机电传动与控制复习题参考答案

第1页共8页中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案机电传动与控制一、填空题：1.直流电动机常用的调速方法有、和。2.三相笼式异步电动机的启动方法有和。3.电气控制系统中常设的保护环节有短路保护、弱励磁保护、、和。4.三相鼠笼式异步电动机常用的调速方法有和。5.他励直流电动机的三种调速方法中，调速时机械特性变软的是。调速时机械特性不变的是调速。6.晶闸管的几个主要参数是、、额定通态平均电流TI和维持电流HI。7.直流调速系统中，电流截止负反馈环节的作用是。8.三相鼠笼式异步电动机的降压启动方法有、和自耦变压器启动。9.生产机械对电动机调速系统提出的主要静态技术指标有、和平滑性。10.晶闸管可控整流电路的负载常有电阻性、和。11.三相绕线式异步电动机常用进行启动和调速，也可以用进行启动。12.三相鼠笼式异步电动机的电气停转方法有和。13.在直流电动机的双闭环无静差调速系统中，转速环的作用主要是。电流环的作用主要是。14.直流他励电动机可采用启动或降压启动，目的都是为了。15.为了改变三相交流异步电动机的旋转方向，只要即可。16.无静差闭环调速系统，PI调节器中积分环节的作用是。17.交流电动机变频调速的特点有，在恒转矩的变频调速系统中，常保持为定值。18.就一台直流电动机开环、有静差闭环、无静差闭环调速系统三者的静特性而言，机械特性最硬的是，最软的是。19.带电阻性负载的单相半波可控整流电路中，控制角的移相范围是，控制角和导通角的关系式是。20.交流异步电动机采用调压调速时，采用转速负反馈闭环系统，可以。21.电动机的短路保护和长期保护不同，前者是，后者是。二、单项选择题：1.电源线电压为380V，三相笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为380V，能否采用星形——三角形启动？（）A.不能B.能2.直流电器的线圈能否串联使用？（）A.不能B.能3.直流电动机调速系统，若想采用恒转矩调速，则可改变（）A.eKB.C.U4.三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.增大B.减少C.等于零第2页共8页5.试说明下图情况下，系统的运行状态是（）A.加速B.减速C.匀速6.交流电器的线圈能否接入与其额定电压相等的直流电源使用？（）A.不能B.能7.直流电动机调速系统，若想采用恒功率调速，则可改变（）A.eKB.C.U8.三相异步电动机在相同电源电压下，空载启动比满载启动的启动转矩（）A.大B.小C.相同9.三相异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，这时电动机的转矩会（）A.增大B.减少C.不变10.三相异步电动机中断了一根电源线后，能否启动？（）A.能B.不能11.交流电器的线圈能否串联使用？（）A.不能B.能12.电源线电压为380V，三相笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为380V，能否采用星形——三角形启动？（）A.不能B.能13.三相异步电动机在运行中断了一根电源线下，则电动机的转速（）A.增大B.减少C.停转14.下图中，1、2分别为电动机和负载的机械特性，系统是否具有运行的稳定平衡点（）A.有B.没有15.直流电器的线圈能否接入与其额定电压相等的交流电源使用？（）A.不能B.能16.一台直流他励电动机在稳定运行时，如果负载转矩LT＝常数，外加电压和电枢电路中的电阻不变，问：减弱励磁使转速上升到新的稳定值后，电枢反电势会（）A.增大B.减少C.不变17.三相异步电动机带一定负载运行时，若电源电压降低了，则电动机的转速（）A.增大B.减少C.不变18.交流变频调速系统中采用的逆变器属于（）A.无源逆变B.有源逆变19.直流电机的有源逆变电路，在逆变状态下时，电机工作于（）A.电动状态B.发电状态TMTLTMTLn第3页共8页20.一台他励直流电动机拖动恒转矩负载，当电枢电压或电枢附加电阻改变时，能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小？（）A.能B.不能21.有源逆变电路，主要用于（）A.直流电动机的可逆调速B.交流电动机的变频调速22.相对于开环系统，闭环调速可使系统的机械特性变硬，调速范围（）A.扩大B.减小C.不变23.绕线式异步电动机采用串电阻启动时，可（）A.增大启动转矩，同时降低启动电流B.通过增大启动电流以增大启动转矩24.他励直流电动机的三种调速方法中。在额定转速以上采用（）A.调压调速B.调磁调速C.串电阻调速25.三相异步电动机运行中断了一根电源线下，能否继续转动？（）A.能B.不能三、问答题：1.定性绘制线绕式异步电动机转子电路串电阻时的人为机械特性曲线，并说明线绕式异步电动机转子电路串电阻启动时的特点。2.直流他励电动机启动时，若在加上励磁电流之前就把电枢电压加上，这时会产生什么后果（试从NLLTTT和0两种情况加以说明）？3.三相交流异步电动机为什么不运行在Tmax或接近Tmax的情况下？四、计算题：已知一台他励直流电动机的技术数据为：PN=22KW，UN=220V，IN=115A，nN=1500r/min，电枢电路固有电阻Ra=0.1，电动机拖动恒转矩负载。1）计算其固有机械特性并绘出该曲线；2）要求得到900r/min的运行速度，采用降压调速的方式，电枢电压应降至多少伏？五、设计题：一台设备由三台三相交流异步电动机驱动，其中一泵（1M）向两处（2M、3M）提供冷却用水。试采用继电器接触器设计该控制电路，要求：1）只要2M、3M中有一处启动，则1M必须立即启动；2）1M可以单独启动；3）2M、3M分别可以单独停止；4）2M可以正、反转；5）可以同时停止。（本题只要求绘出控制电路，请对设计电路作一定的文字说明）第4页共8页L1L2L3FU1KM1M3~KRKM1KM2SB1SB2KM2NKM1KTSB1KM1KTKM2KM2KRQ六、分析题：试分析交流电动机能耗制动（主电路和控制电路）的工作原理。KTSB3FU2KM1FRKM2KM2KM1KM1SB1SB2KTKM2KM2SB2第5页共8页参考答案一、填空题：1．改变电枢电路外串电阻、改变电枢电压、改变主磁通2．全压启动降压启动3．过电流保护长期过载保护零电压与欠电压保护4．变极对数调速变频调速5．调磁调速和电枢电路外串电阻调速调压调速6．断态重复峰值电压DRMU反向重复峰值电压RRMU7．在过载时，使电动机的转速迅速下降为零，电流不再增大——即实现过载保护。8．定子串电阻启动星形——三角形启动9．调速范围静差度10．电感性反电势11．电阻器频敏电阻器12．反接制动能耗制动13.实现自动调速实现最佳过渡过程及过载保护14．电枢电路串电阻降低启动电流15．将定子绕组接到电源的三根导线中的任意两根对调16．消除偏差，实现无静差调速，以获得较高的静态精度17.可连续调速,速度近似与电源频率成正比,调速范围大,负载能力和机械特性硬度都不变,效率高。U/f18．无静差闭环调速系统开环调速系统19．~020．既保证低速时的机械特性硬度，又保证一定的负载能力21．短路电流（很大）流过时，立即使电动机与电源断开。指电动机带有比额定负载稍高的负载长期运行时，会导致过热温度升高，必须给予的保护。二、单项选择题：1．B2．B3．C4．A5．B6．A7．B8．C9．C10．B11．A12．A13．B14．A15．A16．B17．B18．B19．B20．B21．A22．A23．A24．B25．A三、问答题：1.线绕式异步电动机转子电路串电阻启动时，启动电流较小，且转子电路的功率因数（222222cosXRR）提高，所以启动转矩（22cosIKTt）较大。第6页共8页2.直流他励电动机启动时，若忘了先合上励磁绕组的电源开关就把电枢电源接通：当TL=0时：由于剩磁的作用，电磁转矩atIKT不为0，电动机能启动。但由于TKKRKUnteae2，所以很小的剩磁Φ会导致转速非常大，出现”飞车“。当TL=TN时：由于剩磁Φ很小，导致电磁转矩atIKT很小，电动机不能启动，且会出现电流很大而严重过载。3.若运行在Tmax或接近Tmax的情况下：(1)当负载波动稍有增加时，易导致TLTmax，使电动机带不动负载，出现停转。(2)当电网电压波动稍有减少时，将使电动机转速下降，转差率增大，电流增加，引起电动机发热甚至烧坏。(3)当电网电压波动时，由于Tmax∝U2，使Tmax下降较严重，严重时，导致TLTmax使电动机带不动负载，出现停转。四、计算题：1)额定转矩TN：)(1401500102255.955.93mNnPTNNN139.015001.0115220NaNNnRIUKe理想空载转速n0：min)/(1583139.02200rKUneN由（0，n0）和（TN，nN）两点可作出固有特性曲线（略）。2)转速计算公式：nnTKKRKUnteae02可见对恒转矩负载，降压调速时，n不变，设降压到U3,理想空载转速为n03，则：9001500158303nmin)/(98303rn由0n∝U，得32209831583UU3=136.6(V)五、设计题：第7页共8页FR2SB1RSBFKM2RKM2RKM2FSBFKMFKMRKM2FSBFKM2FKM2RSBFURKM2FKM2SB3KM3KM3SB2FR3KM3KM1SB4KM1FR1SB六、分析题：SB1——启动按钮SB1，SB1——制动按钮SB3——急停按钮。按下制动按钮SB2，KM1断电，定子绕组从三相电源断开。同时KM2得电，直流电接入定子绕组，电动机内部建立一个固定不变的磁场，由于惯性，转子继续旋转，转子导体内产生感应电势和电流，该电流与恒定磁场相互作用产生与转动方向相反的制动转矩，开始制动。KM2得电后，时间继电器KT得电，当电动机转速接近为零时，KT的得电延时断开触点断开，使KM2断电，切断直流电源，以免烧坏定子绕组，制动结束。且KM2的常开触点使时间继电器KT断电。图中KM1、KM2的常闭触点实现互锁，保证KM2、KM3不同时通电，以保证启动和制动线路不同时接通。FR实现长期过载保护，FU1、FU2实现短路保护，第8页共8页1.对电动机的启动有哪些主要要求？a)启动转矩大，电流小b)平滑，安全可靠c)简单方便，功耗小2.直流他励电动机启动时，若在加上励磁电流之前就把电枢电压加上，这时会产生什么后果（从TL=0和TL=TN两种情况加以说明）？a)TL=0时飞车b)TL=TN时电枢电流很大。3.有静差调节系统和无静差调节系统的含义是什么？a)依靠被调量（如转速）与给定量之间的偏差来进行调节，使被调亮接近不变，但又必须具有偏差（即0U）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0U）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。