机电传动与控制期末考提纲

东莞理工学院（本科）期末考试参考试题库
2015--2016学年第一学期
《机电传动与控制》
开课单位：机械工程学院，考试形式：闭卷，允许带计算器、绘图仪器入场
题序一二三四五六七八总分
得分
评卷人
一、填空题(每空1分，共10分)：
考查范围：考察机电传动动力学，直流，交流，控制电机的基础知识
1、机电传动系统的两种运动状态分别为稳态和动态。

2、直流电动机由定子和转子（又称电枢）两个主要部分组成
3、他励直流电动机的启动方法有三种：直接启动、降压启动、逐级切除启动电阻启动。

4、他励直流电动机恒转矩调速的方法有__调压调速、和串电阻调速、,恒功率调速的方法
有改变主磁通调速。

5、他励直流电动机高速下放重物,应用____反馈制动___________制动,低速下放重物,应用_ 倒拉反接制动和能耗制动_制动。

6、他励直流电动机带负载运行时,若增大负载转矩,电动机的转速将___减小_____________。

7、欲改变直流电动机的转向,可以__改变电枢电压极性_____或__改变励磁电压极性_____。

8、生产机械中利用接触器、继电器实现自动控制的基本控制方法分别有电流、速度、行
程、时间。

9、单相绕组流过单相交流时,产生的磁场是__脉动____磁场,三相对称绕组流过三相对称交
流电流时,产生的磁场是_____旋转_____磁场.
10、一个脉动磁场可以分解为两个转向_____现反______,转速__相同________,大小_____
相等_____的旋转磁场。

11、三相异步电动机的调速方法有降压调速、转子回路串接电阻调速、改变极对
数调速、和变频调速。

12、直流电动机需要用欠电流继电器保护，用于“失磁”保护，防止发生飞车现象。

13、机电传动控制系统从组成原理上分为开环系统和闭环系统。

14. 生产机械的机械特性大体可归纳为恒转矩型机械特性、通风机型机械特性、
直线型机械特性和恒功率型机械特性等四类。

其中恒转矩型负载又包含摩擦性
恒转矩负载和位能性恒转矩负载两种不同的机械特性
15.直流他励式电动机的调速方法有电枢回路串接电阻、改变电枢电压和改变主磁
通等三种。

16.交流测速发电机的主要技术指标有剩余电压、线性误差、相位误差和输出斜率等。

17.通常使用的步进电动机有反应式、永磁式和永磁感应子式等旋转型步进电动机。

18.直流发电机按励磁方式可分为他励发电机和自励发电机两类。

自励发电机又分为并励发电机、串励发电机和复励发电机等三种。

19.步进电动机的主要技术指标和运行特性有步距角、静态步距误差、最大静转矩、矩频特性、起动频率和连续运行频率。

20．直线感应电动机在结构上主要有次级和初级两部分组成。

21．三相笼型异步电动机一般有全压起动和减压起动两种方式。

22．常用的减压起动有定子串电阻、星形-三角形换接、自耦变压器及延边三角形起动。

23．三相笼型异步电动机制动方法有机械制动和电气制动两大类。

24．三相笼型异步电动机电气制动方法有反接制动和能耗制动两大类。

25．反接制动是利用改变电动机电源的相序，使定子绕组产生相反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩的一种制动方法。

26．所谓能耗制动，就是在电动机脱离三相电源之后，定子绕组上加一个直流电压，利用转子感应电流与静止磁场的作用以达到制动的目的。

27．电气控制系统中常用的保护环节有短路保护、过载保护、零电压及欠电压保护及弱磁保护等。

28．三相异步电动机根据转子绕组的结构型式分为鼠笼式转子和绕线式转子电动机。

29．三相异步电动机主要由定子(静止部分) 和转子(旋转部分)两部分组成。

30．异步电动机转子旋转方向总是与旋转磁场的方向相同。

31．旋转磁场的旋转方向与三相电源的相序一致。

要使旋转磁场反转，只要把接到定子绕组上的任意两根电源线对调即可实现。

32．一台在工频电源作用下的两极三相异步电动机，其旋转磁场的转速为3000 r/min，当磁极对数P=2或3时，旋转磁场的转速为1500或 1000 r/min。

33．所谓转差率，就是转速差与同步转速的比值，其数学表达为s=(n1-n)/n1 。

34．异步电动机的转子转速总是低于同步转速。

35．一台四级异步电动机，通入工频三相交流电，若转差率S=4%，则电动机的转速为 1440 r/min，同步转速为1500 r/min。

36．三相鼠笼式异步电动机稳定运行时，如果负载加重，则电动机转速降低，而电磁转矩将增大，直到转矩平衡，电动机将以较低的转速重新稳定运行。

如果阻力矩超过最大转矩，则电动机的转速将很快下降，直到停止运行。

37．直流电动机按照主磁极绕组（又称励磁绕组）与电枢绕组连接方式的不同可分为并励式、串励式、他励式、复励式。

38．若三相笼式异步电动机铭牌上电压为380V/220V，当电源电压为380V，定子绕组应接成Y 形；当电源电压为220V时，定子绕组应接成△形。

39．一台三相交流电机通入三相对称电流后产生的磁势具有幅值大小不变及旋转速度为60f1/p r/min的特点。

40．常用于机械设备的电气工程图有三种：电气原理图、电器元件布置图和电器元件接线图。

其中，电气原理图一般分主电路、控制电路两部分画出，当电路图垂直布置时，电源线应水平（垂直/水平）画，其它电路水平画,控制电路的耗能元件画在电路的下端。

41．笼型异步电动机降压起动常用的方法有定子串电阻降压起动、星形—三角形降压起动和
自耦变压器降压起动。

42．机床电气控制中常用的制动方法有电气制动和能耗制动。

43．电气控制中“停止”和“急停”按钮的颜色必须为红色，起动按钮的颜色为绿色。

44．继电器是根据某种输入信号接通或断开小电流控制电路，实现远距离自动控制和保护的自动控制电器。

45．时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理实现触头延时接通和断开的自动控制电器。

46．热继电器是利用电流的热效应原理实现电动机的过载保护，具有反时限保护特性。

47．速度继电器主要用于笼型异步电动机的反接制动控制，主要由转子、定子和触头三部分组成。

48．电弧是一种气体放电现象，电弧的存在既妨碍了电路及时可靠的分断，又使触头受到磨损。

低压电器中常用的灭弧方法有电动力灭弧、磁吹灭弧、栅片灭弧和灭弧罩灭弧等。

二、单项选择题（每题1分，共20分）
考察机电传动动力学，直流，交流，控制电机的基础的应用
1、一台他励直流电动机额定电压为220V,拖动恒转矩负载稳定运行在某一转速上,电枢电流为28A,今将电压降低到110V而每极磁通保持不变,则稳定以后的电枢电流等于（）
A.14A
B.28A
C.56A
2、直流电动机的额定功率是指（）
A.额定运行时电机输入的电功率
B.额定运行时电动机轴上输出的机械功率
C.额定运行时的电磁功率
3、他励直流电动机的励磁和负载转矩不变时,降低电源电压,电动机的转速将（）
A. 上升
B.不变
C.下降
4、直流发电机电枢导体中的电流是（）
A.直流电
B.交流电
C.脉动电流
5、直流发电机的电磁转矩与转速的方向（）
A.相同
B.相反
C.无关
6、一台直流电动机在额定电压下空载起动,和在额定电压下半载起动,两种情况下的合闸瞬时起动电流的关系（）
A.前者小于后者
B.两者相等
C.后者小于前者
7、一台他励直流电动机，在稳态运行时，电枢反电动势为E A，如果负载转矩为常数，外加电压和电枢回路的电阻均不变，减弱磁场使转速使转速上升到新的稳态后，电枢反电动势将（）
A.大于E A
B.小于E A
C.等于E A
8、一台直流电动机一般采用降压或电枢电路串电阻启动，目的是（）
A. 减小启动载荷
B.减小启动电流
C.增大启动电流
D.加快启动过程
9、在控制电路中，接触器、继电器线圈能否串连连接？（ ）
A.能
B.不能
C.无关系
10、在直流电动机晶闸管－电动机的有静差调速系统中，在给定电压一定时，闭环系统的调速范围是开环系统调速范围的（ ）
A.（1＋K ）倍
B.K +11倍
C.K 倍
D.K
1倍
11、如图所示，判断哪组是正确的。

（a ）L M T T > (b) L M T T = (c) L M T T <
A ：图（a ）M T 为正，是拖动转矩，加速状态
B ：图（b ）M T =L T ，匀速状态
C ：图（c ）M T 为正，L T 为负，减速状态
12、关于交流电动机调速方法正确的有：
A ：变频调速；
B ：改变磁通调速；
C ：改变转差率调速；
D ：定子串电阻调速。

13、延时闭合的动合触点是：
A B C D
14、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 ：减少；
B ：增加；
C ：等于零。

15、三相鼠笼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 ：相同； B ：大； C ：小。

16、如下图所示，曲线1和曲线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？
A ：能；
B ：不能；
C ：不能确定
17．直流发电机E 与Ia 的方向：
A 相同；
B 相反；
C 不一定。

18．恒功率型机械特性为负载转矩与转速成：
A 正比;
B 反比。

19、有一台三相异步电动机，正常运行时为∆接法，在额定电压下启动，其
N st T T 2.1=，若采用∆-Y 换接启动，试问当负载转矩N L T T %35=，电动机能否启动？ A ：能； B ：不能； C ：不能确定
20．三相异步电动机的何种制动又叫发电制动。

A 反接制动；
B 反馈制动；
C 能耗制动。

21．晶体管直流脉宽调速系统比晶闸管直流调速系统动态响应速度：
A 高；
B 低；
C 一样。

22．反应式步进电机的基本结构是：
A 定子和转子均有绕组；
B 定子有绕组，转子无绕组；
C 定子无绕组，转子有绕组。

23、集中控制台一般放在离机床较远的地方，可以在控制台也可以在机床现场进行操作，实现的控制是： （ ）
A ：集中控制
B ：分散控制
C ：联合控制
D ：点动控制
24、直流电动机当电枢回路中串接电阻后，其固有的机械特性曲线是：
A ：由（0，no ）出发的一簇向下倾斜的直线；
B ：一簇平行于固有特性曲线的人为特性曲线；
C ：；由（0，no ）出发的一簇向上倾斜的直线；
D ：不确定；
25、下列方法中哪一个不是消除交流伺服电动机“自转”的方法：
A ：增大转子转动惯量；
B ：增大转子电阻；
C ：减小转子转动惯量；
26.三相异步电动机旋转磁场的转速是（ B ）
A 额定转速
B 同步转速
27. 三相异步电动机在正常工作时,转子的转速总是( B ）
A 大于同步转速
B 小于同步转速
C 等于同步转速
28. 一台三相异步电动机铭牌上标明额定转速nN=960/min,电源频率f=50Hz,则该电动机的磁极数为 （ C ）
A 2极
B 4极
C 6极
D 8极
29. 一般三相异步电动机旋转磁场的旋转方向是三相电源的（ B ）
A相位 B相序 C频率 D电压值
30. 在电源电压和频率一定的条件下,三相异步电动机从启动到稳定运行整个过程中,它的电磁转矩T与转子电流I2,转子功率因数COSφ2的关系，准确的说法应是（ C ）
A T随着I2的增大而增大
B T随着COSφ2的增大而增大
C T随着I2COSφ2的增大而增大
31. 三相异步电动机启动的必要条件是（ B ）
A Tst>Tm
B Tst>TL
C Tst>TN
D Tst=TN
32. 三相异步电动机铭牌上的功率因数COSφ是指下列哪种电压与电流之间相位差的余弦值 ( B )
A 额定工况下定子线电压与线电流
B 额定工况下定子相电压与相电流
C 额定工况下转子相电压与相电流
33. 电动机等速运转的条件是 ( D )
A T>TL
B T<TL
C T>TN
D T=TL
34. 某三相鼠龙式异步电动机的额定电压为380/220V,接法为Y/r,如果电源电压为380V,则电动机定子绕组应采用 ( A )
A 星形接法
B 三角形接法
C 前两者均可
D 延边三角形
35. 三相异步电动机的电磁转矩达到最大值Tm是在（ B ）
A 启动瞬间
B 启动后某时刻
C 达到额定转速后
D 停止瞬间
36. 当电源频率和电动机的结构一定时，三相异步电动机的转矩与（ B ）
A 加在定子绕组上的电压成正比
B 加在定子绕组上的电压的平方成正比
C 所加电压无关
D 与加在定子绕组电压成反比
37. 单相异步电动机不能自行启动的原因是（ D ）
A 电源为单相
B 磁极数太少
C 电能太少
D 单相正弦电流通过定子绕组时，产生的是交流脉动磁场
三、问答题（每题10分，选3道题，共30分）
1、直流启动、制动方法、调速方法、各种调速方法有何优缺点？
2、交流启动、制动方法、调速方法、各种调速方法有何优缺点？
3、直流电机与交流电机结构和原理上有哪些差别？
4、直流交流调速方法有何异同？
5、控制电机有什么特点？有哪些类型？
6、电机的选择考虑那些因素？负载与电机如何匹配？匹配那些因素？
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四、计算题：（3道题）30分
7、旋转物体的转动惯量J和转矩T的折算（P3-4例题1-1）；
平移运动的转动惯量J和转矩T的折算（P5-6例题1-2）
8、直流电机的励磁电流、电枢电流、感应电动势、电磁转矩的计算（P25，例题2-1）
9、机电传动系统（直流）的机电时间常数T M的计算，机电时间常数影响电机的什么性
能？。

（P48，P50 ，3-6题）
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五、设计题：（1道）10分
1、三相异步电动机正反转控制电路；
2、电机的Y-△启动；
3、多台电机的顺序动作控制等。