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1、20132013 学年第学年第 1 1 学期学期 机电传动与控制考试试卷机电传动与控制考试试卷班级：学号：姓名：考场：题号分数一二三四五六七八九十总分一、填空题每空一、填空题每空 1 1 分分,共共 2020 分分1通常电动机的铭牌上标有符号/Y 和数字 220/380,前者表示定子绕组的接法定子绕组的接法_,后者表示对应于不同接法的_ _线电压值线电压值_;2_接触器接触器_是一种依靠电磁力的作用使触点闭合或分离来接通和断开电动机或其它用电设备的自动电器;3异步电动机在一定负载稳定运行的条件下,欲得到不同的转速,其调速方法有：改变极对数、改改变极对数、改变转差率和改变电源频率变转差率和改变电
2、源频率;4直流发电机通常按励磁方法来分类,分为_ _他励他励_、_ _并励并励_ _、_ _串励和复励串励和复励_;5三相交流异步电动机在结构上包括三相_ _鼠笼式鼠笼式_ _电动机和三相_ _绕线式绕线式电动机;6机电传动系统从某一个稳定状态变化到另一个稳定状态的过程,称为_ _过渡过程过渡过程;7变压变频调速适合于_ _基频基频_以下的调速,恒压弱频调速适合于_基频基频 _ _以上的调速;、;8在自动控制系统中,伺服电动机是一个_ _执行执行_ _元件,它把接收到的_ _电信号电信号_ _变为电机的一定转速或者角位移;9三相交流异步电动机和直流电动机的制动都可采用_ _反接反接_制动和_能
3、耗能耗_制动;10旋转变压器由铁芯、两个定子线圈和两个转子线圈组成,是测量_ _旋转角度旋转角度的传感器;11电气线路图可分为_主电路主电路_和辅助电路两部分,根据需要,电气线路图包括_ _电气原理图电气原理图_、电气安装图和_ _电气互连图电气互连图_三种形式;12、通常把异步电动机固有机械特性上最大电磁转矩与额定转矩之比称为电动机的 过载能力系过载能力系数数;二判断题每小题二判断题每小题 2 2 分分,共共 2020 分分1、为了消除衔铁的振动并由此产生的噪音,需要在直流电磁机构的静铁芯端面安装一个铜质的短路环;-2、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
4、下降,直到转速为零而停车;-3、可以用转子串电阻的方法实现三相鼠笼交流电动机的调速;-4、三相异步电动机转子和旋转磁场之间的转速差是保证转子旋转的主要因素;-5、直流电动机的机械特性曲线是描述电机的转矩与转速关系的曲线;-6、Y-启动方法适用于定子绕组接成 Y 型和型电动机的启动;-7、要改变三相异步电动机的旋转方向,只要把定子绕组接到电源的三根导线中的任意两根对调即可;-8、直流电动机换向器的作用是将电枢绕组中的交流电动势和电流转换电刷间的直流电动势和电流;-9、电器控制中熔断器的作用是防止电气线路短路;-10、晶闸管一旦导通后,控制极就失去控制作用;-11、伺服电动机是将电信号转换成轴上的
5、转角或转速信号的控制电机;-12、三相半波可控整流电路输出的整流电压脉动比三相全波可控整流电路输出的整流电压脉动小;-13、当晶闸管承受反向阳极电压时,不论门极加何种极性触发电压,管子都将工作在关断状态;-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、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;-三选择题每小题三选择题每小题 2 2 分分,共共 2020 分分1三相异步电动机正在运行时,转子突然被卡住,这时电动机的电流会 A;a 增加 b 减小 c 等于零 d 不变2励磁绕组和电枢绕组分别由两个电源供电的电动机叫做 b直流电动
6、机;a 并励c 串励a 静止c 减速a 熔断器c 热继电器a 电压变换c 电流变换b 他励d 复励b 等速旋转d 加速b 过电流继电器d 断路器b 功率变换d 阻抗变换3当电动机产生的拖动转矩 T负载转矩 Tz 时,电动机处于 d工作状态;4下列电器中,不能实现短路保护的是 c ;5下列各项中,b不是变压器的主要功能;6三相交流异步电动机常用的调速方法中,a可以实现范围较宽的平滑调速,其应用将越来越广泛;a 变频调速c 变压调速a 能耗制动c 回馈制动a 整流c 过压保护b 变极调速d 变阻调速b 反接制动d 机械制动b 触发d 过流保护7三相交流电动机的电气制动不包括 d ;8单结晶体管在可
7、控整流电路中起的作用是 b ;9步进进电动机转角与脉冲电源的关系是 B a 与电源脉冲频率成正比 b 与电源脉冲数成正比c 与电源脉冲宽度成正比 d 与电源脉冲幅值成正比10在机电传动控制系统中,作为测量元件使用的是 b ;a 步进电机c 伺服电机b 测速发电机 d 直线电机11.电源电压为380V,三相笼型异步步电动机定子每相绕组的额定电压为 220 V时,能否采用星形一三角形启动 B a 能 b 不能 c 无法确定12.三相异步电动机带一定负载时,若电源电压降低了,此时电动机转矩 C a 增加 b 减少 c 不变13.电动机所产生的转矩在任何情况下,总是由轴上的负载转矩和 D 之和所平衡;
8、A静态转矩 B加速转矩 C减速转矩 D动态转矩14.下面 C 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15.绕线式三相异步电动机,转子串电阻起动时 D;A起动转矩增大,起动电流增大 B起动转矩减小,起动电流增大 C起动转矩增大,起动电流不变 D起动转矩增大,起动电流减小四问答题每题四问答题每题 5 5 分分,共共 2020 分分1三相异步电动机什么情况下可以直接起动 如果不能直接起动,可以采用哪几种降压起动方法当电动机额定功率相对于供电电源容量而言很小时当电动机额定功率相对于供电电源容量而言很小时,起动电流大就不致影响供电系统上其他负载起动电流大就不致影响供电系统上其
9、他负载;可以通过判断公式：可以通过判断公式：I Istst/I/IN N3/4+P3/4+Ps s/4P/4PN NI Istst为电动机全压起动电流为电动机全压起动电流,I IN N为电动机额定电流为电动机额定电流,P Ps s为电源容量为电源容量,P PN N为电动机额定功率为电动机额定功率来确定电动机能否直接启动来确定电动机能否直接启动;其中其中降压起动的方法包括：定子绕组串电阻或电抗；自耦变压器；星降压起动的方法包括：定子绕组串电阻或电抗；自耦变压器；星-三角；绕线转子串电阻三角；绕线转子串电阻;2能耗制动和反接制动各有哪些特点能耗制动的特点是制动电流较小能耗制动的特点是制动电流较小,
10、能量损耗少能量损耗少,制动准确制动准确,但需要直流电源但需要直流电源,制动速度较慢制动速度较慢,所以所以适用于要求平稳制动的场合适用于要求平稳制动的场合;差差;3.交流电动机的结构组成及其工作原理如何其调速方法和调速特性怎样交流电动机由定子交流电动机由定子,转子转子,机座等组成机座等组成 1 1 分分;其工作原理为在定子三相绕组其工作原理为在定子三相绕组通以三相交流电流所形成的旋转磁场作用下通以三相交流电流所形成的旋转磁场作用下,转子绕组旋感应电流转子绕组旋感应电流;带电转子带电转子绕组在旋转磁场作用下又感应电磁力绕组在旋转磁场作用下又感应电磁力,形成电磁转距形成电磁转距,带动转子而旋转带动转
11、子而旋转,称为交称为交流感应电动机流感应电动机 2 2 分分;其调速方法有变频无级平滑其调速方法有变频无级平滑,变极有级不平滑变极有级不平滑,变变 S S 特特性变软性变软 2 2 分分.4何谓“自转”现象交流伺服电动机时怎样克服这一现象,使其当控制信号消失时能迅速停止自转是伺服电动机转动时控制电压取消自转是伺服电动机转动时控制电压取消,转子利用剩磁电压单相供电转子利用剩磁电压单相供电,转子继续转动转子继续转动.克服这一现克服这一现象方法是把伺服电动机的转子电阻设计的很大象方法是把伺服电动机的转子电阻设计的很大,使电动机在失去控制信号使电动机在失去控制信号,即成单相运行时即成单相运行时,正转矩
12、正转矩或负转矩的最大值均出现在或负转矩的最大值均出现在 Sm1Sm1 的地方的地方.当速度当速度 n n 为正时为正时,电磁转矩电磁转矩 T T 为负为负,当当 n n 为负时为负时,T,T 为正为正,即去掉控制电压后即去掉控制电压后,单相供电似的电磁转矩的方向总是与转子转向相反单相供电似的电磁转矩的方向总是与转子转向相反,所以是一个制动转矩所以是一个制动转矩.可使可使转子迅速停止不会存在自转现象转子迅速停止不会存在自转现象;反接制动的优点是制动能力强反接制动的优点是制动能力强,制动时间短；缺点是能量损耗大制动时间短；缺点是能量损耗大,制动冲击力大制动冲击力大,制动准确度制动准确度五设计计算题
13、每题五设计计算题每题 1010 分分,共共 2020 分分1、某车床有主轴电动机 M1 和油泵电动机 M2,要求油泵电动机在主轴电动机之前起动并在主轴电动机之后停止,试设计主电路和控制电路,要求有短路保护和过载保护;2、有一台三相反应式步进电动机,按 AABBBCCCAA 方式通电,转子的齿数 Z=160,控制绕组输入电脉冲的频率f=800Hz,试求其步距角和转速 n 为多少3 3、一台并励电动机,额定功率PN 2.2kW,额定电压UN 220V,额定电流IN12.2A,额定转速nN 3000r/min,最大励磁功率PfN 68.2W;试求：1 最大励磁电流IfN；2 额定运行时的电枢电流IaN；3 额定转矩TN；4 额定运行时的效率N;解：解：1 最大励磁电流IfNUN2 额定运行时的电枢电流IaNPfN68.2A 0.31A220 IN IfN(12.2 0.31)A 11.89APN2.21033 额定转矩TN 9.55 9.55N m 7N m4 额定运行时的效率nN3000