机电传动及控制试题——广工秘传

“机电传动与控制”习题

第1次作业

1、（教材4-9）设计一台设备的电气控制原理图，满足以下要求：

（1）该设备由三台三相笼型感应电动机M1、M2和M3拖动；（2）起动时，按照M1、M2和M3的顺序起动；（3）停止时，按照相反的顺序停止；（4）上述动作均要求一定的时间间隔；（5）设置短路和过载保护。解：

L1L2L3

2、（教材4-13）托盘由一台电动机驱动，试设计其电气控制原理图，要求如下：

（1）按下起动按钮，托盘由原地A 起动，前进到B 点碰到行程开关SQ2后停止；

（2）过一时间后，按下返回按钮，才能从B 点起动，后退碰到原位行程开关SQ1后停止，即回到原地A 点；

（3）托盘在前进或后退过程中可在中间任意位置停止；

（4）托盘停在中间任意位置，按下复位按钮，能够回到原地。（5）设置短路和过载保护。解：

KM2

L1L2L3

第2次作业

1、以下为一条自动运输线的控制电路，该运输线由两台电动机拖动，M1拖动运输机，M2拖动

卸料机。请完成：

（1）分析控制电路的动作过程；

（2）主电路和控制电路有哪些保护，简述保护过程；（3）针对运输线，控制电路有哪些功能。

3～50Hz

解：

（1）控制电路的动作过程：

①从主电路可以看出，电动机M1的通断电由接触器KM1控制，电动机M2的通断电由接触器KM2控制；主电路中，两个电机均有热继电器和熔断器，可实现过载保护和热保护；

②在控制电路中，按SB1，KM1自锁，可实现电动机M1的起动；

③在控制电路中，按SB2，必须KM1已经通电，接触器KM2才能通电，电动机M2才能起动；

④按SB4，接触器KM2断电，电动机M2单独停机，电机M1保持运行状态；

⑤按SB3，时间继电器KT通电并自锁，此时接触器KT1的常闭触点断开，KM2马上断电，电动机M2马上停机；KT1通电一段时间后，其通电延时断开触点打开，接触器KM1断电，电动机M1停机；

（2）主电路和控制电路的保护

①有熔断器短路保护和过载保护。

②短路保护：熔断器有FU1～FU4,当某支路短路时，相应支路的熔断器熔断，断开该支路电源。

过载保护：当M1或M2过载，控制电路中FR1或FR2触点断开，KM1和KM2线圈断电，从而断开主电路中KM1和KM2主触点，以使M1和M2断电。

（3）控制功能

①运输机（M1）起动后，才能起动卸料机（M2）；

②卸料机（M2）先停止，经一段时间后运输机（M1）才自动停止

③2卸料机（M2）可单独停止。

2、（教材6-7）一生产机械的负载曲线如图6-27所示，试选择电动机的容量。

解：

96.310

157

325

433252221

2==

++?+?+?=

∑∑==n

i n

i i d t t P P kW 所选择的电动机的功率需大于3.96kW ，可选用4kW 的电动机。

3、（教材6-9）暂载率?表示什么？当?=15%时，能否让电动机工作15min 、休息85min ？为

什么？试比较?=15%、30KW 和?=40%、20KW 两个重复短时工作制的电动机，哪一台容量大一些？解：

（1）暂载率?表示电动机重复短时工作下的工作情况，其计算方法为：

%1000

?+=+=

t t t p p 停止时间工作时间工作时间

（2）由于规定一个周期的总时间tp + t0不超过10min ，因此不能让电动机工作15min 、休息85min 。（3）比较两台电动机的容量，则需知道电动机的额定功率，而重复短时工作制的电动机的额定功率是指额定负载暂载率εsN （25%）的功率。

?=15%、30KW ：

3023.23s P kW ===

?=40%、20KW ：

2025.29s P kW ===

从以上计算可知，后者的容量稍大。

4、（教材6-12）由两台电动机拖动一台机械设备，设计满足下列要求的电气原理图：

（1）M1电动机正、反向运转，M2电动机单向运转；（2）M1电动机起动运行t 时间后，M2电动机才能起动

（3）M1、M2电动机同时停机，若其中一台电动机过载，另一台电动机也应停机；（4）具有必要的保护环节；（5）画出主电路和控制电路。解：

主电路及控制电路：

3～50Hz

380V

或：

3～50Hz

380V

第3次作业

1、（教材7-15（a））写出下图所示梯形图的指令表程序。

解：

序号指令序号指令

1 LD X000 8 LD X002

2 ANI M132 9 ANI M120

3 LDI X001 10 ORB

4 AND X002 11 OR X004

5 ORB 12 ANB

6 LDI X003 13 OR X007

7 AND Y001 14 OUT Y007

15 END

2、（教材7-15（b））写出下图所示梯形图的指令表程序。

解：

序号指令序号指令

1 LD X000 9 AND C5

2 OR Y005 10 ORB

3 ANI X001 11 ANB

4 OR X003 12 OR M110

5 LD T1 13 OUT Y005

6 ANI M132 14 AND X001

7 LD Y001 15 OUT T0 K100

8 ORI M111 16 ANI T0

17 OUT M111 3、（教材7-16（b））画出下面各指令表程序对应的梯形图。

序号指令序号指令

1 LD M150 10 ANB

2 ANI X001 11 OR M203

3 OR M200 12 SET M4

4 AND X002 13 ANI X011

5 LD M201 14 OUT Y004

6 ANI M202 15 AND X010

7 ORB 16 OUT M100

8 LDI X004 17 END

9 ORI X005

解：

第4次作业

1、（教材7-23）

下图中的3条运输带顺序相连，分别由三相感应电动机拖动。按下起动按钮，3号运输带开始工作，5s 后2号自动起动，再过5s 后1号自动起动。停机的顺序与起动的顺序相反，间隔仍然为5s 。请设计PLC 端口分配图和梯形图。

解：起动顺序: 3号--5s--2号--5s--1号停机顺序: 1号--5s--2号--5s--3号

M100 M100 X000 T4

M100

K50 K100 Y003

Y002

T0 T3

Y001

M101

M101 X001 T4

T3 T4

K50

M101

起动

停机

3号运输带

2号运输带 1号运输带

停止

启动

I/O 端口分配

1号传送带电动机

2号传送带电动机

3号传送带电动机

或：

2、（教材7-24）

粉末冶金制品压制机（见下图（a ））装好金属粉末后，按下起动按钮SB1（接X000），冲头下行，将粉末压紧后压力继电器（接X001）为“1”状态，保压延时5s 后，冲头上行，压限位开关SQ1（X002变为“1”状态），然后模具下行到位压限位开关SQ3（X003变为“1"状态），取走成品后工人按下按钮SB2（接X005），模具上行压SQ2（X004变为”1“状态），系统返回初始状态。请设计PLC 端口分配图和梯形图。

解：

???? I/O??????????

????????????

??????

??????????????

??????

或：是否应该将原位行程开关常开添加到线圈前面，使得X002为1，冲头才能下行，X004为1，模具才能下行？

第5次作业

1、（教材9-7）何谓交-直-交变频器？何谓交-交变频器？它们各有什么特点？答：交-直-交变频是先将工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源；交-交变频是不经过中间直流环节直接实现交流电频率的改变。

交-交变频器如下图所示，电路由两组反并联的变流器P 和N 组成，P 组和N 组轮流向负载R 供电，在负载上获得交流输出电压0

u 。

u 的幅值由变流器的控制角决定，

u 的频率则由两组变流

器的切换频率所决定。

X000 X001

Y004

Y004 T0 M301 X002

M301

X004 Y006

起动

冲头下

压紧模具下

Y007

压

冲头下 X005

M301

手工复位 X001 T0 X002 Y005

冲头原X003 X005 T0 K5冲头上

模具上

手

工

下限位

Y007

中限位 Y004 Y005 Y005 Y007 Y006

交-直-交变频器如下图所示，它由整流器、中间直流环节、逆变器以及控制电路组成。整流器的作用是将三相交流电变为直流电；中间直流环节将整流器输出的交流成分滤除掉，获得纯直流电压提供给逆变器；逆变器通过控制电路，有规律地控制逆变器中开关器件的通与断，以得到频率可变的三相交流电压输出，并驱动负载电动机转动。

2、（教材9-9）简述SPWM波形生成的方法。

答：

SPWM调制如下图所示。正弦脉宽调制是以正弦波作为逆变器输出的期望波形，它的载波信号c U

U为频率与期望波相同的正弦波，通过载波与调制波的比较，可获仍是等腰三角波，而调制信号r

得在正弦调制波的半个周期内呈两边窄中间宽的一系列等幅不等宽的矩形波，在逆变器输出波形的半个周期内，逆变器同一桥臂上一个元件处于开通状态，另一个元件始终处于截止状态。对于单相逆变器，为了使逆变器输出一个交变电压，必须在一个周期内的正负半周使上下桥臂分别交替工作，

所以在负半周时，可以利用倒相信号，得到负半周的触发脉冲。改变正弦调制波的幅值，则改变pwm

调制脉冲宽度，就可改变逆变器正弦输出电压的幅值；改变正弦调制波的频率，即可改变逆变器桥臂导通的切换频率，从而改变输出电压的频率。

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：

机电传动控制_作业题及试卷答案

1. 2.电动机中的短路保护、过电流保护和长期过载（热）保护有何区别？答：电动机中的短路保护是指电源线的电线发生短路，防止电动机过大的电枢电路损坏而自动切断电源的保护动作。过电流保护是指当电动机发生严重过载时，保护电动机不超过最大许可电流。长期过载保护是指电动机的短时过载是可以的，但长期过载时电动机就要发热，防止电动机的温度超过电动机的最高绝缘温度。 3.为什么热继电器不能做短路保护而只能作长期过载保护？而熔断器则相反，为什么？答：因为热继电器的发热元件达到一定温度时才动作，如果短路热继电器不能马上动作，这样就会造成电动机的损坏。而熔断器，电源一旦短路立即动作，切断电源。 4.时间继电器的四个延时触点符号各代表什么意思？延时闭合的动合触点延时断开的动断触点延时闭合的动断触点延时断开的动合触点

5.请绘制延时吸合型时间继电器的图形符号（包含线圈和触点）P124 6.直线电动机的主要特点是什么？答：直线电动机的优点是:①直线电动机无需中间传动机构，因而使整个机构得到简化，提高了精度，减少了振动和噪声。②反应快速。③散热良好，额定值高，电流密度可取很大，对启动的限制小。④装配灵活，往往可将电动机的定子和动子分别于其他机体合成一体。缺点是存在着效率和功率因数低，电源功率大及低速性能差等。 7.异步电动机的启动方法有哪些，并说明其各自特点和应用场合。直接起动：优点：起动简单；缺点：起动电流大，对电网冲击大。星三角起动：优点：起动电流为全压起动时的1／3；缺点：起动转矩均为全压起动时的1／3。自耦降压起动：优点：起动较平稳，设备较简单；缺点：不能频繁起动。延边三角起动：优点：起动电流小，转矩较星三角大；缺点：仅适用于定子绕组有中间抽头的电机。定子串电阻（电抗）起动：优点：可用于调速；缺点：电阻损耗大，不能频繁起动。软启动：优点：启动平滑，对电网冲击少；缺点：费用较高，有谐波干扰。变频启动：优点：启动平滑，对电网冲击少，起动转矩大，可用于调速；缺点：费用高，有谐波干扰。转子串电阻起动（绕线式异步电动机）：优点是起动转矩大；缺点是启动损耗较大。转子串接频敏变阻器起动（绕线式异步电动机）：优点：接线简单；缺点：起动转矩不很大。 8.异步电动机有哪几种制动状态？各有何特点？答：（1）反馈制动。当电动机的运行速度高于它的同步转速，异步电动机就进入发电状态。这时转子导体切割旋转磁场的方向与电动状态时的方向相反，电流改变了方向，电磁转矩也随之改变方向，于是起制动作用。（2）反接制动。电源反接，改变电动机的三相电源的相序，则改变旋转磁场的方向，电磁转矩由正变负，这种方法容易造成反转。倒拉制动，出现在位能

(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。------（×）

华中科大机电传动控制(第五版)课后习题答案解析

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。答： min) /(4.594 495021r j j n n M L =?== ) /(37.02 604 .5924.0603 s m j Dn v L =???= = ππ TL=9.55Fv/(η1nM)=9.55×100×0.37/(0.83×

950)=0.45N.m 2 2 22365M M Z n Fv GD GD +=δ 2 22 232.1~16.195037.010036505.1)25.1~1.1(m N GD Z ?=??+?= 3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩TL ＝常数，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？为什么？这时拖动系统中哪些量必然要发生变化？

《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

机电传动控制题库

《机电传动控制》课程总复习2013.01 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 N =1450r/min,η N =89.5%，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=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 N =1500r/min, η N =88.5%, 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 *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

机电传动控制考试试卷及答案讲解学习

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 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 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）？

机电传动控制复习题及参考答案

《机电传动与控制》课程复习资料一、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 K B. C.U 4.三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 M L

机电传动控制期末考试试卷及复习资料

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。 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。

机电传动控制试题及答案

判断哪组是正确的 (a ) T M T L (b) T M T L (C ) T M T L A :图(a ) T M 为正，是拖动转矩，加速状态 B :图(b ) T M = T L ，匀速状态 C :图(c ) T M 为正，T L 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 1和曲线2分别为电动机和负载的机械特性。试问：电动 A :能； B :不能； 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，其丁戎1.2T N ，若采用换接启动，试问当负载转矩 T L 35%T N ，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 :相同; B :大; C :小。 5、如下图所示，曲线机能否在A 点稳定运行? 1 如图所示

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：—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： 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 12 .直流发电机E与la的方向： A 相同； B 相反； C 不一定。。二、简答题 1 常用的变频调速方式有哪几种? 变压变频调速、恒压弱磁调速。 2 晶闸管触发电路的基本组成部分有哪些? 脉冲形成及放大、移相控制、同步电压、控制电压信号等 3 交流电动机的结构组成及其工作原理如何？其调速方法和调速特性怎样？交流电动机由定子,转子,机座等组成; 其工作原理为在定子三相绕组通以三相交流电流所形成的旋转磁场作用下, 转子绕组旋感应电流; 带电转子绕组在旋转磁场作用下又感应电磁力,形成电磁转距, 带动转子而旋转, 称为交流感应电动机；其调速方法有变频（无级平滑）,变极（有级不平滑）,变S（特性变软） 4 什么是调速？它包含哪两方面的涵意？衡量直流调速系统好坏的性能指标有哪些？各表示什么意义？通过人为改变电动机参数来改变电动机速度称为调速；它包括人为变速和自动稳速两方面；衡量直流调速系统好坏的性能指标有衡量直流调速系统好坏的性能指标有调速范围（D）, 转差率（S）, 平滑性, 经济性. 三、计算题 1、一台并励电动机,额定功率P N 2.2kW , 额定电压U N 220V , 额定电流l N 12.2A, 额定转速n N 3000r / min , 最大励磁功率P fN 68.2W 。试求:（1）最大励磁电流l fN； 0.31A （2）额定运行时的电枢电流l aN ；11.89（3）额定转矩T N ；7NM （4）额定运行时的效率N 。0.82 2、有一台三相鼠笼式异步电动机,其额定数据为: P2N 10kW ,

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

机电传动控制期末试题

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？

机电传动控制试题库

《机电传动控制》课程总复习2013、01 一、选择题 1、电动机所产生的转矩在任何情况下,总就是由轴上的负载转矩与_________之与所平衡。 ( 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,转速将产生的变化就是。( 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

C.反抗型恒转矩 D.直线型机械特性 8、下面哪个部分就是属于直流电动机的定子部分？( C ) 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与电枢绕组就是。( D ) A.串联 B.并联 C.单独分开连接 D.一部分串联其她的并联 10、直流电动机最常用的启动方式就是_________。( B ) 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 ) A.调压调速 B.串电阻调速 C.弱磁调速 D.A与B 12、直流电动机调速系统,若想采用恒功率调速,则可改变_________。( B ) A.K e B.Φ C.I a D.U 13、直流电动机调速系统,若想采用恒转矩调速,则可改变_________。( D ) A.K e B.Φ C.I a D.U 14、τm就是反映机电传动系统_________的物理量。( B ) A.时间惯性 B.机械惯性 C.热惯性 D.电磁惯性 15、加快机电传动系统的过渡过程,可以减少_________。( A ) A.GD2 B.n C.T d D.T M 16、绕线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_________。( D ) A.愈大 B.愈小 C.不变 D.不一定 17、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 ) A.增加 B.不变 C.减小 D.等于零