机电传动控制总复习题及答案

机电传动控制工学院复习题及解答1.直流电动机调速系统中，若想采用恒功率调速，则可改变①U②Ke③Φ答③答③降压启动电枢串电阻变极变频2.三相鼠笼式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①小②大③相同3.三相异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机转矩①增加②减少③不变答③4.直流电动机的启动方法有和5.三相鼠笼式异步电动机常用的调速方法有和UDRMURRMITIH6.晶闸管的几个主要参数是、、和其中，UDRM为断态重复峰值电压，在控制极断路时，可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压，其数值规定比正向转折电压小100V。URRM为反向重复峰值电压，在控制极断路时，可以重复加在晶闸管元件上的反向峰值电压，其数值规定比反向击穿电压小100V。IT为额定通态平均电流（额定正向平均电流）。在环境温度不大于40℃和标准散热及全导通条件下，晶闸管元件可以连续通过的工频正弦半波电流（在一个周期内）的平均值，简称额定电流。IH为维持电流。在规定的环境温度和控制极断路时，维持元件继续导通的最小电流。7.单相异步电动机为什么没有启动转矩？常采用哪些方法启动？答：因单相交流电产生脉动磁场，不产生旋转磁场，所以Tst=0,常采用电容分相式和罩极式两种启动方法。8.电流截止负反馈的作用是什么？试画出其转速特性n=f(Ia),并加以说明：转折点电流I0，堵转电流Ia0,比较电压Ub如何选？9.试说明图示几种情况下，系统的运行状态是加速？减速？还是匀速？（图中箭头方向为转矩的实际作用方向）答：图(a)所示为减速，图(b)所示为减速，图(c)所示为加速，图(d)所示为减速。10.如图所示，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性。试问：电动机能否在A点稳定运行？为什么？答：能。因为当nnA时，TMTL;反之当nnA时，TMTL。11.电源线电压为380V，三相鼠笼式异步电动机定子每相绕组的额定电压为380V时，能否采用星形—三角形启动？①能②不能答：①12.直流电动机调速系统中，若想采用恒转矩调速，则可改变①Ke②Φ③U答：①答：③13.三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①增加②减小③等于零14.直流电动机常用的调速方法有、和。改变电枢电路外串电阻改变电枢电压改变主磁通15.三相鼠笼式异步电动机的启动方法有和全压启动降压启动16.晶闸管的导通条件是与，晶闸管由导通转变为阻断的条件是，阻断后它所承受的电压大小决定于。阳极加正向电压控制极加正向电压阳极电压降到零或反向电源电压17.有一台三相异步电动机，正常运行时为Δ接法，在额定电压UN下启动时，其启动转矩Tst=1.2TN(TN为额定转矩)，若采用Y-Δ换接启动，试问当负载转矩TL=35%TN时，电动机能否启动？为什么？答：18.对电动机的启动有哪些主要要求？答：启动转矩大，电流小，平滑，安全可靠，简单方便，功耗小。19.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TL=0和TL=TN两种情况加以说明。答：TL=0时飞车，TL=TN时电枢电流很大。20.有台他励直流电动机，其铭牌数据为：PN=5.5kW,UN=Uf=220V,nN=1500r/min,η=0.8,Ra=0.2Ω。试求：①额定转矩TN；②额定电枢电流IaN;③额定电枢电流时的反电势；④直接启动时的启动电流；⑤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？此时启动转矩为多少？答：答：②21.电源线电压为380V，三相鼠笼式异步电动机定子每相绕组的额定电压为220V时，能否采用星形—三角形启动？①能②不能22.三相鼠笼式异步电动机在运行中断了一根电源线，则电动机的转速①增加②减少③停转答：②23.加快机电传动系统的过渡过程，可以增大①GD2②n③TM答：③24.三相鼠笼式异步电动机降压启动方法有、和。定子串电阻星形—三角形自耦变压器25.晶闸管可控整流电路的负载常有、和。26.何谓恒转矩调速和恒功率调速？答：在调速过程中维持转矩不变的调速，叫恒转矩调速；在调速过程中维持功率不变的调速，叫恒功率调速。27.如图所示，图中各物理量的方向均是实际方向，试在圆内标明哪些作发电机(标G)运行？哪些作电动机运行(标M)运行？电阻电感性反电动势GGMM28.何谓整流器？何谓逆变器？何谓有源逆变器？何谓无源逆变器？试用简单电路图说明无源逆变器的工作原理。答：交流电变为直流电的装置，称为整流器，反之称为逆变器；把直流电逆变为同频率的交流电反馈到电网去，称为有源逆变器；把直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电供给负载，则称为无源逆变器，无源逆变器的工作原理如图所示。29.为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？答：因电枢加上额定电压，而电枢电阻很小，故RUIaNst很大。30.有台他励直流电动机，如图所示，其铭牌数据为：PN=5.5kW,UN=Uf=220V,nN=1500r/min,η=0.8,Ra=0.2Ω,Rf=110Ω。试求：①额定励磁电流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所势；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，则电枢应加多大的启动电阻？答：答:(a)为改变磁通Φ时的人为机械特性；(b)为改变电枢电压U的人为机械特性；(c)为电枢回路串电阻的人为机械特性。31、问答题：以下三个图形是他励直流电动机的三种人为机械特性，请说明是哪三种。(a)(b)(c)32.一台他励直流电动机在稳定运行时，电枢反电势E=E1，如负载转矩TL=常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳定值后，电枢反电势E比E1是①增大②减少③相等答：②33.加快机电传动系统的过渡过程，可以减少①GD2②n③TM答：①34.绕线式异步电动机采用转子串电阻启动时，所串电阻愈大，启动转矩①愈大②愈小③不一定(可大可小)答：③35.三相鼠笼式异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机转速①增加②减少③不变答：②36.三相绕线式异步电动机常用进行启动和调速，也可用进行启动。电阻器37.三相鼠笼式异步电动机的电气制动停转方法有和。频敏变阻器38.对晶闸管触发脉冲的要求主要有、、、和。反接制动39.有一台三相异步电动机，正常运行时为Δ接法，在额定电压UN下启动时，其启动转矩Tst=1.2TN(TN为额定转矩)，若采用Y-Δ换接启动，试问当负载转矩TL=45%TN时，电动机能否启动？为什么？足够大的触发电压和电流能耗制动有一定的脉宽度不触发时的输出电压小最好为负前沿要陡与主电路同步答：40.一般同步电动机为什么要采用异步启动法？41.有一台三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为：P2N=10kW,nN=1460r/min,UN=380V,Δ接法，ηN=0.868,cosφN=0.88，Tst/TN=1.5，Ist/IN=6.5。试求：答：由于一般同步电动机的电源频率高(f=50Hz)，转子有惯性，来不及被定子的旋转磁场所吸引，就又被旋转磁场相斥，所以没有启动转矩。故要采用异步启动法。①定子磁极对数p；②额定输入电功率PIN；③额定转差率SN；④额定电流IN；⑤输出的额定转矩TN；⑥采用Y—Δ换接启动时的启动电流和启动转矩；⑦当负载转矩为30N.m时，该电动机能否采用Y—Δ换接启动。解：①②③④⑤⑦因TstY=32.7N·m30N·m=TL，故该电动机能采用Y-Δ法启动。⑥215005060600nfpkWkWPPNNIN52.11868.0102027.015001460150000nnnSNNAAUPINNINN2088.0380352.11cos3mNmNnPTNNN4.651460101055.955.932AAIIINststY3.433205.635.63mNmNTTTNststY7.3234.655.135.1342.电力拖动系统若是多轴系统，需要作哪两项折算才能把多轴系统简化为单轴系统?43.为什么他励直流电动机不许加额定电压直接启动?答：负载转矩，飞轮矩。答：额定电压全部加在电枢绕组内阻上，启动电流很大；电动应力、机械冲击很大。44.试描述直流电机主磁通磁路。答：两个主磁极铁心，两个空气隙，电枢铁心，机座。45.三相异步电动机旋转磁场的磁感应强度沿定子与转子空气隙如何分布?答：正弦。46.说明三相异步电动机的额定功率、额定电压和额定电流的意义?答：额定功率是指电动机轴上输出的额定机械功率，额定电压和额定电流指定子额定线电压和线电流。47.一台三相异步电动机λm＝2.2，nN＝1450r/min，求T＝0.8TN时电动机转速。答：答题要点：SN＝0.0333，Sm＝0.139，S＝0.026，n＝1460.7r/min。48.变极对数调速时应同时注意什么?答：对调B和C相接线。49.带变动负载时电动机容量的选择要用“等值法”，什么是“等值法”?答：把实际变化负载化成一等效的恒定负载，而两者温升相同。50.生产机械的负载特性有哪四种?答：恒转矩，泵类，直线型，恒功率。51.机电传动系统稳定运行的条件是哪两条?答：1.T＝TL；2.在T＝TL处，dT/dndTL/dn。52.当他励直流电动机工作在固有机械特性上，电枢外加电压和什么量相平衡?答：反电动势E，电枢绕组电阻Ra上压降。53.三相异步电动机可变损耗和不变损耗有哪些?答：可变损耗：定子绕组铜损，转子绕组铜损；不变损耗：定子铁心铁损，机械功率损耗。54.三相异步电动机额定转速nN＝960r/min，求额定转差率SN＝?答：SN＝0.04。55.三相异步电动机变频调速应注意什么?答：必须同时降压，保持U/f＝常数。56.57.58.59.60.61.62.63.64.65.66.67.68.69.70.试述晶闸管直流调速原理。71.直流电动机变电枢电压调速，调速范围D和哪些因素有关?这些因素是如何影响D的?答：答题要点：给定电压Ug可调速；TL变化时，n自动变化过程；放大器作用：使ΔU微小变动便得到很大控制，使EGT≈Ug，即n基本不变。答：答题要点：1.nmax，即nN，2.给定的S2，S2大，D也大，3.ΔnN，ΔnN越小，D越大。72.一台生产机械，要求调速范围D3，调速极数2～6，重载启动，短时工作或重复短时工作，请确定调速方案。73.电动机调速性质如何与生产机械负载特性匹配?答题要点：绕线式异步电动机，转子串电阻调速。答题要点：恒转矩负载应选恒转矩性质调速方式；恒功率负载应选恒功率性质调速方式；74.直流电动机调速系统中，电流截止负反馈作用是什么?答题要点：电流正常时，负反馈截止；电流超过额定值一定量时，负反馈起作用，使转速迅速降低，以保护电动机。75.某一调速系统在高速时的理想空载转速n01=1850r/min，低速时的理想空载转速n02=150r/min，额定负载时的转速降ΔnN=50r/min。试求：①调速范围D和低速时系统的静差度S2；②写出系统的调速范围D、静差度S2、最高转速nmax和转速降ΔnN四者之间的关系；③在nmax一定时，扩大调速范围的方法是什么？答：①18501505018500201minmaxnnnnnnNND3115050022nnSN②③在nmax与S2一定时，扩大调速范围的方法是减少ΔnNSnSnND22max176.生产机械对电动机调速系统提出的主要静态指标有、和。调速范围静差度平滑度77.有静差调节和无静差调节系统的含义是什么？答：依靠被调量(如转速)与给定量之间的偏差来进行调节，使被调量接近不变，但又必须有偏差(即ΔU≠0)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。依靠偏差进行调节，使被调量等于给定量(即ΔU=0)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。78.积分调节器为什么能消除静态误差？答：只要系统受干