工业机器人技术：电机与电气控制2019期末考试试卷A

电机与电气控制2019期末考试试卷A

1．直流电动机的结构可分为静止部分和可旋转部分,其中静止部分称为 ,可旋转部分称为 。

2．直流电机的定子在电磁方面是 ，在机械方面是整个电机的支撑。

3．主磁极上的线圈是用来产生主磁通的，称为 绕组。 4．直流电机的励磁方式可分为 、 、 和 四类。 5．直流电机的换向不良会产生 或环火，严重时将烧毁 ，导致电机不能正常运行，甚至引起事故。

6．变压器是一种常见的静止电气设备，它是利用 原理，将某一数值的交变电压变换为 的另一数值的交变电压。

7．变压器不但具有 变换和 变换的作用，还具有 变换的作用。 8．某一物理量的实际值与选定的某一同单位的基准值的比值，称为该物理量的 或 。

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．异步电动机是依靠 的变化，来调整电动机的 ，从而使电动机的 得到相应的改变，以适用于负载变化的需要来实现新的平衡。 10． 是异步电动机的主要特性，它是指电动机的 之间的关系。

11．直流伺服电动机两种控制方式：一种称为 控制，另种称为 控制 12．步进电动机是一种将 信号转换成相应 的电动机。

一、填空题（本题11小题，每空1分，共计30分）

13．低压开关电器主要用作、。

14．熔断器是一种主要用作保护的电器。

15．在三相变压器中，额定电流是指电流。

二、计算题（本题3小题，每题10分，共计30分）

1．一台串励直流电动机UN =220V，IN =40A，nN =2000 r/min，电枢总电阻Ra 等于0．50欧姆，假定磁路不饱和，当Ia =20A时，电动机的转速和电磁转矩是多少？

2．某低压照明变压器U1=380V，I1=0.263A，N1=1010匝，N2=103匝，求二次绕组对应的输出电压U2，输出电流I2。该变压器能否给一个80W且电压相当的低压照明灯供电？

3．已知Y180M-4型三相异步电动机，采用△接法，其额定数据如下：UN=380V，PN=18.5KW，满载时cosφN=0.86，nN=1470r/min，ηN=91%，另外：启动电流/额定电流=7.0，启动转矩/额定转矩=2.0，最大转矩/额定转矩=2.2。求：额定电流IN；额定转差率SN；额定转矩TN；最大转矩TM；启动转矩Tst。

三、简答题（本题4小题，每题5分，共计20分）

2．熔断器在电路中的作用是什么？它由哪些主要部件组成？

3．如何根据电机的铭牌进行定子接线？

4．在分析变压器时，对于变压器的正弦量电压、电流、磁通和感应电动势的正方向是如何规定的？

四、设计题（本题2小题，每题10分，共计20分）

1．依靠接触器自身辅助触头而保持接触器线圈通电的现象称为自锁。请画出异步电动机的自锁控制的电路设计图。

2．画出异步电动机的点动与连续运转控制的电路设计图。

无锡南洋职业技术学院

2018—2019学年第二学期期末考试

《电机与电气控制》期末试卷答案A

一、填空题（每空1分，共30分）

1．__转子__、 __定子__

2．产生磁场和构成磁路

3．励磁

5．电火花、电刷

6．__电磁感应 __、 __同频率_

7．__电压 __、 __电流_、 __阻抗 _

8．__标么值_、 __相对值 _

9．_转子转速_、 _电磁能量_、 __电磁转矩__

_

10．__机械特性_、 __转速n与电磁转矩T

em

11. _电枢_、 __磁场

12. _电脉冲 _、 __角位移

13. _电源的隔离、线路的保护与控制

14. _短路 _

15. _线 _

二、计算题（每题10分，共30分）

1.解：∵磁路不饱和

∴主磁通与励磁电流按线性关系变化，即

Φ=KfIf=kFIa

∴ΦN=KfIN Φ=KfIa

∴Φ=0.5ΦN

Ea=UN－RaIN=220-0.50×40=200V

CeΦN=Ea/nN=200/2000=0.1

E’a=UN－RAIa=220-0.50×20=210V

CeΦ=E’a/n

n= E’a/ CeΦ=210÷(0.5×0.1)=4200rpm

T= CTΦIa=9.55

CeΦIa=9.55×0.5×(CeΦN)×Ia=9.55×0.5×0.1×20=9.55N•m

2.解：根据公式： U1/U2=N1/N2=I2/I1=K 可知

380/U2= N1/N2=1010/103

U2=103÷1010×380≈38.75V

I2= N1÷N2×I1=1010÷103×0.263≈2.58A

SN=U1NI1N=U2NI2N=380×0.263=99.94V•A

n≤99.94×1÷80≈1.25(个)

∴该变压器可以给一个80W且电压相当的低压照明灯供电

3.解：额定电流IN=PN/(√3U1NcosφNηN)=18.5/(√3×380×0.86×

0.91)=35.9(A)

额定转差率SN=(1500－1470) /1500=0.02

额定转矩TN=9550×18.5÷1470=120(N•m)

最大转矩TN=2.2×120=264(N•m)

启动转矩Tst=2.0×120=240(N•m)

三、简答题（每题5分，共20分）

1．直流电机中为何要用电刷和换向器，它们有何作用？

答：在换向器的表面压着电刷，使旋转的电枢绕组与静止的外电路相通，其作用是将直流电动机输人的直流电流转换成电枢绕组内的交变电流，进而产生恒定方向的电磁转矩，或是将直流发电机电枢绕组中的交变电动势转换成输出的直流电压。

2．熔断器在电路中的作用是什么？它由哪些主要部件组成？

答：熔断器在电路中主要用作短路保护。它主要由熔断体和底座组成，熔断体主要包括熔体、填料（有的没有填料）、熔管、触刀、盖板和熔断指示器等部件。

3．如何根据电机的铭牌进行定子接线？

答：若电机的铭牌上只给出一个额定电压UN，则这个额定电压是指电动机额定运行时，定子绕组应加的线电压；若铭牌上给出两个电压值，这是对应于定子绕组三角形联结和星形联结两种不同的连接方式。当铭牌标为220D/380YV时，表明当电压为220V时，电动机定子绕组为三角形联结；而电源为380V时，电动机定子绕组为星形联结。

4．在分析变压器时，对于变压器的正弦量电压、电流、磁通和感应电动势的正方向是如何规定的？

答：1）电源电压正方向与其电流正方向采用关联方向，即两者正方向一致。2）绕组电流产生的磁通势所建立的磁通，这二者的正方向符合右手螺旋定则。3）由交变磁通φ产生的感应电动势产，二者的正方向符合右手螺旋定则，即它的正方向与产生该磁通的电流正方向一致。

四、设计题（每题10分，共20分）

1．依靠接触器自身辅助触头而保持接触器线圈通电的现象称为自锁。请画出异步电动机的自锁控制的电路设计图。