《机电传动控制》题库2.docx

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《机电传动控制》题库2

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。

---------------------------------------------------------------------（×）

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。

---------------------------------------------------------------------（√）

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。

---------------------------------------------------------------------（√）

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。

---------------------------------------------------------------------（×）

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。

---------------------------------------------------------------------（×）

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。

---------------------------------------------------------------------（）

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。

---------------------------------------------------------------------（√）

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=430N·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=900r/min；中间传动轴上的转动惯量J1=2㎏·㎡，转速n1=300r/min；生产机械轴的转动惯量JL′=16㎏·㎡，转速nL=60r/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=60r/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η4=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=970r/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。

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：

（1）电动机的电枢电压降至180V时，电动机的转速是多少?

（2）励磁电流If=0.8IFn（即磁通Φ=0.8ΦN）时，电动机的转速是多少?

（3）电抠回路串人附加电阻Rad=2Ω时，电动机的转速是多少?

11.有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为50Hz，满载时电动机的转差率为0.02，求电动机的同步转速、转子转速和转子电流频率。

12.一台三相异步电动机，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？

13.一台三相异步电动机，额定功率PN=15kW，额定电压UN=380V，额定转速nN=1460r/min，额定效率ηN=86.8％，额定功率因素cosφN=0.85，

14.有一台50HZ三相交流异步电动机，其技术数据如下：

（3+3+3+3+3=15分）

PN=3.2kW，UN=380V，nN=960r/min，IN=7.2A，cosφN=0.8。

求:

（1）定转差率SN；

（2）启动瞬间转子中感应电流的频率；

（3）额定运行时转子中感应电流的频率；

（4）电动机的额定转矩；

（5）额定输入功率。

15.有一台三相交流异步电动机，其技术数据如下：

PN=5.5kW，UN=380V，nN=2900r/min，f1=50HZ，cosφN=0.8，ηN=85.5％，Y型联结。

求：

（1）额定相电流IPN和线电流IlN，及额定输出转矩TN；

（2）额定转差率SN，额定负载时的转子电流频率f2；

（3）该电动机是几极电动机？

16.有一台三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为：

PN=10kW，UN=380V，nN=1460r/min，Δ接法，f1=50HZ，cosφN=0.88，ηN=86.8％，TST/TN=1.5，IST/IN=6.5。

求：

（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转换启动。

17.设计一小车运行控制线路，小车由异步电动机拖动，其动作程序如下：

（1）小车由原位开始前进，到终端后自动停止；

（2）在终端停留2分钟后自动返回原位停止；

（3）要求能在前进或后退途中任意位置都能停止或启动。

18.一台三相异步电动机M1、M2的继电器-接触器启停控制线路，要求如下：

（1）M1和M2有各自的启动和停止按钮；

（2）M1运转后按M2的启动按钮才有效；（3）只有在M1停止状态下M2才能停车，否则按M2的停止按钮无效；（4）控制线路有短路保护功能；（5）M1过载时，M1和M2均须立即停车；而M2过载时只须M2立即停车，不影响M1。

（16分）

19.一台三相异步电动机M1、M2和M3按一定顺序启动，即M1启动后，M2才能启动，M2启动后，M3才能启动；停车时则同时停。

试设计此继电器-接触器控制线路。

（12分）

20.三相异步电动机M1、M2按一定顺序启动：

按启动按钮后M1马上启动，延时3秒后M2自动启动；按停止按钮时同时停；在停止状态M2有点动功能；有过载和短路保护功能。

试设计继电器-接触器控制线路。

（10分）

21.为两台异步电动机设计主电路和控制电路，其要求如下：

（12分）

（1）两台电动机互不影响地独立操作启动与停止；

（2）能同时控制两台电动机的停止；

（3）当其中任一台电动机发生过载时，两台电动机均停止。

22.三相异步电动机Y/△启动控制线路：

（12分）

（1）写出所有电器符号对应的名称；

（2）详细分析电动机M的启动过程。

23.

如图所示的控制电路：

（1）说出所有器件的名称；

（2）分析电路的启动过程；（3）分析电路的停止过程，并说明该过程所起的作用。

24.试说明以下控制电路所用的器件的名称；分析其启动工作原理，并说明整个电路的控制功能。

（3+4=7分）

25.试说明以下控制电路所用的器件的名称和功能，及整个电路的控制功能，并分析其工作原理。

26.有一单相半波可控整流电路，其交流电源电压U2＝220V，负载电阻RL＝10Ω，试求：

（1）输出电压平均值Ud的调节范围；

（2）当α＝π/3时，输出电压平均值Ud、电流平均值Id为多少？

（3）画出α＝π/3时的电压ud、电流id的波形图。

27.有一电阻炉，其电阻R=29.7Ω，为了调节加热温度，用晶闸管组成单相全控桥式可控整流电路控制，接在u2=220

sin100πt伏的电源上，试求：

（1）绘出可控整流电路图；

（2）当控制角α=60°时，求加在电炉上的电压平均值Ud；

（3）当控制角α=60°时，求通过电炉的电流平均值Id。

28.单相全控桥式整流电路，输入电压220V，触发角α=45°，电阻性负载RL=14Ω。

（1）画出单相桥式整流电路图；

（2）闸管的导通条件是什么？

（3）画出输出电压ud和输出电流id的波形图；

（4）求输出电压平均值Ud和电流平均值Id。

29.单相全控桥式整流电路，输入电压220V，触发角α=0～150°，电阻性负载RL=14Ω。

（1）出整流电路图；

（2）求输出负载电压Ud和电流Id的变化范围；

（3）画出α=90°时输出电压ud和输出电流id的波形图。

30.单相全控桥式整流电路，输入电压220V，加续流二极管对大电感负载供电，触发角α=30°，负载直流电阻RL=20Ω。

（1）晶闸管的导通条件是什么？

（2）画出输出电压ud和输出电流id的波形图；

（3）求输出电压平均值Ud和电流平均值Id；

（4）说明续流二极管的作用，并画出无续流二极管时输出电压ud和输出电流id的波形图。

31.画出单闭环直流调压调速系统的结构图，并回答以下问题：

（1）该系统是有静差，还是无静差，是由什么决定的？

（2）积分调节器为什么能消除系统的静态误差