机电传动控制试卷b(答案)

1辽东学院《机电传动与控制》期末考试试卷B(答案)（2006~2007学年第2学期）（本卷共6页，考试时间：120分钟，考试对象：机械设计制造及其自动化06(本)）一、填空（每空1分，共20分）1.发电机是将（机械）能转换成（电）能的机械设备。2.直流电动机的调速方法有：（改变电枢电路电阻）、（改变电枢电压）和（改变电动机的磁通）。其中属于无级调速的是（改变电枢电压和改变电动机的磁通），属于有级调速的是（改变电枢电路电阻）；在基速以上的调速是（改变电动机的磁通），在基速以下的调速是（改变电枢电路电阻和改变电枢电压）。3.步进电动机的转速是受（脉冲频率）控制的，两者之间是（正比）关系。4.变频器在基频以下调速时，要保证U和f的关系是（常数）。5.晶闸管的导通条件是：（uak0）、（ugk0）；关断的条件是（uak0）。8.同步电动机的启动绕组是（笼式）。二、简答题（每小题5，共计25分）1.机电传动系统稳定运行的必要充分条件是什么？答：电动机的机械特性曲线和生产机械的机械特性曲线有交点；（3分）当转速大于平衡点所对应的转速时，TmTL，当转速小于平衡点所对应的转速时，TmTL（2分）2.运行中的电动机，转子突然被卡住，这时电动机的电流会如何变化？对电动机有何影响？答：此时电动机处于堵转状态，（2分）电流急剧增加，常时间的大电流会导致电动机烧坏。（3分）3.三相异步电动机的调速方法有哪些？学院姓名专业年级班级代码（学号）2答：调压调速；转子电路串电阻调速；改变极对数调速；变频调速（答三种以上满分）（5分）4.直流电动机的改变转向的方法是什么？答：将电枢电压极性改变，（3分）或将励磁绕组电压极性改变。（2分）5.单相电动机的启动转矩是多少？解决其启动的方法是什么？答：启动转矩为零。（3分）解决单相电动机的启动的方法是：电容分相法、罩极法，（或电阻分相法）（2分）三、有一台他励电动机，PN=1.75kW，UN=110V，IN=20A，nN=1450r/min，Ra=0.7Ω，试计算并绘制电动机固有机械特性曲线。（10分）答：min)/212(83.165.1661066.055.97.05.1661)(55.9)(53.11145075.195509550min)/(5.1661066.0110066.01450207.01102200rIKRnTTTKRnnmNnPTrKUnnIRUKNeaNeaNNNeNNNaNenT1661.50TN1450212（4分）（4分）3四、有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下：PN(kW)nN(r/min)UN(V)ηN（%）cosφNIst/INTst/TNTmax/TN45148038092.30.887.01.92.2试求：（1）同步转速n0；（2）额定转差率SN；（3）额定转矩TN，最大转矩Tmax，启动转矩Tst。（10分）解：由nN=1480r/min得n0=1500r/min则p=60f/n0=60*50/1500=2（2分）SN=(n0-nN)/n0=(1500-1480)/1500=1.33%（2分）)(6394.2902.22.2)(8.5514.2909.19.1)(4.29014804595509550maxmNTTmNTTmNnPTNNstNNN（2分）五、一台四相反应式步进电动机，其步距角为1.8°/0.9°，求该电动机的转子齿数是多少？写出采用四相八拍运行方式时的通电顺序；若脉冲电源的频率为600Hz，试问转子在该运行方式下的速度是多少？（10分）解：采用四相八拍运行方式时的通电顺序：A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A六、有静差调速系统的速度调节范围为75r/min~1500r/min，要求静min/9050426006060509.042360360rKmZfnKmZ（2分）（2分）（2分）（4分）（4分）（2分）4差度s=2%，该系统允许的静态速降为多少？调速范围是多少？若开环系统的静态速降是100r/min，求闭环系统的开环放大倍数应有多大？（10分）答：nmax=1500r/minnmin=75r/minD=nmax/nmin=1500/75=20（4分）S=2%时，S=Δn/n02=Δn/（nmin+Δn）Δn=Snmin/（1-S）=2%*75/(1-2%)=1.53r/minΔnK=100r/min（3分）Δn=ΔnK/(1+K)K=ΔnK/Δn-1=64.3（3分）七、有一阻性负载，需要直流电压Ud=60V供电，若采用单相半波可控整流电路，直接接在220V的交流电网上，试计算：晶闸管的导通角。（5分）答：Ud=0.45U2(1+Cosα)/2（3分）Cosα=2Ud/0.45U2-1=2*60/0.45*220-1=0.2121α=77.75°θ=180-77.75°=102.25°（2分）八、试画出三相交流电动机直接启动的电气控制原理图，并说明其工作原理。（10分）答：电气控制原理图为：SB1SB2KMFRKMABCKMFUQS5答：启动：合QS按SB2线圈KM得电，KM常开触头闭合，电动机M启动运行，且KM将SB2自锁。（3分）停车：按SB1线圈KM失电，KM常开触头断开，电动机M停车。（3分）（选答：短路时，FU熔断，线圈KM失电，KM常开触头断开，电动机M停车。过载时，FR发热变形，常闭触头断开，线圈KM失电，KM常开触头断开，电动机M停车。欠压时，线圈KM欠压，KM常开触头断开，电动机M停车。）（4分）