机电一体化理论试卷

试卷A
一、填空题（40分）
1、电路有_________________、____________和___________三种状态。

2、在实际电路中，照明灯具的正确接法是___________。

3、某交流电压为V t u )90314sin(22200+=，此交流电压的最大值为_______，有效值为________，角频率为______，初相为________。

4、对称三相负载接成三角形与接成星形作比较，在线电压不变时，，有 =∆相I ____相Y I ，
=∆线I ____线Y I ，∆P =____Y P 。

5、在RL 电路中的的时间常数τ= 。

6、变压器运行时的两种损耗为 和 。

7、电动机 的确定是选择电动机的关键。

8、用于使自动空气开关远距离断开电路的是 脱扣器。

9、为了避免误操作，通常将控制按钮的按钮帽做成不同颜色，且常用红色表示 按钮，绿色表示 按钮。

10、电能主要是通过 来产生的，又通过电力网来 和 的。

11、根据所利用的能源不同，发电厂可分为 、 、 、 、 、 等。

12、仪表的误差可分为 误差和 误差。

13、工作在交流额定电压 V 及以下、直流额定电压 V 及以下的电器称为低电压器。

14、接触器实际上是一种自动的__________式开关。

触头的通断不是由__________来控制，而是__________操作。

15、要使三相异步电动机反转，就必须改变通入电动机定子绕组的 ，即把接入电动机三相电源进线中的 对调接线即可。

16、三相笼型异步电动机的制动方法一般采用机械制动和电气制动，其中电气制动方法有： 、 、电容制动、再生发电制动等。

17、改变异步电动机转速可通过三种方法来实现：一是 ，二是 ，三是 。

18、直流电动机实现反转有 和 两种接法。

19、当电气设备发生故障后，切忌盲目随便动手检修。

在检修前，通过_______、_______、_________、_________、闻来了解故障前后的操作情况和故障发生后出现的异常现象，以便根据故障现象判断出故障发生的部位，进而准确的排除故障。

20、熔断器只要由 、 和 三部分组成。

21、继电器是一种根据__________信号的变化，来接通或分断__________电流电路，实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。

22、我国从 年开始研制PLC ， 年开始工业应用。

23、PLC 的晶体管输出可以接 负载；晶闸管输出接 负载；继电器输出可接 负载。

24、两个或两个以上触点串联连接的电路块称为 ，该电路块在做并联连接时，分支用 指令，分支结束时用 指令。

25、步进顺控指令有两个： 和 。

步进顺控中的连续控制是指 地循环工作，单周控制是指 后，便 ，单步是
指每按一次 ，程序便 。

26、变址寄存器的V=2，Z=4时，则X2V= ，X0Z= 、 T3Z= 。

27、如果电路中触点为串联关系可用逻辑 即逻辑 关系表达；如果电路中触点为并联关系可用逻辑 即逻辑 关系表达。

28、用PLC 的基本指令编程时，串联一个常开触点用到的指令是 。

29、万用表按其结构、原理不同分为 万用表和 万用表两大类。

30、欠电流继电器在正常工作电流流过线圈时，衔铁是 状态，而当流过线圈的电流小于整定电流时衔铁 。

二、简答题（30分）
1.画出一台电动机正反转控制电路图，要求有必要的保护环节(包括主回路和控制回路)。

（8分）
2.什么事保护接地和保护接零？（7分）
3.简述∆-Y 换接的降压原理是什么？（8分）
4.提高功率因数的意义？（7分）
5、接触器触头灼伤或熔焊的可能原因有哪些？ 三、计算题（30分）
1、 图为三相异步电动机Y-△减压起动电路，试编制PLC 控制程序，画出I/O 分
配表和梯形图。

2、有一对称三相三线制电路，电源线电压为V U l 380=，每相负载电阻值为Ω=16R 的电阻、感抗为Ω=40L X 的电感和容抗Ω=28C X 为串联而成，试分别计算星形（Y ）连接和三角形（∆）连接时的相电流p I 、线电流l I 以及负载的有功功率P 。

3、 某四极三相异步电动机的 额定功率为30kW,额定电压为380V ,三角形接法，频率为
50Hz 。

在额定负载下运行时，其转差率为 0.02，效率为90％，线电流为57.5A,试求：
（1）转子旋转磁场对转子的转速；（2）额定转矩；（3）电动机的功率因数。

试卷A答案
一、填空题
1、通路短路开路
2、并联
3、2
90
220V 220V 314rad/s 0
4、3 3 3
5、L/R
6、铁损耗铜损耗
7、容量
8、分励
9、停止启动
10、发电厂传输分配
11、火力发电厂水利发电厂核电厂地热发电厂风力发电厂太阳能发电厂
12、基本误差附加误差
13、1200 1500
14、电磁手电动
15、三相电源相序任意两相
16、能耗制动反接制动
17、改变电源频率f1 改变转差率S 改变磁极对数P
18、电枢绕组反接励磁绕组反接
19、问看听摸
20、熔体熔管熔座
21、.输入小电流
22、1974 1977
23、直流交流交流直流
24、串联电路块LD 或LDI ORB
25、步进阶梯指令 STL 返回指令RET 程序周而复始每执行完一次循环动作停止单步执行按钮执行一步
26、X4 X4 T7
27、与＂.＂或＂＋＂
28、AND
29、模拟数字
30、吸合释放
二、简答题
1、画出一台电动机正反转控制电路图，要求有必要的保护环节(包括主回路和控制回路)。

2、什么事保护接地和保护接零？
答：(1)将电气设备金属外壳和构架与接地装置良好连接，这种保护方式称为保护接地。

(2)保护接零是将电气设备的金属外壳或构架与电网的零线相连接，当电气设备电线一相碰壳时，该相就通过金属外壳对零线发生单相对地短路，短路电流能促使线路上的保护装置迅速动作，切除故障部分电流，消除人体对外壳时的触电危险。

3、简述∆
Y换接的降压原理是什么？
-
答：电动机正常运行时为∆形联结，加在每相绕组的电压是线电压，而起动时为Y形联结，
1，故为降压起动。

当起动完毕，把定则加在每相绕组的电压是相电压，它为额定电压的
3
子三相绕组又换接（恢复）成∆联结。

4、提高功率因数的意义？
答：提高功率因数的意义在于提高电源设备的利用率和减小线路损耗。

实际电力系统中绝大多数的负载是感性的，因此常采用驭感性负载并联电容器的方法来提高线路的功率因数。

5、接触器触头灼伤或熔焊的可能原因有哪些？
答：⑴触头压力过小
⑵触头表面有金属颗粒物
⑶操作频率过高或工作电流过大断开容量不够
⑷长期过载使用
⑸负载侧短路
三、计算题
四、1、图为三相异步电动机Y-△减压起动电路，试编制PLC控制程序，画出
I/O分配表和梯形图。

解：
2、有一对称三相三线制电路，电源线电压为V U l 380=，每相负载电阻值为Ω=16R 的电阻、感抗为Ω=40L X 的电感和容抗Ω=28C X 为串联而成，试分别计算星形（Y ）连接和三角形（∆）连接时的相电流p I 、线电流l I 以及负载的有功功率P 。

解：8
.020/16/cos ,20)
2840(16
)
(2
2
2
2
===Ω=-+=-+=p
C L
p
Z
R X X
R
Z ϕ
①Y 形连接， V U U
l p
2203/
3803/
===
A Z
U
I I p
p p l 1120/220/====
kW I U P l l Y 8.58.0113803cos 3=⨯⨯⨯=
=ϕ
②∆形连接，
,
380V U U
l p
==
A Z U I p p p 1920/380/===
A I I p l 331933=⨯=
=
kW I U P l l 4.178.0333803cos 3=⨯⨯⨯=
=∆ϕ
3、某四极三相异步电动机的 额定功率为30kW ,额定电压为380V ,三角形接法，频率为50Hz 。

在额定负载下运行时，其转差率为 0.02，效率为90％，线电流为57.5A,试求：（1）转子旋转磁场对转子的转速；（2）额定转矩；（3）电动机的功率因数。

解：
()()min
/1470r 02.011500s 1n n ,min /1500r n 2p N 1N 1=-=-===当额定运行时，转速为得根据
(1)转子旋转磁场对转子的转速即为转差： m in /30r 14701500n n 2=-=∆= (2)额定转矩
88
.05
.5738039.010
30I U 3R
cos 19570
1430955095503
N
N N
N N ≈⨯⨯⨯
⨯==
∙≈⨯
==ηϕm N n P T N N。