中国计量学院-机电传动控制期末试题真题B(附答案)

中国计量学院2004~2005学年第2学期《机电传动控制》课程考试试卷（B）开课二级学院：机电工程，考试时间：2005年5月26日9：55时考试形式：闭卷□、开卷□，允许带___入场考生姓名：学号：专业：班级：02机械3题序一二三四五六七八九总分得分评卷人一、填空题：（25分，每空1分）1．直流电动机的调速方法有、、。2．直流发电机中的电磁转矩方向与发电机的旋转方向，因此电磁转矩为转矩，与原动机的拖动转矩相平衡。3．步进电动机的矩角特性中，当失调角等于______度时，电磁力矩最大。4．在时间继电器中，表示延时____________（闭合、断开）的__________（动合、动断）触点。5.在连续运行时，步进电动机的电磁力矩随着频率的增高而_______（增大、下降）。6.两相交流伺服电动机的控制方法有三种：(1)_________；(2)_________；(3)________。7．改变三相交流电动机的转向可以通过改变实现。8．直流电机的励磁方式有：、、、。9．电磁制动是使电动机产生一个与旋转方向相反的电磁转矩的方法实现的；按其产生的制动转矩方法的不同可分为：、、。10．异步电动机的同步转速与磁极对数成，与电流的变化频率成。11．电动机的降压起动控制电路主要有：、、____________________及延边三角形降压起动。中国计量学院2004~~~2005学年第2学期《机电传动控制》课程试卷第1页共5页二、分析简答题(21分，每题3分)1．三相异步电动机正常运行时，如果转子突然被卡住而不能转动，试问这时电动机的电流有何改变？对电动机有何影响？2．电动机主电路中已装有熔断器，为什么还要装热继电器？它们的作用是否相同？3．什么是步进电动机的步角距？一台步进电机可以有两个步角距，例如30/1.50，这是什么意思？4．双鼠笼式异步电动机为什么可以改善启动性能？5．试述电动机容量选择的原则。6．同步电动机为什么要采用异步启动法？7．接触器的主触头、辅助触头和线圈各接在什么电路中？如何连接？三、简单计算题(18分，每题3分)一台直线异步电动机，已知电源频率为50Hz，极距为10cm，额定运行时的滑差率为0.03，试求其额定速度。中国计量学院2004~~~2005学年第2学期《机电传动控制》课程试卷第2页共5页一台磁阻式电磁减速同步电动机，定子齿数为48，极对数为2，电源频率为50Hz，转子齿数为50，试求电机的转速。3．有一起重机，重复短时工作，P=12kW，工作时间2min，停车时间2min，如果选用连续工作制的普通电动机，试问电动机的容量应选多大？4．如图所示，电动机轴上的转动惯量，转速；中间传动轴的转动惯量，转速；生产机械轴的转动惯，转速。试求折算到电动机轴上的等效转动惯量。有一台笼形异步电动机，，，如果变压器容量为500kVA，问能否直接起动？一台三相异步电动机的额定电压220V，频率50，转速1440r/min,求电动机的极数，转差率和转子电流的频率。中国计量学院2004~~~2005学年第2学期《机电传动控制》课程试卷第3页共5页四、试述下面三相异步电动机启动控制电路的工作原理。（6分）五、试述三相异步电动机能耗制动原理。（6分）六、一台直流他励电动机，其额定数据如下：试求；（1）额定电枢电流；（2）额定励磁电流；（3）额定转矩；（4）额定电流时的反电势；（5）直接启动时的启动电流；（6）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?此时启动转矩又为多少?（10分）中国计量学院2004~~~2005学年第2学期《机电传动控制》课程试卷第4页共5页七、一台笼型异步电动机技术数据如下：PN=55KW，nN=1450r/min,IN=20A,UN=380V,接法：三角形连接，IQ/IN=7，TQ/TN=1.4，试求：（1）额定转矩TN；（2）如采用“星-三角”起动，起动电流是多少？能否半载（TL=TN/2）起动？（8分）八、怎样改变单相电容电动机的旋转方向？试画出电路。（6分）中国计量学院2004~2005学年第2学期《机电传动控制》课程试卷（B）参考答案及评分标准开课二级学院：机电工程，学生专业：机械，教师：周铭一、填空题：（25分，每空1分）1．改变电枢电压 改变电枢回路电阻 改变磁通2．相反 阻3．904．闭合动合5．下降6．幅度控制 相位控制 幅度相位控制7．任意两个相线的连接位置8．他励 并励 串励 复励9．反馈制动 反接制动 能耗制动10．反比 正比11．Y-△降压起动 定子回路串电阻自耦变压器二、分析简答题(21分，每题3分)1．三相异步电动机正常运行时，如果转子突然被卡住而不能转动，这时电动机的电流增大很多，相当于启动电流，电动机会烧坏。2．熔断器和热继电器的作用不同，熔断器在电路中起到短路保护的作用，没有过载保护的作用，而热继电器在电路中起到过载保护的作用，没有短路保护的作用。两者在电路中缺一不可，所以，在电路中既要转熔断器，又必须有热继电器。3．步进电动机每当输入一个电脉冲便转过一个固定的角度，这个角度称为步距角。一台步进电机步角距与通电方式有关，可以有两个步角距，例如单双通电方式的步角距是单通电方式和双通电方式的步角距的1/2。4．双鼠笼式异步电动机的外笼等值电阻大、交链的漏磁通少，内笼等值电阻小、交链的漏磁通多。启动时，转子回路电流频率高，外笼的电流大，起主要作用，能达到绕线式电动机的启动性能。运行时，内笼的电流大，起主要作用，正常工作。《机电传动控制》课程试卷参考答案及评分标准第1页共4页5．(1)发热：电动机在运行时，必须保证电动机的实际最高工作温度等于或小于电动机绝缘的允许最高工作温度。(2)过载能力：电动机在运行时，必须具有一定的过载能力。(3)启动能力。6．同步电动机如果直接启动，旋转磁场与转子的相对速度大，旋转磁场对转子产生的电磁转矩方向时刻交变，转子启动困难。应采用异步启动法，先启动电动机，等到速度接近同步转速，再将转子拉入同步。7．接触器的主触头串联在主电路中，辅助触头接在控制电路中，一般用于自锁和互锁，线圈串联在控制线路中。三、简单计算题(21分，每题3分)1．2．3．等效负载功率4．根据动能守恒进行折算：5．判断电机能否直接起动的依据是满足公式：，所以满足上面的公式，此电动机可以直接起动。《机电传动控制》课程试卷参考答案及评分标准第2页共4页6．当=1时，=3000r/min当=2时，=1500r/min当=3时，=1000r/min而=1440r/min，所以，应选=2，此时=1500r/min。，．四、按下1SB，1KM得电，1KM主触点闭合，1KM辅助触点进行自保持，串启动电阻降压启动；延时一定时间后，KT接点闭合，2KM得电，2KM辅助触点进行自保持，短路启动电阻，2KM辅助触点将1KM线圈断开，打开1KM主触点，启动完成。（整个动作顺序、功能叙述正确得8分）五、异步电动机进行能耗制动时，首先将定子绕组从三相交流电源断开，接着立即将一低压直流电源通入定子绕组。直流电流通过定子绕组后，在电动机内部建立一个固定不变的磁场，在电动机内部建立一个固定不变的磁场，由于转子在运动系统储存的机械能维持下继续旋转，转子导体内就产生感应电势和电流，该电流与恒定磁场相互作用产生作用方向与转于实际旋转方向相反的制动转矩，在它的作用下，电动机转速迅速下降，此时运动系统贮存的机械能被电动机转换成电能后消耗在转子电路的电阻中。（方法正确、叙述完整得6分）六、（1分）（1分）（1分）（2分）（1分）《机电传动控制》课程试卷参考答案及评分标准第3页共4页（2分）（2分）七、TN=9.55PN/nN=362.2（N.M）（2分）IS’=1/3IS=1/3720=46.7（A）（3分）TS’=1/3TS=1/31.4TN<TN/2,所以不能半载起动。（3分）八、（3分）欲使单相电动机反转，