机电传动控制复习题及参考答案

中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案机电传动与控制一、填空题：1.直流电动机常用的调速方法有 、 和 。

2.三相笼式异步电动机的启动方法有 和 。

3.电气控制系统中常设的保护环节有短路保护、弱励磁保护、 、 和 。

4.三相鼠笼式异步电动机常用的调速方法有 和 。

5.他励直流电动机的三种调速方法中，调速时机械特性变软的是 。

调速时机械特性不变的是 调速。

6.晶闸管的几个主要参数是 、 、额定通态平均电流T I 和维持电流H I 。

7.直流调速系统中，电流截止负反馈环节的作用是 。

8.三相鼠笼式异步电动机的降压启动方法有 、 和自耦变压器启动。

9.生产机械对电动机调速系统提出的主要静态技术指标有 、 和平滑性。

10.晶闸管可控整流电路的负载常有电阻性、 和 。

11.三相绕线式异步电动机常用 进行启动和调速，也可以用 进行启动。

12.三相鼠笼式异步电动机的电气停转方法有 和 。

13.在直流电动机的双闭环无静差调速系统中，转速环的作用主要是 。

电流环的作用主要是 。

14.直流他励电动机可采用 启动或降压启动，目的都是为了 。

15.为了改变三相交流异步电动机的旋转方向，只要 即可。

16.无静差闭环调速系统，PI 调节器中积分环节的作用是 。

17.交流电动机变频调速的特点有 ，在恒转矩的变频调速系统中，常保持 为定值。

18.就一台直流电动机开环、有静差闭环、无静差闭环调速系统三者的静特性而言，机械特性最硬的是 ，最软的是 。

19.带电阻性负载的单相半波可控整流电路中，控制角α的移相范围是 ，控制角α和导通角β的关系式是 。

20.交流异步电动机采用调压调速时，采用转速负反馈闭环系统，可以 。

21.电动机的短路保护和长期保护不同，前者是 ，后者是 。

二、单项选择题：1.电源线电压为380V ，三相笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为380V ，能否采用星形——三角形启动？ （ ）A.不能B.能2.直流电器的线圈能否串联使用？ （ ）A.不能B.能3.直流电动机调速系统，若想采用恒转矩调速，则可改变 （ ）A.e KB.ΦC.U4.三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 （ ）A.增大B.减少C.等于零5.试说明下图情况下，系统的运行状态是（）A.加速B.减速C.匀速6.交流电器的线圈能否接入与其额定电压相等的直流电源使用？（）A.不能B.能7.直流电动机调速系统，若想采用恒功率调速，则可改变（）A.eK B. C.U8.三相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（）A.大B.小C.相同9.三相异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，这时电动机的转矩会（）A.增大B.减少C.不变10.三相异步电动机中断了一根电源线后，能否启动？（）A.能B.不能11.交流电器的线圈能否串联使用？（）A.不能B.能12.电源线电压为380V，三相笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为380V，能否采用星形——三角形启动？（）A.不能B.能13.三相异步电动机在运行中断了一根电源线下，则电动机的转速（）A.增大B.减少C.停转14.下图中，1、2分别为电动机和负载的机械特性，系统是否具有运行的稳定平衡点（）A.有B.没有15.直流电器的线圈能否接入与其额定电压相等的交流电源使用？（）A.不能B.能16.一台直流他励电动机在稳定运行时，如果负载转矩LT＝常数，外加电压和电枢电路中的电阻不变，问：减弱励磁使转速上升到新的稳定值后，电枢反电势会（）A.增大B.减少C.不变17.三相异步电动机带一定负载运行时，若电源电压降低了，则电动机的转速（）A.增大B.减少C.不变18.交流变频调速系统中采用的逆变器属于（）A.无源逆变B.有源逆变19.直流电机的有源逆变电路，在逆变状态下时，电机工作于（）A.电动状态B.发电状态M LT M T Ln20.一台他励直流电动机拖动恒转矩负载，当电枢电压或电枢附加电阻改变时，能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小？ （ ）A.能B.不能21.有源逆变电路，主要用于 （ ）A.直流电动机的可逆调速B.交流电动机的变频调速22.相对于开环系统，闭环调速可使系统的机械特性变硬，调速范围 （ ）A.扩大B.减小C.不变23.绕线式异步电动机采用串电阻启动时，可 （ ）A.增大启动转矩，同时降低启动电流B.通过增大启动电流以增大启动转矩24.他励直流电动机的三种调速方法中。

在额定转速以上采用 （ ）A.调压调速B.调磁调速C. 串电阻调速25.三相异步电动机运行中断了一根电源线下，能否继续转动？ （ ）A.能B.不能三、问答题：1.定性绘制线绕式异步电动机转子电路串电阻时的人为机械特性曲线，并说明线绕式异步电动机转子电路串电阻启动时的特点。

2.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N L L T T T ==和0两种情况加以说明）？3.三相交流异步电动机为什么不运行在Tmax 或接近Tmax 的情况下？四、计算题：已知一台他励直流电动机的技术数据为：P N =22KW ，U N =220V ，I N =115A ，n N =1500r/min ，电枢电路固有电阻Ra=0.1Ω，电动机拖动恒转矩负载。

1）计算其固有机械特性并绘出该曲线；2）要求得到900r/min 的运行速度，采用降压调速的方式，电枢电压应降至多少伏？五、设计题：一台设备由三台三相交流异步电动机驱动，其中一泵（1M ）向两处（2M 、3M ）提供冷却用水。

试采用继电器−接触器设计该控制电路，要求：1）只要2M 、3M 中有一处启动，则1M 必须立即启动；2）1M 可以单独启动；3）2M 、3M 分别可以单独停止；4）2M 可以正、反转；5）可以同时停止。

（本题只要求绘出控制电路，请对设计电路作一定的文字说明）LL L 六、分析题：试分析交流电动机能耗制动（主电路和控制电路）的工作原理。

SB3FR参考答案一、填空题：1．改变电枢电路外串电阻、改变电枢电压、改变主磁通2．全压启动 降压启动3．过电流保护 长期过载保护 零电压与欠电压保护4．变极对数调速 变频调速5．调磁调速和电枢电路外串电阻调速 调压调速6．断态重复峰值电压DRM U 反向重复峰值电压RRM U7．在过载时，使电动机的转速迅速下降为零，电流不再增大——即实现过载保护。

8．定子串电阻启动 星形——三角形启动9．调速范围 静差度10．电感性 反电势11．电阻器 频敏电阻器12．反接制动 能耗制动13. 实现自动调速 实现最佳过渡过程及过载保护14．电枢电路串电阻 降低启动电流15．将定子绕组接到电源的三根导线中的任意两根对调16．消除偏差，实现无静差调速，以获得较高的静态精度17. 可连续调速,速度近似与电源频率成正比,调速范围大,负载能力和机械特性硬度都不变,效率高。

U/f18．无静差闭环调速系统 开环调速系统19．π~0 πβα=+20．既保证低速时的机械特性硬度，又保证一定的负载能力21．短路电流（很大）流过时，立即使电动机与电源断开。

指电动机带有比额定负载稍高的负载长期运行时，会导致过热温度升高，必须给予的保护。

二、单项选择题：1．B 2．B 3．C 4．A 5．B 6．A 7．B 8．C 9．C 10．B 11．A 12．A 13．B 14．A15．A 16．B 17．B 18．B 19．B 20．B 21．A 22．A 23．A 24．B 25．A三、问答题：1.线绕式异步电动机转子电路串电阻启动时，启动电流较小，且转子电路的功率因数（222222cos X R R +=ϕ）提高，所以启动转矩（22cos ϕI K T t Φ=）较大。

2.直流他励电动机启动时，若忘了先合上励磁绕组的电源开关就把电枢电源接通：当T L =0时：由于剩磁的作用，电磁转矩a t I K T Φ=不为0，电动机能启动。

但由于T K K R K U n t e a e 2Φ-Φ=，所以很小的剩磁Φ会导致转速非常大，出现”飞车“。

当T L =T N 时：由于剩磁Φ很小，导致电磁转矩a t I K T Φ=很小，电动机不能启动，且会出现电流很大而严重过载。

3.若运行在Tmax 或接近Tmax 的情况下：(1)当负载波动稍有增加时，易导致T L >T max ，使电动机带不动负载，出现停转。

(2)当电网电压波动稍有减少时，将使电动机转速下降，转差率增大，电流增加，引起电动机发热甚至烧坏。

(3)当电网电压波动时，由于T max ∝U 2，使T max 下降较严重，严重时，导致T L >T max 使电动机带不动负载，出现停转。

四、计算题：1)额定转矩T N ：)(1401500102255.955.93m N n P T N N N ⋅=⨯⨯== 139.015001.0115220=⨯-=-=ΦN a N N n R I U Ke 理想空载转速n 0：min)/(1583139.02200r K U n e N ==Φ= 由（0，n 0）和（T N ，n N ）两点可作出固有特性曲线（略）。

2)转速计算公式：n n T K K R K U n t e a e ∆-=Φ-Φ=02 可见对恒转矩负载，降压调速时，n ∆不变，设降压到U 3, 理想空载转速为n 03，则：9001500158303-=-n m in)/(98303r n =由0n ∝U ， 得32209831583U = U 3=136.6(V)五、设计题：六、分析题：SB1——启动按钮SB1，SB1——制动按钮 SB3——急停按钮。

按下制动按钮SB2，KM1断电，定子绕组从三相电源断开。

同时KM2得电，直流电接入定子绕组，电动机内部建立一个固定不变的磁场，由于惯性，转子继续旋转，转子导体内产生感应电势和电流，该电流与恒定磁场相互作用产生与转动方向相反的制动转矩，开始制动。

KM2得电后，时间继电器KT得电，当电动机转速接近为零时，KT的得电延时断开触点断开，使KM2断电，切断直流电源，以免烧坏定子绕组，制动结束。

且KM2的常开触点使时间继电器KT断电。

图中KM1、 KM2的常闭触点实现互锁，保证KM2、KM3不同时通电，以保证启动和制动线路不同时接通。

FR实现长期过载保护，FU1、FU2实现短路保护，。