山大高起专运动控制基础试卷及答案

《运动控制基础》模拟题3一、 选择填空1、他励直流电动机电枢回路串电阻越大，转子转速 。

A 、不变；B 、升高；C 、降低。

2、直流电机电刷和换向器的作用是将绕组内部 电势转换为电刷外部 电压。

A 、直流B 、交流。

3、某直流电动机采用弱磁调速（N Φ=Φ21），若带恒转矩负载N L T T =，其电枢电流为 ；若带恒功率负载N L P P =，其电枢电流为 。

A 、N I ；B 、N I 21；C 、N I 2。

4、并联到大电网上运行的同步电动机工作过励状态，负载转矩保持不变，若减小转子励磁电流，则定子电枢电流 。

A 、先增大后减小；B 、先减小后增大；C 、保持不变。

5、与空载相比，直流电动机负载后电机气隙内的磁场A 、 波形不变，磁场削弱；B 、波形不变，磁场增强；C 、波形畸变，磁场增强；D 、波形畸变且磁场削弱。

6、根据电力拖动系统稳定运行的条件，下图中A 点 ，B 点 。

A 、稳定；B 、不稳定；C 、临界稳定。

7、某三相变压器，Y ，d 联接，U 1N /U 2N =35kV/6.3kV ，二次侧的额定电流为57.73A ，则变压器的容量和一次侧的额定电流为 。

A 、S N =630kV A ，I 1N =6A ；B 、S N =364kV A ，I 1N =10.39A ；C 、S N =364kV A ，I 1N =6A ；D 、S N =630kV A ，I 1N =10.39A 。

8、对于变压器来说，正弦波磁通对应着 电流A 、尖顶波B 、平顶波C 、正弦波9、保持三相异步电动机的供电电源频率不变，当采用降压调速时，转子绕组所产生的磁势相对定子的速度 。

A 、升高；B 、降低；C 、不变。

10、三相异步电动机采用Y －△起动相当于自耦变压器降压起动抽头为 的情况。

A 、3；B 、1/3；C 、3/1。

A二、 简答题1、试证明他励直流电动机的降压调速和串电阻调速属于恒转矩调速性质。

2、什么是凸极式同步电动机的矩角特性？隐极式同步电动机工作在什么功角范围内才能稳定运行？3、某一台并励直流发电机不能发电（建压），试说明其可能发生的原因。

4、电力拖动系统中的直流电动机如果直接起动会出现什么现象？参考答案：1、 答：证明：调压、调阻时，N φφ=，若在调速时中，保持N a I I =，则N N N T G I T φ===容常数 （忽略0,em L T T T =）19550em T n P T C n =Ω==N 容（忽略02,P P P =） 可见，调压、调阻时，从高速到低速，容许输出转矩为恒值，所以这两种调速方式都为恒转矩调速方式，而容许输出功率正比于转速，n P ∝2、凸极式同步电动机的矩角特性为电磁转矩和功率角的关系，表达式为：隐极式同步电动机工作在 范围内才能稳定运行？3、答： （1）电机没有剩磁；（2）电枢回路和励磁回路接线配合不正确；（3）励磁回路总电阻大于临界电阻。

4、答：起动时首先使n φφ=，再加a U 这时0=n 0==n e a C E φ若直接起动，即N a U U = a R R =则 N aN st I R U I ↑↑>>= 通常()N st I I 20~10= 危害：（1）导致换向困难，换向器表面产生强烈火花或环火可能烧毁电机（2）产生过大的↑↑→=dtdn I G T st N st φ，可能损坏机械传动部件 （3）引起电网电压波动影响接于同一电网的其他电器设备的正常运行所以直流电动机不允许直接起动。

三、 计算题：0900<≤θ1、某他励直流电动机的数据为：Ω=====2.0m in,/1000,80,220,15a N N N N R r n A I V U KW P 。

电动机拖动反抗性恒转矩负载，其大小为N T 8.0，运行在固有特性上。

（1）停车时采用电压反接制动，最大制动转矩为N T 2,求电枢需要串入的电阻值。

（2）反接制动到转速为N n 3.0时，为了使电机不致反转，改换成能耗制动，制动转矩仍为N T 8.0，求电枢需要串入的电阻值。

（3）绘出上述制动停车的机械特性。

2、某三相绕线式异步电动机的额定数据如下：kW 30=N P ,V 380=N U ，Hz f N 501=，min /720r n N =，Ω='15.02r （1）额定转差率（2）现用转子回路串电阻的方法使N L T T =时的转速降为min /500r n =，试求应在每相转子绕组内串入的电阻值；（3）若为位能性负载，且负载转矩为N L T T =，现在转子每相串入电阻Ω=Ω4R ，问：该拖动系统能否进入转速反向的反接制动状态？3、画相量图判别图示三相变压器的联结组标号.参考答案：1、解：（1）制动前电枢反电势为V R I U E a a N a 2.2072.064220=⨯-=-=)(47.22.08027.2072202Ω=-⨯+=-+=Ωa N a N R I E U R （2）电动机的额定电枢电势为)(2402.080220V R I U E a a N aN =⨯-=-=进行能耗制动前的电枢电枢为)(2.612403.03.0V E n n E aN NN a =⨯== )(183.02.08022.612Ω=-⨯=-=Ωa N a R I E R （3）略2、解：（1）由电机的额定转速可以推出，电机为8极电机，同步速为750r/min ，所以额定负载时的转差率为04.075072075011=-=-=n n n s N N (2) 转速为500r/min 时的转差率为333.075050075011=-=-=n n n s 由常数=+=Ω122s R r s r N 转子回路外串电阻折算到定子侧的值为得Ω=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-='⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-='Ω1.115.0104.0333.012r s s R N（3）由常数=+=Ω122s R r s r N 要使电机进入反接制动状态，s 应大于1122>+ΩN s r R r ，则Ω=-=->Ω6.315.004.0/15.0/22r s r R N 所以，转子每相串入电阻Ω=Ω4R ，系统可以进入转速反向的反接制动状态3、解：（1）功率角θ：已知9.0cos =N ϕo 8.259.0arccos ==ϕ4359.08.25sin sin ==o N ϕ)(1.346436000V U N ==Φ 07.549.01.34642.72404359.01.3464arctan cos sin arctan=⨯⨯+⨯=+=ΦN N N t N N U I x U ϕϕψφO O O N 87.288.257.54=-=-=ϕψθ（2）每相空载电势0E ：)(95.5390)9.01.3464()402.724359.01.3464()cos ()sin (22220V U X I U E N N t N N N =⨯+⨯+⨯=++=ϕϕφφ(3) 电磁功率em P ： )(28.7445314.014006111.32sin 401.346495.53903sin 0kw X U mE P N t N em =⨯=⨯⨯⨯=θφ(3) 电磁转矩em T ：)(25.4738150026028.74415002600m N P P T em em em ∙=⨯⨯=⨯⨯=Ω=ππ 《运动控制基础》试卷3答案四、 选择填空（20分）：1、他励直流电动机电枢回路串电阻越大，转子转速 C 。

A 、不变；B 、升高；C 、降低。

2、直流电机电刷和换向器的作用是将绕组内部 B 电势转换为电刷外部A 电压。

A 、直流B 、交流。

3、某直流电动机采用弱磁调速（N Φ=Φ21），若带恒转矩负载N L T T =，其电枢电流为 C ；若带恒功率负载N L P P =，其电枢电流为 A 。

A 、N I ；B 、N I 21；C 、N I 2。

4、并联到大电网上运行的同步电动机工作过励状态，负载转矩保持不变，若减小转子励磁电流，则定子电枢电流 B 。

A 、先增大后减小；B 、先减小后增大；C 、保持不变。

5、与空载相比，直流电动机负载后电机气隙内的磁场 DB 、 波形不变，磁场削弱；B 、波形不变，磁场增强；C 、波形畸变，磁场增强；D 、波形畸变且磁场削弱。

6、根据电力拖动系统稳定运行的条件，下图中A 点 A ，B 点 B 。

A 、稳定；B 、不稳定；C 、临界稳定。

7、某三相变压器，Y ，d 联接，U 1N /U 2N =35kV/6.3kV ，二次侧的额定电流为57.73A ，则变压器的容量和一次侧的额定电流为 D 。

A 、S N =630kV A ，I 1N =6A ；B 、S N =364kV A ，I 1N =10.39A ；C 、S N =364kV A ，I 1N =6A ；D 、S N =630kV A ，I 1N =10.39A 。

8、对于变压器来说，正弦波磁通对应着 A 电流A 、尖顶波B 、平顶波C 、正弦波9、保持三相异步电动机的供电电源频率不变，当采用降压调速时，转子绕组所产生的磁势相对定子的速度 C 。

A 、升高；B 、降低；C 、不变。

10、三相异步电动机采用Y －△起动相当于自耦变压器降压起动抽头为 C 的情况。

A 、3；B 、1/3；C 、3/1。

11、对于异步电动机，根据是否随负载变化而变化定义的不变损耗为 D 。

A 、定子铜耗、转子铜耗、杂散损耗；B 、定子铜耗、铁耗、杂散损耗；C 、铁耗、杂散损耗、机械损耗；D 、铁耗、机械损耗。

12、变压器带阻性负载，则负载越大二次侧端电压 B 。

A 、不变；B 、越低；C 、越高；D 、上述三种情况均可发生。

13、对于异步电动机来讲，其转差率s 在电磁制动状态 B ，发电机运行状态 A ，电动运行状态 C 。

A 、s < 0；B 、s > 1；C 、0 < s ≤ 1。

14、变极调速时，同时改变定子电流相序，则可保证调速前后电动机的 B 不变，变极调速一般采用 D 式电动机。

A 、转速；B 、转向；C 、绕线；D 、鼠笼A五、 简答题 (42分，每小题7分) ：1、试证明他励直流电动机的降压调速和串电阻调速属于恒转矩调速性质。

答：证明：调压、调阻时，N φφ=，若在调速时中，保持N a I I =，则N N N T G I T φ===容常数 （忽略0,em L T T T =）19550em T n P T C n =Ω==N 容（忽略02,P P P =） 可见，调压、调阻时，从高速到低速，容许输出转矩为恒值，所以这两种调速方式都为恒转矩调速方式，而容许输出功率正比于转速，n P ∝2、什么是凸极式同步电动机的矩角特性？隐极式同步电动机工作在什么功角范围内才能稳定运行？凸极式同步电动机的矩角特性为电磁转矩和功率角的关系，表达式为：隐极式同步电动机工作在 范围内才能稳定运行？3、某一台并励直流发电机不能发电（建压），试说明其可能发生的原因。