機(jī)電傳動(dòng)控制復(fù)習(xí)試題庫完整

1、機(jī)電傳動(dòng)控制習(xí)題庫一、選擇題（10 分）1電源電壓為380V，三相籠型異步電動(dòng)機(jī)定子每相繞組的額定電壓為380V 時(shí)，能否采用星形一三角形啟動(dòng)？（ A）A 能B不能2直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，若想采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，則可改變（ C）A KeBCU3從步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電源脈沖分配器中送出的脈沖電壓的順序，決定了此電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的（ D ）A角位移的大小B角速度的大小C 角加速度的大小D 角位移的方向4三相異步電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住， 這時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)（ A）A 增加B減小C等于零5直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，若想采用恒功率調(diào)速，則可改變（ C）A UB KeC6對一臺(tái)確定的步進(jìn)進(jìn)而言，其步距角決定于（ C）A

2、電源脈沖的頻率B電源脈沖的幅值C電機(jī)的通電方式D電機(jī)的負(fù)載大小7三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)在相同電源電壓下，空載啟動(dòng)比滿載啟動(dòng)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩（C）A小B大C相同8三相異步電動(dòng)機(jī)帶一定負(fù)載時(shí)，若電源電壓降低了，此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩（ C）A增加 B減少C不變9電源電壓為 380V，三相籠型異步步電動(dòng)機(jī)定子每相繞組的額定電壓為220 V 時(shí)，能否采用星形一三角形啟動(dòng)？（ B）A能B不能10步進(jìn)進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)角與脈沖電源的關(guān)系是（ B）A與電源脈沖頻率成正比B與電源脈沖數(shù)成正比C與電源脈沖寬度成正比D與電源脈沖幅值成正比11三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中斷了一根電源線，則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（ B）A增加 B減少 C停轉(zhuǎn)12加快

3、機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的過渡過程，可以增大（ C）.AGD 2BnCTM13一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，電樞反電勢E=E1，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩T=常數(shù)，外加電壓和電樞電路中電阻均不變，問減弱勵(lì)磁使轉(zhuǎn)速上升到新的穩(wěn)定值后，電樞反電勢E比 E1是（B）A增大B減少C相等14加快機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的過渡過程，可以減少（ A）AGD 2BnCTM15線繞式異步電動(dòng)機(jī)采用轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)時(shí)，所串電阻愈大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩（ C ）A愈大B愈小C不一定（可大可?。?6三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若電源電壓降低了， 此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 （ B）A增大B減少C不變二、填空題（每小題2 分，共 10 分）1直流電動(dòng)機(jī)常用的調(diào)速方法有

4、、和。改變電樞電路外串電阻、改變電樞電壓、改變主磁通2三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法有和。全壓啟動(dòng)、降壓啟動(dòng)3晶閘管的導(dǎo)通條件是與，晶閘管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)樽钄嗟臈l件是，阻斷后它所承受的電壓大小決定于。陽極加正向電壓、控制極加正向電壓、陽極電壓降到零或反向、電源電壓4直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法有和。降壓啟動(dòng)、電樞電路外串啟動(dòng)電阻5三相籠型異步電動(dòng)機(jī)常用的調(diào)速方法有和。變極調(diào)速、變頻調(diào)速6晶閘管的幾個(gè)主要參數(shù)是、和。斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM、反向重復(fù)峰值電壓URRM、額定通態(tài)平均電流I T、維持電流I H7 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)降壓啟動(dòng)方法有、和。.定子繞組串電阻、星形- 三角形變換、自耦變壓器8晶閘管可控整

5、流電路的負(fù)載常有、和。電阻、電感性、反電動(dòng)勢9生產(chǎn)機(jī)械對電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)提出的主要靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)有、和。調(diào)速圍、靜差度、平滑性10生產(chǎn)機(jī)械對電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)提出的主要?jiǎng)討B(tài)技術(shù)指標(biāo)有、和。最大超調(diào)量、振蕩次數(shù)、過渡過程時(shí)間11三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)常用進(jìn)行啟動(dòng)和調(diào)速，也可以用進(jìn)行啟動(dòng)。電阻器、頻敏變阻器12三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的電氣制動(dòng)方法有和。反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)13對晶閘管觸發(fā)電路產(chǎn)生觸發(fā)脈沖的要求主要有、和。足夠大的觸發(fā)電壓和電流、 有一定的脈沖寬度、 不觸發(fā)時(shí)的輸出電壓小最好為負(fù)、 前沿要陡、與主電路同步三、問答題（回答要點(diǎn)，并簡明扼要作解釋。每小題4 分，共 20 分）1 有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，

6、正常運(yùn)行時(shí)為接法，在額定電壓U N 下啟動(dòng)時(shí)，其啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst =1.2T N(T N 為額定轉(zhuǎn)矩 ) ，若采用Y- 換接啟動(dòng)，試問當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=35%TN時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？為什么？采用 Y-換接啟動(dòng)時(shí)， 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 TstY1 Tst11.2TN0.4TN0.35TNTL 故能33夠啟動(dòng)。2 試說明下圖中幾種情況下系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)是加速？減速？還是勻速？（圖中箭頭方向?yàn)檗D(zhuǎn)矩的實(shí)際作用方向）.圖（ a）所示為加速圖（ b）所示為減速圖（ c）所示為減速圖（ d）所示為減速3 對電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩有哪些主要要求？啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，電流小，平滑，安全可靠，簡單方便，功耗小4 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，若加上勵(lì)

7、磁電流前就把電樞電壓加上，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么后果（試從 TL=0 和 TL=TN 兩種情況加以說明）？TL=0 時(shí)飛車， TL=TN時(shí)電樞電流很大。5 單相異步電動(dòng)機(jī)為什么沒有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩？常采用哪些方法啟動(dòng)？因?yàn)閱蜗嘟涣麟姰a(chǎn)生脈動(dòng)磁場，不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，所以Tst0 ，常采用電容分相式和罩極式兩種啟動(dòng)方法。6 電流截止負(fù)反饋的作用是什么？試畫出其轉(zhuǎn)速特性n=f (I a) ，并加以說明；轉(zhuǎn)折點(diǎn)電流 I 0，堵轉(zhuǎn)電流I a0，比較電壓Ub 如何選？作用是當(dāng)電動(dòng)機(jī)嚴(yán)重過載時(shí)，人為地造成“堵轉(zhuǎn)”，防止電樞電流過大而燒壞電動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)速特性如圖所示。 I 0 以前為穩(wěn)定運(yùn)行的硬特性區(qū)； I 0 以后為軟特性， n

8、 迅速下降，而 Ia 確增加不多， 起到了“限流” 作用。其中：I 0=KI aN=1.35I aN,I a0=(22.5)I aN,U b KI aNR-Ub0.7如下圖所示，曲線 1 和 2 分別為為電動(dòng)機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性。試問：電動(dòng)機(jī)能否在 A 點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行？為什么？能，因?yàn)楫?dāng)n>nA 時(shí)， TM<TL; 反之當(dāng) n<nA 時(shí) TM>TL.8 有靜差調(diào)節(jié)系統(tǒng)和無靜差調(diào)節(jié)系統(tǒng)的含義是什么？依靠被調(diào)量 （如轉(zhuǎn)速）與給定量之間的偏差來進(jìn)行調(diào)節(jié)，使被調(diào)量接近不變，但又必須具有偏差（即U 0）的反饋控制系統(tǒng)，即有靜差調(diào)節(jié)系。該系統(tǒng)中采用比例調(diào)節(jié)器。依靠偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，使被調(diào)量等

9、于給定量（即U=0）的反饋控制系統(tǒng)，即無靜差調(diào)節(jié)系統(tǒng)。該系統(tǒng)中采用比例積分調(diào)節(jié)器。9 何謂恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和恒功率調(diào)速？在調(diào)速過程中維持轉(zhuǎn)矩不變的調(diào)速， 叫恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速； 在調(diào)速過程中維持功率不變的調(diào)速，叫恒功率調(diào)速。10如下圖所示， 圖中各物理量的方向均是實(shí)際方向，試在圓標(biāo)明哪些作發(fā)電機(jī)（標(biāo) G）運(yùn)行？哪些作電動(dòng)機(jī)（標(biāo)M）運(yùn)行？圖（ a）所示為G圖（ b）所示為G圖（ c）所示為M圖（ d）所示為M12何謂整流器？何謂逆變器？何謂有源逆變器？何謂無源逆變器：試用簡單電路圖說明無源逆變器的工作原理。將交流電變成直流電的裝置， 稱為整流器， 反之稱為逆變器； 把直流電逆變?yōu)橥l率的交流電反饋到電網(wǎng)去，

10、稱為有源逆變器； 把直流電逆變?yōu)槟骋活l率或可變頻率的交流電供給負(fù)載，則稱為無源逆變器，無源逆變器的工作原理如下圖所示。.13為什么直流電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)電流很大？因 U=E+IR，啟動(dòng)時(shí) E=0，電樞加上額定電壓，而電樞電阻很小，故I stUN 很大。Ra14積分調(diào)節(jié)器為什么能消除靜態(tài)誤差？只要系統(tǒng)受到干擾時(shí)出現(xiàn)偏差，U 0，積分器就開始積分，它的輸出使被調(diào)量變化，力圖恢復(fù)受干擾前的數(shù)值，當(dāng)完全恢復(fù)后， U=0 時(shí)，積分調(diào)節(jié)器能維持此過程中積分的數(shù)值，所以可消除靜差。15什么叫調(diào)速圍？什么叫靜差度？這兩項(xiàng)靜態(tài)指之間有何關(guān)系？調(diào)速圍是指電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比，即D=nmax/n m

11、in ；靜差率是指負(fù)載由理想空載轉(zhuǎn)速到額定負(fù)載甩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落與理想空載轉(zhuǎn)速之比，即 S= n/n 0。D與 S之間是相互關(guān)聯(lián)的， 調(diào)速圍是指在最低轉(zhuǎn)速時(shí)還能滿足給定靜差率的轉(zhuǎn)速可調(diào)圍；對靜差率要求越小，允許的調(diào)速圍也越小。16有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，正常運(yùn)行時(shí)為接法， 在額定電壓UN下啟動(dòng)時(shí)，其 Tst =1.2T N,若采用 Y- 換接啟動(dòng)，試問當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=45%TN時(shí)，電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？為什么？采用 Y-換接啟動(dòng)時(shí)， 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 TstY1 Tst11.2TN 0.4TN 0.45TN TL ，所33以不能啟動(dòng)。17一般同步電動(dòng)機(jī)為什么要采用異步啟動(dòng)法？由于一般同步電動(dòng)機(jī)的電源頻率高（ f

12、=50Hz ） , 轉(zhuǎn)子有慣性，來不及被定子的旋轉(zhuǎn)磁場所吸引，所以沒有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。故要采用異步啟動(dòng)法。四、計(jì)算題1 有一直流電動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)速系統(tǒng)（ PWM-M），若外加電壓（U E）=100V，脈沖頻率 f=4000Hz ，在脈沖周期全導(dǎo)通時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速n01=1000r/min,如果要求電動(dòng)機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速 n02=400r/min,問：此系統(tǒng)在一脈沖周期的導(dǎo)通時(shí)間（脈沖寬度）T1 應(yīng)是多少？因 U avU s (21)，且T1T1 fT即 U avn0221 2f1U sn01T1.n01n021000 4001000故 T12 4000ms 0.175ms2 fn 0110002有一電爐，

13、其電阻R=14.85 ，為了調(diào)節(jié)加熱溫度，用一只晶閘管控制，供電電路為單相半波可控整流電路，接在電壓u22220 sintV 的交流電源上，試求：繪出可控整流電路圖； 當(dāng)控制角60時(shí)，求加在電爐上的電壓平均值dU；U d0.45U 21 cos0.45 220 1 cos60 V 74.25V22 當(dāng)控制角60時(shí)，求通過電爐的電流平均值dI 。I dU d74.25 / 14.85A 5AR3有臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，其銘牌數(shù)據(jù)為：PN5.5kW ,U NU f220V, nN1500r / min,0.8, Ra0.2。試求：額定轉(zhuǎn)矩TN；TN9.55PN9.555.5 103N ? m 35N

14、? mnN1500 額定電樞電流I aN；.I aNPN5.5103U N0.8A 31.25A220額定電樞電流時(shí)的反電勢；EU NI aN Ra22031.250.2 V213.75V直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流；U N220I stA 1100 ARa0.2若使啟動(dòng)電流為三倍的額定電流， 則電樞應(yīng)串入多大的啟動(dòng)電阻？此時(shí)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為多少？因 I st'U N3I aNRaRad故 RadU NRa2200.22.153I aN31.253則 Tst'K tI st'9.55K eI st'9.55 E3I aNn9.55213.75 3 31.25N ? m 12

15、7.6N ? m15004 某一調(diào)速成系統(tǒng)在高速時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速n01=1450r/min, 低速時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速n =100r/min,額定負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)速降n =50r/min 。02N畫出該系統(tǒng)的靜特性；.求出調(diào)速圍D 和低速時(shí)系統(tǒng)的靜差度S2；nmaxn01nN145050Dn02nN10028nmin50nN50S20.5n02100 nmax 與 S2 一定時(shí)，擴(kuò)大調(diào)速圍的方法是什么？調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng)采取什么措施保證轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性？nmax S2可知，在 nm ax 與 S2一定時(shí)，擴(kuò)大調(diào)速圍的方法是減少nN ，調(diào)速系統(tǒng)由 DS2nN 1應(yīng)采用由轉(zhuǎn)速負(fù)反饋組成的閉環(huán)系統(tǒng)。5有一直流電動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)

16、速系統(tǒng) （ PWM-M），若外加電源電壓 U（ E）=110V，脈沖頻率 f=5000Hz, 在 脈 沖 周 期 全 導(dǎo) 通 時(shí) 的 理 想 空 載 轉(zhuǎn) 速 n01=1600r/min, 如 要 電 動(dòng) 機(jī) 的 理 想 空 載 轉(zhuǎn) 速n02=800r/min,問：此系統(tǒng)在一脈沖周期的導(dǎo)通時(shí)間（脈沖寬度）T1 應(yīng)是多少？因 U av U s (21) ，且T1T1 fT即 U avn022 1 2f1U sn01T1.n01n021600 8001000故 T12 5000ms 0.15ms2 fn0116006 某 一 調(diào)速 系 統(tǒng) 在 高 速 時(shí) 的 理 想 空 載轉(zhuǎn) 速 n01=1850r

17、/min, 低 速 時(shí) 的 理 想 空 載 轉(zhuǎn) 速 n02=150r/min, 額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速降 nN=50r/min. 。求出調(diào)速圍D 和低速時(shí)系統(tǒng)的靜差度S2；nmaxn01nN185050Dn02nN15018nmin50S2nN501n021503寫出系統(tǒng)的調(diào)圍D、靜差度S2，最高轉(zhuǎn)速nmax 和轉(zhuǎn)速降 nN四者之間的關(guān)系；Dnmax S2nN 1S2畫出該系統(tǒng)的靜特性；在 nmax 與 S2 一定時(shí)，擴(kuò)大調(diào)速圍的方法是什么？在 nm ax 與 S2 一定時(shí)，擴(kuò)大調(diào)速圍的方法是減少nN.7. 有一電阻爐，其電阻 R=29.7，為了調(diào)節(jié)加熱溫度，用晶閘管組成單相半控橋式可控整流電路控制

18、，接在電壓u22220 sintV 的交流電源上，試求：繪出可控整流電路圖；當(dāng)控制角60 時(shí)，求加在電爐上的電壓平均值Ud；U d 0.9U 21 cos0.9220 1cos60V148.5V22當(dāng)控制角60時(shí)，求通過電爐的電流平均值I d。I dU d148.55 ARA29.78有臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，如圖所示，其銘牌數(shù)據(jù)為：PN 5.5kW ,U N U f 220V ，nN1500r / min,0.8, Ra 0.2, R f110試求：額定勵(lì)磁電流 I fN ；U f2202AI fNARf110勵(lì)磁功率Pf ；PfU fI fN2202 W440W.額定轉(zhuǎn)矩TN；TN 9.55PN

19、9.555.5 1000nNN ? m 35 N ? m1500額定電樞電流I aN；PN5.51000 A 31.25AI aNU N0.8220額定電樞電流時(shí)的反電勢；EU NI aN Ra22031.250.2 V213.75直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流；U N220I stA 1100 ARa0.2若使啟動(dòng)電流為三倍的額定電流，則電樞應(yīng)串入多大的啟動(dòng)電阻？I3I aN331.25A93.75 AU N220V因 I93.75 ARaRad0.2Rad故 Rad 2.159有一直流電動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)速系統(tǒng) （ PWM-M），若外加電源電壓 U（ E）=220V，脈沖頻率 f=2000Hz, 在 脈 沖

20、 周 期 全 導(dǎo) 通 時(shí) 的 理 想 空 載 轉(zhuǎn) 速 n01=900r/min, 如 要 電 動(dòng) 機(jī) 的 理 想 空 載 轉(zhuǎn) 速n02=225r/min,問：此系統(tǒng)在一個(gè)脈沖周期的導(dǎo)通時(shí)間（脈沖寬度）T1 應(yīng)是多少？10有一臺(tái)三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)為：PN10 kW, nN1460r / min , U N380V , 接法，N0.868, coaN0.88 ，Tst / TN1.5, I st / I N6.5 試求：額定輸入電功率PIN ；額定轉(zhuǎn)差率SN；.額定電流I N；輸出的額定轉(zhuǎn)矩TN；采用 Y-換接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。11電爐的電阻R=18.5 , 為調(diào)節(jié)加熱溫度， 用晶閘管組成單相半控橋式可控整注電路控制，接在電壓 u22220sin tV r 的交流電源上，試求：繪出可控