机电传动控制 5套期末试题及答案教案资料
机电传动控制5套期末试题及答案
《机电传动控制》试卷 A
适用专业：机制考试日期：
考试时间：120分钟考试形式：闭卷试卷总分：100分
一、填空（每空1分）：
1. 直流电动机的调速方法有____ __ ，和。
2．一台三相异步电动机的额定转速为980r/min，则其极数为，同步转速为，起动时转差率为，额定转差率为。
3．鼠笼型异步电动机的减压起动方法有、、和。
4. 通电延时的时间继电器有两种延时动作的触头。即，符号
为；和符号为。
5. 电气控制系统中常设的保护环节有、
和、。
6. F-40M型PLC的内部等效继电器有、、
、和几种。
二、简答题。（每小题5分）
1．交流电器的线圈能否串联使用？为什么？
2．三相鼠笼式电动机在运行中断了一根电源线未及时发现会导致什么后果？3．简述直流电动机能耗制动的方法。
4．当三相交流异步电动机在额定负载下运行时，由于某种原因，电源电压降低了30%，问此时通入电动机定子绕组的电流是增大还是减少？为什么？5. 试说明下图几种情况下，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方向）。 a b c d e
12分）：
1. 一台U N=220V，I N=136.5A，R a=0.22Ω的他励直流电动机。
1）如直接起动，起动电流I St是多少？
2）若要求起动电流是额定电流的两倍，采用电枢回路串电阻起
动，应串多大的电阻？采用降低电源电压起动，电压应降至多少？
2. 一台交流三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为：P N=10kW，
n N=1460r/min，U N=380 V，△接法，ηN=0.868，cosφ=0.88；试求：
1）额定输入电功率；2）额定电流；3）输出的额定转矩；4）采用
Y-△换接启动时的启动转矩。
四、设计题：
1. 设计某机床刀架进给电动机的控制线路，应满足如下的工艺要
求：
按下启动按钮后，电机正转，带动刀架进给，进给到一定位置时，刀架停止，进行无进刀切削，经一段时间后刀架自动返回，回到
原位又自动停止。试画出主电路和控制线路。（本题15分）
2. 试用F—40M型PLC设计一台小于10KW的三相鼠笼式异步电动
机正反转的控制程序，要求：（本题12分）
1）绘出电动机主电路（应有必要的保护） 2）绘出PLC的安装接线
图
3）绘出PLC的梯形图 4）写出PLC的指令程序
《机电传动控制》
试卷 B
适用专业：机制考试日期：
考试时间：120分钟考试形式：闭卷试卷总分：100分
一、填空（每空2分）：
1.直流电动机的启动方法有和。
2.三相鼠笼式异步电动机常用的调速方法有和。
3.电磁接触器由、、和几个主要部分组成。
4.通电延时的时间继电器有两种延时动作的触头。即，符号为；和符号为。
5.可编程控制器（PLC）硬件的核心部分是，存储器用来存放
和，它分为和两大部分。
二、简答题（回答要点，并作简明扼要解释）。（每小题5分）
1.对电动机的启动有哪些主要要求？
2.何谓恒转矩调速和恒功率调速？
3.三相异步电动机带动一恒转矩负载运行时，若电源电压下降10%，此时电动机的转矩会否变化？为什么？
4.试写出机电传动系统稳定运行的必要充分条件？
5.继电器—接触器控制系统中的基本控制方法有哪几种？
三、计算题（每题8分）：
1.一台他励直流电动机的技术数据如下：P N=6.5KW，U N=220V，I N=34.4A，n N=1500r/min，Ra=0.242Ω，试计算出此电动机的如下特性：1）固有机械特性；2）电枢附加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性。3）电枢电压为U N/2时的人为机械特性。
2.一台四极的三相异步电动机，电源频率为f1=50HZ，额定转速
n N=1440r/min，转子电阻R2=0.02Ω，转子感抗X20=0.08Ω，转子电动势
E
20
=20V，试求：1）电动机的同步转速n
；2）电动机启动时的转子电流I
2st
；
3）电动机在额定转速时的转子电动势的频率f
2N
；4）电动机在额定转速时的转子电流I2N。
四、设计题：
1.设计一条自动运输线的继电——接触器控制电路，由两台鼠笼式异步电动机拖动，1M拖动皮带运输机，2M拖动卸料机，要求：（本题15分。）1）1M先启动，经一段时间后2M才允许启动；
2）2M停止后，才允许1M停止。
2.试用F—40M型PLC设计一台小于10KW的三相鼠笼式异步电动机正反转的控制程序，要求：（本题10分）
1）绘出主电路 2）绘出PLC的实际接线图
3）绘出PLC的梯形图 4）写出PLC的指令程序
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适用专业： 考试日期：
考试时间：120分钟 考试形式：闭卷 试卷总分：100分
一、填空（每空1分共15分）：
1.直流电动机的常用调速方法有__ __ 、 和 。
2电气控制系统中常设的保护环节有 、 、
和 。
3．通电延时的时间继电器有两种延时动作的触头。即 ，符号为 ；和 符号为 。
4. 生产机械的典型机械特性有________________、_____________、
_______________、和_____________等几种。
二、简答题（每小题5分共30分）
1．如右图示，曲线1和2 分别是电动机和负载的 机械特性，试问：电动机 能否在二者交点稳定运行？
为什么？
2. 3．对电动机的启动有哪些主要要求？
4．单相异步电动机为什么没有启动转矩，常采用哪些方法启动？ 5. 三相鼠笼式电动机在运行中电源断了一根线未及时发现会导致什么
后果？
6．画出晶闸管的图形符号并标注各个极的名称，写出选用时依据的
技术参数。
三、计算题(每题10分共20分)
1. 一台直流他励电动机，其铭牌数据为P N =5.5KW ，U N ＝U f ＝220V ，n N ＝1500r/min ， η＝0.8, 电枢回路电阻Ra ＝0.2Ω，励磁回路电阻R f ＝110Ω，试求：1）额定励磁功率P f ；2）额定转矩T N ；3）额定电枢电流Ia N ; 4）额定电枢电流时的反电势Ea , 5）直接启动时的启动电流Ist 。
2. 一台三相鼠笼式异步电动机，其铭牌数据为P N ＝5.5KW ，△接法，n N ＝1460 r/min ，U N ＝380V ，η＝0.88,cos Φ=0.9，Tst/T N ＝1.2，试求：1）额定输入电功率；2）额定转差率；3）额定电流；4）额定转矩；5）采用Y －△启动时的启动转矩。 四、设计题：
1.试设计一个工作台前进-后退的控制线路，工作台由一台小功率电动机M 拖动，行程开关1ST 和2ST 分别装在工作台的原位和终点。要求：（本题20
分）
1）按下启动按钮，工作台能自动实现前进-后退-原位停止一个工作循环；
2）工作台在前进中可以人为地使它立即后退到原位；。 3）电动机要有相应的保护。
2. 试用FX2型PLC 设计一台异步电动机串电阻降压启动的控制电路和程序，电动机并有短路保护和长期过载保护。
要求：
1）绘出电动机的主电路 2）绘出PLC 的实际接线图 3）绘出PLC 的梯形图 4）写出PLC 的指令程序
院系 专业班级 姓名 学号 序号：
装 订 线
考试卷（D ）
课程名称：机电传动控制 开课单位：工学院 考试方式：闭卷 适用班级：机制 级 考试日期：. 考试时间：120分钟 注意事项：1.本试卷共1页，考生必须将答案填写在答题卡上；
2.考试结束后，考生务必将试卷，答题纸和草稿纸交给监考老
师。
一、填空题（每空1分，共19分）
1．生产机械的典型机械特性有( )、( )、( )和( )等几种。 2．直流电动机的调速方法有 ( )、( )和( )。
3. 断电延时的时间继电器有两种延时动作的触头。即 ( )，符号为 ( )和( )符号为 ( )。
4. 实现多地点控制一台电动机启动停止时，应把启动按钮（ ）连接，停止按钮（ ）连接。
5．现有一台五相反应式步进电机，转子齿数Z=60. 其驱动电源脉冲频率为2000Hz ，以五相十拍方式工作，工作时电机步距角为（ ）、转速为（ ）。
6. 电气控制系统中常设的保护环节有( )、( )、( )和( )等几种。 二、简答题（每题4分，共323．如右图示，曲线1和2 分别是电动机和负载的 机械特性，试问：电动机 能否在二者交点稳定运行？ 为什么？
a b
4．三相鼠笼式电动机在运行中断了一根电源线未及时发现会导致什么后果？ 3．三相异步电动机什么情况下可以直接起动？如果不能直接起动，可以采用的降压起动方法有哪几种？
4. 交流电器的线圈能否串联使用？为什么？
5. 对电动机的启动有哪些主要要求？
6．三相交流电动机能耗制动和反接制动各有什么特点？
7. 画出晶闸管的图形符号并标注各个极的名称，写出选用时依据的技术参数。
8． 晶闸管的触发电路主要由哪几部分子电路构成？
三、 一台他励直流电动机的技术数据如下：P N =2.2KW ，U N =220V ，I N =12.4A ，n N =1500r/min ，Ra=1.7Ω，试计算出此电动机的如下特性：1）固有机械特性；2）电枢附加电阻为5Ω时的人为机械特性。3）励磁电压U f 为0.8U fN 时的人为机械特性。（6分）
四、一台三相鼠笼式异步电动机，其铭牌数据为P N ＝5.5KW ，△接法，n N ＝1460 r/min ，U N ＝380V ，η＝0.88,cos Φ=0.9，Tst/T N ＝1.2，试求：1）额定输入电功率；2）额定转差率；3）额定电流；4）额定转矩；5）采用Y －△启动时的启动转矩。（10分）
五、一台7.5KW的三相鼠笼式电动机，额定电压为380V，额定电流为15A，按要求选择电动机工作时的熔断器，交流接触器和热继电器的主要参数。（6分）
六、某车床有主轴电动机M1和油泵电动机M2，要求油泵电动机在主轴电动机之前起动并在主轴电动机之后停止，试设计主电路和控制电路，要求两台电动机均有相应的保护。。（15分）
七、试设计一台三相鼠笼式异步电动机串电阻降压启动的F—40M型PLC控制电路和程序，要求：（12分）
1）绘出电动机主电路（有必要的保护） 2）绘出PLC的安装接线图
3）绘出PLC的梯形图 4）写出PLC的指令程序
考试卷（E）
课程名称：机电传动控制开课单位：工学院考试方式：闭卷
适用班级：机制考试日期：考试时间：120分钟
注意事项：1.本试卷共1页，考生必须将答案填写在答题卡上；
2.考试结束后，考生务必将试卷，答题纸和草稿纸交给监考老师。
一、填空题（每空1分，共20分）
1、直流电动机启动方法主要有和。
2、实现多地点控制一台电动机启停时，应把启动按钮连接，停止按钮连接。
3、电磁式接触器主要由、、和组成。
4、PLC的基本结构是由、、等组成。
5、交流电动机的常用电气制动方法有和两种。
6、晶闸管的三个极分别叫、、。
7、现有一台五相反应式步进电机，转子齿数Z=60.其驱动电源脉冲频率为2000Hz，以五相十拍方式工作，工作时电机步距角为、转速为，驱动电源应配环形分配器个、功率放大电路套。
二、简答题（每题5分，共30分）
1、可编程序控制器(PLC)的主要功能有哪几点？
2、三相鼠笼式电动机在运行中断了一根电源线未及时发现会导致什么后果？
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3、交流电动机常用的调速方法有哪几种？
4、可编程序控制器一般采用对用户程序循环扫描的工作方式，工作时分哪三个阶段？
5、单相异步电动机为什么没有启动转矩，常采用哪些方法启动？
6、一台10KW的三相鼠笼式电动机，额定电压为380V，额定电流为20A，按要求选择电动机工作时的熔断器，交流接触器和热继电器的主要参数。三、计算题（15分）
一台直流他励电动机，其铭牌数据为P N=5.5KW，U N＝U f＝220V，n N＝1500r/min，η＝0.8,电枢回路电阻Ra＝0.2Ω，励磁回路电阻R f＝110Ω，试求：1）额定励磁功率P f；2）额定转矩T N；3）额定电枢电流Ia N; 4）额定电枢电流时的反电势Ea,5）直接启动时的启动电流Ist。
四、设计某机床刀架进给电动机的控制线路，应满足如下的工艺要求：（15分）
按下启动按钮后，电机正转，带动刀架进给，进给到一定位置时，刀架停止，进行无进刀切削，经一段时间后刀架自动返回，回到原位又自动停止。试画出主电路和控制线路。
五、根据图1梯形图写出指令程序。（10分）
六、图2是一台三相鼠笼式异步电动机的启动停止的控制电路，请指出其中的错误并在答题纸上画出正确的电路图。（10分）
图1 图2
《机电传动控制》考试卷E答案
一、填空题（每空1分，共20分）
1．电枢回路串电阻启动；降压启动。
2．并联，串联。
3. 铁心；线圈；触点；灭弧罩。
4. 中央处理器CPU；存储器；输入输出接口；（编程器）。
5. 能耗制动；电源反接制动。
6. 阳极，阴极，控制极
7． 0.9°；200 转/分；一；五。
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二、简答题（每题6分，共30分）
1．逻辑控制；数值运算；定时控制；计数控制；联网通信； 2. 转速下降，转矩不变，电流增大；时间长了烧毁电机。
3. 变极调速，变频调速，变转差率调速（包括串阻抗，降电压，电磁调速等）。
4．读入现场数据；执行用户程序；刷新输出阶段 。
5．单相电流只能形成脉动磁场，不能形成旋转磁场，所以没有启动转矩，常采用的启动方法有电容分相和罩极式。 6．熔断器：熔芯40-50A ；电压380V;
交流接触器：电压380V ；电流20A ；
热继电器：电压380V ；额定电流20A 。 三、计算：（15分）
1． 1) W Rf Uf Pf 440110
2202
2=== 2) N n P T N N N 351500
5500
55.955
.9=?== 3) A U P I N N N 25.31220
8.05500
=?=
=η 4) V R I U E a N N a 76.2132.025.31220=?-=-= 5） A I st 11002
.0220
== 2.
四、设计题（15分）
1）主电路 2）控制电路 五、指令表略（10分）
有逻辑错误每处扣2分，漏写语句一条扣2分，此两项合计最多扣6分。
未写出 MC 100 扣2分，
六、（10分）
无法启动，无法停止，热保护元件标错，
《机电传动控制》考试卷C 答案
一、填空：
1．改变U ，改变Ф，电枢回路串电阻。
2．短路保护，长期过载保护，失压保护。失磁保护。 3. 通电延时闭合的常闭触头、通电延时断开的常开触头。 4. 恒转矩，离心通风机，直线，恒功率。 二、问答： 1．能；不能。
2. 不能。两个接触器的线圈不可能同时吸合。会烧坏线圈。
3. 有足够大的启动转矩；启动电流越小越好；启动平滑；启动设备安全可靠；启动过程功率损耗小。
4．单相电流只能形成脉动磁场，不能形成旋转磁场，所以没有启动转矩，常采用的启动方法有电容分相和罩极式。。
5．转速下降，转矩不变，电流增大；时间长了烧毁电机。 6．断态重复峰值电压，通态平均电流， 三、计算：
1． 1) W Rf Uf Pf 440110
220
2
2
=== 2) N n P T N N N 3515005500
55.955.9=?
== 3) A U P I N N N 25.31220
8.05500
=?=
=η 4) V R I U E a N N a 76.2132.025.31220=?-=-=
5） A I st 11002.0220
==
2. （1）25.688
.05500
1==P kW.
（2）n 0=1500rpm p =2 02.01500
1460
1500=-=N S 6
（3）A U P I N N 55.109
.038036250cos 31=??=
=
?
（4）N n P T N N N 361460
550055.955
.9=== （5）N T T N st 432.1==
采用Y-Δ启动时 N T T N st 3.14433
1
2.131=?=?=
四、设计题 1、
2、
《机电传动控制》考试卷D卷答案
一. 填空：（15分）
1．恒转矩型；离心通风机型；直线型；恒功率型。
2．改变U，改变Ф，电枢回路串电阻。
3. 断电延时闭合的常闭触头、断电延时断开的常开触头。
4. 并联；串联。
5. 0.9°；200 转/分；
6.短路保护，长期过载保护，零压保护，零励磁保护。
二．1．能、不能。
2. 以单相运行，如未能及时发现会使电机转速下降，转矩不变，电流增大；时间长了烧毁电机。
3. 当电动机额定功率相对于供电电源容量而言很小时，起动电流大就不致影响供电系统上其他负载。可以通过判断公式：I st/I N≤3/4+P s/(4P N)来确定电动机能否直接启动。
其中 I st为电动机全压起动电流，I N为电动机额定电流， P s为电源容量，
P N 为电动机额定功率
降压起动的方法包括：定子绕组串电阻（或电抗）；自耦变压器；星-三
角；绕线转子串电阻。
4．不能。因为两个电磁机构的衔铁不可能同时动作，衔铁先吸合的，其
吸引线圈电感就增大，感抗大线圈端电压就大；而衔铁未吸合的另一个吸引
线圈感抗小，压降就降低，吸力就小，因此，其铁心可能吸不上，这样两线
圈的等效阻抗减小，电流增大，时间长了可能将两个线圈烧毁。
5．主要有：启动转矩大，电流小，平滑，安全可靠，简单方便，功耗
小。
6．能耗制动的特点是制动电流较小，能量损耗少，制动准确，但需要直
流电源，制动速度较慢，所以适用于要求平稳制动的场合。
反接制动的优点是制动能力强，制动时间短；缺点是能量损耗大，制动冲击
力大，制动准确度差。
7．晶闸管的主要参数有：
①额定电压U.
②额定通态平均电流 (额定正向平均电流)I T.
③维持电流I H:在规定的环境温度和控制极断路时,维持元件导通的最小
电流.
8．同步电路；移相电路；脉冲形成电路；功率放大电路。
三．（10分）由
a
a
N
e
R
I
n
k+
=?
N
u
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可求得133.015007
.14.12220=?-=?e K 266.1133.055.955.9=?==??e t k K
1)T T T k K R k u n t e a e 01.101654266
.1133.07.1133
.02202
-=?-=?-=
∴??
2) Ω=5Rad 时 T
T n 79.391654266
.1133.05
7.11654-=?+-
=
3)T
T K K R k u n t e a
e 8.152067168
.08.07.1133.08.02208.022-=?-?=-=??
四、（10
分） （1）25.688
.055001==P kW.
（2）n 0=1500rpm p =2 02.01500
1460
1500=-=N S 6
（3）A U P I N N 55.109
.038036250cos 31=??==?
（4）N n P T N
N N 361460
550055.955.9===
（5）N T T N st 432.1== 采用Y-Δ启动时N T T N st 3.14433
1
2.131=?=?=
五、（6分）熔断器： 熔芯20-30A ；电压380V; 交流接触器： 电流20A ；电压380V ； 热继电器： 额定电流15A 。电压380V ； 六、（15分）
七（12
1.铁心、线 5.中央处理单元CPU 、程序、数据、系统程序存储器 、用户程序存储器。 二、问答：
1. 主要有：启动转矩大，电流小，平滑，安全可靠，简单方便，功耗小。 2．在调速过程中维持转矩不变的调速，叫恒转矩调速；在调速过程中维持功率不变的调速，叫恒功率调速
3. 不会，因为负载是恒转矩，但电流会上升、时间长就可能会烧坏电机。
4. 首先电动机和生产机械的机械特性曲线有交点；其次当转速大于平衡点
所对应的转速时必须有T M
5. 有行程控制、电流控制；时间控制；连锁控制；速度控制等。 三、计算： 1.1)T
n
27.11560-=
2)T n 171560-=
T n 5.271560-= 3)T n 27.1780-=
2.1) n 0=1500rpm
2) 5.2422=st I A 3)04.01500
1440
1500=-=
N S
f 2N =2 Hz
4) A I N 402= 四、1. 2.
《机电传动控制》考试卷A 答案
五、填空：
1．改变U ，改变Ф，电枢回路串电阻。 2．6；1000rpm; 1; 0.02.
3. Y-△启动、自藕变压器启动、定子电路串电阻或电抗启动、延边三角形启
动。
4. 断电延时闭合的常闭触头、 断电延时断开的常开触头。
5．短路保护，长期过载保护，失压保护。 6．输入、输出、计时、计数、辅助、特殊。 六、问答：
1．不能。因为两个电磁机构的衔铁不可能同时动作，衔铁先吸合的，其吸引线圈电感就增大，感抗大线圈端电压就大；而衔铁未吸合的另一个吸引线圈感抗小，压降就降低，吸力就小，因此，其铁心可能吸不上，这样两线圈的等效阻抗减小，电流增大，时间长了可能将两个线圈烧毁。
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2.以单相运行，如未能及时发现会使电机转速下降，转矩不变，电流增大；时间长了烧毁电机。
3. 直流电动机的能耗制动是在切断直流电源时接入一个能耗制动电阻。 4． 增大，
5．a.匀速 b.减速 c.减速 d.加速 e.匀速。 七、计算：
1．1.（1)A I st 100022.0220
==
（2）Ω=-?=586.022.05
.1362220
ad R
V u 6022.05.1362=??=
2. n 0=1500rpm p =2 0267.01500
1460
1500=-=N S
（1）11520868
.010000
1==P kW.
（2） A U P I N N 9.1988
.0380311520cos 32
1=??=
=
?
（3）N n P T N N N 4.651460
1000055.955.9=== N T T N st 5.782.1== T max =2T N =131 N
（4）N T T N st 6.434.653
1
22=??==
八、设计题 1、
2、 1）主电路 2）接线图
机电传动控制期末考试复习题
机电传动与控制 一、填空题 1、凡是自动或手动接通和断开电路，以及能实现对电路或非电对象切换、控制、保护、检测、变换、和调节目的的电气元件统称为电器。 2、电器按工作电压等级分为低压电器和高压电器。 3、低压电器是指，工作电压在交流1200V或直流在1500V以下的各种电器。 4、高压电器是指，工作电压在交流1200V或直流在1500V以上的各种电器。 5、电器按用途分为控制电器、主令电器、保护电器、配电电器和执行电器。 6、电器按工作原理分为电磁式电器和非电量控制电器。 7、电磁式电器大多主要由感测部分（电磁机构）和执行部分（触头系统）组成。 8、电磁机构是电磁式电器的感测部分，它的主要作用是将电磁能量转换为机械能量，带动触头动作，从而完成接通和分断电路。 9、电磁机构由吸引线圈、铁心和衔铁等组成。 10、常用的磁路结构分为衔铁沿棱角转动的拍合式铁心、衔铁沿轴转动的拍合式铁心、衔铁直线运动的双E型直动式铁心。 11、电磁式电器分为直流和交流两大类，都是利用电磁感应原理制成。 12、吸引线圈的作用是将电能转换成磁场能量。 13、所谓电磁铁的吸力特性，是指电磁吸力Fat随衔铁与铁心间气隙δ变化的关系曲线。 14、所谓电磁铁的反力特性，是指反作用力Fr随衔铁与铁心间气隙δ变化的关系曲线。 15、交流电磁铁装短路环的作用是消除振动和噪声。 16、电器的触头主要有桥式触头和指形触头两种结构型式。 17、常用的灭弧方法有电动力灭弧、磁吹灭弧、灭弧罩灭弧和栅片灭弧等。 18、常用的开关电器主要有刀开关、转换开关、断路器和漏电保护断路器。 19、刀开关由操作手柄、触刀、静插座和绝缘底板组成。 20、刀开关按刀数分为单极、双极和三极。 21、转换开关又称组合开关。 22、断路器俗称自动开关，是用于低压配电电路不频繁通断控制，在电路发生短路、过载或欠电压等故障时，能自动分断故障电路，是低压配电线路中应用广泛的一种保护电器。 23、漏电保护断路器是一种安全保护电器，在电路中作为触电和漏电保护之用。 24、熔断器是用于配电线路的严重过载和断路保护。 25、熔断器的安秒特性是指熔断器的熔断时间与熔断电流的关系曲线。 26、熔断器的类型主要有：插入式、螺旋式、封闭管式和新型熔断器四种。 27、选择熔断器时，其额定电压应大于或等于线路的工作电压。 28、熔体额定电流电流的大小与负载的大小及性质有关。 29、主令电器是自动系统中专用于发布控制指令的电器。 30、主令电器按作用分为控制按钮、位置开关、万能转换开关和主令控制器等。 31、行程开关是一种利用生产机械的某些运动部件的碰撞来发出控制指令的主令电器。 32、接近开关又称无触点行程开关，是以不直接接触方式进行控制的一种位置开关。 33、万能转换开关是一种多档位、控制多回路的组合开关，用于控制电路发布控制指令或用于远距离控制。 34、接触器能频繁地接通或断开交直流主电路，实现远距离自动控制。 35、接触器有交流接触器和直流接触器两类。 36、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。 37、继电器按输出形式分为有触点和无触点两类。
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：
《机电传动控制》经典考试题试卷
《机电传动控制》课程总复习2016 一、选择题 1、电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由轴上的负载转矩和_________之和所平衡。 （ D ）A．静态转矩B．加速转矩C．减速转矩D．动态转矩 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。（ B ）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5套期末试题及答案 《机电传动控制》试卷 A 适用专业：机制考试日期： 考试时间：120分钟考试形式：闭卷试卷总分：100分 一、填空（每空1分）： 1. 直流电动机的调速方法有____ __ ，和。 2．一台三相异步电动机的额定转速为980r/min，则其极数为，同步转速为，起动时转差率为，额定转差率为。 3．鼠笼型异步电动机的减压起动方法有、、和。 4. 通电延时的时间继电器有两种延时动作的触头。即，符号 为；和符号为。 5. 电气控制系统中常设的保护环节有、 和、。 6. F-40M型PLC的内部等效继电器有、、 、和几种。 二、简答题。（每小题5分） 1．交流电器的线圈能否串联使用？为什么？ 2．三相鼠笼式电动机在运行中断了一根电源线未及时发现会导致什么后果？3．简述直流电动机能耗制动的方法。 4．当三相交流异步电动机在额定负载下运行时，由于某种原因，电源电压降低了30%，问此时通入电动机定子绕组的电流是增大还是减少？为什么？5. 试说明下图几种情况下，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方向）。 a b c d e 12分）： 1. 一台U N=220V，I N=136.5A，R a=0.22Ω的他励直流电动机。 1）如直接起动，起动电流I St是多少？ 2）若要求起动电流是额定电流的两倍，采用电枢回路串电阻起 动，应串多大的电阻？采用降低电源电压起动，电压应降至多少？ 2. 一台交流三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为：P N=10kW， n N=1460r/min，U N=380 V，△接法，ηN=0.868，cosφ=0.88；试求： 1）额定输入电功率；2）额定电流；3）输出的额定转矩；4）采用 Y-△换接启动时的启动转矩。 四、设计题： 1. 设计某机床刀架进给电动机的控制线路，应满足如下的工艺要 求： 按下启动按钮后，电机正转，带动刀架进给，进给到一定位置时，刀架停止，进行无进刀切削，经一段时间后刀架自动返回，回到 原位又自动停止。试画出主电路和控制线路。（本题15分） 2. 试用F—40M型PLC设计一台小于10KW的三相鼠笼式异步电动 机正反转的控制程序，要求：（本题12分） 1）绘出电动机主电路（应有必要的保护） 2）绘出PLC的安装接线 图 3）绘出PLC的梯形图 4）写出PLC的指令程序 五、计算题（要求写出主要步骤每题10分） 1.有台直流他励电动机，其铭牌数据为：PN＝5．5kW，UN=Uf=220V，nN=1500r／min，η=0．8，Ra＝0．2 Ω。试求： ①额定转矩TN ②额定电枢电流IaN； ③额定电枢电流时的反电势； ④直接启动时的启动电流； ⑤若使启动电流为三倍的额定电流，则电枢应串人多大的启动电阻?此时启动转矩为多少? 解：1. TN=9.55PN/nN=9.55*5.5*1000/1500=35 N.m 2. IaN=pN/ (ηUN)=31.25A 3.E=UN-IaNRa=220-31.25*0.2=213.75V 4.Ist=UN/Ra=220/0.2=1100A 5.I’st=UN/(Ra+Rad) ≤3IsN Rad≥UN/3IaN-Ra=220/(3*31.25)-0.2=2.15Ω T’st=KtφI’st=(9.55E/nN)3IaN=(9.55*213.75/1500)*3*31.25=127.6 N.m 2．某一调速系统在高速时的理想空载转速no1=1450r／min，低速时的理想空载转速n02=100r／min，额定负载时的转速降△nN=50rmin。 ①试画出该系统的静特性； ②求出调速范围D和低速时系统的静差度s2； ③在nmax与s2一定时，扩大调速范围的方法是什么?调速系统中应采取什么措施保证转速的稳定性? 解： 1.静特性 2. D=nmax/nmin=(n01- △nN)/ (n02- △nN) =(1450-50)/(100-50)=28 S2= △nN/n02=0.5 2.有一台三相异步电动机，正常运行时为Δ接法，在额定电压UN下启动时，其启动转矩Tst=1.2TN(TN为额定转矩)，若采用Y—Δ换接启动，试问当负载转矩TL=35％TN时，电动机能否启动?为什么? TstY=1/3*1.2TN=0.4TN>0.35TN=TL 3.试说明图中几种情况下系统的运行状态是加速?减速?还是勾速?(图中箭头方向为转矩的实际作用方向) 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。 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 ?= 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(全套完整版) ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 机电传动控制教案 学院、系：机械电子工程学院机电系 任课教师：任有志 授课专业：机械设计制造及其自动化课程学分： 课程总学时：60学时 课程周学时： 2006年2月20日 机电传动控制教学进程 周次课 次 章节计划学时教学手段教学环境 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 §1.1§1.2§1.3§2.1 §2.3§2.4 §3.1§3.2 §3.3 §3.4§3.5§3.6 §5.1§5.2§5.3§5.4 §5.4§5.5§5.7§5.8 §6.1§6.2§6.3 §6.4 §6.5 §6.7§7.1§7.2 §7.3 §7.4§7.5 §7.6 电动机原理习题讨论课 §8.1 §8.1 §8.2 实验课继电器接触器控 制实验 习题讨论课：§8.3 §8.4 §9.1 §9.2 实验课：可编程序控制器 认识实验 §9.3 §9.3 实验课：可编程序控制器 编程练习 §10.1 §10.2 §10.3§10.5 §10.6 实验课：晶闸管特性及触 发原理 §11.1 §11.2 §11.3 §11.4 §12.1 §13.1 §13.2 §13.3 §13.4 实验课 题讨论课 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 辅导 讲授 讲授 讲授 指导 辅导 讲授 讲授 指导 讲授 指导 讲授 讲授 指导 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 指导 辅导 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室 《机电传动控制》试卷A 适用专业：机制考试日期： 考试时间：120分钟考试形式：闭卷试卷总分：100分 一、填空（每空1分）： 1. 直流电动机的调速方法有____ __ ，和。 2．一台三相异步电动机的额定转速为980r/min，则其极数为，同步转速为，起动时转差率为，额定转差率为。 3．鼠笼型异步电动机的减压起动方法有、、和。 4. 通电延时的时间继电器有两种延时动作的触头。即，符号为；和符号为。 5. 电气控制系统中常设的保护环节有、 和、。 6. F-40M型PLC的内部等效继电器有、、 、和几种。 二、简答题。（每小题5分） 1．交流电器的线圈能否串联使用？为什么？ 2．三相鼠笼式电动机在运行中断了一根电源线未及时发现会导致什么后果？3．简述直流电动机能耗制动的方法。 4．当三相交流异步电动机在额定负载下运行时，由于某种原因，电源电压降低了30%，问此时通入电动机定子绕组的电流是增大还是减少？为什么？5. 试说明下图几种情况下，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方向）。 a b c d e 12分）： 1. 一台U N=220V，I N=136.5A，R a=0.22Ω的他励直流电动机。 1）如直接起动，起动电流I St是多少？ 2）若要求起动电流是额定电流的两倍，采用电枢回路串电阻起动，应串多大的电阻？采用降低电源电压起动，电压应降至多少？ 2. 一台交流三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为：P N=10kW，n N=1460r/min，U N=380 V，△接法，ηN=0.868，cosφ=0.88；试求：1）额定输入电功率；2）额定电流；3）输出的额定转矩；4）采用Y-△换接启动时的启动转矩。 四、设计题： 1. 设计某机床刀架进给电动机的控制线路，应满足如下的工艺要求： 按下启动按钮后，电机正转，带动刀架进给，进给到一定位置时，刀架停止，进行无进刀切削，经一段时间后刀架自动返回，回到原位又自动停止。试画出主电路和控制线路。（本题15分） 2. 试用F—40M型PLC设计一台小于10KW的三相鼠笼式异步电动机正反转的控制程序，要求：（本题12分） 1）绘出电动机主电路（应有必要的保护）2）绘出PLC的安装接线图 3）绘出PLC的梯形图4）写出PLC的指令程序 第三章、直流电机 1、机械传动系统负载特性：恒转矩型（反抗性恒转矩负载、位能性恒转矩负载）、离心式通风机型、直线型、恒功率型负载特性。 2、要加快电动机系统过渡过程，应设法减小系统飞轮转矩和增加动态转矩。 3、他励直流电动机 （1）、为什么直流电动机不能直接启动？直流电动机启动方法： 电动机启动之前，n=0,E=0,Ra很小。电动机直接并入电网并施加额定电压时，启动电流Ist=Un/Ra,为额定电流的10-20倍。①在换向过程中，产生危险的电火花，甚至烧坏整流子。 ②过大的电枢电流产生过大的电动应力，可能引起绕组的损坏。③产生与启动电流成正比的启动转矩，在机械系统和传动机构中产生过大的动态转矩冲击，使机械传动部件损坏。④对电网供电电动机来说，过大的启动电流将使保护装置动作，从而切断电源，使生产机械停止工作，或引起电网电压下降，影响其它负载正常运行。 启动方法：①降压启动②在电枢回路中串接外加电阻启动。 问：为什么要逐级切除启动电阻？如果切除太快，会带来什么后果？ 如果启动电阻一下全部切除，在切除瞬间，由于机械惯性作用使电动机转速不能突变，再次瞬间转速维持不变。机械特性会转移到其他特性曲线上，此时冲击电流很大。如果切除太快，会有可能烧坏电动机。 （2）、调速：①改变电枢电路串接电阻Rad、(空载转速不变，随着电阻增加，转速降落增大，特性变软) ②改变电枢供电电压U、（空载转速随电压减小而减小，转速降落不变，特性硬度不变，恒转矩调速）③改变电动机主磁通φ（理想空载转速随磁通改变而改变，转速降落随磁通改变而改变，特性变软，恒功率调速） （3）、制动：反馈制动、反接制动（电源反接，倒拉反接制动）、能耗制动 4、问：一台直流电动机拖动一台卷扬机构，在重物匀速上升时将电枢电源反接，电动机经历了几种运行状态？①正向电动状态，由a到b特性曲线转变②反接制动状态，n降低，到达c点转速为零③反向电动状态，c→f，转速n逐渐反向增加④稳定平衡状态，到达f 平衡点，转速n不再变化 5、单相异步电动机采用定容分相式和罩极式法进行启动 第四章、交流电机 1、三相异步电动机 （1）、启动特性：启动电流大、启动转矩小。 启动方法：①直接启动、②电阻或电抗器降压启动、③Y-△降压启动、④自耦变压器降压启动、⑤软启动器------绕线异步电动机：逐级切除启动电阻法、频敏变阻器启动法。（2）、调速方法：①变极对数调速、②变转差率调速（调压调速、转子电路串接电阻调速）③变频调速（变压变频调速、恒压弱磁调速） （3）、制动方法：反馈制动、反接制动（电源反接，倒拉制动）、能耗制动 2、单相异步电动机启动：电容分相式异步电动机、罩极式单相异步电动机 3、同步电动机启动方法：异步启动法 4、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、结合交流异步电动机的机械特性分析，在负载转矩不变的情况下，当电源电压降低很多 机电传动控制复习提纲 第一章机电传动的动力学基础 1.机电传动运动方程的几种形式 2.1、2.2、2.3题 2.飞轮矩、转动惯量的折算 2.7、2.8 3.机电传动系统稳定平衡点的判断 2.11 第三章直流电机的工作原理与特性 1.基本方程 电动势方程：E k e n 电磁转矩方程：T k t I a 电枢回路电动势平衡方程：U E I aR 2.固有机械特性与人为机械特性（电枢串接电阻、改变电枢电压、改变磁通）的曲线与特点 3.计算题类型：3.10、3.15；分析题类型：3.21 第四章机电传动系统的过渡过程（略） 第五章交流电动机的工作原理及特性 1.固有机械特性（式5.27）与人为机械特性（降低电源电压、定子回路串接电阻或电抗、改变电源频率、转子回路串接电阻） 2.交流电机启动方法 3.三相异步电动机调速特性（式5.36） 4.单相异步电动机工作原理 5.计算题类型：5.6、5.11 第六章控制电机 1.两相交流伺服电机消除自转的方法 第七章机电传动控制系统中常用的检测元件 略 第八章继电器-接触器控制 1.继电器-接触器控制的基本线路 （直接启动、转子串接电阻启动、正反转控制、Y—△接法降压启动） 例题：8.18 第九章PLC控制 1.PLC基本结构 2.PLC等效继电器 3.梯形图编程 4.例题：三相异步电机启停控制、三相电机正反转控制、三相电机Y-△启动控制、搬运机械手控制 《机电传动控制》复习重点 第2xx机电传动的动力学基础 机电传动系统的运动方程式 会判断驱动力矩和负载力矩的正负号 并能够根据该方程式判断机电系统的运动状态 动态转矩的概念 机电传动的负载特性 什么是负载特性：电动机轴上的负载转矩与转速之间的关系 4种典型的负载特性曲线 恒转矩负载包括反抗性恒转矩负载和位能性负载 机电传动稳定运行的条件 充分必要条件 掌握判断稳定工作点的方法 第三章直流电机的工作原理及特性 直流电机既可以用作电动机也可以用作发电机 任何电机的工作原理都是建立在电磁力和电磁感应的基础上的 直流电机做发电运行和电动运行时都会产生电动势E和电磁转矩T，但是不同的运行方式下其作用是不同的 电势平衡方程 力矩平衡方程 并励发电机电压建立的三个条件是什么？ 机电传动控制复习题-简答题-河南工业大学 简答题 1.常用的灭弧方法有那几类？ 双断口灭弧、磁吹灭弧、栅片灭弧、窄缝灭弧、灭弧罩灭弧。 2. 三相交流异步电动机控制系统中常用的保护环节有哪些？ 短路保护，过载保护，零压和欠压保护，过电流保护，断相保护 3.电气控制系统图分哪几类？ 电气控制系统图分为电气原理图、电器元件布置图和电气安装接线图三类。 4. 简述三相异步电机能耗制动的原理。 三相异步电动机能耗制动是指电动机在切除定子绕组三相电源后，定子绕组接通直流电源，产生静止磁场，利用转子感应电流与静止磁场的相互作用，产生一个制动转矩进行制动。 5. 简述三相异步电机反接制动的工作原理。 反接制动是在电动机停止时，改变定子绕组三相电源的相序，使定子绕组旋转磁场反向，转子受到与旋转方向相反的制动转矩作用而迅速停车。 6. 说明抑制变频器干扰的措施。 （1）加隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。 （2）使用滤波器，滤波器具有较强的抗干扰能力，还具有防止将设备本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功能。 （3）使用输出电抗器，在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射，影响其他设备正常工作。 7. 可编程控制器的特点有哪些? 可靠性高，抗干扰能力强；灵活性强，控制系统具有良好的柔性；编程简单，使用方便；控制系统易于实现，开发工作量少，周期短；维修方便；体积小，能耗低；功能强，性价比高。 8. 根据PLC的结构形式，可将PLC分为整体式和模块式两类。说明各自的特点。 (1)整体式PLC是将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。小型PLC一般采用这种整体式结构。 (2)模块式PLC是将PLC各组成部分，分别作成若干个单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块(有的含在CPU模块中)以及各种功能模块。模块式PLC由框架或基板和各种 五、计算题（要求写出主要步骤每题10分） 1.有台直流他励电动机，其铭牌数据为： PN＝5．5kW，UN=Uf=220V，nN=1500r／min，η=0．8，Ra＝0．2 Ω。试求： ①额定转矩TN ②额定电枢电流IaN； ③额定电枢电流时的反电势； ④直接启动时的启动电流； ⑤若使启动电流为三倍的额定电流，则电枢应串人多大的启动电阻?此时启动转矩为多少? 解：1. TN=9.55PN/nN=9.55*5.5*1000/1500=35 N.m 2. IaN=pN/ (ηUN)=31.25A 3.E=UN-IaNRa=220-31.25*0.2=213.75V 4.Ist=UN/Ra=220/0.2=1100A 5.I’st=UN/(Ra+Rad) ≤3IsN Rad≥UN/3IaN-Ra=220/(3*31.25)-0.2=2.15Ω T’st=KtφI’st=(9.55E/nN)3IaN=(9.55*213.75/1500)*3*31.25=127.6 N.m 2．某一调速系统在高速时的理想空载转速 no1=1450r／min，低速时的理想空载转速n02=100r／min，额定负载时的转速降△nN=50rmin。 ①试画出该系统的静特性； ②求出调速范围D和低速时系统的静差度s2； ③在nmax与s2一定时，扩大调速范围的方法是什么?调速系统中应采取什么措施保证转速的稳定性? 解：1.静特性 2. D=nmax/nmin=(n01- △nN)/ (n02- △nN) =(1450-50)/(100-50)=28 S2= △nN/n02=0.5 2.有一台三相异步电动机，正常运行时为Δ接法，在额定电压UN下启动时，其启动转矩 Tst=1.2TN(TN为额定转矩)，若采用 Y—Δ换接启动，试问当负载转矩TL=35％TN时，电动机能否启动?为什么? TstY=1/3*1.2TN=0.4TN>0.35TN=TL 3.试说明图中几种情况下系统的运行状态是加速?减速?还是勾速?(图中箭头方向为转矩的实际作用方向) 《机电传动控制》教学大纲 大纲说明 课程代码：3335030 总学时：48学时(讲课42学时，实验6学时) 总学分：3 课程类别：专业模块选修课 适用专业：机械设计制造及其自动化 预修要求：《电工技术》、《电子技术》、《自动控制原理》 一、课程的性质、目的、任务： 1．性质 《机电传动控制》是机械设计制造及其自动化专业的专业方向模块选修课。 2．目的 《机电传动控制》是机械设计制造及其自动化专业的一门专业选修课，属专业技术基础课，其目的是培养机械设计制造及其自动化专业的学生掌握机电传动控制技术，掌握实际的工程应用能力，学会解决工业电气控制中实际问题的能力。增强学生的就业竞争能力。 3．任务 二、本课程的主要任务是使学生： 1．掌握用系统的观点如何分析机电传动控制系统。 2．具备分析、设计机电传动控制系统的能力。 3．正确运用理论解决实际问题的能力。 三、课程教学的基本要求： 本课程的教学环节包括：课堂讲授、课外作业、实验和考试等。通过各个教学环节重点培养学生分析 1．教学方法和教学手段的建议： 本课程教学环节包括：课堂讲授、工程应用实例讨论、课外作业和实验等。通过各个教学环节的教学重点培养学生的自学能力、理论联系实际的能力和解决实际工程问题的能力。采用启发式教学，鼓励学生开展课堂讨论，提出不同方法。采用电子教案、多媒体教室；适当引入计算机辅助电子设计软件；使学生建立机算机仿真在概念。实验是本课程的重要教学环节，通过实验，深化和扩展对课程内容的理解，培养实际动手的能力。 2．实验要求: 实验是《机电传动控制》课程的重要教学环节，通过实验，加深学对课程内容的理解，掌握对机电传动控制的实际运用能力。 实验要求学生实验前认真准备，完成实验预习报告（对设计性实验需提交实验方案）；实验时积极思考，多动手，学会正确使用常用的机床电器和电动机等电器的使用方法，能正确联接电路，了解机电传动中常见的传动方式，学会电动机传动系统的参数调整方法；实验后要对实验现象和实验数据认真整理分析，编写出整洁的实验报告。 3．课程习题要求 《机电传动控制》试卷 A 适用专业：机制考试日期： 考试时间：120分钟考试形式：闭卷试卷总分：100分 一、填空（每空1分）： 1. 直流电动机的调速方法有____ __ ，和。 2．一台三相异步电动机的额定转速为980r/min，则其极数为，同步转速为，起动时转差率为，额定转差率为。 3．鼠笼型异步电动机的减压起动方法有、、和。 4. 通电延时的时间继电器有两种延时动作的触头。即，符号为；和符号为。 5. 电气控制系统中常设的保护环节有、 和、。 6. F-40M型PLC的内部等效继电器有、、 、和几种。 二、简答题。（每小题5分） 1．交流电器的线圈能否串联使用？为什么？ 2．三相鼠笼式电动机在运行中断了一根电源线未及时发现会导致什么后果？3．简述直流电动机能耗制动的方法。 4．当三相交流异步电动机在额定负载下运行时，由于某种原因，电源电压降低了30%，问此时通入电动机定子绕组的电流是增大还是减少？为什么？5. 试说明下图几种情况下，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方向）。 a b c d e 三、计算题（每题12分）： 1. 一台U N=220V，I N=136.5A，R a=0.22Ω的他励直流电动机。 1）如直接起动，起动电流I St是多少？ 2）若要求起动电流是额定电流的两倍，采用电枢回路串电阻起动，应串多大的电阻？采用降低电源电压起动，电压应降至多少？ 2. 一台交流三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为：P N=10kW， n N=1460r/min，U N=380 V，△接法，ηN=0.868，cosφ=0.88；试求：1） 额定输入电功率；2）额定电流；3）输出的额定转矩；4）采用Y-△ 换接启动时的启动转矩。 四、设计题： 1. 设计某机床刀架进给电动机的控制线路，应满足如下的工艺要 求： 按下启动按钮后，电机正转，带动刀架进给，进给到一定位置时，刀架停止，进行无进刀切削，经一段时间后刀架自动返回，回到原位 又自动停止。试画出主电路和控制线路。（本题15分） 2. 试用F—40M型PLC设计一台小于10KW的三相鼠笼式异步电 动机正反转的控制程序，要求：（本题12分） 1）绘出电动机主电路（应有必要的保护）2）绘出PLC的安装接线 图 3）绘出PLC的梯形图4）写出PLC的指令程序 专升本《机电传动控制》试卷 1. 在单轴拖动系统中，的作用方向与n相同，的作用方向与n相反，且,则系统处于（）（3分） A.加速 B.减速 C.匀速 ★检查答案标准答案：A 2. 下图中所示的负载特性为（） （3分） A.位能负载 B.恒功率负载 C.反抗转矩 ★检查答案标准答案：A 3. 直流他励电动机在某一稳定运行状态时的电枢反电动势为，若负载转矩、励磁磁通和电枢电阻均不变，问减小外加电枢电压使速度下降到新的稳定值时，电枢反电动势（ A.减小 B.增加 C.不变 ★检查答案标准答案：C 4. 当负载转矩不变的情况下，在只减小励磁电流瞬间，电枢电流会（）（3分） A.减小 B.增加 C.不变 ★检查答案标准答案：B 5. 某三相异步电动机的额定转速为1470r/min，则理想的空载转速为（）（3分） A.1000r/min B.1500r/min C.3000r/min ★检查答案标准答案：B 6. 在三相异步电动机中，转差率S减小，转子电流（）（3分） B.增加 C.减小 ★检查答案标准答案：C 7. 当加在三相交流异步电动机定子上的电压幅值是额定电压的1/2倍时，则电动机的启动转矩是额定电压下启动转矩的 A.1倍 B.1/2倍 C.1/4倍 ★检查答案标准答案：C 8. 在继电器接触器控制系统中，实现短路保护的电器为（）（3分） A.熔断器 B.电流继电器 C.热继电器 ★检查答案标准答案：A 9. PLC中的变量程序存储器用来存放（）（3分） A.用户程序 B.内部变量 C.系统程序 ★检查答案标准答案：B 10. 下图所示继电器-接触器电路是一个（） （3分） A.多点控制电路 B.长动与点动控制电路 C.顺序控制电路 ★检查答案标准答案：A 11. 在单轴拖动系统中，电动机的旋转速度和生产机械的旋转速度相同。（4分） 错误 机电传动控制期末试题 一:选择题: 1、电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由轴上的负载转矩和_________之和所平衡。（） A．静态转矩B．加速转矩 C．减速转矩 D．动态转矩 2、机电传动系统稳定工作时中如果TM>TL，电动机旋转方向与TM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TM 6、_________的作用方向恒定，与运动方向无关。（）A．反抗转矩 B．离心式转矩 C．位能转矩 D．恒功率转矩 7、起重机吊一个重物升降时，负载的机械特性是_________。（）A．恒功率型B．位能型恒转矩 C．反抗型恒转矩 D．直线型机械特性 8、下面哪个部分是属于直流电动机的定子部分？（）A．换向器 B．电枢绕组 C．励磁绕组 D．风扇 9、复励直流电机的励磁绕组和电枢绕组是。（）A．串联 B．并联 C．单独分开连接 D．一部分串联其他的并联 10、直流电动机最常用的启动方式是_________。（）A．串电阻启动 B．降压启动 C．直接启动 D．调节励磁启动 11、_________的调速方式可以实现对恒转矩型负载的无极调速。（）A．调压调速 B．串电阻调速 C．弱磁调速 D．A和B 12、直流电动机调速系统，若想采用恒功率调速，则可改变_________。（）A．Ke B．Φ C．Ia D．U 《机电传动控制》试卷 A 适用专业：机制考试日期： 考试时间：120分钟考试形式：闭卷试卷总分：100分 一、填空（每空1分）： 1. 直流电动机的调速方法有____ __ ，和。 2．一台三相异步电动机的额定转速为980r/min，则其极数为，同步转速为，起动时转差率为，额定转差率为。 3．鼠笼型异步电动机的减压起动方法有、、和。 4. 通电延时的时间继电器有两种延时动作的触头。即，符号为；和符号为。 5. 电气控制系统中常设的保护环节有、 和、。 6. F-40M型PLC的内部等效继电器有、、 、和几种。 二、简答题。（每小题5分） 1．交流电器的线圈能否串联使用？为什么？ 2．三相鼠笼式电动机在运行中断了一根电源线未及时发现会导致什么后果？3．简述直流电动机能耗制动的方法。 4．当三相交流异步电动机在额定负载下运行时，由于某种原因，电源电压降低了30%，问此时通入电动机定子绕组的电流是增大还是减少？为什么？5. 试说明下图几种情况下，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方向）。 a b c d e 三、计算题（每题12分）： 1. 一台U N=220V，I N=136.5A，R a=0.22Ω的他励直流电动机。 1）如直接起动，起动电流I St是多少？ 2）若要求起动电流是额定电流的两倍，采用电枢回路串电阻起动，应串多大的电阻？采用降低电源电压起动，电压应降至多少？ 2. 一台交流三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为：P N=10kW， n N=1460r/min，U N=380 V，△接法，ηN=0.868，cosφ=0.88；试求：1） 额定输入电功率；2）额定电流；3）输出的额定转矩；4）采用Y-△ 换接启动时的启动转矩。 四、设计题： 1. 设计某机床刀架进给电动机的控制线路，应满足如下的工艺要 求： 按下启动按钮后，电机正转，带动刀架进给，进给到一定位置时，刀架停止，进行无进刀切削，经一段时间后刀架自动返回，回到原位 又自动停止。试画出主电路和控制线路。（本题15分） 2. 试用F—40M型PLC设计一台小于10KW的三相鼠笼式异步电 动机正反转的控制程序，要求：（本题12分） 1）绘出电动机主电路（应有必要的保护）2）绘出PLC的安装接线 图 3）绘出PLC的梯形图4）写出PLC的指令程序机电传动控制 5套期末试题及答案教案资料
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