时电枢电流很大.有静差调理系统和无静差调理系统的含义是什么？依靠被调量（如转速)与给定量之间的误差来进行调理，使被调亮凑近不变，但又一定拥有误差（即U0)的反响控制系统，即有静差调理系统。该系统中采纳比率调理器.依靠误差进行调理,使被调量等于给定量（即U0)的反响控制系统，即无静差调理系统.该系统中采纳比率积分调理器.10.什么叫调速范围？什么叫静差度？这两项静态指标之间有何关系?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nmax

4、/nmin；静差率是指负载由理想空载转速到额定负载所对应的转速下降于理想空载转速之比,即Sn/n0D与S之间是互相关系的,调速范围是指在最低转速时还可以满足给定静差率要求的转速可调范围；对静差率要求越小，同意的调速范围也越小。11.试说明图中几种状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质作用方向）TMTMnnTLTLTMTLTMTLa）b)TMnTLTLnTMTM=TLTMTLc）d）a)加速b）减速c)减速d）加速12.在图中,曲线1和2分别为电动机和负载的机械特征，试判断哪些是系统的稳固均衡点？哪些不是？nn2211TTnn2211TT1、2、4稳固运行，3不稳

5、固运行。一、计算题1.有向来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n01=1000r/min,如要求电动机的理想空载转速n02=400r/min，问:此系统在一脉冲周期内的导通时间（脉冲宽度）T1应是多少?11s0.25ms因T解：f4000T（n01n02）0.25(1000400)ms0.175ms故T12n0121000一台三相异步电动机，定子绕组接到频率为f150Hz的三相对称电源上，已知它运行在额定转速nN960r/min。问:1）该电动机的极对数p是多少？2）额定转差率SN是多少?3）额定转

6、速运行时，转子电动势的频率f2是多少？解：（1)已知异步电动机额定转差率较小,现依据电动机的额定转速nN960r/min,即可判断出它的同步转速n01000r/min。于是60f16050p3n01000(2）额定转差率n0nN1000960SN0.04n01000（3）转子电动势的频率f2f2SNf10.0450Hz2Hz有一台三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为:P2N10KW，nN1460r/min,UN380V，接法，N0.868,cosN0.88，Tst/TN1.5，Ist/IN6.5。试求：1）定子磁极数p;2）额定输入电功率PIN，额定电流IN;3）采纳Y换接启动时的启动电流和启动

7、转矩。解：(1)现依据电动机的额定转速nN1460r/min，即可判断出它的同步转速n01500r/min。于是p60f16050n021500PN10KW11.52KW（2）P1N0.868NINP1N11.5220A3A3UNcos3800.88Ist6.5INA6.520（3）IstY3A43.3A33TstYTst1.5TN1.565.432.7Nm333Nm4.有向来流调速系统，n011450r/min，n02145r/min，nN10r/min,试求:系统的调速范围和系统同意的静差度。解：系统的调速范围nmaxn01nN1450101440Dn02nN1451010.67nmin1

8、35系统同意的静差度SS2nN10n020.0691455.一台直流他励电动机,其额定数据为：PN17KW,nN1500r/min，UN220V，IN91A，Ra0.22.试求:（1）额定转矩TN;2）直接启动时的启动电流Ist；3）假如采纳降压启动,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TN9.55PN9.5517103Nm108.2NmnN1500（2）直接启动时的启动电流IstUN220A1000ARa0.22（3）降压启动时IstU2INRa故电源电压U2INRa2910.22V40V6.一台直流他励电动机，其额定数据为:PN2.2KW,nN1500r/m

9、in,UN110V，0.8,Ra0.4。试求：（1）额定转矩TN，额定电枢电流IN；TN14Nm,INPN25AUN（2）直接启动时的启动电流Ist；Ist275A（3）假如要使启动电流不超出额定电流的2倍,求启动电阻为多少欧?IstUN2INRadRaU故Rst2INRa1101.8，0.4N2258一台50Hz、八极的三相感觉电动机，额定转差率sN0.04，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？当该机运行在起动时，转差率是多少?解同步转速60f16050/min750r/minn1rp4额定转速nN(1sN)n1

10、(10.04)750r/min720r/min当n700r/min当n800r/min时,转差率时，转差率n1n7507000.067s750n1n1n7508000.067s750n1当电动机起动时,n0，转差率n1n7501s750n19。一台三相四极50Hz感觉电动机，N75kW,N，N380V，N160A，Pn1450r/minUI定子Y接法。已知额定运行时，输出转矩为电磁转矩的90%，ppCu2p2.1kW。Cu1，Fe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150014500.0333s1500输出转矩T29.55P29.55PN494.2NmnnN电磁功率PemT

11、em1T21494.221500kWkW0.90.96086.21转子铜耗pCu2sPem0.033386210W2870W定子铜耗pCu1pCu22870W输入功率P1(pCu1pFe)Pem(2870210086210)W91180W功率因数cos1P1911800.8673UNIN3380160有一电阻性负载，需要直流电压Ud=70V、电流Id=30A供电,若采纳单相半波可控整流电路,直接接在220V的交流电网上，试计算晶闸管的导通角.1cos解：Ud0.45U2265.5晶闸管的导通角=18065。5=114。5四、计算题:（选做一道题,要求写出主要计算步骤及结果，共1、一台并励电动机

12、，额定功率P2.2kW,额定电压U220VNN15分），额定电流IN12.2A,额定转速nN3000r/min，最大励磁功率PfN68.2W.试求:(1）最大励磁电流IfN；（2)额定运行时的电枢电流IaN;（3）额定转矩TN；(4）额定运行时的效率N。2、有一台三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为：P2N10kW，nN1460r/min，UN380V，接法，N0.868,cosN0.88，Tst/TN1.5,Ist/IN6.5.试求:(1）额定输入功率P1N；(2）额定转差率SN;（3）额定电流IN；(4)输出的额定转矩TN；(5）采纳Y换接启动时的启动电流和启动转矩。四、计算题:（选做一道题

13、，要求写出主要计算步骤及结果，共15分）1答案：（1)最大励磁电流IfNPfN68.2A0.31AUN220（2)额定运行时的电枢电流IaNINIfN(12.20.31)A11.89A(3）额定转矩TN9.55PN9.552.2103N?m7N?mnN3000（4）额定运行时的效率额定输出功率（轴上输出的机械功率）1000N额定输入功率（从电源输入的电功率）0PN100PN10002.2103820P1N00UNIN010000022012.22答案:（1)P1NPN10kW11.52kWN0.868（2)SNn0nN150014600.027n01500(3）INP1N11.52A20A3U

14、Ncos33800.88（4）TNPN9.55101039.551460Nm65.4NmnNIst6.5IN43.3AIstY33(5)Tst1.5TN32.7NmTstY33四、计算题1。有一台他励直流电动机PN29kW，UN440V,IN76A，nN1000r/min，Ra0.376，采纳降低电源电压及弱磁调速，要求最低理想空载转速0min，最高理想空载转速0max，试求:(1)TTN时的最低转速及此时的静差率.（2）拖动恒功率负载P2PN时的最高转速。(3）调速范围.解：采纳降低电源电压调速时对应于基速以下，基速以上采纳弱磁调速。（1）nNn0nN,CeUNINRa440760.376,

15、N10000.411nNUN4401070.6r/min，nN1070.6100070.6r/min,n0CeN0.411nminn0minnN25070.6179.4r/min,nN70.6。n0min28.24%250（2）拖动恒功率负载P2PN时应采纳弱磁调速。n0max1500r/min,n01070.6r/min,CeUN/n0maxCeNCeNn00.4111070.60.293，UN/n0n0max1500Ce0.713CeN，PNTNT，nmaxnN1000N0.7131402.5r/min。0.713（3）调速范围应将两种方法合并考虑。nmax1402.5。D7.82nmin

16、179.42。三相异步电动机PN=28kW，UN=380V，nN=950r/min，cosN=0.88,fN=50Hz，额定运行时，pcu1pFe2.2kW,pm=1。1kW,忽视ps.试求(1)额定转差率SN;（2)总机械功率Pm、电磁功率PM和转子铜消耗pcu2;（3）输入功率P1及效率N；(4)定子额定电流I1N。解:（1）nN950r/minn11000r/minSNn1nN10009500.05n11000（2）PmPNpm281031.110329.1kWPMPm129.130.63kWpcu2SNPm0.0529.1=1.53kW1SN0.051SN10.05(3)P1PMpcu

17、1pFe30.632.232.83kWPN100%28100%85%N32.83P1I1NP132.8310356.68A33800.883U1NcosN六、计算题（要求写出主要步骤每题10分)1.有台直流他励电动机，其铭牌数据为:PN55kW，UN=Uf=220V,nN=1500rmin，=08,Ra02。试求：额定转矩TN额定电枢电流IaN;额定电枢电流时的反电势;直接启动时的启动电流;若使启动电流为三倍的额定电流，则电枢应串人多大的启动电阻?此时启动转矩为多少?解：1.TN=9。55PN/nN=9。55*5.5*1000/1500=35N。m2.IaN=pN/(UN)=31。25A3.E=UNIaNRa=22031。25*0。2=213.75V4。Ist=UN/Ra=220/0。2=1100A5.Ist=UN/（Ra+Rad)3IsNRadUN/3IaNRa=220/（331。25）0.2=2.15Tst=KtI（st=9.55E/nN)3IaN=(9.55*213。75/1500）331。25=127。6N.m2某一调速系统在高速时的理想空载转速no1=1450rmin,低速时的理想空载转速n02=100rmin，额定负载时的转速降n