机电传动控制模拟试题(C)及答案

中国石油大学（北京）远程教育学院2011年春季学期

《机电传动控制》模拟试卷及参考答案（C）（闭卷）

班级： 姓名： 学号： 分数：

题号 得分

一、简答填空题（每题3分，共30分）

1) 为什么在一个机电传动系统中低速轴的转矩大？高速轴的转矩小？

答：功率一定下有P?T大?小＝T小?大

2) 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Ia?IN。

是否正确或无法确定 （ A ） 。

A：正确； B：不正确； C：无法确定。

3) 忽略空载损耗，拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其no?1500r/min，PN?7.5kW，

若运行时转速nN?1440r/min,则输出转矩TN? 49.74Nm ？转差率S＝ 0.04 ？ 4) 三相异步电动机定子绕组接法为 ? ，才有可能采用???起动。

5) 已知一台三相异步电动机的额定功率PN?10kW，额定电压UN?380V，额定转速

一 二 三 四 五 六 总分 no?145r0/min，求其额定驱动转矩为多少？

10?103?65.86Nm 答：TN?9.55?14506) 列举你所知道的功率电子器件 晶闸管、固态继电器、大功率场效应管、IGBT等 。 7) 直流继电器能串联使用吗？ 不能 。

8) PLC的硬件主要有 CPU、存储器、输入输出接口电路等 部分组成。 9) 晶闸管可控整流电路的负载有 电阻性负载、电感性负载 。

10) 列举你所知道或使用的PLC产品 西门子S7－200；三菱PLC；欧姆龙；松下等 。

二、某台他励直流电动机，额定功率PN =22KW，额定电压UN=220V， 额定电流IN = 115A，额定

转速nN=1500r/min，电枢回路总电阻Ra=0.1Ω，忽略空载转矩T0 ，电动机带额定负载运行时，

1

要求把转速降到1000 r/min，计算：（15分）

（1） 采用电枢串电阻调速需串入的电阻值； （2） 采用降低电源电压调速需把电源电压降到多少； （3） 上述二种情况下，电动机的输入功率与输出功率。

解：（1）UN?Ke?nN?INRa

220?Ke??1500?115?0.1 Ke??0.139 220?Ke??1000?115?(R?0.1)

R?0.6?。 （5分）

（2）U?Ke?n?INRa?0.139?1000?115?0.1?150.5V （5分）

（3）P1?UN?IN?220?115?25.3kW; （3分）

P2?U?IN?150.5?115?17.3kW。 （2分）

三、一台三相四极异步电动机数据为：额定功率PN?37kW，额定电压UN?380V，额定频率

（10分） r/min，过载倍数??3.0。求：fN?50Hz，额定转速nN?1480（1） 额定转差率和额定转矩； （2） 最大转矩； 解：（1）n0?60?501500?1480?1500r/min SN??0.013；（3分） 2150037?103?238.75N?m； TN?9.55?（3分）

1480（2）Tmax???TN?3.0?238.75?716.25N?m。（4分）

四、一台三相绕线式异步电动机数据为：额定功率PN?75kW，额定电压UN?380V，额定转速

nN?720r/min，额定效率 ?N?90.5%，额定功率因数cos?N?0.85，过载倍数??2.4。

求：（15分）

（1） 异步电动机额定线电流； （2） 额定转矩和最大转矩。 解：（1）由 PN?3UlIlcos?N?N， Il?75?1033?380?0.85?90.5%2

（8分） ?148.1A；

75?103?994.8N?m，Tmax???TN?2.4?994.8?2387（2）TN?9.55? .5N?m（7分）

720五、有一电阻炉，其电阻R?22.5?，为了调节加热温度，用晶闸管组成单相半控桥式可控整流电

路控制，按在电压u2?（15分） 2?220sin?tV的交流电源上，试求：

（1） 绘出可控整流电路图；

（2） 当控制角??30时，求加在电炉上的电压平均值Ud； （3） 当控制角??30时，求通过电炉的电流平均值Id。 解：（1）电路如下： （5分）

oo （2） Ud? （3） Id?

1????2U2sin?td(?t)?0.9U21?cos?1?0.866?0.9?220??184.7V（5分） 22Ud184.7??8.21A。 （5分） R22.5六、采用PLC设计三相异步电动机点动和长动的控制程序。要求：（15分）

（1） 设计有点动起动、长动起动、停止三个自复位开关； （2） 试画出PLC设计框图及PLC控制逻辑梯形图。

解：（1）主回路和控制回路如下图所示 （7分） （2）PLC输入输出分配如下： （8分）

X0：S1 点动起动按钮； X1：S2长动起动按钮；

X2：S3 停止按钮；

Y0：KM 接触器输出。

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+24VCOMS1X0S2X1S3X2FP1_PLCY0COMACKM

PLC输入输出接线结构图

PLC梯形图参考程序

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