电气传动及控制基础 复习思考题
机电传动与控制技术思考题
《工厂电气控制技术》思考题For personal use only in study and research; not for commercialuseFor personal use only in study and research; not for commercial use班级For personal use only in study and research; not for commercial use姓名2007-3-2第一章1.高压电气的电压等级，低压电气的电压等级。
2.电磁式低压电器的基本结构是、、和。
3.交流电磁铁短路环的作用？4.电磁铁的工作原理？5.按形状可分为：桥式触头和。
桥式触头又分为桥式触头和桥式触头。
6.灭弧方法有：、、和。
7.刀开关安装时，瓷底应与地面垂直，易于灭弧，不得。
倒装时手柄可能因自重落下而引起误合闸，危及人身和设备安全。
8.自动空气开关集控制和多种保护功能于一身，除能完成接通和分断电路外，还能对电路或电气设备发生的、、等故障进行保护。
9．行程开关又称限位开关或位置开关，它利用生产机械运动部件的碰撞，使其内部动作，分断或切换电路，从而控制生产机械、或状态。
10.漏电保护器主要用于当发生人身触电或漏电时，能迅速电源，保障人身安全，防止触电事故.11.按钮一般红色表示，绿色表示，黄色表示。
12.交流接触器的主要部分是、和13.交流接触器的电压等级有：、、和 V14.接触器的种类有和。
15.接触器的主要技术参数、、和等。
16.接触器的作用：能频繁的或交直流主电路，实现远距离控制17.按动作原理可分为：电磁式、电动式、电子式和机械式等18.电流继电器的动作特点：1）欠电流：线圈吸引电流为额定的：，释放电流为额定的：。
正常工作时衔铁是的，不正常时才释放。
19.欠电压、过电压和零电压继电器。
应在电路中以反映电路中的变化。
其线圈匝数，导线细，线圈阻抗。
20.时间继电器是利用电磁原理或机械原理实现触点闭合或延时的自动控制电器。
《电气传动与调速系统》课程思考题与习题解答二
第二章控制电机1．一般单相异步电动机若无起动绕组时，能否自行起动？一般单相异步电动机无起动绕组时，是不能自行起动的。
因为单相绕组通人正弦交流电，只能建立随电源频率交变的脉振磁场，而不是旋转磁场，不可能使转子产生转矩。
2．一台定子绕组Y接的三相鼠笼式异步电动机轻载运行，若一相引出线突然断线，电动机还能否继续运行？停下来后能否重新起动？为什么？一台定子绕组Y接的三相鼠笼式异步电动机轻载运行，若一相引出线突然断线，电动机会继续运行，但此时旋转磁场已由国形旋转磁场变成椭圆形旋转磁场，转子的转矩变小，轻载可能继续运行，重载就可能带不动了。
同样道理，若电动机停下来再重新起动，也要看轴上负载的大小，起动转矩若大于负载转矩电动机可以转起来，如果起动转矩小于负载转矩电动机就可能转不起来。
3．简述罩极式单相异步电动机的工作原理。
罩极式单相异步电动机的转向如何确定？若不拆卸重新装配转子，是否可以使其反转？这种电动机的主要优缺点是什么？罩极式异步电动机的罩极部分与未罩部分产生的磁通之间，在空间相差一个电角度，在时间上也差一个电角度，会在气隙中产生椭园形旋转磁场，切割转子导条建立转矩，而使电动机运转。
电动机的旋转方向总是从超前相绕组的轴线，转向滞后相绕组的轴线，若不拆卸重新装配转子，电动机是不可能反转的。
这种罩极式异步电动机的优点是结构简单、制造方便、价格便宜，常用于小风扇、电唱机等起动转矩要求不大的场合；其缺点是只能单方向运转。
4．电容分相式单相异步电动机有哪几种不同型式，各有什么优缺点？如何改变电容分相式单相异步电动机的转向？电容分相式单相异步电动机分为电容起动异步电动机、电容运转异步电动机和电容起动与运转异步电动机三种。
电容起动异步电动机所配电容使电动机在起动时旋转磁场是l圆形的，可产生较大的起动转矩。
电容运转异步电动机所配电容使电动机在运转时旋转磁场是圆形的，在运转时可产生较大的拖动转矩。
电容起动与运转异步电动机配两个电容，使电动机在起动和运转时都可得到比较好的性能。
转动惯量和飞轮矩
（a)机械特性；(b)Te(t)曲线；(c)n(t)曲线
1.2.5 直流他励电动机传动的动态特性
电源反接制动（位能负载）
图1.21 位能性负载反接制动特性 （a)机械特性；(b)n(t)曲线；(c)I(t)曲线
1.2.5 直流他励电动机传动的动态特性
电源反接制动 （反抗性负载）
图1.22 反抗性负载反接制动特性 （a)机械特性；(b)n(t)曲线；(c)I(t)曲线
1.1.3电动机的机械特性和负载转矩特性
3．电力拖动系统稳定运行的条件
分析电气传动的运行 问题可以将电动机的 机械特性和工作机械 的负载转矩特性画在 同一个坐标图上。
图1.7 机械特性与负载特性的配合
1.1.3电动机的机械特性和负载转矩特性
电气传动系统稳定运行条件
特性 Te (n) 和特性 TL (n) 有交点，并且在该交点 对应的转速之上保证 Te ＜ TL ，而在该交点对应 的转速之下则要求 Te ＞ TL 。
（1.10）
（1.11）
GD2 GDM 2 GDL2 / i2 365 Gv2 / nM 2） （
1.1.3电动机的机械特性和负载转矩特性
1．电动机机械特性
电动机的机械特性是指电动机的转速 n 和电磁 转矩 Te 之间的关系，表示为 n = f (Te ) 。
图1.4 电机的机械特性
1.1.3电动机的机械特性和负载转矩特性
图1.11 电枢串电阻启动
1.2.4 直流他励电动机的制动
制动运行状态：
电磁转矩与转速方向相反 • 回馈制动 • 能耗制动 • 反接制动
1.2.4 直流他励电动机的制动
1．回馈制动
图1.12 回馈制动特性
1.2.4 直流他励电动机的制动
《电气传动与调速系统》课程思考题与习题解答三
第三章 直流调速系统1、开环系统额定静态速降是由什么因素决定的？ 开环系统的静态速降为e d I n C R=∆，其中C 。
为电机所固有的常数，因此开环系统额定静态速降主要由电机的额定电流、电枢回路总电阻决定。
2．试概述闭环调速系统的主要特点。
改变给定电压是否能够改变电动机的转速？ 如果给定电压不变，调整反馈电压的分压比能否改变转速？为什么？如果测速机励磁发生变化，系统有没有克服这种扰动的能力？（1）闭环调速系统的主要特点：a 当给定电压gd U 不变时，加入转速负反馈将使转速大大降低，理想空载转速。
ob n 只是开环k +11，即ok ob n k n +=11。
如果还要维持系统的运动速度基本不变，即ok ob n n =,那么闭环时的U 。
必须比开环时相应提高（k +1）倍。
b ．当负载相同时，闭环系统的静态速降b n ∆将大大减速小，将大大减小，只是开环系统静态速降的k +11。
c ．如果电动机的最高转速相同，对静差率的要求相同，则闭环系统的调速范围是开环系统的（k +1）倍。
（2）给定电压是系统的参考输入量，改变给定电压能够改变电动机的转速。
调整反馈电压的分压比，相当于改变了反馈系数，能够改变电动机的转速。
（3）测速机励磁发生变化引起的扰动，不在反馈环所包围的前向通道中，所以闭环系统没有克服这种扰动的能力？3．转速负反馈系统能减小稳态速降的原因是什么？转速负反馈系统能减小稳态速降的原因是闭环系统的自动调节作用。
在开环系统中，当负载电流增大时，电枢电流d I 在电阻R 上的压降也增大，转速就要降下来。
现在引人了转速负反馈，转速稍有降落，反馈电压人就感觉出来了。
因给定电压gd U 不变，因此加到触发器上的控制电压)(fn gd P C U U K U -=便自动增加了，它可使晶闸管整流电压gd U 增加，电动机转速便相应回升。
由于电枢电压的增量do U ∆补偿do U ∆压降，就使转速基本维持不变。
《电气传动控制》机电传动控制复习题(含答案)最全.docx
一、单项选择题 1. 在下图a ）中，论述正确的是（D ） A. SB3是停止按钮 B. SB2是点动按钮 2. 在下图b ）中，论述正确的是（ A ） A. SB1是停止按钮 B. SB2是点动按钮 3. 在下图c ）中，论述错误的是（B ） A. SB1是停止按钮 B. SB2是自锁按钮 C. C. C. SB 1是起动按钮 SB2是起动按钮 SB3是点动按钮 D. D. KM 为交流接触器 S 为点动开关 K 为中间继电器 D. c ） 必须具有（B ）功能。
C.点动 D.正反转 b ） 4. 用继电器、接触器控制线路实现电动机的起动， A.互锁 B.自锁5.下列电器元件中，可用于实现机床工作台正反向自动循环转换功能的是（B A.按钮B.行程开关C.速度继电器D.中间继电器 6.机械设备的维修、调整常要求其控制线路具有（ A.自锁B.互锁C. 7. 多处起功能须用（B ）方式来实现。
A.动合触点串联B.动合触点并联C. 8. 多处停止功能须用（C ）方式来实现。
A.动合触点串联B.动合触点并联C.动断触点串联 9. 有关继电器、接触器控制线路设计正确的论述是A.线圈可以串联C.线圈与触点可交叉联接10. 有关中间继电器功能的论述错谩的是（A.信号的传递与转换B.C.动作延时D. C 点动 ）功能。
D. 正反转 )o动断触点串联 D. D. 动断触点并联 动断触点并联B. D. C （B ） 线圈只能出现一次 接触器线圈之间必须有互锁保护）。
实现多路控制小功率信号控制大容量触点动作 11. 下列元件中，可用于实现机床工作台正反向起动转换功能的是（A.按钮 B,空气开关 C.速度继电器 D, 12. 继电器、接触器控制系统的优点是（B ）。
A.接线调试简便B.控制功能简单时成本较低 13. 有关继电器、接触器控制线路设计错误的论述是 A.线圈不能串联 B.线圈只能出现一次 14. 目前广泛使用的普通机床的机电控制大多采用（ A. PLC 控制 B,继电器、接触器控制 A ）。
传动控制系统考试说明及讨论题
第二章电力拖动继电接触控制1.试分析什么叫点动，什么叫自锁，并比较图2-1和图2-2的结构和功能上有什么区别？点动就是在对电动机的控制要求一点一动，即按一次按钮动一下，连续按则连续动，不按则不动的状态;自锁，是在接触器线圈得电后，利用自身的常开辅助触头保持回路的接通状态。
图2-2比图2-1多了热继电器FR1和接触器SB2,以及辅助触头KM1，热继电器可以实现过载保护，SB2和辅助触头KM1可以实现自锁控制，图2-1没有此功能。
2.图2-2电路能否对电动机实现过流、短路、欠压和失压保护？图2-2电路实现了对电机的过流、短路、欠压和失压保护。
图2-2中利用了四个熔断器FU以实现短路保护。
熔断器FU串联于被保护的电路中，当电路发生短路或严重过载时，它的熔体能自动迅速熔断，从而切断电路，使导线和电器设备不致损坏。
最终实现短路保护。
当电路短路过流时，即使熔断器还没工作，由于电流的热效应导致电路升温，热继电器及时切断控制回路，接触器线圈失电而触点断开，切断了电机与电源电路。
当电路欠压或失压时，接触器线圈就失电，触点断开，电机脱离电源而得到保护，过后即使电压恢复只要不按下启动按钮，电机就不会自动启动运转。
3.接触器和按钮的联锁触点在继电接触控制中起到什么作用？接触器的联锁触点是继电器的殿后线圈使使常闭触点断开实现联锁，属于电气联锁；而按钮的联锁触点则是利用按钮按下时使其常闭开关断开来实现联锁的，属于机械联锁。
4.在图2-4中，欲使电机反转，为什么要把手柄扳到“停止”使电动机M停转后，才能扳向“反转”使之反转，若直接扳至“反转”会造成什么后果？若直接扳至“反转”，电动机的工作状态相当于反接电源制动，制动期间电枢电动势E 和电源电动势是串联相加的，因此会产生较大的电枢电流，在串接的限流电阻不够的情况下易产生过流。
5.试分析图2-4、2-5、2-6、2-7各有什么特点？并画出运行原理流程图。
图2-5采用KM接触器互锁，其运行的正常与否取决于接触器的反应速度与先后顺序。
《电气控制与PLC》教材课后思考与练习
项目一思考与练习1.常用的电气控制系统图有哪三种？2.何为电气原理图？绘制电气原理图的原则是什么？3.何为电器布置图？电器元件的布置应注意哪几方面？4.何为电气接线图？电气接线图的绘制原则是什么？5.电气控制电路的基本控制规律主要有哪些？6.电动机点动控制与连续运转控制的关键控制环节是什么?其主电路有何区别（从电动机保护环节设置上分析）？7.何为电动机的欠电压与失电压保护?接触器与按钮控制电路是如何实现欠电压与失电压保护的？8.何为互锁控制？实现电动机正反转互锁控制的方法有哪两种？两者有何不同？9.试画出用按钮选择控制电动机既可点动又可连续运转的控制电路。
10.分析以下b）图和C）图两种顺序联锁控制电路工作原理，试总结其控制规律？题10图11.试画出两台电动机M1、M2起动时，M2先起动，M1后起动，停止时M1先停止，M2后停止的电气控制电路。
12.电动机正反转控制电路中，最关键的控制环节在哪里？13.电动机正反转电路中，要实现直接由正转变反转，反转直接变正转，其控制要点在何处？14.电动机“正一反一停”控制线路中，复合按钮已经起到了互锁作用，为什么还要用接触器的常闭触点进行联锁？15.试找出图中各控制电路的错误，这些错误会出现何现象？应如何改正？题15图16.电动机常用的保护环节有哪些？通常它们各由哪些电器来实现其保护？17.电动机短路保护、过电流保护、过载保护各有何相同与不同？18.为何己采用热继电器作过载保护后，还必须设置短路保护？19.对于笼型三相异步电动机为何不采用过电流保护而采用短路保护？20.设计一个三相异步电动机两地起动的主电路和控制电路，并具有短路、过载保护。
21.设计一个三相异步电动机正一反一停的主电路和控制电路，并具有短路、过载保护。
22.设计两台三相异步电动机M1、M2的主电路和控制电路,要求M1、M2可分别起动和停止，也可实现同时起动和停止，并具有短路、过载保护。
23.一台三相异步电动机运行要求为：按下起动按钮，电机正转，5s后，电机自行反转，再过10s,电机停止，并具有短路、过载保护，设计主电路和控制电路。
机电传动控制基础课后题答案
解：电机的额定电流：
PN UNIN
N
IN
PN
UNN
7.5100038.5 22088.5%
A
电机的转矩：
T N9.5n P 5 N N9.5 5 1 75 50 0 4.7 0 0 7N 5•m
其人为特性曲线如图3所示
（4）弱磁时的人为特性：
n 0 .8 U K N e N 9 .5 5 ( 0 .R 8 K a e N ) 2 T 0 .8 1 0 0 0 .1 3 2 9 .5 5 n( 0 0 . .1 1 9 3 6 2 2 0 .8 ) T 2 0 8 3 1 .8 4 T
解：（1）设能耗制动电阻为R1， 反接制动电阻为R2
K e N U N IN R a 2 2 0 3 1 0 .4 0 .2 0 8
n N
1 0 0 0
电动状态的稳态转速
n s K U e N N 9 .5 5 ( R K a e N ) 2 T L 0 2 .2 2 0 0 8 9 .5 0 5 .4 0 . 4 2 9 0 8 2 1 0 1 0 r m i n
3.8 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?
T K t I a
Ia
T K t
T TL T0
TL 常 数
T 常数 TL Kt 常数 不变 电枢电压或电枢附加电阻改变时 I 不变
T’L JL ωL
JM
M
ωM T
(a) 旋转运动
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复习思考题1（最新版）
1、什么叫制动状态? 什么叫电动状态?
2、电气传动系统稳定运行时电磁转矩的值由什么决定？
3、如何判断电气传动系统是否能稳定运行？
4、电气传动系统的动态特性由哪三要素决定？写出动态方程式，写出制动过程转速随时间变化的动态特性方程式。
5、它励直流电动机的额定参数为220V 、40A 、1000r/min ，电枢电阻Ra=0.5Ω。
电动机带反抗性恒转矩负载，负载为额定负载。
电动机原来以1000r/min 运行，现在要求在300r/min 的速度稳定运行，分别求出不同实现方法及其机械特性的表达式。
如果负载为50%额定负载，分别求出不同实现方法及其机械特性的表达式。
如果要求在500r/min 的速度稳定运行，分别求出不同实现方法及其机械特性的表达式。
如果要求在500r/min 的速度稳速下降运行，分别求出不同实现方法及其机械特性的表达式。
复习思考题2
1、设计带电流截止负反馈的转速闭环系统（图2.45）的调节器参数和电流截止环节的稳压管参数。
已知参数：电动机：10KW 、220V 、55A 、1000r/min 、0.5Ω，
变流器：，V-M 系统电枢回路总电阻 测速发电机：23.1W 、110V 、0.21A 、1900r/min
要求：D = 10 、S ≤ 5%
2、分别分析单闭环有静差调速系统（图2.36）电网扰动（电压增大）时和励磁电流扰动（励磁电流减小）时系统的自动调节过程。
3、比例调节器构成的转速闭环系统为什么有静差？
4、试列写带电流正反馈的电压负反馈调速系统的静特性方程式。
什么情况下可以实现电流正反馈的全补偿?
晶闸管相控电源在电流连续和电流断续时的传递函数有什么区别？为什么？
复习思考题3
1、试分析比较有环流可逆调速系统、可控环流可逆调速系统、逻辑无环流可逆调速系统的优缺点。
2、有环流可逆调速系统是如何实现 α= β 配合控制的？该系统的制动过程有哪几个阶段？
3、可控环流可逆调速系统是如何实现环流可控的？
4、逻辑无环流可逆调速系统中无环流逻辑切换的条件是什么？ 无环流逻辑控制器的四个环节分别起什么作用？
复习思考题4
1、采用工程设计法作动态设计时，如何确定校正后开环传函是典型I 型还是典型II 型?
2、小惯性环节和大惯性环节近似处理的条件和方法是什么？
1.0R =Ω
44S K =
3、如何计算转速电流双闭环系统启动时间和超调量？
4、什么叫工程设计法？工程设计法和频率特性法有什么区别？
5、工程设计法的思路是什么？写出工程设计法作调节器设计的步骤。
6、调速系统的静态和动态性能指标有哪些？
复习思考题5
1、为什么要采用转差频率控制方式？
2、转差频率控制的条件是什么？物理系统是如何实现转差频率控制的条件的？
3、转差频率控制有什么优缺点？
4、图 3.8 系统为什么能做到恒最大转矩启动？
5、试分析图 3.8 系统抗负载扰动的过程。
复习思考题6
1、矢量变换控制的基本思想是什么？
2、说明产生相同旋转磁场的三个等效绕组以及各绕组所加的电流。
3、矢量变换控制中如何实现对异步电机中等效直流电机的转矩和励磁电流的控制？
4、异步电机中的直流电机模型是否存在？
5、推导由定子电压和定子电流表示的转子磁链观测模型的数学表达式（即式
3.73）。
6、3/2变换和旋转变换分别是哪两个坐标系之间的变换？
7、什么是直接磁场定向矢量控制系统？什么是间接磁场定向矢量控制系统？
8、分别说明三种两相坐标系的定义。
思考题7
1、什么是变频调速系统的直接转矩控制方法？
2、写出电压矢量 的PARK 矢量表达式，并标出其在 坐标系上的位置。
3、定子电压矢量如何对磁链幅值和转矩控制？
4、直接转矩控制有那三个特点？
5、根据电压矢量对磁链和转矩的控制作用，设计磁链处于第5区段时的电压矢量表。
6、推导定子磁链观测的i-n 模型，即式（3. 92）。
(101)S U。