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学习中心_________

姓名_____________学号

西安电子科技大学网络教育

2009学年下学期

《电机与运动控制》模拟试题

（考试形式开卷时间90分钟）

题号

一

二

三

四

五

总分

题分

得分

一、填空题（30分）

1、电机是一种进行能量传递或机电能量转换的电磁机械装置，将电能转换为机械能的是电动机，将一种等级的电能转换为另外一种等级的电能的是变压器，将机械能转换为电能的是发电机。

2、电动机的电磁转矩是拖动（填拖动或制动）性质的转矩，当电磁转矩增加时转速下降（填上升或下降），电枢电流增加（填增加或减小）。

3、右图为某三相感应电动机的三相感应电动机降低定子端电压人为特性图，在UN，U'1，U''1，U'''1，中UN最大，U'''1最小，UN对应的机械特性起动转矩最大，对于负载转矩TL来说，A点电流比B点电流大。

4、一台三相异步电动机，额定转速是970r／min，若电源频率是50Hz，电动机的极对数是3，同步转速为1000r/min，额定转差率为0.03；极对数为4的同步电动机通以60Hz的交流电，其转速是900r/min。

5、调速的性能指标主要有静态（稳态）性能指标和动态性能指标，前者主要有调速范围和静差率，后者又可分为跟随性能指标和抗扰性能指标。

6、常见的负载转矩特性有恒转矩负载特性，恒功率负载特性和通风机、泵类负载特性，单轴电力拖动系统的运动方程是。

7、一台他励直流电动机，采用电动机惯例，当P1>0而PM<0时，电动机运行于制动状态，当Ea>UN，n>0时，运行于正向回馈制动运行状态。

8、一台直流发电机，额定功率PN=10kw，效率hN=92%，额定转速nN=1000r/min，额定电压UN=220V，输入功率P1=10.87kW，额定电流IN=45.45A。

9、水轮发电机转子结构多采用凸极式，汽轮发电机转子结构多采用隐极式。

二、简答题（40分）

1、什么是变压器的惯例？

画出单相变压器负载运行时的惯例。

（10分）

2、同步电机有哪几种运行状态？

同步电机运行于哪一种状态主要取决于什么？

（8分）

答：

同步电机有三种运行状态：

发电机，电动机和补偿机。

同步电机运行于哪一种状态主要取决于定子内圆表面的定子、转子合成磁场与转子主磁场的相对位置，即定子合成磁场轴线与主磁场轴线的夹角，用电角度表示，称为功率角。

3、单闭环调速系统的基本特征是什么？

（6分）

答：

单闭环调速系统的基本特征，也是反馈控制的基本规律：

1.具有比例放大器的单闭环调速系统是有静差的。

2.闭环系统具有较强的抗干扰性能。

3.闭环系统对给定信号和检测装置中的扰动无能为力。

4、写出三相感应电动机机械特性的物理表达式和参数表达式，三相感应电动机的人为机械特性有哪几种？

（7分）

答：

三相感应电动机机械特性的物理表达式：

三相感应电动机机械特性的参数表达式：

三相感应电动机的人为机械特性有：

降低定子端电压的人为机械特性，转子回路串三相对称电阻的人为机械特性，U1/f1为恒定的人为机械特性。

5、什么是电机的可逆原理？

直流电动机负载运行时，其效率是否为定值?

在什么条件下，直流电动机的效率最高?

（4分）

答：

同一台电机，无论是直流电机或交流电机，由于其使用时外界条件的不同，它既可以作发电机运行（从轴上输入机械功率而转换成电功率从出线端输出），也可以作电动机运行（从电源吸收电功率而转换成机械功率从轴上输出）。

这个电机理论中普适的原理，称为电机的可逆原理。

直流电动机负载运行时，其效率不是一定值。

在不变损耗与可变损耗相等时，直流电动机的效率最高。

6、交流异步电动机的调速方法有哪些？

（5分）

答：

异步电动机的转速：

交流异步电动机的调速方法有：

1.降电压调速

2.转子串电阻调速

3.变极对数调速

4.变压变频调速

5.双馈调速

三、计算题（30分）

1.（10分）某直流他励电动机额定数据如下：

PN=22[kW],UN＝220[V]，nN＝1500[r/min]，IN＝115[A]，电枢回路总电阻Ra＝0.1[Ω]，忽略空载转矩T0，电动机带额定负载运行时，要求把转速降到1250r/min，计算：

（1）采用电枢串电阻调速需串入的电阻值；

（2）采用降低电源电压调速需把电源电压降到多少。

2.（15分）某直流他励电动机额定数据如下：

PN=3[kW],UN＝220[V]，nN＝1000[r/min]，IN＝18[A]，电枢回路总电阻Ra＝0.8[Ω]，若运行于正向电动状态时，要求计算：

（1）负载为反抗性恒转矩负载TZ＝TN，采用电压反向的反接制动停车，制动转矩为2TN，电枢回路应串入的制动电阻值是多少？

（2）负载同

（1），当反接制动到转速为0.3nN时，为了使电机不致反转，换成能耗制动，要求制动转矩为2TN，电枢回路应串入的电阻值是多少？

（3）负载为位能性恒转矩负载TZ＝0.9TN，求电动机采用能耗制动运行稳速下放时，所能达到的最低转速是多少？

（4）负载同（3），要求电动机以转速n=150r/min稳速下放负载，电枢回路需串多大电阻？

（5）负载同（3），采用反向回馈制动运行，电枢回路不串电阻时，电动机转速是多少？

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