《机电传动控制》练习题及答案(1)

西南科技大学成教学院德阳教学点

《机电传动控制》练习题

姓名： 学号： 班级： 成绩：

一、单项选择题

1． 机电传动的发展大体上经历的阶段顺序是： （ ）

A．单电机拖动、双电机拖动、成组拖动 B．成组拖动、单电机拖动、多电机拖动 C．单电机拖动、多电机拖动、成组拖动 D．成组拖动、单电机拖动、网络拖动

2、机电传动系统稳定工作时中如果TM>TL，电动机旋转方向与TM相同，转速将产生的变化是 。 （ ）

A．减速 B．加速 C．匀速 D．停止 3、机电传动系统中如果TM

4、机电传动系统稳定工作时，如果TM=TL，电动机旋转方向与TM相同，转速将产生的变化是 。（ ）

A．减速 B．加速 C．匀速 D．停止 5、设电动机某一转动方向的转速n为正，则约定电动机转矩TM与n_________的方向为_________。 （ ）

A．一致、正向 B．一致、反向 C．相反、正向 D．以上都不对 6、_________的作用方向恒定，与运动方向无关。 （ ） A．反抗转矩 B．离心式转矩 C．位能转矩 D．恒功率转矩 7、起重机吊一个重物升降时，负载的机械特性是_________。 （ ） A．恒功率型 B．位能型恒转矩 C．反抗型恒转矩 D．直线型机械特性 8、下面哪个部分是属于直流电动机的定子部分？（ ）

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和电枢绕组是 。 （ ） A．串联 B．并联

C．单独分开连接 D．一部分串联其他的并联 10、直流电动机最常用的启动方式是_________。 （ ）

A．串电阻启动 B．降压启动 C．直接启动 D．调节励磁启动 11、三相异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机转矩_________。（ ） A．增加 B．不变 C．减小 D．等于零 12、鼠笼式异步电动机不采用_________方法启动。 （ ）

A．全压启动 B．逐级切除启动电阻 C．延边三角形启动 D．Y-?降压启动 13、 不是三相异步交流电动机固有机械特性曲线的四个特殊点。（ ） A．理想空载点 B．负载工作点

C．启动工作点 D．临界工作点。

14、三相交流异步电动机采用能耗制动时，应采取的方法是 。（ ）

1

A．切断三相交流电源

B．切断三相电源，并在定子二相绕组中通入交流电 C．切断三相电源，并在定子二相绕组中通入直流电

D．三相交流电源中任意两相反接

15、不能用于交流鼠笼式异步电动机的调速控制方法是 。（ ） A．变电源频率调速 B．变极对数调速

C．串级调速 D．变电源电压调速 16、普通晶闸管导通之后，要恢复其阻断状态，应该采取的措施是 。 （ ） A．阴极电流增加 B．阳极电压取反 C．触发控制极电压取消 D．阳极电压增加

17、带电阻性负载的单相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大正向电压为_________，最大反向电压为_________。 （ ）

A．2U2、3U2 B．2U2、6U2 C．2U2、2U2 D．3U2、6U2 18、带电阻性负载的单相半波可控整流电路中，?的移向范围是_________，而对应的?的变化范围为_________。 （ ）

A．0~?、0~? B． 0~?/3、0~? C．0~?、?~0 D．?/3~0、0~?

19、带电阻性负载的三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大正向电压为_________，最大反向电压为_________。（ ） A．2U2、3U2 B．2U2、6U2 C．U2、U2

D．3U2、6U2

20、在单闭环直流调速系统中，若要组成有静差的调速系统，则调节器应采用_________。（ ） A．I调节器 B．PI调节器 C．P调节器 D．PID调节器

二、填空题

1. 生产机械的机械特性指电动机轴上的 和 之间的函数关系。 2. 直流电动机的结构包括 和 两部分。

3. 直流发电机按励磁方法来分类，分为 、 、 和 四种。 4. 直流发电机的重要运行特性是 和 。 5. 直流他励电动机的制动状态分为 、 和 三种形式。 6. 直流他励电动机的反接制动分为 和 两种。 7. 直流电动机的启动方法有 和 。 8. 常用的交流电动机有 和 。

9. 三相鼠笼式异步电动机的启动方式有 和 。 10.三相鼠笼式异步电动机常用的调速方式 和 。

三、判断题

1、实际的拖动系统常是单轴拖动系统，这是因为多轴拖动系统中克服传动摩擦耗损的能量过多。（ ）

2、机电传动系统中，电动机的转矩始终大于负载的转矩，就是稳定系统。（ ） 3、典型生产设备的机械特性中，反抗转矩方向总是与运动方向相反。（ ） 4、电动机运行在启动状态下，电动机转矩和转速方向是相反的。（ ）

2

5、机电传动系统中低速轴转矩大，高速轴转矩小。（ ）

6、在机电传动系统的运动方程式中，位能转矩符号有时为正、有时为负。（ ） 7、机电传动系统中，电动机能够以一定速度匀速运转的，就是稳定系统。（ ） 8、直流电机作发电机运行产生电动势E，而作电动机运行时产生电磁转矩T，两者不可共存。（ ）

9、直流他励电动机启动前必须先加励磁电流，在运转过程中，决不允许励磁电路断开或励磁电流为零。（ ）

10、电动机的调速即由于电动机负载转矩发生变化（增大或减小），而引起的电动机转速变化（下降或上升）。（ ） 11、直流他励电动机通过串电阻的方式既可以实现电动机的启动又可以实现电动机的调速，因此为了简化电路，常常共用一个电阻做为启动电阻和调速电阻。（ ）

12、直流他励电动机的制动是指电动机脱离电网，靠摩擦阻转矩消耗机械能使转速慢慢下降，直到转速为零而停车。（ ）

13、直流他励电动机的弱磁调速常常和降压调速配合使用，以扩大调速范围。（ ） 14、倒拉反接制动常用在生产机械要求迅速减速、停车和反向的场合及其要求经常正反转的机械上。（ ）

15、采用反馈制动下放重物，可以通过附加电阻来改变电动机的转速，使重物低速安全下放。（ ）

四、简答题

1. 请简述机电传动系统稳定运行的条件。

2. 请简述并励发电机电压能建立的条件。

3. 请简述直流他励电动机的三种制动方式的接线方法。

4. 有静差调节系统和无静差调节系统的含义是什么？

3

5. 对晶闸管触发电路产生触发脉冲有哪些要求。

6. 在电动机控制线路中，已装有接触器，为什么还要装电源开关？它们的作用有何不同？

7. 热继电器能否作短路保护？为什么？

五、计算题

1. 有一直流电动机脉宽调速系统（PWM-M）, 若外加电源电压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：此系统在一个脉冲周期内的导通时间（脉冲宽度）T1应是多少？

2. 有一台三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为：

r/min,UN?380V，?接法，?N?0.868，cos?N?0.88，P2N?10KW,nN?1460Tst/TN?1.5，Ist/IN?6.5。试求：

（1） 定子磁极数p；

（2） 额定输入电功率PIN，额定电流IN；

（3） 采用Y—?换接启动时的启动电流和启动转矩。

4

3. 如图所示，在单相半波可控整流电路中，设负载为纯电阻，交流电源电压U2为220V，输出的直流平均电压Ud=50V，输出电流平均值Id=20A。试求：

TVSu2IdRUdu1（1） 晶闸管的控制角?；（2） 电流有效值Ie。

4. 一台三相四极50Hz感应电动机，PN?75kW，nN?1450r/min，UN?380V，

IN?160A，定子Y接法。已知额定运行时，输出转矩为电磁转矩的90%，pCu1?pCu2，pFe?2.1kW。试计算额定运行时的电磁功率、输入功率和功率因数。

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参考答案

一、单项选择题 1-5 BBCCA 6-10 CBBCD 11-15 BBBCC 16-20 BCCBC

二、填空题

11. 负载转矩 和 转速 12. 定子 和 转子

13. 他励 、并励、串励和 复励 14. 空载特性 和 外特性

15. 反馈制动 、反接制动和 能耗制动 16. 电源反接制动 和 倒拉反接制动 17. 降压启动 和 电枢电路外串启动电阻 18. 三相异步电动机 和 同步电动机 19. 全压启动 和 降压启动 20. 变极调速 和 变频调速

三、判断题

1-5 错错对错对 6-10对错错对错 11-15错错错对错

四、简答题

1、答：1）电动机的机械特性曲线n=f（TM）和生产机械的特性曲线n=f（TL）有交点（即拖动系统的平衡点）；

2）当转速大于平衡点所对应的转速时，TM＜TL，即若干扰使转速上升，当干扰消除后应有TM－TL＜０。而当转速小于平衡点所对应的转速时，TM＞TL，即若干扰使转速下降，当干扰消除后应有TM－TL＞０。

2、 答：1）发电机的磁极要有剩磁；

2） 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； 3）励磁电阻不能过大。

3、答：

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。 4、答：

a) 依靠被调量（如转速）与给定量之间的偏差来进行调节，使被调量接近不变，

但又必须具有偏差（即?U?0）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?U?0）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。

5、答：

a) 足够大的触发电压和电流 b) 有一定的脉冲宽度

6

c) 不触发时的输出电压小，最好为负，前沿要陡 d) 与主电路同步

6、答：电源开关如铁壳开关、自动空气开关一般不适宜用来频繁操作和远距离控制，而一般的电动机控制都有这方面的要求。交流接触器适用于频繁地遥控接通或断开交流主电路，它具有一般电源所不能实现的遥控功能，并具有操作频率高、工作可靠和性能稳定等优点。但交流接触器保护功能较差，不具备过载、短路等保护功能，而这些功能又是通常电动机控制回路所必须的。一般电源开关，特别是自动空气开关，它的保护机构完善齐全，能对电动机进行有效保护。所以需由两者配合使用才能做到控制灵活、保护齐备。

7、答：热继电器不能作短路保护。因为热继电器主双金属片受热膨胀的热惯性及操作机构传递信号的惰性原因，使热继电器从过载开始到触头动作需要一定的时间，也就是说，即使电动机严重过载甚至短路，热继电器也不会瞬时动作，因此热继电器不能用作短路保护。

五、计算题

11?s?0.25msf40001、解：

T（n01?n02）0.25(1000?400)故T1??ms?0.175ms2n012?1000因T?

2、解：（1）现根据电动机的额定转速nN?1460r/min，便可判断出它的同步转速

n0?1500r/min。于是p?PN60f160?50??2 n0150010KW?11.52KW 0.868 （2）P1N??N? IN? （3）IstY?P11.521N?A?20A

3UNcos?3?380?0.88Ist6.5IN6.5?20?A?A?43.3A 333T1.5TN1.5?65.4TstY?st??N?m?32.7N?m

3331?cos?3、解：（1）根据Ud?0.45U2

2 故 cos??2Ud2?50100?1??1??1?0

0.45U20.45?22099??90?

（2）单项半波纯电阻的电流波形系数K=2.22，故电流有效值

7

Ie?KId?2.22?20A?44.4A

4、解 转差率 s?1500?1450?0.0333

1500输出转矩 T2?9.55P2P?9.55N?494.2N?m nnNT2494.22??1500?1??kW?86.21kW 电磁功率 Pem?Tem?1?转子铜耗 定子铜耗 输入功率 功率因数

0.90.960pCu2?sPem?0.0333?86210W?2870W pCu1?pCu2?2870W

P1?(pCu1?pFe)?Pem?(2870?2100?86210)W?91180Wcos?P13U?911801??0.867

NIN3?380?1608

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