《机电传动控制》题库

一、是非选择题（认为对的，在括号内打√，否则打×，或不打；每小题选对的1分，不选

的0分，选错的-0.5分；共 小题，满分 分，最低0分）

1． 质量为m，半径为R的匀质圆转盘，其转动惯量是mR2。--------------------（ ） 2． 在运动过程中，同一传动轴上的电动机驱动转矩和负载转矩是相同的。-------（ ） 3． 只要电动机和负载的机械特性曲线有交点，该传动系统就能稳定运行。-------（ ） 4． 接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点的额定电压。---------------------（ ） 5． 动作频繁的场合应采用直流线圈的接触器。-------------------------------（ ） 6． 直流接触器在衔铁吸合前的瞬间，会在线圈中产生很大的电流冲击。---------（ ） 7． 直流接触器的电磁线圈误接入相同电压的交流电源时线圈可能烧毁。---------（ ） 8． 直流电磁铁励磁电流的大小与行程成正比。-------------------------------（ ） 9． 直流接触器通电后如果铁心吸合受阻，将导致线圈烧毁。-------------------（ ） 10．

交流接触器在衔铁吸合前的瞬间，会在线圈中产生很大的电流冲击。-----（ ）

11． 交流接触器的电磁线圈误接入相同电压的直流电源时线圈可能烧毁。---------（ ） 12． 交流接触器比直流接触器更适用于频繁操作的场合。-----------------------（ ） 13． 交流接触器通电后如果铁心吸合受阻，将导致线圈烧毁。-------------------（ ） 14． 交流接触器铁心端面嵌有短路铜环的目的是保证动、静铁心吸合严密，不发生震动与

噪声。---------------------------------------------------------------（ ）

15． 一台额定电压为 220V 的交流接触器在交流 220V 和直流 220 的电源上均可使用。

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16． 两个相同型号的线圈额定电压为110伏的交流接触器线圈可以串联接到220伏的交流

电压上使用。---------------------------------------------------------（ ）

17． 当线圈为额定电压时，过电压继电器的衔铁不产生吸合动作。---------------（ ） 18． 当线圈为额定电压时，欠电压继电器的衔铁不产生吸合动作。---------------（ ） 19． 电流继电器的线圈是与负载并联的。-------------------------------------（ ） 20． 电压继电器的线圈是与负载并联的。-------------------------------------（ ）

21． 当流过欠电流继电器线圈的电流是正常电流时，衔铁不产生吸合动作。-------（ ） 22． 当流过过电流继电器线圈的电流是正常电流时，衔铁不产生吸合动作。-------（ ） 23． 热继电器是测量电动机工作环境温度用的继电器。-------------------------（ ） 24． 三相异步电动机主电路中装有熔断器后，就没有必要装热继电器。-----------（ ） 25． 三相异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断

器作短路保护了。------------------------------------------------------（ ）

26． 热继电器能起瞬时过载保护作用和短路保护作用。-------------------------（ ） 27． 热继电器在电路中做瞬时过载保护，而熔断器在电路中做短路保护。---------（ ） 28． 接触器的主触点用于接通或断开主电路，允许通过较大的电流；辅助触点用于接通或

断开控制电路，只允许通过较小的电流。---------------------------------（ ） 29． 电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。

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30． 绘制电气原理图时，电器应是未通电时的状态；机械开关应是未受力动作的状态。

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31． 行程开关、限位开关是指同一种开关器件。-------------------------------（ ） 32． 三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设

熔断器作短路保护。---------------------------------------------------（ ）

33． 点动是指按下按钮时电动机转动运转；松开按钮时电动机停止运转。-------------（ ） 34． 要改变并励直流电动机的转向只需改变其电压的极性。---------------------（ ） 35． 要改变他励直流电动机的转向只需改变其电枢电压的极性。-----------------（ ） 36． 他励直流电动机启动时，若忘了先合励磁绕组的电源开关就把电枢电压接通，就会产

生飞车现象。---------------------------------------------------------（ ）

37． 他励直流电动机带大负载启动时，若忘了先合励磁绕组的电源开关就把电枢电压接通，

不一定会产生飞车现象，但会堵转。-------------------------------------（ ）

38． 直流电动机串电枢电阻的调速特性要比改变电枢电压的调速特性好。---------（ ） 39． 改变他励直流电动机的励磁磁通，可实现额定转速以上及以下的调速。-------（ ） 40． 当他励直流电动机运行在额定转速下，若将励磁绕组断开，电动机会自然正常停止运

行。-----------------------------------------------------------------（ ）

41． 直流电动机的电磁转矩除与电枢电流有关，还与功率因数有关。-------------（ ） 42． 变频是目前直流电动机最好的调速方式。---------------------------------（ ） 43． 改变三相电源的相序能改变三相异步电动机的转向。-----------------------（ ） 44． 在负载转矩不变的前提下，当三相异步电动机的电源电压下降时，电动机电流也减小。

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45． 三相异步电动机的转子电流的频率与定子电流的频率是相同的。-------------（ ） 46． 三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的电流等于启动电流。

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47． 三相异步电动机的Y/△降压启动一般只适合于空载或轻载的场合。----------（ ） 48． 只有是正常状态下是星形连接的三相异步电动机才可以用Y/△降压启动。----（ ） 49． 三相绕线式异步电动机采用转子串电阻启动时，启动电流和启动转矩均会减小。（ ） 50． 三相绕线式异步电动机，转子所串电阻越大启动转矩也越大。---------------（ ） 51． 异步电动机的变频调速是目前最好的一种调速方法。-----------------------（ ） 52． 能耗制动控制是指异步电动机改变定子绕组上三相电源的相序，使定子产生反向旋转

磁场作用于转子而产生制动力矩。---------------------------------------（ ）

53． 能耗制动控制是指在异步电动机定子绕组中通入直流电流，使定子产生的静止的直流

磁场作用于转子而产生制动力矩。---------------------------------------（ ） 54． 晶闸管的导通条件是正的门极电压，而与阳极电压无关。-------------------（ ） 55． 导通后流过晶闸管的电流取决于电源电压和负载的大小。-------------------（ ） 56． 晶闸管由导通转变为阻断的条件是电源电压由正变负。---------------------（ ） 57． 使晶闸管阻断的条件是负的门极电压。-----------------------------------（ ）

58． 流过晶闸管的阳极电流小于维持电流时晶闸管就会进入阻断状态。-----------（ ）

59． 晶闸管对触发脉冲的宽度是有要求的，特别是对大电感性的负载。-----------（ ） 60． 晶闸管触发脉冲的前沿越陡越好。---------------------------------------（ ）

61． 单相全控桥式整流电路中，4个锯齿波触发脉冲的相位是相同的。-----------（ ） 62． 单相全控桥式整流电路中，4个锯齿波触发脉冲的相位互差90。-------------（ ） 63． 在感性负载上反并联续流二极管，能提高晶闸管整流电路的输出电压。-------（ ） 64． 在负载上反并联续流二极管，定能提高晶闸管整流电路的输出电压。---------（ ） 65． 晶闸管整流电路中的续流二极管对感性负载不起作用。---------------------（ ） 66． 由于单向导电性，晶闸管整流电路的输出电压中不会有负电压。-------------（ ） 67． 对于晶闸管直流调压调速单闭环系统，对整流电路供电的电网电压波动时，系统是没

有调节能力的。-------------------------------------------------------（ ）

68． 闭环调压调速系统并不是对所有的对转速的扰动有补偿作用的。-------------（ ） 69． 转速负反馈调速系统能消除或减小系统上的所有对转速的扰动作用。---------（ ） 70． 转速负反馈调速系统中，只要给定信号不变，直流电动机的电枢电压是不会变的。

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71． 当负载转矩发生变化时，直流闭环调压调速系统的输出电压也会变化。-------（ ） 72． 采用P调节器的转速负反馈调速系统是有静差调速系统。-------------------（ ） 73． 采用PI调节器的转速负反馈调速系统是有静差调速系统。------------------（ ） 74． 无静差调速系统稳定运行时，PI调节器的输出电压决定于当前负载的特性。---（ ） 75． 无静差调速系统稳定运行时偏差信号为零，调节器的输出信号也为零。-------（ ） 76． 直流调压调速系统引入闭环控制后，直流电动机的机械特性明显变好。-------（ ） 77． 直流调压调速系统引入闭环控制后，系统的调速范围会增大。---------------（ ） 78． 只要在调速范围内，调速系统的静差度是固定不变的。---------------------（ ） 79． m相2m拍步进电动机走一个转子齿距需要m个脉冲。----------------------（ ） 80． m相m拍步进电动机走一个转子齿距需要m个脉冲。-----------------------（ ） 81． 当步进电动机的某相定子绕组通以直流电后，转子齿和该相磁极上的小齿完全对齐。

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二、计算设计题

1． 电动机通过齿轮减速箱带动卷筒提升重物。设电动机转速n=950r/min，减速箱传动比

j=16，卷筒直径D=0.5m，物体重量W=250kg，求提升速度v和折算到电动机轴上的等效负载转矩TL′。

2． 通过齿轮减速箱带动卷筒提升重物。设电动机转速n=950r/min，电动机的飞轮惯量

GDM2=430 N·m2，减速箱传动比j=16，卷筒直径D=0.5m，提升物体的重量W=250kg。 （1） 提升速度v；

（2） 折算到电动机轴上的等效负载转矩TL；

（3） 折算到电动机轴上的所提升物体的转动惯量GDL2；

（4） 在4秒钟内将该重物从零速线形加速提升到上述速度v时，电动机所提供的加

速转矩Td，和总转矩Tz；

（5） 述加速过程中电动机输出功率P是如何变化的？最大功率Pmax出现在什么时

候？是多少?

3． 如图所示，电动机轴上的转动惯量JM=2.5㎏·㎡，转速nM=900 r/min；中间传动轴上

的转动惯量J1=2㎏·㎡，转速n1=300 r/min；生产机械轴的转动惯量JL′=16㎏·㎡，转速nL=60 r/min，负载转矩TL′=4000N·m。求： （1） 折算到电机轴上的总转动惯量JZ； （2） 折算到电机轴上的负载转矩TL；

（3） 当生产机械在3秒钟内从零速直线上升到nL=60 r/min时电动机需提供的转矩

TM。

4. 一机电传动系统如图所示，已知：重物G=10000N，上升速度v=0.6m/s，卷筒直径D=0.9m，

每对齿轮减速比j1=j2=6，每对齿轮效率η1=η2=0.94，卷筒效率η3=0.95，滑轮效率η

4=0.96。(设

δ=1.2) （4+4+4+4+4=20分）

试求：

（1） 上升速度v=0.6m/s时电动机轴上的转速； （2） 负载重物折算到电动机轴上的转矩； （3） 载重物折算到电动机轴上的转动惯量JZ；

（4） 设重物提升加速度是2m/s2时，电动机需提供的总转矩； （5） 上述提升过程中和提升过程结束达到额定速

度后电动机所提供的功率。

5. 电动机通过齿轮减速箱带动起升卷筒，提升G=61T的总重

物。设电动机额定转速nN=970 r/min，减速箱传动比j=23，电动机轴上的转动惯量JM=24㎏·㎡，折算到电动机轴上的所有其他传动部件的转动惯量（减速箱、卷筒、滑轮、吊具）J=22㎏·㎡，起升卷筒直径D=1.2m。求： （1）电动机额定转速时的重物提升速度v ；

（2）折算到起升卷筒上的等效负载转矩TL ； （3）折算到电动机轴上的等效负载转矩TL′； （4）折算到电动机轴上的总转动惯量JZ ； （5）在4秒钟内将该重物从零速线形加速提升到 6.

一台他励直流电动机的技术数据如下：PN =17kW，UN ==220V，IN =91A，nN=1500r／min，Ra=0．22Ω ，试计算： （3+3+5+3=14分） （1） 输出额定转矩TN； （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，求启动电阻为多少欧？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？ 7.

一台他励直流电动机的技术数据如下：PN =6.5kW，UN =220V，IN =34.4A， nN=1500r／min，Ra=0.242Ω，试计算： （1） 额定效率ηN ； （2） 额定输出转矩TN ； （3） 固有机械特性；

（4） U=110V时的人为机械特性（Ra、ΦN不变）； （5） 磁通Φ=0.8ΦN 时的人为机械特性（Ra、UN不变）。 8.

一台他励直流电动机的技术数据如下：PN =5.5kW，UN = Uf =220V， nN=1500r／min，η=0．8，Ra=0．2Ω，Rf =110Ω。试求： （1） 励磁电流IfN ； （2） 励磁功率Pf ； （3） 额定转矩TN ； （4） 额定电枢电流IaN ； （5） 额定电枢电流时的反电势 ； （6） 直接启动时的启动电流 ；

（7） 若使启动电流为三倍的额定电流，则电枢应串入多大的启动电阻？ 9.

起升用他励直流电动机的技术数据为：UN =440V，IN =80A，nN =1000r/min，Ra=0．5Ω。设当匀速下放重物时电枢电流为额定值（电枢回路不串电阻），问： （1） 电动机的电枢电压U； （2） 电动机的转速n ；

（3） 此时电动机工作于什么状态？ 10.

一台直流他励电动机，其额定数据如下：PN =2.2kW，UN=220V，IN=12.4A，Ra=1.7Ω，nN=1500r／min，如果这台电动机在额定转矩下运行，试求：

上述速度v时，电动机轴所提供的总转矩Td； （6）上述加速过程中所需电动机输出的功率P 。

（2） 若脉冲电源的频率为f=3000HZ，转速n是多少？

（3） 该步进电动机有哪些运行方式？写出对应的步距角和各相通电时序。 38. 他励直流电动机在额定参数条件（UN、Ra、KeΦN）下带动恒转矩负载TL从零速开始

直接启动（不计系统摩擦转矩），电动机轴上的总飞轮惯量为GD2。试根据他励直流电动机的机械特性方程式和传动系统的运动方程式，推导出电动机转速n随时间t变化的函数表达式。 （8分）

39. 他励直流电动机驱动的单轴拖动系统。设直流电动机运行是的机械特性为：n=n0 –KT

（其中n0和K是已知常数）；电动机轴上的总飞轮惯量为GD2；负载为恒转矩TL（是已知常数），系统摩擦转矩是T0（是已知常数）。求： （1） 系统稳定运行时的转速； （2） 系统的运动方程式；

（3） 系统从零速直接启动时电动机转速n随时间t变化的函数表达式。

40. 一台直流他励电动机，已知：额定功率PN=10kW，额定电压UN=220V，额定电流

IN=53.5A，额定转速nN=1500r／min，电枢电阻Ra=0.26Ω，电动机的飞轮惯量GDM2=5N·m2，折算到电动机轴上的静态负载转矩TL=0.5TN （包括摩擦转矩），折算到电动机轴上的系统其它所有飞轮惯量GDL2=5N·m2。试求： （1） 电动机的固有机械特性方程式；

（2） 额定电枢电压UN=220V时的稳态转速和稳态电枢电流； （3） 电枢电压U=160V时的稳态转速和稳态电枢电流；

（4） 设系统已在UN=220V电压下稳定运行，在t=0时将电枢电压突变为160V，分别

求转速和转矩的变化过程曲线n= f(t)，T= g(t)，并画出曲线。

41. 他励直流电动机驱动的单轴拖动系统。设直流电动机运行是的机械特性为：n=n0 –KT

（其中n0和K是已知常数）；电动机轴上的总飞轮惯量为GD2；负载为恒转矩TL（是已知常数），系统摩擦转矩是T0（是已知常数）。求： （1） 系统稳定运行时的转速； （2） 系统的运动方程式；

（3） 系统从零速直接启动时电动机转速n随时间t变化的函数表达式。

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