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机电传动课后答案(第五章)

第五章

5.1 有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为50H Z，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。

n0=60f/p S=(n0-n)/ n0

=60*50/2 0.02=(1500-n)/1500

=1500r/min n=1470r/min

电动机的同步转速1500r/min.转子转速1470 r/min,

转子电流频率.f2=Sf1=0.02*50=1 H Z

5.2将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调，此电动

机是否会反转？为什么？

如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调,例如将B,C两根线对调,即使B相遇C相绕组中电流的相位对调,此时A相绕组内的电流导前于C相绕组的电流2π/3因此旋转方向也将变为A-C-B向逆时针方向旋转,与未对调的旋转方向相反. 5.3 有一台三相异步电动机，其n N=1470r/min,电源频率为50H Z。设

在额定负载下运行，试求：

①定子旋转磁场对定子的转速；

1500 r/min

②定子旋转磁场对转子的转速；

30 r/min

③转子旋转磁场对转子的转速；

30 r/min

④转子旋转磁场对定子的转速；

1500 r/min

⑤转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。

0 r/min

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？

因为负载增加n减小,转子与旋转磁场间的相对转速( n0-n)增加,转子导体被磁感线切割的速度提高,于是转子的感应电动势增加,转子电流特增加,.定子的感应电动使因为转子的电流增加而变大,所以定子的电流也随之提高.

5.5 三相异步电动机带动一定的负载运行时，若电源电压降低了，此

时电动机的转矩、电流及转速有无变化？如何变化？

若电源电压降低, 电动机的转矩减小, 电流也减小. 转速不变.

5.6 有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。

试求：①线电压为380V时，三相定子绕组应如何接法？

②求n0,p,S N,T N,T st,T max和I st；

③额定负载时电动机的输入功率是多少？

①线电压为380V时，三相定子绕组应为Y型接法.

②T N=9.55P N/n N=9.55*3000/960=29.8Nm

Tst/ T N=2 Tst=2*29.8=59.6 Nm

T max/ T N=2.0 T max=59.6 Nm

I st/I N=6.5 I st=46.8A

一般n N=(0.94-0.98)n0n0=n N/0.96=1000 r/min

S N= (n0-n N)/ n0=(1000-960)/1000=0.04

P=60f/ n0=60*50/1000=3

③η=P N/P输入

P输入=3/0.83=3.61

5.7三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的

电流会如何变化？对电动机有何影响？

电动机的电流会迅速增加,如果时间稍长电机有可能会烧毁.

5.8 三相异步电动机断了一根电源线后，为什么不能启动？而在运

行时断了一线，为什么仍能继续转动？这两种情况对电动机将产生什么影响？

三相异步电动机断了一根电源线后，转子的两个旋转磁场分别作用于转子而产生两个方向相反的转矩，而且转矩大小相等。故其作用相互抵消，合转矩为零，因而转子不能自行启动，而在运行时断了一线，仍能继续转动转动方向的转矩大于反向转矩，这两种情况都会使电动机的电流增加。

5.9 三相异步电动机在相同电源电压下，满载和空载启动时，启动

电流是否相同？启动转矩是否相同？

三相异步电动机在相同电源电压下，满载和空载启动时，启动

电流和启动转矩都相同。T st=KR2u2/(R22+X220) I=4.44f1N2/R 与U，R2，X20有关

5.10 三相异步电动机为什么不运行在T max或接近T max的情况下?

根据异步电动机的固有机械特性在T max或接近T max的情况下运行是非常不稳定的，有可能造成电动机的停转。

5.11有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下：

①当负载转矩为250N·m时，试问在U=U N和U`=0.8U N两种情

况下电动机能否启动？

T N=9.55 P N/ n N

=9.55*40000/1470

=260Nm

Tst/T N=1.2

Tst=312Nm

Tst=KR2U2/（R22+X202）

=312 Nm

312 Nm>250 Nm 所以U=U N时电动机能启动。

当U=0.8U时Tst=（0.82）KR2U2/（R22+X202）

=0.64*312

=199 Nm

Tst

②欲采用Y-△换接启动,当负载转矩为0.45 T N和0.35 T N两种情

况下, 电动机能否启动？

Tst Y=Tst△/3

=1.2* T N /3

=0.4 T N

当负载转矩为0.45 T N时电动机不能启动

当负载转矩为0.35 T N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。

I N= P N/ U NηN cosφN√3

=40000/1.732*380*0.9*0.9

=75A

I st/I N=6.5

I st=487.5A

降压比为0.64时电流=K2 I st

=0.642*487.5=200A

电动机的启动转矩T= K2 Tst=0.642312=127.8 Nm

5.12 双鼠笼式、深槽式异步电动机为什么可以改善启动性能？高转

差率鼠笼式异步电动机又是如何改善启动性能的？

因为双鼠笼式电动机的转子有两个鼠笼绕组，外层绕组的电阻系数大于内层绕组系数，在启动时S=1，f2=f，转子内外两层绕组的电抗都大大超过他们的电阻，因此，这时转子电流主要决定于转子电抗，此外外层的绕组的漏电抗小于内层绕组的漏电抗，因此外笼产生的启动转矩大，内层的启动转矩小，启动时起主要作用的是外笼。

深槽式异步电动机的启动性能得以改善的原理。是基于电流的集肤效应。处于深沟槽中得导体，可以认为是沿其高度分成很多层。各层所交链漏磁通的数量不同，底层一层最多而顶上一层最少，因此，与漏磁通相应的漏磁抗，也是底层最大而上面最小，所以相当于导体有效接面积减小，转子有效电阻增加，使启动转矩增加。

高转差率鼠笼式异步电动机转子导体电阻增大，即可以限制启动电流，又可以增大启动转矩，转子的电阻率高，使转子绕组电阻加大。

5.13线绕式异步电动机采用转子串电阻启动时，所串电阻愈大，启

动转矩是否也愈大？

线绕式异步电动机采用转子串电阻启动时，所串电阻愈大，启动转矩愈大

5.14 为什么线绕式异步电动机在转子串电阻启动时，启动电流减小

而启动转矩反而增大？

T st=KR2U2/（R22+X202）当转子的电阻适当增加时，启动转聚会增加。

5.15 异步电动机有哪几种调速方法？各种调速方法有何优缺点？

①调压调速这种办法能够无级调速，但调速范围不大

②转子电路串电阻调速这种方法简单可靠，但它是有级调速，

随着转速降低特性变软，转子电路电阻损耗与转差率成正比，

低速时损耗大。

③改变极对数调速这种方法可以获得较大的启动转矩，虽然

体积稍大，价格稍高，只能有级调速，但是结构简单，效率

高特性高，且调速时所需附加设备少。

④变频调速可以实现连续的改变电动机的转速，是一种很

好的调速方法。

5.16 什么叫恒功率调速？什么叫恒转矩调速？

恒功率调速是人为机械特性改变的条件下，功率不变。恒转矩调速是人为机械特性改变的条件下转矩不变。

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。

改变即对数调速的原理

5.18 异步电动机有哪几种制动状态？各有何特点？

异步电动机有三种反馈制动,反接制动和能耗制动

. 反馈制动当电动机的运行速度高于它的同步转速,即n1.>n0时一部电动机处于发电状态.这时转子导体切割旋转磁场的方向与电动机状态时的方向相反.电流改变了方向,电磁转矩也随之改变方向..

反接制动电源反接改变电动机的三相电源的相序,这就改变了旋转磁场的方向,电磁转矩由正变到负,这种方法容易造成反转..

倒拉制动出现在位能负载转矩超过电磁转矩时候,例如起重机放下重物时,机械特性曲线如下图,特性曲线由a到b,在降速最后电动机反转当到达d时,T=T L系统到达稳定状态,

能耗制动首先将三项交流电源断开,接着立即将一个低压直流电圆通入定子绕组.直流通过定子绕组后,在电动机内部建立了一个固定的磁场,由于旋转的转子导体内就产生感应电势和电流,该电流域恒定磁场相互作用产生作用方向与转子实际旋转方向相反的转矩,所以电动机转速迅速下降,此时运动系统储存的机械能被电动机转换成电能消耗在转子电路的电阻中.

5.19 试说明鼠笼式异步电动机定子极对数突然增加时，电动机的降

速过程。

N0=60f/p p增加定子的旋转磁场转速降低,定子的转速特随之降低.

5.20 试说明异步电动机定子相序突然改变时，电动机的降速过程。

异步电动机定子相序突然改变,就改变了旋转磁场的方向,电动机状态下的机械特性曲线就由第一象限的曲线1变成了第三象限的曲线2但由于机械惯性的原因,转速不能突变,系统运行点a只能平移到曲线2的b点,电磁转矩由正变到负,则转子将在电瓷转矩和服在转矩的共同作用下迅速减速,在从点b到点c的整个第二相限内,电磁转矩和转速方向相反,.

5.21 如图5.51所示：为什么改变QB的接通方向即可改变单相异步

电动机的旋转方向？

定子上有两个绕组AX,BY,一个是启动绕组,另一个是运行绕组, BY上串有电容.他们都镶嵌在定子铁心中,两个绕组的轴线在空间上垂直,绕组BY电路中串接有电容C,当选择合适的参数使该绕组中的电流i A在相位上超前或滞后i B,从而改变QB的接通方向即可改变单相异步电动机的旋转方向

5.22 单相罩极式异步电动机是否可以用调换电源的两根线端来使电

动机反转？为什么？

不能,因为必须调换电容器C的串联位置来实现,即改变QB的接通位置,就可以改变旋转磁场的方向,从而实现电动机的反转,. 5.23 同步电动机的工作原理与异步电机的有何不同？

异步电动机的转子没有直流电流励磁,它所需要的全部磁动势均由定子电流产生,所以一部电动机必须从三相交流电源吸取滞后电流来建立电动机运行时所需要的旋转磁场,它的功率因数总是小于1的,同步电动机所需要的磁动势由定子和转子共同产生的当外加三相交流电源的电压一定时总的磁通不变,在转子励磁绕组中通以直流电流后,同一空气隙中,又出现一个大小和极性固定,极对数与电枢旋转磁场相同的直流励磁磁场,这两个磁场的相互作用,使转子北电枢旋转磁场拖动着一同步转速一起转动.

5.24 一般情况下，同步电动机为什么要采用异步启动法？

因为转子尚未转动时,加以直流励磁,产生了旋转磁场,并以同步

转速转动,两者相吸,定子旋转磁场欲吸转子转动,但由于转子的惯性,它还没有来得及转动时旋转又到了极性相反的方向,两者又相斥,所以平均转矩为零,不能启动.

5.25 为什么可以利用同步电动机来提高电网的功率因数？

当直流励磁电流大于正常励磁电流时,电流励磁过剩,在交流方面不仅无需电源供电,而且还可以向电网发出点感性电流与电感性无功功率,正好补偿了电网附近电感性负载,的需要.使整个电网的功率因数提高.

机电传动控制课后习题答案

第二章机电传动系统的动力学基础从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。 T M-T L>0说明系统处于加速，T M-T L<0 说明系统处于减速， T M-T L=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。试列出以下几种情况下（见题图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向） T M T T M=T L T M< T L T M-T L>0说明系统处于加速。 T M-T L<0 说明系统处于减速 T M T L T M T L T M> T L T M> T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 T M T L T T L

T M= T L T M= T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？因为P= Tω,P不变ω越小T越大，ω越大T 越小。为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω，T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载？可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 在题图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些是系统的稳定平衡点？哪些不是？交点是系统的稳定平衡点. 交点是系统的平衡点交点是系统的平衡交点不是系统的平衡点

第三章为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗.. 一台直流发电机，其部分铭牌数据如下：P N =180kW, U N =230V,n N =1450r/min, η N =%，试求： ①该发电机的额定电流； ②电流保持为额定值而电压下降为100V时，原动机的输出功率（设此时η= η N ） P N =U N I N 180KW=230*I N I N =782.6A 该发电机的额定电流为782.6A P= I N 100/η N P= 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下：P N =, U N =220V, n N =1500r/min, η N =%, 试求该电机的额定电流和转矩。 P N =U N I N η N 7500W=220V*I N * I N =38.5A T N =n N = 为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？电动机在未启动前n=0,E=0,而R a 很小,所以将电动机直接接入电网并施加额定电压时,启动电流将很大.I st =U N /R a 直流串励电动机能否空载运行?为什么？串励电动机决不能空载运行,因为这时电动机转速极高,所产生的离心力足

机电传动控制试题及答案

1、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 2、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 3、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。 4、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。 5、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 6．恒功率型机械特性为负载转矩与转速成： A 正比; B 反比。 7、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 8．三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 9．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。 10、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； 11、下列方法中哪一个不是消除交流伺服电动机“自转”的方法：

(完整word版)2016机电传动控制试卷答案

2013学年第1学期机电传动与控制考试试卷一、填空题（每空1分，共20分） 1．通常电动机的铭牌上标有符号△/Y和数字220/380，前者表示定子绕组的接法__，后者表示对应于不同接法的_____线电压值__。 2．__接触器_____是一种依靠电磁力的作用使触点闭合或分离来接通和断开电动机或其它用电设备的自动电器。 3．异步电动机在一定负载稳定运行的条件下，欲得到不同的转速，其调速方法有：改变极对数、改变转差率和改变电源频率。 4．直流发电机通常按励磁方法来分类，分为___他励__、_并励_、_串励和复励___。 5．三相交流异步电动机在结构上包括三相_鼠笼式_电动机和三相_绕线式电动机。 6．机电传动系统从某一个稳定状态变化到另一个稳定状态的过程，称为_过渡过程。 7．变压变频调速适合于__基频___________以下的调速，恒压弱频调速适合于___基频 __以上的调速。、。 8．在自动控制系统中，伺服电动机是一个_执行_元件，它把接收到的_电信号_变为电机的一定转速或者角位移。 9．三相交流异步电动机和直流电动机的制动都可采用_反接____制动和__能耗__制动。 10．旋转变压器由铁芯、两个定子线圈和两个转子线圈组成，是测量_旋转角度的传感器。 11．电气线路图可分为__主电路_____和辅助电路两部分，根据需要，电气线路图包括_电气原理图______、电气安装图和_电气互连图______三种形式。 12、通常把异步电动机固有机械特性上最大电磁转矩与额定转矩之比称为电动机的过载能力系数。二．判断题（每小题2分，共20分） 1、为了消除衔铁的振动并由此产生的噪音，需要在直流电磁机构的静铁芯端面安装一个铜质的短路环。-------------------------------------------------（×） 2、直流他励电动机的制动是指电动机脱离电网，靠摩擦阻转矩消耗机械能使转速慢慢下降，直到转速为零而停车。------------------------------------------（×） 3、可以用转子串电阻的方法实现三相鼠笼交流电动机的调速。------（×）

机电传动控制复习题与答案(1)

西南科技大学成教学院德阳教学点《机电传动控制》练习题姓名：学号：班级：成绩：一、单项选择题 1．机电传动的发展大体上经历的阶段顺序是：（） A．单电机拖动、双电机拖动、成组拖动 B．成组拖动、单电机拖动、多电机拖动C．单电机拖动、多电机拖动、成组拖动 D．成组拖动、单电机拖动、网络拖动 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M >T L ，电动机旋转方向与T M 相同，转速将产生的变化是。（） A．减速 B．加速 C．匀速 D．停止 3、机电传动系统中如果T M

机电传动控制(第五版)课后习题答案

2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。拖动转矩是由电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。 TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0 说明系统处于减速，TM-TL=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。 2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？因为许多生产机械要求低转速运行，而电动机一般具有较高的额定转速。这样，电动机与生产机械之间就得装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减速装置。所以为了列出系统运动方程，必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω2 2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2比高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω，T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。 2.7 如图2.3（a）所示，电动机轴上的转动惯量J M=2.5kgm2, 转速n M=900r/min; 中间传动轴的转动惯量J L=16kgm2,转速n L=60 r/min。试求折算到电动机轴上的等效专惯量。折算到电动机轴上的等效转动惯量:j=Nm/N1=900/300=3,j1=Nm/Nl=15 J=JM+J1/j2+ JL/j12=2.5+2/9+16/225=2.79kgm2 . 2.8如图2.3（b）所示，电动机转速n M=950 r/min，齿轮减速箱的传动比J1= J2=4，卷筒直径D=0.24m,滑轮的减速比J3=2，起重负荷力 F=100N,电动机的费轮转距GD2M=1.05N m2, 齿轮，滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试球体胜速度v和折算到电动机轴上的静态转矩T L以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GD2z.。 ωM=3.14*2n/60=99.43 rad/s. 提升重物的轴上的角速度ω=ωM/j1j2j3=99.43/4*4*2=3.11rad/s v=ωD/2=0.24/2*3.11=0.373m/s T L=9.55FV/ηC n M=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM GD2Z=δGD M2+ GD L2/j L2 =1.25*1.05+100*0.242/322 =1.318NM2 2.9 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载？可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 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？反抗转矩的方向与运动方向相反,,方向发生改变时,负载转矩的方向也会随着改变,因而他总是阻碍运动的.位能转矩的作用方向恒定,与运动方向无关，它在某方向阻碍运动，而在相反方向便促使运动。第三章 3.1为什么直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？答：防止电涡流对电能的损耗.. 3.2并励直流发电机正传时可以自励，反转时能否自励？不能,因为反转起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩与磁场方向相反,这样磁场被消除,所以不能自励.

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. 5 1. 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. a 7.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）？

机电传动控制课后习题答案1

第二章机电传动系统的动力学基础 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。 T M-T L>0说明系统处于加速，T M-T L<0 说明系统处于减速， T M-T L=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。 2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向） T M T T M=T L T M< T L T M-T L>0说明系统处于加速。 T M-T L<0 说明系统处于减速 T M T L T M T L T M> T L T M> T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 T M T L T T L

T M= T L T M= T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速2.5为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？因为P= Tω,P不变ω越小T越大，ω越大T 越小。 2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω，T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。 2.9 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载？可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 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，试判断哪些是系统的稳定平衡点？哪些不是？交点是系统的稳定平衡点. 交点是系统的平衡点交点是系统的平衡交点不是系统的平衡点

第三章 3.1为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗.. 3.5 一台直流发电机，其部分铭牌数据如下：P N=180kW, U N=230V,n =1450r/min,ηN=89.5%，试求： N ①该发电机的额定电流； ②电流保持为额定值而电压下降为100V时，原动机的输出功率（设此时η =ηN） P N=U N I N 180KW=230*I N I N=782.6A 该发电机的额定电流为782.6A P= I N100/ηN P=87.4KW 3.6 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下：P N=7.5KW, U N=220V, n =1500r/min, ηN=88.5%, 试求该电机的额定电流和转矩。 N P N=U N I NηN 7500W=220V*I N*0.885 I N=38.5A T N=9.55P N/n N =47.75Nm 3.11为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？电动机在未启动前n=0,E=0,而R a很小,所以将电动机直接接入电网并施加额定电压时,启动电流将很大.I st=U N/R a 3.14直流串励电动机能否空载运行?为什么？串励电动机决不能空载运行,因为这时电动机转速极高,所产生的离心力足以

机电传动试卷及答案

精心整理，用心做精品2 北京大学2011年《机电传动控制》期末试题 A 卷一、选择题（本题共10小题,每小题2分，共20分) (从下列备选答案中选择正确答案) 1．机电传动的目的是（）。 A 、将机械能变为电能 B 、将电能变为机械能 C 、将控制信号进行转换和传递 D 、对电机进行保护 2．三相鼠笼式异步电动机在运行中断了一根电源线，则电动机的转速将（）。 A 、增加 B 、减少 C 、停转 D 、不变 3．瞬时断开的动合触点是（）。 A B C D 4．长期带额定负载运行的交流接触器，其额定电流通常选（）。 A 、小于负载额定电流 B 、等于负载额定电流本题得分

C、负载额定电流的1.3—2倍 D、愈大愈好 5．热继电器在电动机控制线路中的主要作用是实现（）。 A、过载保护 B、零压保护 C、欠压保护 D、短路保护 6．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 7．异步电动机的转矩与电源电压的关系是( )。 A、成正比 B、成反比 C、无关 D、与电压平方成正比 8．变压器与电机的铁心用硅钢片叠压而成，其主要目的（）。 A. 减少磁滞损耗 B. 减少涡流损耗 C. 减少电器噪声 D. 减少铜损 9．带有换向器装置的电机是( )。 A、交流鼠笼异步电动机 B、交流绕线式异步电动机 C、直流电动机 D、步进电动机 10．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、不确定精心整理，用心做精品3

机电传动控制考试试卷及答案

机电传动控制期末考试试卷及答案一、分析与简答题 1.请简述机电传动系统稳定运行的条件。 a)电动机的机械特性曲线n=f（T M）和生产机械的特性曲线n=f（T L）有交点（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)发电机的磁极要有剩磁； b)起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩磁磁场的方向相同； c)励磁电阻不能过大。 4.请简述电动机制动的稳定制动和过渡制动状态的共同点和不同点。 a)两种制动状态的区别在于转速是否变化 b)两种制动状态的相同点在于电动机发出的转矩与转速方向相反。 5.请简述直流他励电动机的三种制动方式的接线方法。 a)反馈制动为正常接法； b)反接制动：电源倒拉反接改变电枢电压的极性；倒拉反接制动在电枢电路内串入附加电阻； c)能耗制动将外部电枢电压降为零，并将电枢串接一个附加电阻短接。 6.为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？

因电枢加上额定电压，而电枢电阻很小，故a N ST R U I = 很大。 7. 对电动机的启动有哪些主要要求？ a) 启动转矩大，电流小 b) 平滑，安全可靠 c) 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) 依靠偏差进行调节，使被调量等于给定量（即0=?U ）的反馈控制系统，即无静差调节系统。该系统中采用比例积分调节器。 10. 什么叫调速范围？什么叫静差度？这两项静态指标之间有何关系？ a) 调速范围是指电动机在额定负载下最高转速和最低转速之比，即min max /n n D =； b) 静差率是指负载由理想空载转速到额定负载所对应的转速降落于理想空载转速之比，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。 11. 试说明图中几种情况下系统的运行状态是加速？减速？还是匀速？（图中箭头方向为转矩的实际作用方向）

机电传动控制课后习题答案

习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础 2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。 TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0 说明系统处于减速，TM-TL=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。 2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向） TM-TL>0说明系统处于加速。 TM-TL<0 说明系统处于减速系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速

系统的运动状态是减速 2.7 如图2.3（a ）所示，电动机轴上的转动惯量J M =2.5kgm 2, 转速n M =900r/min; 中间传动轴的转动惯量J L =16kgm 2,转速n L =60 r/min 。试求折算到电动机轴上的等效专惯量。折算到电动机轴上的等效转动惯量:j=Nm/N1=900/300=3 ,j1=Nm/Nl=15 J=JM+J1/j 2+ JL/j12=2.5+2/9+16/225=2.79kgm 2 . 2.8 如图2.3（b ）所示，电动机转速n M =950 r/min ，齿轮减速箱的传动比J 1= J 2=4，卷筒直径D=0.24m,滑轮的减速比J 3=2，起重负荷力 F=100N,电动机的费轮转距GD 2M =1.05N m 2, 齿轮，滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试球体胜速度v 和折算到电动机轴上的静态转矩T L 以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GD 2z.。 ωM =3.14*2n/60=99.43 rad/s. 提升重物的轴上的角速度ω=ωM /j 1j 2j 3=99.43/4*4*2=3.11rad/s v=ωD/2=0.24/2*3.11=0.373m/s T L =9.55FV/ηC n M =9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM GD 2Z =δGD M 2+ GD L 2/j L 2 =1.25*1.05+100*0.242/322 =1.318NM 2

机电传动与控制—考试题库及答案

------单选通常应用到拖动系统需要迅速而准确地停车及卷扬机重物的恒速下放的场合的制动形式是收藏 A. 反馈制动 B. 再生制动 C. 能耗制动 D. 反接制动回答错误!正确答案： C 广泛应用于洗衣机、电风扇等设备上的电动机形式为收藏 A. 同步电动机 B. 三相线绕式异步电动机 C. 单相异步电动机 D. 三相鼠笼式异步电动机回答错误!正确答案： C 下列叙述正确的是收藏 A. 步进电动机的机构形式繁多，工作原理也各不相同 B. 步进电动机结构与一般的旋转电动机不同，没有定子和转子的分别 C. 步进电动机不能把电脉冲信号转换为直线位移 D. 步进电动机是一种将电脉冲信号转换为相应的角位移或直线位移的机电执行元件回答错误!正确答案： D 当晶闸管元件阳极与阴极之间加上多大的直流电压时，能使元件导通的控制极最小电流（电压）称为触发电流（电压）收藏 A. 3V B. 5V C. 10V D. 6V 回答错误!正确答案： D

关于步进电动机通电方式中，“拍”的描述正确的是收藏 A. 步进电动机每一拍只能有一相电源通电 B. 步进电动机的拍数就是其电源相数 C. 若为三相步进电动机，从一相通电，切换到另一项通电，即为一拍 D. 步进电动机从一种通电状态转换到另一种通电状态就叫做一“拍” 回答错误!正确答案： D 用拖动转矩Tm、制动转矩TL和动态转矩Td表示的转矩平衡方程式可以写为收藏 A. Tm－TL ＝ Td B. Td－TL ＝ Tm C. Tm+ TL ＝ Td D. Td +Tm ＝ TL 回答错误!正确答案： A 下列关于机电传动系统中的负载转矩TL的描述正确的是收藏 A. 假定电动机某一转动方向为正，负载转矩TL与转速n的方向一致时为正向 B. 假定电动机某一转动方向为正，负载转矩TL与转速n的方向相反时为正向 C. 若TL与n符号相同，则表示TL的作用方向与n相反，TL为拖动转矩 D. 若TL与n符号相反，则表示TL的作用方向与n相同，TL为制动转矩回答错误!正确答案： B 为了实现生产设备的多点控制，接线的组成原则是收藏 A. 各启动按钮的常开触点并联，各停止按钮的常闭触点串联 B. 各启动按钮的常开触点串联，各停止按钮的常闭触点并联 C. 各启动按钮的常开触点串联，各停止按钮的常闭触点串联 D. 各启动按钮的常开触点并联，各停止按钮的常闭触点并联回答错误!正确答案： A 下面那种情况下，可能会发生飞车事故，需要设定相应的保护装置收藏

机电传动课后习题答案

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？答：运动方程式： Td>0时：系统加速； Td=0 时：系统稳速；Td<0时，系统减速或反向加速2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向） 2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？答：在多轴拖动系统情况下，为了列出这个系统运动方程，必须先把各传动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量都折算到电动机轴上。由于负载转矩是静态转矩，所以可根据静态时功率守恒原则进行折算。由于转动惯量和飞轮转矩与运动系统动能有关，所以可根据动能守恒原则进行折算。 2.9 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载？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，试判断在交点转速以上有：TMTL 交点是系统的稳定平衡点交点是系统的稳定平衡点 T M T L 2 1 o T n (a) T L T M 1 T n o 2 (b) dt d J T T L M ω = - d L M T T T= -

在交点转速以上有：TM

机电传动控制模拟试题及答案

一、简答填空题（每题3分，共30分） 1) 为什么在一个机电传动系统中低速轴的转矩大？高速轴的转矩小？答：功率一定下有大小小大＝ωωT T P = 2) 降低电源电压调速的他励直流电动机带额定转矩运行时，不论转速高低，电枢电流N a I I =。是否正确或无法确定（ A ）。 A ：正确； B ：不正确； C ：无法确定。 3) 忽略空载损耗，拖动恒转矩负载运行的三相异步电动机，其kW P r n N o 5.7m in /1500==，，若运行时转速min /1440r n N =,则输出转矩=N T 49.74Nm ？转差率S ＝ 0.04 ？ 4) 三相异步电动机定子绕组接法为 ? ，才有可能采用?-Y 起动。 5) 已知一台三相异步电动机的额定功率kW P N 10=，额定电压V U N 380=，额定转速 min /1450r n o =，求其额定驱动转矩为多少？答：Nm T N 86.651450 101055.93 =??= 6) 列举你所知道的功率电子器件晶闸管、固态继电器、大功率场效应管、IGBT 等。 7) 直流继电器能串联使用吗？不能。 8) PLC 的硬件主要有 CPU 、存储器、输入输出接口电路等部分组成。 9) 晶闸管可控整流电路的负载有电阻性负载、电感性负载。 10) 列举你所知道或使用的PLC 产品西门子S7－200；三菱PLC ；欧姆龙；松下等。二、某台他励直流电动机，额定功率P N =22KW ，额定电压U N =220V ，额定电流I N = 115A ，额定转速n N =1500r/min ，电枢回路总电阻Ra=0.1Ω，忽略空载转矩T 0 ，电动机带额定负载运行时，要求把转速降到1000 r/min ，计算：（15分）（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；（3）上述二种情况下，电动机的输入功率与输出功率。解：（1）a N N e N R I n K U +Φ= 1.01151500220?+?Φ=e K 139.0=Φe K

华中科大机电传动控制(第五版)课后习题答案解析(DOC)

机电传动控制冯清秀邓星钟等编著第五版课后习题答案详解 2.1 说明机电传动系统运动方程式中的拖动转矩、静态转矩和动态转矩的概念。答：拖动转矩：电动机产生的转矩Tm 或负载转矩TL 与转速n 相同时，就是拖动转矩。静态转矩：电动机轴上的负载转矩TL ，它不随系统加速或减速而变化。动态转矩：系统加速或减速时，存在一个动态转矩Td ，它使系统的运动状态发生变化。 2.2 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？ dt d J T T L M ω =- 答：运动方程式： d L M T T T =- Td>0时：系统加速； Td=0 时：系统稳速；Td<0时，系统减速或反向加速 2.3 试列出以下几种情况下系统的运动方程式，并说明系统的运行状态是加速、减速还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）

答：a 匀速，b 减速，c 减速，d 加速，e 减速，f 匀速 2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？答：在多轴拖动系统情况下，为了列出这个系统运动方程，必须先把各传动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量都折算到电动机轴上。由于负载转矩是静态转矩，所以可根据静态时功率守恒原则进行折算。由于转动惯量和飞轮转矩与运动系统动能有关，所以可根据动能守恒原则进行折算。 2.5 为什么低速轴转矩大？调速轴转矩小？答：忽略磨擦损失的情况下，传动系统的低速轴和调速轴传递的功率是一样的，即P1＝P2 而P1＝T1ω1，P2＝T2ω2 所以T1ω1＝T2ω2，当ω1＞ω2时， T1＜T2 2.6 为什么机电传动系统中低速轴的GD2比高速轴的GD2大得多？答：因为低速轴的转矩大，所设计的低速轴的直径及轴上的齿轮等零件尺寸大，质量也大，所以GD2大，而高速轴正好相反。 2.7 如图所示，电动机轴上的转动惯量JM ＝2.5kg.m2，转速nM ＝900r/mim ；中间传动轴的转动惯量J1＝2kg.m2，转速n1＝300r/mim ；生产机械轴的惯量JL ＝16kg.m2，转速nL ＝60r/mim 。试求折算到电动机轴上的等效转动惯量。答： j1=ωM/ω1= nM/n1=900/300=3 jL=ωM/ωL= nM/nL=900/60=15 )(8.21516 325.2222211m kg j J j J J J L L M Z ?=++=++= 2.8 如图所示，电动机转速nM ＝950r/mim ，齿轮减速箱的传动比J1＝ J2 ＝4，卷筒直径D ＝0.24m ，滑轮的减速比J3 ＝2，起重负荷力F ＝100N ，电动机的飞轮转矩GDM2＝1.05N.m ，齿轮、滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试求提升速度v 和折算到电动机轴上的静态转矩TL 以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GDZ2。

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. 直流电动机的结构包括定子和转子两部分。 4. 直流发电机按励磁方法来分类，分为他励、并励、串励和复励四种。 5. 直流发电机的重要运行特性是空载特性和外特性。 6. 直流他励电动机的制动状态分为反馈制动、反接制动和能耗制动三种形式。 7. 直流他励电动机的反接制动分为电源反接制动和倒拉反接制动两种。 8. 直流电动机的启动方法有降压启动和电枢电路外串启动电阻。 9. 要有效地缩短过渡过程的时间，应设法减少GD 2 和加大动态转矩T d 。 10. 常用的交流电动机有三相异步电动机和同步电动机。 11. 三相鼠笼式异步电动机的启动方式有全压启动和降压启动。 12. 三相鼠笼式异步电动机常用的调速方式变极调速和变频调速。 13. 直流电动机常用的调速方法有改变电枢电路外串电阻、改变电枢电压和改变主磁通。 14. 电气控制系统中常设的保护环节是短路保护、过电流保护、长期过载保护、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，所以为了解决这一问题，经常采用电容分相式（或罩极式单相）异步电动机。 22. 自动调速系统的动态技术指标为最大超调量、过渡过程时间、震荡次数。 23. 伺服电动机是将电信号转换成轴上的转角或转速信号的控制电机。 24. 单闭环直流调速系统，放大器采用比例调节器，则该系统是一个有静差调速系统。 25. 三相异步电机转速为n ，定子旋转磁场的转速为1n ，当1n n <时为电动运行状态；当1n n >时为发电运行状态；当n 与1n 反向时为电磁制动运行状态。电气控制的保护环节一、电流型保护1．短路保护；2．过电流保护； 3．过载保护；4．断相保护；5．欠电流保护。二、电压型保护1．失压保护；2．欠电压保护；3．过电压保护。三、其它保护1．位置保护；2．温度、压力、流量、转速等物理量的保护 1. 请简述机电传动系统稳定运行的条件。 a) 电动机的机械特性曲线n =f （T M ）和生产机械的特性曲线n =f （T L ）有交点（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) 发电机的磁极要有剩磁； b) 起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩磁磁场的方向相同；

机电传动课后答案(第五章)

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