機(jī)電傳動(dòng)控制題庫.

1、機(jī)電傳動(dòng)控制課程總復(fù)習(xí)2013.01一、選擇題1、電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩在任何情況下，總是由軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和之和所平衡。(D )A .靜態(tài)轉(zhuǎn)矩B .加速轉(zhuǎn)矩C.減速轉(zhuǎn)矩2、 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)中如果TmTl，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與化是A .減速C .勻速3、機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)中如果是B .加速D .停止Tm R，即若干擾使轉(zhuǎn)速下降，當(dāng)干擾消除后應(yīng)有Tm Tl 0。2. 請(qǐng)解釋機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的含義。a）是系統(tǒng)應(yīng)能以一定速度勻速運(yùn)轉(zhuǎn)b）是系統(tǒng)受某種外部干擾作用（如電壓波動(dòng)、負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)等）而使運(yùn)行速度稍有變 化時(shí)，應(yīng)保證在干擾消除后系統(tǒng)能恢復(fù)到原來的運(yùn)行速度。3. 請(qǐng)簡(jiǎn)述并勵(lì)發(fā)電機(jī)電壓能建立的條件。a）

2、發(fā)電機(jī)的磁極要有剩磁；b）起始勵(lì)磁電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向與剩磁磁場(chǎng)的方向相同；c）勵(lì)磁電阻不能過大。4. 請(qǐng)簡(jiǎn)述電動(dòng)機(jī)制動(dòng)的穩(wěn)定制動(dòng)和過渡制動(dòng)狀態(tài)的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)。a）兩種制動(dòng)狀態(tài)的區(qū)別在于轉(zhuǎn)速是否變化b）兩種制動(dòng)狀態(tài)的相同點(diǎn)在于電動(dòng)機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相反。5. 請(qǐng)簡(jiǎn)述直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的三種制動(dòng)方式的接線方法。a）反饋制動(dòng)為正常接法；b）反接制動(dòng)：電源倒拉反接改變電樞電壓的極性；倒拉反接制動(dòng)在電樞電路內(nèi)串入附加電阻；c）能耗制動(dòng)將外部電樞電壓降為零，并將電樞串接一個(gè)附加電阻短接。6. 為什么直流電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流很大？因電樞加上額定電壓，而電樞電阻很小，故1st =山 很大。Ra7.

3、對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)有哪些主要要求？a）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，電流小b）平滑，安全可靠c）簡(jiǎn)單方便，功耗小8. 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，若在加上勵(lì)磁電流之前就把電樞電壓加上，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么后果（從Tl=0和Tl=Tn兩種情況加以說明）？a）Tl=0時(shí)飛車b）Tl=Tn時(shí)電樞電流很大。9. 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？a）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)亮接近不變，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)系統(tǒng)。該系統(tǒng)中采用比例調(diào)節(jié)器。b）依靠偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，使被調(diào)量等于給定量（即 厶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。

4、10. 什么是整流器？什么是逆變器？什么是有源逆變器？什么是無源逆變器？a）交流電變成直流電的裝置稱為整流器，反之稱為逆變器b）把直流電逆變?yōu)橥l率的交流電反饋到電網(wǎng)去，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，則成為無源逆變器。11. 對(duì)晶閘管觸發(fā)電路產(chǎn)生觸發(fā)脈沖有哪些要求。a）足夠大的觸發(fā)電壓和電流b）有一定的脈沖寬度c）不觸發(fā)時(shí)的輸出電壓小，最好為負(fù)，前沿要陡d）與主電路同步12. 什么叫調(diào)速范圍？什么叫靜差度？這兩項(xiàng)靜態(tài)指標(biāo)之間有何關(guān)系？a）調(diào)速范圍是指電動(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 / nmin ；b）靜差率是指負(fù)載由理想空載轉(zhuǎn)速

5、到額定負(fù)載所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落于理想空載轉(zhuǎn)速之比，即 S = . ：n/ n0c）D與S之間是相互關(guān)聯(lián)的，調(diào)速范圍是指在最低轉(zhuǎn)速時(shí)還能滿足給定靜差率要求的 轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍；對(duì)靜差率要求越小，允許的調(diào)速范圍也越小。13試說明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）13#T m =T LT MT Lc）d）a）加速 b）減速 c）減速 d）加速14. 在圖中，曲線1和2分別為電動(dòng)機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性，試判斷哪些是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)?哪些不是？1、2、4穩(wěn)定運(yùn)行，3不穩(wěn)定運(yùn)行。15. 在電動(dòng)機(jī)控制線路中，已裝有接觸器，為什么還要裝電源開關(guān)？它們的作用有何不同？答

6、：電源開關(guān)如鐵殼開關(guān)、自動(dòng)空氣開關(guān)一般不適宜用來頻繁操作和遠(yuǎn)距離控制，而一般的電動(dòng)機(jī)控制都有這方面的要求。交流接觸器適用于頻繁地遙控接通或斷開交流主電路， 它具 有一般電源所不能實(shí)現(xiàn)的遙控功能，并具有操作頻率高、工作可靠和性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但交流接觸器保護(hù)功能較差，不具備過載、短路等保護(hù)功能，而這些功能又是通常電動(dòng)機(jī)控制回路所必須的。一般電源開關(guān)，特別是自動(dòng)空氣開關(guān)，它的保護(hù)機(jī)構(gòu)完善齊全，能對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn) 行有效保護(hù)。所以需由兩者配合使用才能做到控制靈活、保護(hù)齊備。16. 熱繼電器能否作短路保護(hù)？為什么？答：熱繼電器不能作短路保護(hù)。因?yàn)闊崂^電器主雙金屬片受熱膨脹的熱慣性及操作機(jī)構(gòu)傳遞 信號(hào)的惰性原因

7、，使熱繼電器從過載開始到觸頭動(dòng)作需要一定的時(shí)間，也就是說，即使電動(dòng)機(jī)嚴(yán)重過載甚至短路，熱繼電器也不會(huì)瞬時(shí)動(dòng)作，因此熱繼電器不能用作短路保護(hù)。17. 直流調(diào)速系統(tǒng)如下圖所示，試分析是何種調(diào)速系統(tǒng)？有哪些反饋？并分析當(dāng)負(fù)載增加后，系統(tǒng)的調(diào)整過程。（四道題目，圖分別是 P309圖11.9的速度負(fù)反饋、P312圖11.10的 電壓負(fù)反饋、P313圖11.11的電壓負(fù)反饋和電流正反饋系統(tǒng)、 P315圖11.13電流截止負(fù)反饋）。調(diào)整過程可參考下面電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)的形式：18. 在變壓變頻的交流調(diào)速系統(tǒng)中，給定積分器的作用是什么？答：給定積分器是一個(gè)具有限幅的積分環(huán)節(jié)，它將給定的正、負(fù)階躍信號(hào)轉(zhuǎn)換成正、

8、負(fù)斜坡信號(hào)。正斜坡信號(hào)使啟動(dòng)過程變得平穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)；負(fù)斜坡信號(hào)使停車過程變得平穩(wěn)。五、計(jì)算題1.有一直流電動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)速系統(tǒng)（PWM-M）,若外加電源電壓U（E）=100V,脈沖頻率f=4000Hz，在脈沖周期內(nèi)全導(dǎo)通時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速no1=1OOOr/min，如要求電動(dòng)機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速n2=400r/min，問：此系統(tǒng)在一脈沖周期內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間（脈沖寬度）應(yīng)是多少？因T - 11 s -0.25ms解:f 4000故h(n八 n02)0.25(1000 400) ms二 0.175ms 2n12x10002. 一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，定子繞組接到頻率為在額定轉(zhuǎn)速nN =960r/min。問：（1）

9、該電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù) p是多少？（2）額定轉(zhuǎn)差率Sn是多少？（3）額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的頻率解：（1）已知異步電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)差率較小，人=50Hz的三相對(duì)稱電源上，已知它運(yùn)行f2是多少？現(xiàn)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速 nN = 960r / min，便可判斷出它的同步轉(zhuǎn)速 n0 =1000r/min。于是n01000（2）額定轉(zhuǎn)差率Sn 二叱匹00一960 = 0.04n01000（3）轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的頻率 f2f2 二久仏=0.04 50Hz =2Hz3. 有一臺(tái)三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)為：Bn -10KW , nN -1460r/min,Uz =380V， 接法，n =0.868，cos -0

10、.88，Tst /Tn =1.5， I st /1N = 6.5。試求：（1）定子磁極數(shù)p;（2）額定輸入電功率 Pin，額定電流In；（3）采用Y 厶換接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。解：（1）現(xiàn)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速nN = 1460r/ min，便可判斷出它的同步轉(zhuǎn)速n=1500r/min。于是 p =旦口 = 2n。1500p10（2）PN=十越17#Rn3U n cos11.523 380 0.88A = 20A#4.5.6.(3)I stYTstYIst_Tsl_ 3有一直流調(diào)速系統(tǒng),込 a=6520A = 43.3A31.5Tn3154n e32.7N mno1 =1450r/min

11、n02= 145r/min，:珈=10r/min，試求:系統(tǒng)的調(diào)速范圍和系統(tǒng)允許的靜差度。 解：系統(tǒng)的調(diào)速范圍系統(tǒng)允許的靜差度noi1450 10nminn02 - - ：nN14510竺=10.67135n02衛(wèi) 0.069145如圖所示，在單相半波可控整流電路中，輸出的直流平均電壓 Ud=50 V,輸出電流平均值ld=20A。試求:設(shè)負(fù)載為純電阻，交流電源電壓dFVS，丿Lu2u1Ud(2)晶閘管的控制角:-；電流有效值I e。解：(1)根據(jù)U2 為 220V ,Ud -0.45U22cost|d2Ud /0.45U22 50-1100-1：00.45 22099(2)單項(xiàng)半波純電阻的電流

12、波形系數(shù)K=2.22，故電流有效值le =Kld =2.22 20A=44.4A臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)為:PN -17KW ,nN =1500r/min ,UN =220V，I N =91A， R = 0.221。試求:(1)額定轉(zhuǎn)矩Tn ；19(2) 直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流1st;(3) 如果采用降壓?jiǎn)?dòng)，啟動(dòng)電流仍限制為額定電流的兩倍，電源電壓應(yīng)為多少? 解：(1)額定轉(zhuǎn)矩p1710 直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流 |st ； |st =275A 如果要使啟動(dòng)電流不超過額定電流的2倍，求啟動(dòng)電阻為多少歐?Tn =9.55=9.55N m=108.2N mnN1500(2 )直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流1

13、stRaA =1000A0.22#21(3)降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)1st 呂=2InRa故電源電壓 UM2IN&M2 91 0.22V =40V7. 一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)為：PN -2.2KW ,nN =1500r/min ,U110V，=0.8，Ra =04。試求:(1)額定轉(zhuǎn)矩TN ,額定電樞電流In ； Tn =14N m，In=25a#stRaRad 21故 Rst -21Ra11012 75-0.4 J =18，#&一臺(tái)50Hz、八極的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)差率Sn =0.04，問該機(jī)的同步轉(zhuǎn)速是多少？當(dāng)該機(jī)運(yùn)行在 700r/min時(shí)，轉(zhuǎn)差率是多少？當(dāng)該機(jī)運(yùn)行在800r/min時(shí)，轉(zhuǎn)差

14、率是多少？當(dāng)該機(jī)運(yùn)行在起動(dòng)時(shí)， 轉(zhuǎn)差率是多少？解 同步轉(zhuǎn)速 山=60 f1 = 60 * 50 r / m i w 7 5 0/ minP4額定轉(zhuǎn)速n N=(1 - sN) n1=(1 - 0.04) 750/m i n720/m in7 50當(dāng) n = 700r / min 時(shí)，轉(zhuǎn)差率 s =也一 =7 5 0 7 0 Q 0.0 q 7當(dāng) n = 800r / min 時(shí)，轉(zhuǎn)差率 s = 一 n = 750 800 = _0.067 n1750當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，n=0,轉(zhuǎn)差率n 7509. 一臺(tái)三相四極 50Hz 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，Pn = 75kW , n” =1450r/min , U 380V ,In =160A，定子Y接法。已知額定運(yùn)行時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩為電磁轉(zhuǎn)矩的90% , Pm二Pcu2 ,PFe =2.1kW。試計(jì)算額定運(yùn)行時(shí)的電磁功率、輸入功率和功率因數(shù)。解轉(zhuǎn)差率1500 1450s0.03331500輸出轉(zhuǎn)矩ppT2 =9.55=9.55=494.2N m nnN電磁功率Pem 二Tem1 二二4942- k86.21kW0.90.960轉(zhuǎn)子銅耗Pcu2 =sFem =0.0333 86210W -2870W定子銅耗Pcu1 = P