机电传动控制考试试卷及

机电传动控制考试一试卷及机电传动控制考试一试卷及PAGEPAGE16机电传动控制考试一试卷及PAGE机电传动控制期末考试一试卷及答案

一、剖析与简答题

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，TM＜TL，即假定扰乱使转速上涨，当扰乱除去后应有TM－TL＜０。而当转速小于均衡点所对应的转速时，TM＞TL，即假定扰乱使转速下降，当扰乱除去后应有TM－TL＞０。

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

是系统受某种外面扰乱作用〔如电压颠簸、负责转矩颠簸等〕而使运行速度稍有变化时，应保证在扰乱除去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成立的条件。

发电机的磁极要有剩磁；

开端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。请简述电动体制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，功耗小直流他励电动机启动时，假定在加上励磁电流以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？依赖被调量〔如转速〕与给定量之间的误差来进行调理，使被调亮靠近不变，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。依赖误差进行调理，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。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/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知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。试说明图中几种状况下系统的运行状态是加快？减速？仍是匀速？〔图中箭头方向为转矩的实质作用方向〕TMTMn

nTLTM>TL

TLTM>TLa)b)TMnTLTLnTMTM=TLTM<TLc)d)a〕加快b〕减速c〕减速d〕加快在图中，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不稳固运行。一、计算题1.有向来流电动机脉宽调速系统〔PWM-〕M,假定外加电源电压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？11因T解：f4000T〔n01n02〕0.25(1000400)故T12n0121000一台三相异步电动机，定子绕组接到频次为f150Hz的三相对称电源上，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〕额定转速运行时，转子电动势的频次f2是多少？解：〔1〕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n0nN1000960SN1000n0〔3〕转子电动势的频次f2f2SNf1有一台三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为：2N10KW,N,N，接法，N，N，stN，Pn1460r/minU380V/TIst/IN。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n060f1605021500r/min。于是p1500n0PN10KW〔2〕P1NNINP1NA20A3UNcos3IstNA〔3〕IstY333TstYTstNm33N34.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nmaxn01nN1450101440Dn02nN14510nmin135系统同意的静差度SS2nN10n021455.一台直流他励电动机，其额定数据为：PN17KW,nN1500r/min,UN220V，IN91A，Ra。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TNPN17103nN1500〔2〕直接启动时的启动电流IstUN220A1000ARa〔3〕降压启动时IstU2INRa故电源电压U2INRa6.一台直流他励电动机，其额定数据为：PNKW,nN1500r/min,UN110V，，Ra。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？UN2INIstRaRadU故Rst2I

NRa110，N2258．一台50Hz、八极的三相感觉电动机，额定转差率sN，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(10.04)750r/min720r/minn700r/minn800r/min

时，转差率时，转差率

n1n750700s750n1n1n750800s750n1n1n7501当电动机起动时，n0，转差率sn17509.一台三相四极50Hz感觉电动机，PN75kW，nN1450r/min，UN380V，IN160A，定子Y接法。额定运行时，输出转矩为电磁转矩的90%，pCu1pCu2，pFe。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15001450s1500输出转矩T2P2PNnnN电磁功率PemTem1T2121500kWkW60转子铜耗pCu2sPem86210W2870W定子铜耗pCu1pCu22870W输入功率P1(pCu1pFe)Pem(2870210086210)W91180W功率因数cos1P1911803UNIN3380160有一电阻性负载，需要直流电压Ud=70V、电流Id=30A供电，假定采纳单相半波可控整流电路，直接接在220V的沟通电网上，试计算晶闸管的导通角θ。1cos解：Ud22晶闸管的导通角θ==°四、计算题：〔选做一道题，要求写出主要计算步骤及结果，共15分〕1、一台并励电动机，额定功率PN，额定电压UN220V，额定电流IN，额定转速nN3000r/min，最大励磁功率PfN。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，N，cosN，Tst/TN，Ist/IN。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，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〔2〕额定运行时的电枢电流

IfNPfNAAUN220IaNINIfN〔3〕额定转矩TNPN3N?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〕N额定输入功率〔从电源10000输入的电功率〕PN100PN100103820P1N00UNIN002201000002．答案：〔1〕P1NPN10kWN〔2〕SNn0nN15001460n01500〔3〕INP1NA3UNcos3A20〔4〕TNPN10103nN1460IstYIstN33〔5〕TstNTstY33四、计算题1.有一台他励直流电动机PN29kW，UN440V，IN76A，nN1000r/min，Ra，采纳降低电源电压及弱磁调速，要求最低理想空载转速n0min250r/min，最高理想空载转速n0max1500r/min，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，CeNUNINRa，nN1000UN440，nN，n0CeNnminn0minnN，nN。n0min28.24%250〔2〕拖动恒功率负载P2PN时应采纳弱磁调速。n0max1500r/min，n0，CeUN/n0maxCeNCeNn0，UN/n0n0max1500CeeN，PNTNNT，nmaxnN1000。〔3〕调速范围应将两种方法归并考虑。nmax。Dnmin2.三相异步电动机P，UN，n，cos，f额定运行N=28kW=380VN=950r/minN=N=50Hz,时，pcu1pFe，pm=，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〕QnN950r/minn11000r/minSNn1nN1000950n11000〔2〕PmPNpm28103103PMPm1pcu2SNPm=1SN1SN1(3)1Mcu1pFePPpPN100%28100%85%NP1I1NP1103A33803U1NcosN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：PN＝5．5kW，UN=Uf=220V，nN=1500r／min，η=0．8，Ra＝0．2Ω。试求：①额定转矩TN②额定电枢电流IaN；③额定电枢电流时的反电势；④直接启动时的启动电流；⑤假定使启动电流为三倍的额定电流，那么电枢应串人多大的启动电阻?此时启动转矩为多少?解：1.TN=nN=1000/1500=35IaN=pN/(ηUN)==UN-IaNRa=*==UN/Ra=220/=1100A’st=UN/(Ra+Rad)≤3IsNRad≥UN/3IaN-Ra=220/(3*=ΩT’st=KtφI’st=nN)3IaN=*1500)*3*=2．某一调速系统在高速时的理想空载转速no1=1450r／min，低速时的理想空载转速n02=100r／min，额定负载时的转速降△nN=50rmin。①试画出该系统的静特征；②求出调速范围D