机电传动试题以及答案

1.机电传动系统的发展经历了成组拖动、单电动机拖动和多电动机拖动三个阶段。

2.生产机械的机械特性指电动机轴上的负载转矩和转速之间的函数关系。

3.4.5.6.7.8.9.直流电动机常用的调速方法有改变电枢电路外串电阻、改变电枢电压和改零电压与欠电压保护和弱励磁保护。

15.晶闸管的导通条件是阳极加正向电压与控制极加正向电压。

16.晶闸管由导通转变为阻断的条件是阳极电压降到零或反向，阻断后它所承受的电压大小决定于电源电压。

17.我国规定的标准短时工作制运行时间是10min、30min、60min及90min。

18.我国对顶专供重复短时工作制的标准暂载率为15%、25%40%及60%。

19.交流异步电动机常用的调速方法有调压、改变极对数、变频。

20.异步电动机，现运行在正向电动状态，现采用电源反接制动停车，则应把电动机三相电源的相序改变，当转速接近零时，应将电源切断。

21.在脉动磁场作用下的单相异步电动机是没有启动能力，所以为了解决这一22.23.24.速系统。

25.51.a)M L交点（即拖动系统的平衡点）；b)当转速大于平衡点所对应的转速时，T M＜T L，即若干扰使转速上升，当干扰消除后应有T M－T L＜０。

而当转速小于平衡点所对应的转速时，T M＞T L，即若干扰使转速下降，当干扰消除后应有T M－T L＞０。

2.请解释机电传动系统稳定运行的含义。

a)是系统应能以一定速度匀速运转b)是系统受某种外部干扰作用（如电压波动、负责转矩波动等）而使运行速度稍有变化时，应保证在干扰消除后系统能恢复到原来的运行速度。

3.请简述并励发电机电压能建立的条件。

a)b)c)4.a)b)5.a)b)c)6.a7.对电动机的启动有哪些主要要求？(1)启动转矩大，电流小(2)平滑，安全可靠(3)简单方便，功耗小8.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T L=0和T L=T N两种情况加以说明）？a) T L =0时飞车(b)T L =T N 时电枢电流很大。

9. 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)10. a)b)11. (a)12. a)b)载转速之比，即0/n n S ∆=c) D 与S 之间是相互关联的，调速范围是指在最低转速时还能满足给定静差率要求的转速可调范围；对静差率要求越小，允许的调速范围也越小。

13. 在电动机控制线路中，已装有接触器，为什么还要装电源开关？它们的作用有何不同？答：电源开关如铁壳开关、自动空气开关一般不适宜用来频繁操作和远距离控制，而一般的电动机控制都有这方面的要求。

交流接触器适用于频繁地遥控接通或断开交流主电路，它具有一般电源所不能实现的遥控功能，并具有操作频率高、工作可靠和性能稳定等优点。

但交流接触器保护功能较差，不具备过载、短路等保护功能，而这些功能又是通常电动机控制回路所必须的。

一般电源开关，16.答：18.答：1应）电势方程式： 电动机：通电导体在磁场中要受到电磁力（矩）的作用。

因此只要电枢绕组里有电流（外电源提供或感应电流），在磁场中就会受到电磁力的作用。

转矩方程式： nK E e φ=at IK T φ=2、三相异步电动机工作原理定子线圈通三相交流电→产生旋转磁场→相当于转子切割磁力线运动→在转子回路中产生感应电流(右手定则)→带电导体在旋转磁场中受到电磁力(左手定则)→产生电磁转矩→使转子转动(方向与旋转磁场同向)→电动机转动.3、自耦变压器降压启动特点：相对于Y—△降压启动1）K245矩的存在．可使转子迅速停止转动，保证了不会存在“自转”现象。

6、电器是指：①能根据特定的信号和要求②自动或手动地接通或断开电路③断续或连续地改变电路参数④实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换、调节的电气设备。

7、常用的灭弧方法有:①双断口灭弧；②磁吹灭弧；③金属栅片灭弧。

8、接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载的主电路，实现远距离自动控制的电器元件。

接触器还具有失压（或欠压）保护功能。

9、中间继电器在选用中间继电器时，主要考虑电压等级和触点数目。

10、热继电器是利用电流的热效应原理来工作的保护电器11、逆变器分有源逆变器和无源逆变器：有源逆变——交流侧和电网连结。

有13、?/2<?<?（1（314PI放大15、错齿是使步进电机旋转的根本原因。

16、步进电动机是一种将电脉冲信号转换成机械位移的机电执行元件。

17、由一个通电状态改变到下一个通电状态时，电动机转子所转过的角度称为步距角。

18、稳定运行的充要条件是：1）生产机械的机械特性曲线与电动机的机械特性曲线有交点；2）在平衡点对应的转速之上应保证TM<TL ;在平衡点对应的转速之下应保证TM>TL 。

2.1从运动方程式怎样看出系统是加速的、减速的、稳定的和静止的各种工作状态？速2.32.42.9 答：恒转矩型、泵类、直线型、恒功率型。

2.10反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别，各有什么特点？答：反抗性恒转矩负载恒与运动方向相反。

位能性恒转矩负载作用方向恒定，与运动方向无关。

2.11在题2.11图中，曲线1和2分别为电动机 和负载的机械特性，试判断哪dt d JT T L M ω=-些是系统的稳定平衡点？哪些不是？哪些量要发生变化？答：不能。

因为，常数=TL=T=KtφIa。

但Ia并不是始终不变。

因U=E+Ia（Ra+Rad），Rad↑，Ia↓，T↓，n↓，Ia↑，T↑，T=KtφIa=TL=常数。

转速n与电动机的电动势都发生改变。

3.4一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，电枢反电势将如何变化？是大于、小于还是等于E1？答：因为 当Φ↓时，→Ia ↑3.13 和＝0，E ＝0），0，系仍不大，UN ≈0，所以Ia 当Ra 上，产生很大的Ia （(10~20)IN ），但因为Φ≈0，所以T ＝Kt ΦIa 并不大，因为TL=TN ，所以系统无法启动。

当电动机运行在额定转速下，T ＝Kt ΦNIaN=TL ＝TN ，n ＝nN ，此时断开励磁，Φ≈0，虽然仍有n ＝nN ，但E ≈0，根据UN=E+IaRa 知，UN 全加在电阻Ra 上，产生很大的Ia ，但因为Φ≈0，所以T ＝Kt ΦIa 并不大，因为TL=TN ，所常数==Φ=L a t T I K T以T＜TL，系统逐渐减速到停车。

3.15一台直流他励电动机，其额定数据如下：PN=2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min,ηN=0.8,Ra=0.4Ω,Rf=82.7Ω。

试求：①额定电枢电流IaN;PN=UNIaNηN⑦如果要是启动电流不超过额定电流的2倍，求启动电阻为多少欧？此时启动转矩又为多少？启动电阻：2IN=UN/(Ra+Rst)Rst=1.8Ω启动转矩：Keφ=(UN-INRa)/nN=0.0667T=KtφIa=9.55×0.0667×50=31.8Nm3.16直流电机用电枢电路串电阻的办法启动时，为什么要逐渐切除启动电阻？切除太快，会带来什么后果？答：见书上图 3.23。

如果只一段启动电阻，当启动后，把电阻一下切除，则电流会超过2IN，冲击大。

所以应采用逐级切除电阻办法，切除太快，也会产3.173.19相反。

3.20许会上升，特性硬度小，稳定性差，电阻消耗全部能量。

能耗制动：用于迅速准确停车及恒速下放重物，电阻消耗全部能量。

3.21一台直流他励电动机拖动一台卷扬机构，在电动机拖动重物匀速上升时将电枢电源突然反接，试利用机械特性从机电过程上说明：（1）从反接开始到系统达到新的稳定平衡状态之间，电动机经历了几种运行状态？最后在什么状态下建立系统新的稳定平衡点？（2）各种状态下转速变化的机电过程怎样？答：（1）经历反接制动、反向电动、反向回馈制动，最后在反向回馈制动运行状态下建立系统新的稳定平衡点。

（2）当电压反向时，n 不变，电压平衡方程式：－Un=0； n ↓； →Ia=0，T ＝0 动。

e 点，5.1 答：5.4 当三相异步电动机的负载增加时，为什么定子电流会随转子电流的增加而增加？答：当负载增加时，转子电流增加；因为转子相当于变压器的副边，而定子相当于变压器的原边，所以当转子电流增加时，定子电流也会增加。

0n5.5三相异步电动机带动一定的负载运行时，若电源电a 压降低了，此时电动机的转矩、电流及转速有无变化？如何变化？时，②求n0,p,SN,TN,Tst,Tmax和Ist；③额定负载时电动机的输入功率是多少？线电压为380V时，三相定子绕组应为Y型接法.TN=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8NmTst/TN=2Tst=2*29.8=59.6NmTmax/TN=2.0Tmax=59.6NmIst/IN=6.5Ist=46.8A一般nN=(0.94-0.98)n0n0=nN/0.96=1000r/minSN=(n0-nN)/n0=(1000-960)/1000=0.04P=60f/n0=60*50/1000=3②欲采用Y-△换接启动,当负载转矩为0.45TN和0.35TN两种情况下,电动机能否启动？TstY=Tst△/3=1.2×TN/3=0.4TN当负载转矩为0.45TN时电动机不能启动当负载转矩为0.35TN时电动机能启动③若采用自耦变压器降压启动，设降压比为0.64，求电源线路中通过的启动电流和电动机的启动转矩。

IN=PN/√3UNηNcosφN=40000/（1.732×380×0.9×0.9）=75AIst/IN=6.5Ist=IN×6.5=487.5A5.15可靠，5.16在调速过程中，无论速度高低，当电动机电流保持不变时，功率也不变，叫恒功率调速。

5.17异步电动机变极调速的可能性和原理是什么？其接线图是怎样的？假设将一个线圈组集中起来用一个线圈表示，但绕组双速电动机的定子每组绕组由两各项等闲圈的半绕组组成。

半绕组串联电流相同，当两个半绕组并联时电流相反。

他们分别代表两中极对数。

可见改变极对数的关键在于使每相定子绕组中一般绕组内的电流改变方向。

即改变定子绕组的接线方式来实现。

AXAX改变即对数调速的原理5.255.30流，电流在磁场中产生电磁力和电磁转矩，由此产生转速。

5.31一般情况下，同步电动机为什么要采用异步启动法？答：定子通三相电后，立即产生n0，很快，而转子n=0，有惯性，当S0吸引N，N0吸引S时，转子有转动趋势，但还没等转起来，S0对S，N0对N又排斥，这样一吸一斥，转子始终转不起来，所以要用异步启动法。