机电传动控制期末考试复习题

机电传动与控制

一、填空题

1、凡是自动或手动接通和断开电路，以及能实现对电路或非电对象切换、控制、保护、检测、变换、和调节目的的电气元件统称为电器。

2、电器按工作电压等级分为低压电器和高压电器。

3、低压电器是指，工作电压在交流1200V或直流在1500V以下的各种电器。

4、高压电器是指，工作电压在交流1200V或直流在1500V以上的各种电器。

5、电器按用途分为控制电器、主令电器、保护电器、配电电器和执行电器。

6、电器按工作原理分为电磁式电器和非电量控制电器。

7、电磁式电器大多主要由感测部分（电磁机构）和执行部分（触头系统）组成。

8、电磁机构是电磁式电器的感测部分，它的主要作用是将电磁能量转换为机械能量，带动触头动作，从而完成接通和分断电路。

9、电磁机构由吸引线圈、铁心和衔铁等组成。

10、常用的磁路结构分为衔铁沿棱角转动的拍合式铁心、衔铁沿轴转动的拍合式铁心、衔铁直线运动的双E型直动式铁心。

11、电磁式电器分为直流和交流两大类，都是利用电磁感应原理制成。

12、吸引线圈的作用是将电能转换成磁场能量。

13、所谓电磁铁的吸力特性，是指电磁吸力Fat随衔铁与铁心间气隙δ变化的关系曲线。

14、所谓电磁铁的反力特性，是指反作用力Fr随衔铁与铁心间气隙δ变化的关系曲线。

15、交流电磁铁装短路环的作用是消除振动和噪声。

16、电器的触头主要有桥式触头和指形触头两种结构型式。

17、常用的灭弧方法有电动力灭弧、磁吹灭弧、灭弧罩灭弧和栅片灭弧等。

18、常用的开关电器主要有刀开关、转换开关、断路器和漏电保护断路器。

19、刀开关由操作手柄、触刀、静插座和绝缘底板组成。

20、刀开关按刀数分为单极、双极和三极。

21、转换开关又称组合开关。

22、断路器俗称自动开关，是用于低压配电电路不频繁通断控制，在电路发生短路、过载或欠电压等故障时，能自动分断故障电路，是低压配电线路中应用广泛的一种保护电器。

23、漏电保护断路器是一种安全保护电器，在电路中作为触电和漏电保护之用。

24、熔断器是用于配电线路的严重过载和断路保护。

25、熔断器的安秒特性是指熔断器的熔断时间与熔断电流的关系曲线。

26、熔断器的类型主要有：插入式、螺旋式、封闭管式和新型熔断器四种。

27、选择熔断器时，其额定电压应大于或等于线路的工作电压。

28、熔体额定电流电流的大小与负载的大小及性质有关。

29、主令电器是自动系统中专用于发布控制指令的电器。

30、主令电器按作用分为控制按钮、位置开关、万能转换开关和主令控制器等。

31、行程开关是一种利用生产机械的某些运动部件的碰撞来发出控制指令的主令电器。

32、接近开关又称无触点行程开关，是以不直接接触方式进行控制的一种位置开关。

33、万能转换开关是一种多档位、控制多回路的组合开关，用于控制电路发布控制指令或用于远距离控制。

34、接触器能频繁地接通或断开交直流主电路，实现远距离自动控制。

35、接触器有交流接触器和直流接触器两类。

36、继电器是根据某种输入信号接通或断开小电流控制电路，实现远距离自动控制和保护的自动控制电器。

37、继电器按输出形式分为有触点和无触点两类。

38、继电器按用途分为控制用和保护用继电器。

39、时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理实现触头延时接通和断开的自动控制电器。

40、时间继电器按延时方式分为通电延时型和断电延时型两类。

41、热继电器是利用电流的热效应原理实现电动机的过载保护，具有反时限保护特性。

42、速度继电器主要用于笼型异步电动机的反接制动控制，主要由转子、定子和触头三部分组成。

43、电气系统图一般有三种：电气原理图、电器布置图、电气安装接线图。

44、国家标准局颁布的GB4728-84表示“电器图用图形符号”、GB6988-87表示“电气制图”和

GB7159-87表示“电气技术中的文字符号制订通则”。

45、绘制电气原理图时按主电路和辅助电路两部分进行绘制。

46、三相笼型异步电动机一般有全压起动和减压起动两种方式。

47、常用的减压起动有定子串电阻、星形-三角形换接、自耦变压器及延边三角形起动。

48、三相笼型异步电动机制动方法有机械制动和电气制动两大类。

49、三相笼型异步电动机电气制动方法有反接制动和能耗制动两大类。

50、反接制动是利用改变电动机电源的相序，使定子绕组产生相反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩的一种制动方法。

51、所谓能耗制动，就是在电动机脱离三相电源之后，定子绕组上加一个直流电压，利用转子感应电流与静止磁场的作用以达到制动的目的。

52、电气控制系统中常用的保护环节有短路保护、过载保护、零电压及欠电压保护及弱磁保护等。

53、常用的断路保护元件有熔断器和断路器等。

54、

55、

56、PLC按结构形式分为整体式和模块式PC。

57、PLC按I/O点数和存储容量分为小型、中型和大型。

58、PLC按功能分为低档机、中档机和高档机。

59、PLC的主机是由CPU、存储器、I/O单元和电源单元组成。

60、PLC的存储器分程序存储器和用户（应用软件）存储器、数据存储器。

61、PLC控制系统主要由I/O扩展模块和扩展单元、I/O特殊功能模块、编程器及外围设备等组成。

62、输入接口电路的输入方式有直流输入、交流输入和交直流输入三种。

63、PC的编程器主要由键盘、显示屏、工作方式选择开关和外存储器接口等部件组成。

64、通常PLC一个扫描周期分三个阶段进行，即输入采样、用户程序执行阶段和输出刷新，三个阶段周期重复循环进行。

65、PLC的编程语言有梯形图、指令表、顺序功能图、级式、逻辑图和高级编程语言。

66.三相异步电动机根据转子绕组的结构型式分为鼠笼式转子和绕线式转子电动机。

67.三相异步电动机主要由定子(静止部分) 和转子(旋转部分)两部分组成。根据转子绕组的结构不同，分为鼠笼式和绕线式电动机。

68.异步电动机转子旋转方向总是与旋转磁场的方向相同。

69.旋转磁场的旋转方向与三相电源的相序一致。要使旋转磁场反转，只要把接到定子绕组上的任意两根电源线对调即可实现。

70.一台在工频电源作用下的两极三相异步电动机，其旋转磁场的转速为3000 r/min，当磁极对数P=2或3时，旋转磁场的转速为1500或 1000 r/min。

71.所谓转差率，就是转速差与同步转速的比值，其数学表达为s=(n1-n)/n1。

72.异步电动机的转子转速总是低于同步转速。

73.一台四级异步电动机，通入工频三相交流电，若转差率S=4%，则电动机的转速为 1440 r/min，同步转速为1500 r/min。

74.三相鼠笼式异步电动机稳定运行时，如果负载加重，则电动机转速降低，而电磁转矩将增大，直到转矩平衡，电动机将以较低的转速重新稳定运行。如果阻力矩超过最大转矩，则电动机的转速将很快下降，直到停止运行。

75.直流电动机由定子和转子（又称电枢）两个主要部分组成。

76.直流电动机按照主磁极绕组（又称励磁绕组）与电枢绕组连接方式的不同可分为并励式、串励式、他励式、复励式。

77.若三相笼式异步电动机铭牌上电压为380V/220V，当电源电压为380V，定子绕组应接成 Y 形；当电源电压为220V时，定子绕组应接成△形。

78.一台三相交流电机通入三相对称电流后产生的磁势具有幅值大小不变及旋转速度为60f1/p

r/min的特点。

79. 常用于机械设备的电气工程图有三种：电气原理图、电器元件布置图和电器元件接线图。其中，电气原理图一般分主电路、控制电路两部分画出，当电路图垂直布置时，电源线应水平（垂直/水平）画，其它电路水平画,控制电路的耗能元件画在电路的下端。

80.笼型异步电动机降压起动常用的方法有定子串电阻降压起动、星形—三角形降压起动和自耦变压器降压起动。

81.机床电气控制中常用的制动方法有电气制动和能耗制动。

82.在电气控制中“停止”和“急停”按钮的颜色必须为红色，起动按钮的颜色为绿色。

83.电弧是一种气体放电现象，电弧的存在既妨碍了电路及时可靠的分断，又使触头受到磨损。低压电器中常用的灭弧方法有电动力灭弧、磁吹灭弧、栅片灭弧和灭弧罩灭弧等。

84.常用的控制继电器有速度继电器、时间继电器、压力继电器、热继电器等。

85.电磁式低压电器是利用电磁感应现象实现低压电器功能的电器。就其结构而言，大都由三部分组成，电磁机构、触头系统及灭弧装置。

86.电磁式低压电器中的触头结构形式主要由单断点指形触头和双断点桥式触头，后者的灭弧效果好。

87.接触器的主要参数有额定电压、额定电流、吸引线圈额定电压、分断能力、操作频率等。

88.热继电器在电路中主要对交流电动机起过载保护，但不能做瞬时过载保护，更不能做短路保护。对于可逆运行和频繁通断的电动机，不宜采用热继电器保护，必要时可采用装入电动机内部的温度继电器。对于三角形接法的电动机，必须采用带断相保护的热继电器。

89. PLC采用的是周期性循环扫描的工作方式，其工作过程可分为输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段。

90. PLC的主要性能指标有I/O点数、扫描速度、存储器容量等。

91. PLC控制器的输出有三种形式：继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出。

92. PLC从结构上可分为整体式和模块式两种。

93. PLC通常提供的编程语言有：梯形图、语句表、顺序功能流程图、功能块图等。

94. S7-200系列的PLC的程序由用户程序、数据块、参数快组成。

95. S7-200 PLC为用户提供了三种类型的定时器：接通延时定时器、带记忆接通延时定时器、断电延时定时器。

96. 在S7-200 PLC中，接通延时定时器的实际定时时间是设定值与分辨率的乘积，当前值等于设定值时，定时器的位为“ON”，当前值仍连续计数到32767。

97. S7-200 PLC为用户提供了三种类型的计数器：增计数器、减计数器、增减计数器。

98．可编程控制器的存储器可以分为系统程序存储器、用户程存储器序及数据存储器等三种。

99．S7-200 PLC寻址方式有立即寻址、直接寻址、间接寻址。

二、单项选择题

1.三相异步电动机旋转磁场的转速是（ B ）

A额定转速 B同步转速

2. 三相异步电动机在正常工作时,转子的转速总是( B ）

A大于同步转速 B小于同步转速C等于同步转速

3. 一台三相异步电动机铭牌上标明额定转速nN=960/min,电源频率f=50Hz,则该电动机的磁极数为（ C ）

A 2极

B 4极

C 6极

D 8极

4. 一般三相异步电动机旋转磁场的旋转方向是三相电源的（ B ）

A相位 B相序 C频率 D电压值

5. 在电源电压和频率一定的条件下,三相异步电动机从启动到稳定运行整个过程中,它的电磁转矩T 与转子电流I2,转子功率因数COSφ2的关系，准确的说法应是（ C ）

A T随着I2的增大而增大

B T随着COSφ2的增大而增大

C T随着I2COSφ2的增大而增大

6. 三相异步电动机启动的必要条件是（ B ）

A Tst>Tm

B Tst>TL

C Tst>TN

D Tst=TN

7. 三相异步电动机铭牌上的功率因数COSφ是指下列哪种电压与电流之间相位差的余弦值( B )

A 额定工况下定子线电压与线电流

B 额定工况下定子相电压与相电流

C 额定工况下转子相电压与相电流

8. 电动机等速运转的条件是 ( D )

A T>TL

B T

C T>TN

D T=TL

9. 某三相鼠龙式异步电动机的额定电压为380/220V,接法为Y/r,如果电源电压为380V,则电动机定子绕组应采用 ( A )

A 星形接法

B 三角形接法

C 前两者均可

D 延边三角形

10. 三相异步电动机的电磁转矩达到最大值Tm是在（ B ）

A 启动瞬间

B 启动后某时刻

C 达到额定转速后

D 停止瞬间

11. 当电源频率和电动机的结构一定时，三相异步电动机的转矩与（ B ）

A 加在定子绕组上的电压成正比

B 加在定子绕组上的电压的平方成正比

C 所加电压无关

D 与加在定子绕组电压成反比

12. 单相异步电动机不能自行启动的原因是（ D ）

A 电源为单相

B 磁极数太少

C 电能太少

D 单相正弦电流通过定子绕组时，产生的是交流脉动磁场

三、简答题

1.为了检查三相电动机是否过载，常用电流表测量其线电流，观察它是否超过铭牌上的额定电流值。如果被测试的电动机定子绕组是接成三角形的，那么是否要把测得的数据换算成相电流，再与铭牌上的额定电流进行比较，以确定它是否过载？

答：三相异步电动机不管是星型接法,还是三角形接法,其铭牌上的额定电流是指它的线电流,用电流表测得电动机的线电流,可以直接与铭牌上数据比较,不必进行换算。

2.异步电动机在低于额定电压下运行，这对电动机寿命有何影响？

答：异步电动机电源电压下降,若负载转矩不变,则定子电流必然增大.如果电动机拖动的负载较小,除起动转矩有所降低外,不会影响电动机的寿命.但如果电动机满载运行,由于电源电压低于额定电压;会使电动机电流超过额定值,影响电动机的寿命.

3.为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？

答：电动机在未启动前n=0,E=0,而Ra很小,所以将电动机直接接入电网并施加额定电压时,启动电流将很大.Ist=U N/Ra

4.他励直流电动机有哪些方法进行调速？它们的特点是什么？

答：他励电动机的调速方法：

（1）电枢电路外接电阻Rad

特点：在一定负载转矩下，串接不同的电阻可以得到不同的转速，机械特性较软，电阻越大则特性越软，稳定性越低，载空或轻载时，调速范围不大，实现无级调速困难，在调速电阻上消耗大量电量。

（2）改变电动机电枢电压

特点：当电压连续变化时转速可以平滑无级调速，一般只能自在额定转速以下调节，调速特性与固有特性相互平行，机械特性硬度不变，调速的稳定性较高，调速范围较大，调速时因电枢电流与电压无关，属于恒转矩调速，适应于对恒转矩型负载。可以靠调节电枢电压来启动电机，不用其它启动设备，

（3）改变电动机主磁通

特点：可以平滑无级调速，但只能弱词调速，即在额定转速以上调节，调速特性较软，且受电动机换向条件等的限制，调速范围不大，调速时维持电枢电压和电流步变，属恒功率调速。

5. 异步电动机有哪几种调速方法？各种调速方法有何优缺点？

①调压调速这种办法能够无级调速，但调速范围不大

②转子电路串电阻调速这种方法简单可靠，但它是有机调速，随着转速降低特性变软，转子电路电阻损耗与转差率成正比，低速时损耗大。

③改变极对数调速这种方法可以获得较大的启动转矩，虽然体积稍大，价格稍高，只能有机调速，但是结构简单，效率高特性高，且调速时所需附加设备少。

④变频调速可以实现连续的改变电动机的转矩，是一种很好的调速方法。

6.电动机的选择包括哪些内容？

答：电动机的选择包括:（1）电动机的类型的选择（2）电动机容量选择（3）电动机电压等级的选择（4）电动额定转速的选择 (5) 电动机结构型式的选择

7.选择电动机的容量时主要应考虑哪些因素？

答：（1）发热:电动机在运行的实际最高工作温度θmax等于或小于电动机的最高工作温度θa。

（2）过载能力 :所选电动机的最大转矩T max或最大电流I max必须大于运行过程中可能出现的最大负载电流I Lmax和最大负载转矩T lmax。

（3）启动能力：必须使电动机能可靠启动T L<λst T N。

8.电动机中的短路保护、过电流保护和长期过载（热）保护有何区别？

答：电动机中的短路保护是指电源线的电线发生短路,防止电动机过大的电枢电路而损坏.自动切断电源的保护动作.

过电流保护是指当电动机发生严重过载时,保护电动机不超过最大许可电流.

长期过载保护是指电动机的短时过载保护是可以的,但长期过载时电动机就要发热,防止电动机的温升超过电动机的最高绝缘温度.

9.过电流继电器与热继电器有何区别？各有什么用途?

答：过电流继电器是电流过大就断开电源,它用于防止电动机短路或严重过载。热继电器是温度升高到一定值才动作。用于过载时间不长的场合。

10.PLC 有哪些主要特点？

答：① 应用灵活,扩展性好.

②操作方便

③标准化的硬件和软件设计,通用性强.

④完善的监视和诊断功能.

⑤可适应恶劣的工业应用环境.

⑥控制功能强

11.步进电动机的步距角之含义是什么？一台步进电动机可以有两个步距角，例如，3o /1.5o

，这是什么意思？什么是单三拍、单双六拍和双六拍？

答：每当输入一个电脉冲时,电动机转过的一个固定的角度,这个角度称之为步矩角.

一台步进电动机有两个步矩角,说明它有两种通电方式, 3o 是单拍时的步矩角. 1.5o 是单双拍或双拍似的步矩角.

单三拍:每次只有一相绕组通电,每个循环有三次通电

单双六拍:第一次通电有一相绕组通电,然后下一次又两相通电,这样交替循环运行,每次循环有六次通电.

双三拍:每次有又两相绕组通电,每个循环由六次通电。

四、计算题：

1. 已知某直流电动机铭牌数据如下，额定功率N P =75kW ,，额定电压N U =220V ，额定转速

，额定效率ηN =88.5%,试求该电机的额定电流。

参考答案： 对于直流电动机，

故该电机的额定电流

2. 并励直流发电机N P =7.5kW , N U =220V , N I =40.6A , N n =3000r/min,Ra=0.213 .额定励磁电流fN I =0.683A,不计附加损耗，求电机工作在额定状态下的电枢电流、额定效率、输出转矩、电枢铜耗、励磁铜耗、空载损耗、电磁功率、电磁转矩及空载转矩。

解： a I =N I -fN I =40.6-0.683=40A

P 1=N U N I =22040.6?=8932W

N η=1N p p 100%?=75008932

100%?=84% 2T =9550

N N p n =95507.53000?=24N ·m cua p =2a I Ra=240?0.213=341W

2203220.683

N f fN U R I ===Ω 2cuf fN f p I R =?=2200.683N fN U I ?=?=150W

0189327500341150941N cua cuf p P P p p =---=---=

189323411508441M cua cuf P p p p =--=--=W

T =9550M N p n =95508.4413000

=27 N ·m 02T T T =-=27-24=3 N ·m

3. 一台他励直流电动机，铭牌数据为60N P kW =，220N U V =，305N I A =，1000/min N n r =，试求：（1）若R a =0.038Ω，求n 0，。（2）0.75N T T =时的转速。（3）转速1100/min n r =时的电枢电流。 解：（1）a N N a E U I R =-，

2203050.038a E =-?，2203050.0380.2081000a e N E C n -?Φ=

==， 02201058/min 0.208

N e U n r C ===Φ， 9.559.550.208305606N e N T C I N m =Φ=??=?。

（2）当0.75N T T =时的转速：

2

2200.3080.75606105841.81016.2/min 0.2089.550.208N a e e T U R n T r C C C =-=-??=-=ΦΦΦ?（3）当1100/m i n

n r =时的a I ：

2200.20811002320.038

N a a a U E I A R --?===-。 可见当01100/min 1058/min n r n r =>=时电动机运行在回馈制动状态。

4. 一台直流他励电动机，其额定数据如下：P N =2.2KW,U N =U f =110V,n N =1500r/min, ηN =0.8,R a =0.4Ω, R f =82.7Ω 。试求：

① 额定电枢电流I An ; ② 额定励磁电流I fN ; ③ 励磁功率P f ;④ 额定转矩T N ;

⑤ 额定电流时的反电势；⑥ 直接启动时的启动电流；

⑦ 如果要是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？ 解：

① P N =U N I aN ηN 2200=110*I aN *0.8 I aN =25A

② U f = R f I fN I fN =110/82.7=1.33A

③ P f = U f I fN =146.3W

④ 额定转矩T N =9.55 P N / n N =14Nm

⑤ 额定电流时的反电势E N =U N -I N R a =110V-0.4*25=100V

⑥ 直接启动时的启动电流I st =U N /R a =110/0.4 =275A

⑦ 启动电阻 2I N > U N / (R a +R st ) R st >1.68Ω

启动转矩 K e φ=(U N -I N R a )/n N =0.066

Ia= U N / (R a +R st ) =52.9A

T=K t I a φ=9.55*0.066*52.9 =33.34Nm

5. 异步电动机,75N P kW =,380N U V =,139N I A =,N n =975r/min,cos N φ=0.8, N f =50Hz,试问该电机的极对数P,额定转差率N S 和额定负载时的效率各为多少?

解： 975/min N n r = 11000/m i n

n r ∴= !1N N n n S n -==0.025 16060501000

N f p n ?==

=3 1cos 3801390.87N N N p I φ=??kW

1

100%N N P P η=?=94.9% 6. 三相异步电动机2P=4, N n =1440r min ,在额定负载下，保持11E f ＝常数，将定子频率降至25HZ 时，电动机的调速范围和静差率各是多少？ 答：2P=4 1n =1500r min 1500144060m i n

N n r ?=-= '

11606025750min 2

f n r p ?=== '

m i n 175060690m i n N n n n r =-?=-=

max min min 1440 2.09690N n n D n n ==== '060%100%100%8%750

N n n δ?=?=?= 7. 一台三相绕线转子异步电动机有关数据为：N P =75KW,N 1N n =720r min ,I =148A, N N m 2N 2N =90.5%,cos =0.85,λ=2.4,E =213V,I =220A.η?求：（1）额定转矩；（2）最大转矩；（3）最大转矩对应的转差率；

解：（1）7595509550994.8720

N N N P T N m n ===? （2）max 2.4994.82387.5m N T T λ==?=N m ?

（3）7507200.04750

N S -==

(

(0.042.40.183m N m S S λ===

8. 有一台50Hz 的感应电动机，其额定转速nN ＝ 730r ／min ，试求该机的额定转差率？ s = (n s -n N ) /n s

= 750-730/750=0.02667

9. 有一台50HZ 、三相、四极的感应电动机转子的转差率s=5%，试求：

（1）转子电流的频率；

（2）转子磁动势相对于转子的转速；

（3）转子磁动势在空间的转速。

解

(1)转子电流的频率

f 2 = sf 1

=0.05×50=2.5Hz (2)转子磁动势相对于转子的转速

n 2=60f 2

/p =(60×2.5)/2=75r/min (3) 转子磁动势在空间的转速

n 2 + n = n 2+n s

(1-s )=1500r/min 10. 有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。

②求n 0,p,S N ,T N ,T st ,T max 和I st ；

③额定负载时电动机的输入功率是多少？

① 线电压为380V 时，三相定子绕组应为Y 型接法.

② T N =9.55P N /n N =9.55*3000/960=29.8Nm

Tst/ T N =2 Tst=2*29.8=59.6 Nm

T max / T N =2.0 T max =59.6 Nm

I st /I N =6.5 I st =46.8A

一般n N =(0.94-0.98)n 0 n 0=n N /0.96=1000 r/min

S N = (n 0-n N )/ n 0=(1000-960)/1000=0.04

P=60f/ n 0=60*50/1000=3

③ η=P N /P 输入

P 输入=3/0.83=3.61KW

11.有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下：

① 当负载转矩为250N ·m 时，试问在U=U N 和U`=0.8U N 两种情况下电动机能否启动？ T N =9.55 P N / n N

=9.55*40000/1470

=260Nm

Tst/T N =1.2

Tst=312Nm

Tst=KR 2U 2/（R 22+X 202）

=312 Nm

312 Nm>250 Nm 所以U=U N 时 电动机能启动。

当U=0.8U 时 Tst=（0.82）KR 2U 2/（R 22+X 202）

=0.64*312

=199 Nm

Tst

② 欲采用Y-△换接启动,当负载转矩为0.45 T N 和0.35 T N 两种情况下, 电动机能否启动？ Tst Y =Tst △/3

=1.2* T N /3

=0.4 T N

当负载转矩为0.45 T N 时电动机不能启动

当负载转矩为0.35 T N 时电动机能启动

③ 若采用自耦变压器降压启动，设降压比为0.64，求电源线路中通过的启动电流和电动机的启动

转矩。

I N = P N / U N ηN cos φN √3

=40000/1.732*380*0.9*0.9

=75A

I st /I N =6.5

I st =487.5A

降压比为0.64时电流=K 2 I st

=0.642*487.5=200A

电动机的启动转矩T= K 2 Tst=0.642312=127.8 Nm

12.一台直流他励电动机，其额定数据为：N P =17kW ,，额定电压N U =220V ，额定转速n N =1500r/min ，Ra=0.22Ω。试求：

(1) 额定转矩T N ； (2) 直接启动时的启动电流Ist ；

(3) 如果要使启动电流不超过额定电流的两倍，求启动电阻为多少？此时启动转矩为多少？

(4) 如果采用降压启动，启动电流仍限制为额定电流的两倍，电源电压应为多少？

答案：（1）额定转矩 Nm Nm n P T N N N 2.1081500

101755.955.93

=?== （2）直接启动时的启动电流

A A R U I a N st 100022

.0220===

（3）电枢串入启动电阻ad R 后的启动电流 N ad

a N st I R R U I 2'≤+= 故 Ω=-≥99.02a N

N ad R I U R 而启动转矩 ''st N t st I K T Φ=

其中 N

a N N N e N t n R I U K K -=Φ=Φ55

.955.9 A Nm /27.1150022.09122055.9=?-= 此时的启动转矩

Nm I K T N N t st 2312'=?Φ=

（4）降压启动时

N a

st I R U I 2'== 故电源电压 V R I U a N 4022.09122=??== 13.有一台三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为N P =10kW ,，额定电压N U =380V ，额定转速

n N =1460r/min ， ?接法，868.0=N

η，88.0cos =N ?，5.1/=N st T T ，5.6/=N st I I 。试求： （1）额定输入功率N P 1； （2）额定转差率N S ； （3）额定电流N I ；

（4）输出的额定转矩

N T ； （5）采用?-Y 换接启动时的启动电流和启动转矩。 答案：

（1）kW kW P P N N N 52.11868.0101===

η （2）027.015001460150000=-=-=

n n n S N N （3）A A U P I N N

N 2088.0380352

.11cos 31=??==?

（4）Nm Nm n P T N N N 4.651460

101055.955.93

=??== （5）Nm T T T A I I I N st stY N st stY 7.323

5.133.4335.63======

14. 一台直流他励电动机，其额定数据如下：P N =5.5KW,U N =U f =220V,n N =1500r/min, ηN =0.8,R a =0.2Ω, R f =110Ω 。试求：

① 额定电枢电流I aN （1分） ② 额定励磁电流I fN （1分） ③ 励磁功率P f （1分）

④ 额定转矩T N （1分） ⑤ 额定电流时的反电势 （1分） ⑥ 直接启动时的启动电流（1分） ⑦ 如果让启动电流不超过额定电流的3倍，求启动电阻为多少欧？此时启动转矩又为多少？（4分） 解： ① I aN =P N /(U N ηN ) =5500/(0.8* 220) =31.25 A

② I fN =U f / R f =220/110=2 A

③ P f = U f I fN =440 W

④ 额定转矩T N =9.55 P N / n N =35 Nm

⑤ 额定电流时的反电势E N =U N -I N R a =220V-0.2*31.25=213.75V

⑥ 直接启动时的启动电流I st =U N /R a =220/0.2 =1100A

⑦ 因为 3I N > U N / (R a +R st )

所以 启动电阻 R st >2.15Ω

因为 K e φ=(U N -I N R a )/n N =213.75/1500=0.1425

Ia= U N / (R a +R st )=220/2.35=93.62 A

所以 启动转矩 T=K m I a φ =9.55*0.1425*93.62 =127.4Nm

15.有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。

试求： ①线电压为380V 时，三相定子绕组应如何接法？ ②求n 0,p,S N ,T N ,T st ,T max 和I st ；

③额定负载时电动机的输入功率是多少？

解：①线电压为380V 时，三相定子绕组应为Y 型接法.

②T N =9.55P N /n N =9.55*3000/1430=20.04Nm

Tst/ T N =1.8 Tst=1.8*20.04=36.07 Nm

T max / T N =2.0 T max =40.08 Nm

I st /I N =7 I st =7*6.47A=45.29

n 0= 1500 r/min

S N = (n 0-n N )/ n 0=(1500-1430)/1500=0.0467

P=60f/ n 0=60*50/1500=2

③η=P N /P 输入 P 输入=3/0.835=3.59KW

或：P 输入=p 1=58.384.047.63803cos 311=???=

?I U KW

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《机电传动控制》期末复习题及参考答案 一、简答填空判断题 1、直流电动机铭牌上的额定功率是指什么功率？ 答：电动机驱动轴上输出的机械功率。 2、电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由轴上的负载转矩和____D_____之和所平衡。 A ．静态转矩 B ．加速转矩 C ．减速转矩 D ．动态转矩 3、当只改变他励直流发电机的转动方向，问发电机的电枢电动势的方向改变吗？为什么？ 答：改变他励直流发电机的转向就意味改变电枢切割磁力线方向，电动势方向发生改变。 4、机电传动系统稳定工作时中如果T M >T L ，电动机旋转方向与T M 相同，转速将增加。 5、降低电源电压调速的他励直流电动机带额定转矩运行时，不论转速高低，电枢电流N a I I =。 是否正确或无法确定 （ A ） 。 A ：正确； B ：不正确； C ：无法确定。 6、他励直流电动机在带额定负载正常运行过程中，励磁绕组断线了（失磁），会有什么后果 产生：驱动转矩减小，转速降低，电枢绕组电流增加，直至烧毁电机。 7、三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的电流会___A______。 A ．增加 B ．不变 C ．减小 D ．等于零 8、三相异步电动机定子绕组接法有哪二种： ? 和 Y 接法。 9、忽略空载损耗，拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其kW P r n N o 5.5m in /1500==，，若行时转速min /1450r n N =,则输出转矩=N T 36.22Nm ？转差率S ＝ 3.33％ ？ 10、已知一台三相异步电动机的额定功率kW P N 5.7=，额定电压V U N 380=，额定效率 %86=N η，额定功率因数75.0cos =N ?，问其额定电流N I 为多少安？ 答：A I N 67.17%8675.03803105.73 =????= 11、单相异步电动机若无起动绕组，通电起动时，起动转矩为 0 ， 不能 起动。 改变电容分相式单相异步电动机转向的方法是 改变电容串联的绕组位置 。 12、交流伺服电机如何消除“自转”现象的？ 答：加大转子电阻。 13、晶闸管导通的条件： 晶闸管同时有正向电压和触发信号 。 14、带电阻性负载的单相半波可控整流电路中，α的移向范围是_________，而对应的θ的变化 范围为_________。 （ C ） A ．π~0、π~0 B ． 3/~0π、π~0

机电传动控制期末考试复习题

机电传动与控制 一、填空题 1、凡是自动或手动接通和断开电路，以及能实现对电路或非电对象切换、控制、保护、检测、变换、和调节目的的电气元件统称为电器。 2、电器按工作电压等级分为低压电器和高压电器。 3、低压电器是指，工作电压在交流1200V或直流在1500V以下的各种电器。 4、高压电器是指，工作电压在交流1200V或直流在1500V以上的各种电器。 5、电器按用途分为控制电器、主令电器、保护电器、配电电器和执行电器。 6、电器按工作原理分为电磁式电器和非电量控制电器。 7、电磁式电器大多主要由感测部分（电磁机构）和执行部分（触头系统）组成。 8、电磁机构是电磁式电器的感测部分，它的主要作用是将电磁能量转换为机械能量，带动触头动作，从而完成接通和分断电路。 9、电磁机构由吸引线圈、铁心和衔铁等组成。 10、常用的磁路结构分为衔铁沿棱角转动的拍合式铁心、衔铁沿轴转动的拍合式铁心、衔铁直线运动的双E型直动式铁心。 11、电磁式电器分为直流和交流两大类，都是利用电磁感应原理制成。 12、吸引线圈的作用是将电能转换成磁场能量。 13、所谓电磁铁的吸力特性，是指电磁吸力Fat随衔铁与铁心间气隙δ变化的关系曲线。 14、所谓电磁铁的反力特性，是指反作用力Fr随衔铁与铁心间气隙δ变化的关系曲线。 15、交流电磁铁装短路环的作用是消除振动和噪声。 16、电器的触头主要有桥式触头和指形触头两种结构型式。 17、常用的灭弧方法有电动力灭弧、磁吹灭弧、灭弧罩灭弧和栅片灭弧等。 18、常用的开关电器主要有刀开关、转换开关、断路器和漏电保护断路器。 19、刀开关由操作手柄、触刀、静插座和绝缘底板组成。 20、刀开关按刀数分为单极、双极和三极。 21、转换开关又称组合开关。 22、断路器俗称自动开关，是用于低压配电电路不频繁通断控制，在电路发生短路、过载或欠电压等故障时，能自动分断故障电路，是低压配电线路中应用广泛的一种保护电器。 23、漏电保护断路器是一种安全保护电器，在电路中作为触电和漏电保护之用。 24、熔断器是用于配电线路的严重过载和断路保护。 25、熔断器的安秒特性是指熔断器的熔断时间与熔断电流的关系曲线。 26、熔断器的类型主要有：插入式、螺旋式、封闭管式和新型熔断器四种。 27、选择熔断器时，其额定电压应大于或等于线路的工作电压。 28、熔体额定电流电流的大小与负载的大小及性质有关。 29、主令电器是自动系统中专用于发布控制指令的电器。 30、主令电器按作用分为控制按钮、位置开关、万能转换开关和主令控制器等。 31、行程开关是一种利用生产机械的某些运动部件的碰撞来发出控制指令的主令电器。 32、接近开关又称无触点行程开关，是以不直接接触方式进行控制的一种位置开关。 33、万能转换开关是一种多档位、控制多回路的组合开关，用于控制电路发布控制指令或用于远距离控制。 34、接触器能频繁地接通或断开交直流主电路，实现远距离自动控制。 35、接触器有交流接触器和直流接触器两类。 36、继电器是根据某种输入信号接通或断开小电流控制电路，实现远距离自动控制和保护的自动控制电器。 37、继电器按输出形式分为有触点和无触点两类。

机电传动控制_作业题及试卷答案

1. 2.电动机中的短路保护、过电流保护和长期过载（热）保护有何区别？ 答：电动机中的短路保护是指电源线的电线发生短路，防止电动机过大的电枢电路损坏而自动切断电源的保护动作。 过电流保护是指当电动机发生严重过载时，保护电动机不超过最大许可电流。长期过载保护是指电动机的短时过载是可以的，但长期过载时电动机就要发热，防止电动机的温度超过电动机的最高绝缘温度。 3.为什么热继电器不能做短路保护而只能作长期过载保护？而熔断器则相 反，为什么？ 答：因为热继电器的发热元件达到一定温度时才动作，如果短路热继电器不能马上动作，这样就会造成电动机的损坏。而熔断器，电源一旦短路立即动作，切断电源。 4.时间继电器的四个延时触点符号各代表什么意思？ 延时闭合的动合触点 延时断开的动断触点 延时闭合的动断触点 延时断开的动合触点

5.请绘制延时吸合型时间继电器的图形符号（包含线圈和触点）P124 6.直线电动机的主要特点是什么？ 答：直线电动机的优点是:①直线电动机无需中间传动机构，因而使整个机构得到简化，提高了精度，减少了振动和噪声。②反应快速。③散热良好，额定值高，电流密度可取很大，对启动的限制小。④装配灵活，往往可将电动机的定子和动子分别于其他机体合成一体。 缺点是存在着效率和功率因数低，电源功率大及低速性能差等。 7.异步电动机的启动方法有哪些，并说明其各自特点和应用场合。 直接起动：优点：起动简单；缺点：起动电流大，对电网冲击大。 星三角起动：优点：起动电流为全压起动时的1／3；缺点：起动转矩均为全压起动时的1／3。 自耦降压起动：优点：起动较平稳，设备较简单；缺点：不能频繁起动。 延边三角起动：优点：起动电流小，转矩较星三角大；缺点：仅适用于定子绕组有中间抽头的电机。 定子串电阻（电抗）起动：优点：可用于调速；缺点：电阻损耗大，不能频繁起动。 软启动：优点：启动平滑，对电网冲击少；缺点：费用较高，有谐波干扰。 变频启动：优点：启动平滑，对电网冲击少，起动转矩大，可用于调速；缺点：费用高，有谐波干扰。 转子串电阻起动（绕线式异步电动机）：优点是起动转矩大；缺点是启动损耗较大。 转子串接频敏变阻器起动（绕线式异步电动机）：优点：接线简单；缺点：起动转矩不很大。 8.异步电动机有哪几种制动状态？各有何特点？ 答：（1）反馈制动。当电动机的运行速度高于它的同步转速，异步电动机就进入发电状态。这时转子导体切割旋转磁场的方向与电动状态时的方向相反，电流改变了方向，电磁转矩也随之改变方向，于是起制动作用。 （2）反接制动。电源反接，改变电动机的三相电源的相序，则改变旋转磁场的方向，电磁转矩由正变负，这种方法容易造成反转。倒拉制动，出现在位能

机电传动控制考试试卷及答案讲解学习

机电传动控制考试试 卷及答案

机电传动控制期末考试试卷及答案 一、分析与简答题 1.请简述机电传动系统稳定运行的条件。 a)电动机的机械特性曲线n=f（T M）和生产机械的特性曲线n=f（T L）有交点（即拖动系统的平衡点）； b)当转速大于平衡点所对应的转速时，T M＜T L，即若干扰使转速上升，当干扰消除后应有T M－T L＜０。而当转速小于平衡点所对应的转速时，T M＞T L，即若干扰使转速下降，当干扰消除后应有T M－T L＞０。 2.请解释机电传动系统稳定运行的含义。 a)是系统应能以一定速度匀速运转 b)是系统受某种外部干扰作用（如电压波动、负责转矩波动等）而使运行速度稍有变化时，应保证在干扰消除后系统能恢复到原来的运行速度。 3.请简述并励发电机电压能建立的条件。 a)发电机的磁极要有剩磁； b)起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩磁磁场的方向相同； c)励磁电阻不能过大。 4.请简述电动机制动的稳定制动和过渡制动状态的共同点和不同点。 a)两种制动状态的区别在于转速是否变化 b)两种制动状态的相同点在于电动机发出的转矩与转速方向相反。 5.请简述直流他励电动机的三种制动方式的接线方法。 a)反馈制动为正常接法； b)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加电阻；

c) 能耗制动将外部电枢电压降为零，并将电枢串接一个附加电阻短接。 6. 为什么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a N ST R U I =很大。 7. 对电动机的启动有哪些主要要求？ a) 启动转矩大，电流小 b) 平滑，安全可靠 c) 简单方便，功耗小 8. 直流他励电动机启动时，若在加上励磁电流之前就把电枢电压加上，这时会产生什么后果（从T L =0和T L =T N 两种情况加以说明）？ a) T L =0时飞车 b) T L =T N 时电枢电流很大。 9. 有静差调节系统和无静差调节系统的含义是什么？ a) 依靠被调量（如转速）与给定量之间的偏差来进行调节，使被调亮接近不 变，但又必须具有偏差（即0≠?U ）的反馈控制系统，即有静差调节系统。该系统中采用比例调节器。 b) 依靠偏差进行调节，使被调量等于给定量（即0=?U ）的反馈控制系统， 即无静差调节系统。该系统中采用比例积分调节器。 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？ a) 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 min max /n n D =； b) 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降落于理想空载 转速之比，即0/n n S ?=

机电传动控制题库

《机电传动控制》课程总复习2013.01 一、选择题 1、电 动机所产 生的转矩 在任何情 况下，总是 由轴上的 负载转矩 和 _________ 之和所平 衡。 （ D ）A．静态转矩B．加速转矩 C．减速转矩 D．动态转矩 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M>T L，电动机旋转方向与T M相同，转速将产生的变化是。（ B ）A．减速 B．加速 C．匀速 D．停止 3、机电传动系统中如果T M

机电传动控制考试复习

填空题(每空1分，共20 分) 1、 当直流电机带恒转矩负载时， 若为他励电动机，当电枢电压下降时，其转速 _______________ , 电枢电流 ___________ 。 2、 ____________________ 和 _________________ 的差称为转差。当三相异步电动机的转差率 S=1时，电动机处于 _______________ 状态，当S 趋近于零时，电动机处于 _________________ 状 ^态。 3、 一台三相异步电动机的额定电压 220V,频率 60 Hz ,转速1140r/min,电动机的极数 为 ___________ ，转差率为 ___________________ ，转子电流的频率为 ____________ 。 4、 直流发电机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向 _________________ ，因此电磁转矩为 (驱动、阻碍)转矩；直流电动机中的电磁转矩方向与转子的旋转方向 ___________ ，因此 电磁转矩为 _____________ (驱动、阻碍)转矩。 5、 晶闸管由导通转变为阻断的条件是 __________________________________________________ 。 6、 直流电动机常用的制动方法有： ___________ 制动、 ______________ 制动和 _____________ 制 动。 7、 生产机械对电动机调速系统提出的主要静态技术指标有 _________________ 、 ______________ 和 _______________ 。 选择题(每题1分，共10分) 台三相四极的异步电动机， 当电源频率为50Hz 时，它的旋转磁场的速度应为 ( A 750r / min B 1000r / min C 、1500r / min D 、3000r / min 2、桥式起重机在人工操作改变电源相序，下放重物时，重物能保持一定的速度匀速下降， 而不会像 自由落体一样的落下，主要是电机此时处于 ( ) 电源反接制动状态 B 、能耗制动状态 C 、反馈制动状态 D 、倒拉反接制 动状态 直流电动机额定值之间的关系表达式为 当三相异步电动机的电源电压下降 20 %时，其输出转矩 1、 A 3P N = UJ N B P N = ■ 3 U N I N n N C P N = 3 U N I N D 、P N = U N I N n N 4、 5、 反，该负载属于 ( ) 恒功率负载 B 反抗性恒转矩负载 步进电动机转角与脉冲电源的关系是 与 电源脉冲频率成正比 B 与电源脉冲宽度成正比 D C 恒转矩负载 D 通风机型负载 6、 A C 7、 A C 与电源脉冲数成正比 与电源脉冲幅值成正比 他励直流电动机改变电枢电压调速时，其特点是 理想空载转速不变，特性曲线变软 B 、理想空载转速变化， 理想空载转速变化，特性曲线斜率不变 D 理想空载转速不变， 线绕式异步电动机在转子绕组中串频敏变阻器起动，则 B 、起动电流减小，起动转矩增大 D 、起动电流增大，起动转矩增大 在空载时的起动电流与负载时的 起动电流减小，起动转矩减小 起动电流增大，起动转矩减小 A C 9、三相异步电动机采用直接起动方式 应为 特性曲线变软 特性曲线斜率不变 (

机电传动控制期末考试试卷及答案

五、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＝0．2 Ω。试求： ①额定转矩TN ②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=35 N.m 2. IaN=pN/ (ηUN)=31.25A 3.E=UN-IaNRa=220-31.25*0.2=213.75V

4.Ist=UN/Ra=220/0.2=1100A 5.I’st=UN/(Ra+Rad) ≤3IsN Rad≥UN/3IaN-Ra=220/(3*31.25)-0.2=2.15Ω T’st=KtφI’st=(9.55E/nN)3IaN=(9.55*213.75/1500)*3*31.25=127.6 N.m 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性； ②求出调速范围D和低速时系统的静差度s2； ③在nmax与s2一定时，扩大调速范围的方法是什么?调速系统中应采取什么措施保证转速的稳定性? 解： 1.静特性 2. D=nmax/nmin=(n01- △nN)/ (n02- △nN) =(1450-50)/(100-50)=28 S2= △nN/n02=0.5 2.有一台三相异步电动机，正常运行时为Δ接法，在额定电压UN下启动时，其启动转矩Tst=1.2TN(TN为额定转矩)，若采用Y—Δ换接启动，试问当负载转矩TL=35％TN时，电动机能否启动?为什么? TstY=1/3*1.2TN=0.4TN>0.35TN=TL 3.试说明图中几种情况下系统的运行状态是加速?减速?还是勾速?(图中箭头方向为转矩的实际作用方向) 一、分析与简答题 1.请简述机电传动系统稳定运行的条件。 a)电动机的机械特性曲线n=f（T M）和生产机械的特性曲线n=f（T L）有交点（即拖动系统的平衡点）； b)当转速大于平衡点所对应的转速时，T M＜T L，即若干扰使转速上升，当干扰消除后应有T M－T L＜ ０。而当转速小于平衡点所对应的转速时，T M＞T L，即若干扰使转速下降，当干扰消除后应有T M －T L＞０。 2.请解释机电传动系统稳定运行的含义。 a)是系统应能以一定速度匀速运转 b)是系统受某种外部干扰作用（如电压波动、负责转矩波动等）而使运行速度稍有变化时，应保证在 干扰消除后系统能恢复到原来的运行速度。 3.请简述并励发电机电压能建立的条件。 a)发电机的磁极要有剩磁； b)起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩磁磁场的方向相同； c)励磁电阻不能过大。 4.请简述电动机制动的稳定制动和过渡制动状态的共同点和不同点。 a)两种制动状态的区别在于转速是否变化 b)两种制动状态的相同点在于电动机发出的转矩与转速方向相反。 5.请简述直流他励电动机的三种制动方式的接线方法。

机电传动控制 5套期末试题及答案..

《机电传动控制》试卷 A 适用专业：机制考试日期： 考试时间：120分钟考试形式：闭卷试卷总分：100分 一、填空（每空1分）： 1. 直流电动机的调速方法有____ __ ，和。 2．一台三相异步电动机的额定转速为980r/min，则其极数为，同步转速为，起动时转差率为，额定转差率为。 3．鼠笼型异步电动机的减压起动方法有、、和。 4. 通电延时的时间继电器有两种延时动作的触头。即，符号为；和符号为。 5. 电气控制系统中常设的保护环节有、 和、。 6. F-40M型PLC的内部等效继电器有、、 、和几种。 二、简答题。（每小题5分） 1．交流电器的线圈能否串联使用？为什么？ 2．三相鼠笼式电动机在运行中断了一根电源线未及时发现会导致什么后果？3．简述直流电动机能耗制动的方法。 4．当三相交流异步电动机在额定负载下运行时，由于某种原因，电源电压降低了30%，问此时通入电动机定子绕组的电流是增大还是减少？为什么？5. 试说明下图几种情况下，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际方向）。 a b c d e 三、计算题（每题12分）： 1. 一台U N=220V，I N=136.5A，R a=0.22Ω的他励直流电动机。 1）如直接起动，起动电流I St是多少？ 2）若要求起动电流是额定电流的两倍，采用电枢回路串电阻起动，应串多大的电阻？采用降低电源电压起动，电压应降至多少？ 2. 一台交流三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为：P N=10kW， n N=1460r/min，U N=380 V，△接法，ηN=0.868，cosφ=0.88；试求：1） 额定输入电功率；2）额定电流；3）输出的额定转矩；4）采用Y-△ 换接启动时的启动转矩。 四、设计题： 1. 设计某机床刀架进给电动机的控制线路，应满足如下的工艺要 求： 按下启动按钮后，电机正转，带动刀架进给，进给到一定位置时，刀架停止，进行无进刀切削，经一段时间后刀架自动返回，回到原位 又自动停止。试画出主电路和控制线路。（本题15分） 2. 试用F—40M型PLC设计一台小于10KW的三相鼠笼式异步电 动机正反转的控制程序，要求：（本题12分） 1）绘出电动机主电路（应有必要的保护）2）绘出PLC的安装接线 图 3）绘出PLC的梯形图4）写出PLC的指令程序

机电传动控制期末试题

机电传动控制复习提纲 第一章机电传动的动力学基础 1.机电传动运动方程的几种形式 2.1、2.2、2.3题 2.飞轮矩、转动惯量的折算 2.7、2.8 3.机电传动系统稳定平衡点的判断 2.11 第三章直流电机的工作原理与特性 1.基本方程 电动势方程：E k e n 电磁转矩方程：T k t I a 电枢回路电动势平衡方程：U E I aR 2.固有机械特性与人为机械特性（电枢串接电阻、改变电枢电压、改变磁通）的曲线与特点 3.计算题类型：3.10、3.15；分析题类型：3.21 第四章机电传动系统的过渡过程（略）

第五章交流电动机的工作原理及特性 1.固有机械特性（式5.27）与人为机械特性（降低电源电压、定子回路串接电阻或电抗、改变电源频率、转子回路串接电阻） 2.交流电机启动方法 3.三相异步电动机调速特性（式5.36） 4.单相异步电动机工作原理 5.计算题类型：5.6、5.11 第六章控制电机 1.两相交流伺服电机消除自转的方法 第七章机电传动控制系统中常用的检测元件 略 第八章继电器-接触器控制 1.继电器-接触器控制的基本线路 （直接启动、转子串接电阻启动、正反转控制、Y—△接法降压启动） 例题：8.18 第九章PLC控制 1.PLC基本结构 2.PLC等效继电器 3.梯形图编程 4.例题：三相异步电机启停控制、三相电机正反转控制、三相电机Y-△启动控制、搬运机械手控制

《机电传动控制》复习重点 第2xx机电传动的动力学基础 机电传动系统的运动方程式 会判断驱动力矩和负载力矩的正负号 并能够根据该方程式判断机电系统的运动状态 动态转矩的概念 机电传动的负载特性 什么是负载特性：电动机轴上的负载转矩与转速之间的关系 4种典型的负载特性曲线 恒转矩负载包括反抗性恒转矩负载和位能性负载 机电传动稳定运行的条件 充分必要条件 掌握判断稳定工作点的方法 第三章直流电机的工作原理及特性 直流电机既可以用作电动机也可以用作发电机 任何电机的工作原理都是建立在电磁力和电磁感应的基础上的 直流电机做发电运行和电动运行时都会产生电动势E和电磁转矩T，但是不同的运行方式下其作用是不同的 电势平衡方程 力矩平衡方程 并励发电机电压建立的三个条件是什么？

机电传动控制考试试卷及答案

机电传动控制期末考试试卷及答案 一、分析与简答题 1.请简述机电传动系统稳定运行的条件。 a)电动机的机械特性曲线n=f（T M）和生产机械的特性曲线n=f（T L）有交点（即拖动系统的平衡点）； b)当转速大于平衡点所对应的转速时，T M＜T L，即若干扰使转速上升，当干扰消除后应有T M－T L＜０。而当转速小于平衡点所对应的转速时，T M＞T L，即若干扰使转速下降，当干扰消除后应有T M－T L＞０。 2.请解释机电传动系统稳定运行的含义。 a)是系统应能以一定速度匀速运转 b)是系统受某种外部干扰作用（如电压波动、负责转矩波动等）而使运行速度稍有变化时，应保证在干扰消除后系统能恢复到原来的运行速度。 3.请简述并励发电机电压能建立的条件。 a)发电机的磁极要有剩磁； b)起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩磁磁场的方向相同； c)励磁电阻不能过大。 4.请简述电动机制动的稳定制动和过渡制动状态的共同点和不同点。 a)两种制动状态的区别在于转速是否变化 b)两种制动状态的相同点在于电动机发出的转矩与转速方向相反。 5.请简述直流他励电动机的三种制动方式的接线方法。 a)反馈制动为正常接法； b)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加电阻； c)能耗制动将外部电枢电压降为零，并将电枢串接一个附加电阻短接。 6.为什么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a N ST R U I = 很大。 7. 对电动机的启动有哪些主要要求？ a) 启动转矩大，电流小 b) 平滑，安全可靠 c) 简单方便，功耗小 8. 直流他励电动机启动时，若在加上励磁电流之前就把电枢电压加上，这时会产生什么后果（从T L =0和T L =T N 两种情况加以说明）？ a) T L =0时飞车 b) T L =T N 时电枢电流很大。 9. 有静差调节系统和无静差调节系统的含义是什么？ a) 依靠被调量（如转速）与给定量之间的偏差来进行调节，使被调亮接近不变，但又必须具有偏差（即0≠?U ）的反馈控制系统，即有静差调节系统。该系统中采用比例调节器。 b) 依靠偏差进行调节，使被调量等于给定量（即0=?U ）的反馈控制系统，即无静差调节系统。该系统中采用比例积分调节器。 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？ a) 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min max /n n D =； b) 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降落于理想空载转速之比，即0/n n S ?= c) D 与S 之间是相互关联的，调速范围是指在最低转速时还能满足给定静差率要求的转速可调范围；对静差率要求越小，允许的调速范围也越小。 11. 试说明图中几种情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际作用方向）

机电传动控制试题及答案

判 断 哪组 是正 确 的 (a ) T M T L (b) T M T L (C ) T M T L A :图(a ) T M 为正，是拖动转矩，加速状态 B :图(b ) T M = T L ，匀速状态 C :图(c ) T M 为正，T L 为负，减速状态 2、 关于交流电动机调速方法正确的有： A :变频调速； B :改变磁通调速； C :改变转差率调速； D :定子串电阻调速 3、 三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的电流会 _____ < A :减少； B :增加； C :等于零。 4、三相鼠笼异步电动机在相同电源电压下，空载启动比满载启动的启动转 1和曲线2分别为电动机和负载的机械特性。试问：电动 A :能； B :不能； 6 .恒功率型机械特性为负载转矩与转速成: A 正比；B 反比。 7、有一台三相异步电动机，正常运行时为 接法，在额定电压下启动，其 丁戎1.2T N ，若采用 换接启动，试问当负载转矩 T L 35%T N ，电动机能否 启动? A :能； B :不能； C :不能确定 8 ?三相异步电动机的何种制动又叫发电制动。 A :相同; B :大; C :小。 5、如下图所示，曲线 机能否在A 点稳定运行? 1 如 图所示

A 反接制动； B 反馈制动；C能耗制动 9．晶体管直流脉宽调速系统比晶闸管直流调速系统动态响应速度： A 高； B 低； C 一样。 10 、直流电动机当电枢回路中串接电阻后，其固有的机械特性曲线是： A ：由（0，no ）出发的一簇向下倾斜的直线； B：—簇平行于固有特性曲线的人为特性曲线； C:;由（0, no ）出发的一簇向上倾斜的直线； D ：不确定； 11 、下列方法中哪一个不是消除交流伺服电动机“自转”的方法： A :增大转子转动惯量； B :增大转子电阻； C:减小转子转动惯量 12 .直流发电机E与la的方向： A 相同； B 相反； C 不一定。。 二、简答题 1 常用的变频调速方式有哪几种? 变压变频调速、恒压弱磁调速。 2 晶闸管触发电路的基本组成部分有哪些? 脉冲形成及放大、移相控制、同步电压、控制电压信号等 3 交流电动机的结构组成及其工作原理如何？其调速方法和调速特性怎样？ 交流电动机由定子,转子,机座等组成; 其工作原理为在定子三相绕组通以三相交流电流所形成的旋转磁场作用下, 转子绕组旋感应电流; 带电转子绕组在旋转磁场作用下又感应电磁力,形成电磁转距, 带动转子而旋转, 称为交流感应电动机；其调速方法有变频（无级平滑）,变极（有级不平滑）,变S（特性变软） 4 什么是调速？它包含哪两方面的涵意？衡量直流调速系统好坏的性能指标有哪些？各表示什么意义？ 通过人为改变电动机参数来改变电动机速度称为调速；它包括人为变速和自动稳速两方面；衡量直流调速系统好坏的性能指标有衡量直流调速系统好坏的性能指标有调速范围（D）, 转差率（S）, 平滑性, 经济性. 三、计算题 1、一台并励电动机,额定功率P N 2.2kW , 额定电压U N 220V , 额定电流l N 12.2A, 额定转速n N 3000r / min , 最大励磁功率P fN 68.2W 。试求:（1）最大励磁电流l fN； 0.31A （2）额定运行时的电枢电流l aN ；11.89（3）额定转矩T N ；7NM （4）额定运行时的效率N 。0.82 2、有一台三相鼠笼式异步电动机,其额定数据为: P2N 10kW ,

《机电传动控制》期末考试重点总结

第三章、直流电机 1、机械传动系统负载特性：恒转矩型（反抗性恒转矩负载、位能性恒转矩负载）、离心式通风机型、直线型、恒功率型负载特性。 2、要加快电动机系统过渡过程，应设法减小系统飞轮转矩和增加动态转矩。 3、他励直流电动机 （1）、为什么直流电动机不能直接启动？直流电动机启动方法： 电动机启动之前，n=0,E=0,Ra很小。电动机直接并入电网并施加额定电压时，启动电流Ist=Un/Ra,为额定电流的10-20倍。①在换向过程中，产生危险的电火花，甚至烧坏整流子。 ②过大的电枢电流产生过大的电动应力，可能引起绕组的损坏。③产生与启动电流成正比的启动转矩，在机械系统和传动机构中产生过大的动态转矩冲击，使机械传动部件损坏。④对电网供电电动机来说，过大的启动电流将使保护装置动作，从而切断电源，使生产机械停止工作，或引起电网电压下降，影响其它负载正常运行。 启动方法：①降压启动②在电枢回路中串接外加电阻启动。 问：为什么要逐级切除启动电阻？如果切除太快，会带来什么后果？ 如果启动电阻一下全部切除，在切除瞬间，由于机械惯性作用使电动机转速不能突变，再次瞬间转速维持不变。机械特性会转移到其他特性曲线上，此时冲击电流很大。如果切除太快，会有可能烧坏电动机。 （2）、调速：①改变电枢电路串接电阻Rad、(空载转速不变，随着电阻增加，转速降落增大，特性变软) ②改变电枢供电电压U、（空载转速随电压减小而减小，转速降落不变，特性硬度不变，恒转矩调速）③改变电动机主磁通φ（理想空载转速随磁通改变而改变，转速降落随磁通改变而改变，特性变软，恒功率调速） （3）、制动：反馈制动、反接制动（电源反接，倒拉反接制动）、能耗制动 4、问：一台直流电动机拖动一台卷扬机构，在重物匀速上升时将电枢电源反接，电动机经历了几种运行状态？①正向电动状态，由a到b特性曲线转变②反接制动状态，n降低，到达c点转速为零③反向电动状态，c→f，转速n逐渐反向增加④稳定平衡状态，到达f 平衡点，转速n不再变化 5、单相异步电动机采用定容分相式和罩极式法进行启动 第四章、交流电机 1、三相异步电动机 （1）、启动特性：启动电流大、启动转矩小。 启动方法：①直接启动、②电阻或电抗器降压启动、③Y-△降压启动、④自耦变压器降压启动、⑤软启动器------绕线异步电动机：逐级切除启动电阻法、频敏变阻器启动法。（2）、调速方法：①变极对数调速、②变转差率调速（调压调速、转子电路串接电阻调速）③变频调速（变压变频调速、恒压弱磁调速） （3）、制动方法：反馈制动、反接制动（电源反接，倒拉制动）、能耗制动 2、单相异步电动机启动：电容分相式异步电动机、罩极式单相异步电动机 3、同步电动机启动方法：异步启动法 4、三相异步电动机带动一定的负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机的转矩、电流及转速有无变化？如何变化？ 若电源电压降低, 电动机的转矩减小, 电流也减小. 转速不变. 5、结合交流异步电动机的机械特性分析，在负载转矩不变的情况下，当电源电压降低很多

机电传动控制试题库

《机电传动控制》课程总复习2013、01 一、选择题 1、电动机所产生的转矩在任何情况下,总就是由轴上的负载转矩与_________之与所平衡。 ( D ) A.静态转矩 B.加速转矩 C.减速转矩 D.动态转矩 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M>T L,电动机旋转方向与T M相同,转速将产生的变化就是。( B ) A.减速 B.加速 C.匀速 D.停止 3、机电传动系统中如果T M

C.反抗型恒转矩 D.直线型机械特性 8、下面哪个部分就是属于直流电动机的定子部分？( C ) A.换向器 B.电枢绕组 C.励磁绕组 D.风扇 9、复励直流电机的励磁绕组与电枢绕组就是。( D ) A.串联 B.并联 C.单独分开连接 D.一部分串联其她的并联 10、直流电动机最常用的启动方式就是_________。( B ) A.串电阻启动 B.降压启动 C.直接启动 D.调节励磁启动 11、_________的调速方式可以实现对恒转矩型负载的无极调速。( A ) A.调压调速 B.串电阻调速 C.弱磁调速 D.A与B 12、直流电动机调速系统,若想采用恒功率调速,则可改变_________。( B ) A.K e B.Φ C.I a D.U 13、直流电动机调速系统,若想采用恒转矩调速,则可改变_________。( D ) A.K e B.Φ C.I a D.U 14、τm就是反映机电传动系统_________的物理量。( B ) A.时间惯性 B.机械惯性 C.热惯性 D.电磁惯性 15、加快机电传动系统的过渡过程,可以减少_________。( A ) A.GD2 B.n C.T d D.T M 16、绕线式异步电动机采用转子串电阻启动时,所串电阻愈大,启动转矩_________。( D ) A.愈大 B.愈小 C.不变 D.不一定 17、三相异步电动机正在运行时,转子突然被卡住,这时电动机的电流会_________。( A ) A.增加 B.不变 C.减小 D.等于零

《机电传动控制》期末考试复习

《机电传动控制》考试总复习 一、教材信息: 《机电传动控制》,邓星钟主编,华中科技大学出版社 二、考试题型 客观题(填空15*1’、选择10*2’ ) 主观题(简答5*7’、计算3*10’ ) 直流电机 计算题交流电机 电力电子 一、选择题 1、电动机所产生的转矩在任何情况下,总就是由轴上的负载转矩与_________之与所平衡。 ( D ) A.静态转矩 B.加速转矩 C.减速转矩 D.动态转矩 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M>T L,电动机旋转方向与T M相同,转速将产生的变化就是。( B ) A.减速 B.加速 C.匀速 D.停止 3、机电传动系统中如果T M

机电传动控制期末考试试卷及答案

五、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＝0．2 Ω。试求： ①额定转矩TN ②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=35 N.m 2. IaN=pN/ (ηUN)=31.25A 3.E=UN-IaNRa=220-31.25*0.2=213.75V 4.Ist=UN/Ra=220/0.2=1100A 5.I’st=UN/(Ra+Rad) ≤3IsN Rad≥UN/3IaN-Ra=220/(3*31.25)-0.2=2.15Ω T’st=KtφI’st=(9.55E/nN)3IaN=(9.55*213.75/1500)*3*31.25=127.6 N.m

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性； ②求出调速范围D和低速时系统的静差度s2； ③在nmax与s2一定时，扩大调速范围的方法是什么?调速系统中应采取什么措施保证转速的稳定性? 解：1.静特性 2. D=nmax/nmin=(n01- △nN)/ (n02- △nN) =(1450-50)/(100-50)=28 S2= △nN/n02=0.5 2.有一台三相异步电动机，正常运行时为Δ接法，在额定电压UN下启动时，其启动转矩 Tst=1.2TN(TN为额定转矩)，若采用 Y—Δ换接启动，试问当负载转矩TL=35％TN时，电动机能否启动?为什么? TstY=1/3*1.2TN=0.4TN>0.35TN=TL 3.试说明图中几种情况下系统的运行状态是加速?减速?还是勾速?(图中箭头方向为转矩的实际作用方向)

机电传动控制试题及答案

1、如图所示，判断哪组是正确的。 （a ）L M T T > (b) L M T T = (c) L M T T < A ：图（a ）M T 为正，是拖动转矩，加速状态 B ：图（b ）M T =L T ，匀速状态 C ：图（c ）M T 为正，L T 为负，减速状态 2、关于交流电动机调速方法正确的有： A ：变频调速； B ：改变磁通调速； C ：改变转差率调速； D ：定子串电阻调速 3、三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的电流会 。 A ：减少； B ：增加； C ：等于零。 4、三相鼠笼异步电动机在相同电源电压下，空载启动比满载启动的启动转 矩 。 A ：相同； B ：大； C ：小。 5、如下图所示，曲线1和曲线2分别为电动机和负载的机械特性。试问：电动 机能否在A 点稳定运行？ A ：能； B ：不能； C ：不能确定 6．恒功率型机械特性为负载转矩与转速成： A 正比; B 反比。 7、有一台三相异步电动机，正常运行时为?接法，在额定电压下启动，其 N st T T 2.1=，若采用?-Y 换接启动，试问当负载转矩N L T T %35=，电动机能否 启动？ A ：能； B ：不能； C ：不能确定 8．三相异步电动机的何种制动又叫发电制动。 A 反接制动； B 反馈制动； C 能耗制动 9．晶体管直流脉宽调速系统比晶闸管直流调速系统动态响应速度： A 高； B 低； C 一样。 10、直流电动机当电枢回路中串接电阻后，其固有的机械特性曲线是： A ：由（0，no ）出发的一簇向下倾斜的直线； B ：一簇平行于固有特性曲线的人为特性曲线； C ：；由（0，no ）出发的一簇向上倾斜的直线； D ：不确定； 11、下列方法中哪一个不是消除交流伺服电动机“自转”的方法：

《机电传动控制》期末考试复习A-B卷(DOC)

《机电传动控制》考试总复习A卷 一、教材信息： 《机电传动控制》，邓星钟主编，华中科技大学出版社 二、考试题型 客观题（单项选择、判断题） 主观题（填空、分析与简答、计算） 三、总的复习题 一、选择题 1、电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由轴上的负载转矩和_________之和所平衡。 （ D ）A．静态转矩B．加速转矩C．减速转矩D．动态转矩 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M>T L，电动机旋转方向与T M相同，转速将产生的变化是。（ B ）A．减速B．加速 C．匀速D．停止 3、机电传动系统中如果T M