2022年《机电传动控制》复习题及考试题.docx

名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载 机 电 传 动 控 制 复 习 题1. 机电传动掌握的目的是：把电能转变为机械能 、实现生产机械的启动、停止与调速、 满足生产工艺的要求 、保证生产过程的正常进行；2. 机电传动掌握系统的四个进展阶段是：接触器 -继电器掌握、 具有反馈环节的掌握、 大功率可控电力半导体器件掌握、 工业机器人掌握；3. 写出直流电动机的 5个主要组成部分：换向器,电刷装置、机座,主磁极,换向极,端盖；4. 写出沟通电动机的 5个主要组成部分：弹簧片,轴承,定子绕组,机座,转子铁芯,端盖；5. 开环掌握 是指 输出端与输入端没有任何电路联系、输出端无信号反馈回输入端的 掌握 ；6. 闭环掌握 是指 输出端与输入端具有电路联系、输出端有信号反馈回输入端的 掌握；7. 机电传动系统运动方程式中的概念：A. 拖动转矩 ：是由电动机产生用来克服负载转矩,以带动生产机械运动的 Tm 、静态转矩 ：是由生产机械产生的负载转矩 TL 、动态转矩 ：动态转矩是拖动转矩减去静态转矩 Tm-TL ；8. 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；P.6 匀速 减速 减速 加速 减速 匀速9. 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算依据折算前后什么的原就（静态时功率守恒）？转动惯量折算为依据折算前后什么不变的原就（动量守恒）？负载转矩的折算：对于旋转运动（功率守恒） ：T L T L 'L；对于直线运动：T L .9 55 c 'F v；转动惯量的折算（动量守C j n M恒）：J Z J M J 12 J L2；飞轮转矩的折算（动量守恒） ：CD 2Z CD M 2 CD2 1 2 CD2 M 2；直线运动：j 1 j L j 1 j LJ 1 v 22 2 CD 1 2 Gv 2J Z J M 2 m 2；CDZ CD M 2 365 2j 1 m j 1 n M细心整理归纳 精选学习资料 第 1 页,共 10 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载P.9. 总结：往高速轴折算变小、往低速轴折算变大；10. 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；11. 抵抗静态转矩与位能静态转矩有何区分,各有什么特点？抵抗转矩的方向与运动方向相反, 方向发生转变时 , 负载转矩的方向也会随着转变, 因而他总是阻碍运动的 . 位能转矩的作用方向恒定 使运动；, 与运动方向无关, 它在某方向阻碍运动, 而在相反方向便促12. 机电传动系统的稳固运行包含两重含义：一是系统应能以肯定速度匀速运转；二是系统受某种外部干扰作用而使运行速度稍有变化时,应保证系统在干扰排除后能复原到原先的运行速度；书图 2.8 电动机和负载的机械特性,试判定哪些是系统的稳固平稳点？哪些不是？13. 机电时间常数对机电传动系统的影响：直接影响机电传动系统过渡过程的快慢；加快机电传动系统过渡过程的方法：1. 减小系统的飞轮转矩（转动惯量）,2. 增加动态转矩；什么叫过渡过程？什么叫稳固运行过程？当系统中的转矩或负载转矩发生转变时 转状态 , 这个变化过程称为过渡过程；, 系统就要由一个稳固的运转状态变化到另一个稳固运14. 什么是他励发电机空载特性？空载特性 说明： 说明可利用转变励磁电流的方法来获得所需的电压；15. 并励发电机能建立电压的条件：1. 发电机的刺激要有剩磁,2. 励磁电流产生的磁场方向与剩磁相同；16. 并励直流发电机正传时可以自励,反转时能否自励？不能 , 由于反转起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩余磁场方向相反 , 这样磁场被排除 , 所以不能自励；17. 他励直流电动机的抱负空载转速：n 0U此时转矩 T= 0 Ke18. 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩TL=常数,当电枢电压附加电阻转变时, 能否转变其稳固运行状态下 电枢电流 的大小？为什么？这是拖动系统中哪些要发生变化？ T=Kt Ia u=E+IaRa 当电枢电压或电枢附加电阻转变时 机的电动势都发生转变；, 转矩不变的情形下电枢电流大小不变； 转速 n 与电动19. 固有机械特性：依据直流他励电动机名牌数据,估算电枢电阻Ra,求KeNUNnINR a,细心整理归纳 精选学习资料 N 第 2 页,共 10 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载2. 转变电枢求抱负空载转速n0UNN,求额定转矩T NP N9 . 55P N,画固有机械特性；Ken N20. 人工机械特性： . 转变电机机械特性的方法：1. 电枢回路中串接附加电阻；电压； 3. 转变主磁通；21. 他励直流电动机有哪些方法进行调速？它们的特点是什么？他励电动机的调速方法：1. 转变电枢电路外串接电阻； 特点：在肯定负载转矩下, 串接不同的电阻可以得到不同的转 速,机械特性较软,电阻越大就特性越软,稳固型越低,载空或轻载时,调速范畴不大,实现无级调速困难,在调速电阻上消耗大量电量；2. 转变电动机电枢供电电压；特点：当电压连续变化时转速可以平滑无级调速, 一般只能悠闲额定转速以下调剂,调速特性与固有特性相互平行,机械特性硬度不变,调速的稳固度较高,调速范畴较大,调速时因电枢电流与电压无关,属于恒转矩调速,适应于对恒转矩型负载； 可以靠调剂电枢电压来启动电机,不用其它启动设备； 3. 转变电动机主磁通；特点：可以平滑无级调速,但只能弱词调速,即在额定转速以上调剂,调速特性较软,且受电动机换向条件等的限制,调速范畴不大,调速时维护电枢电压和电流步变,属恒功率调速；22. 直流他励电动机启动时, 为什么肯定要先把励磁电流加上？如忘了先合励磁绕阻的电源开关就把 电枢电源接通 ,这是会产生什么现象（试从 TL=0 和TL=TN两种情形加以分析）？当电动机运行在额定转速下,如突然将励磁绕阻断开,此时又将显现什么情形？P.32 直流他励电动机启动时 , 肯定要先把励磁电流加上使由于主磁极靠外电源产生磁场 . 假如忘了先合励磁绕阻的电源开关就把电枢电源接通,TL=0 时理论上电动机转速将趋近于无限大 , 引起飞车, TL=TN时将使电动机电流大大增加而严峻过载；23. 转速调剂（调速）与固有的速度 变化在概念上有什么区分？速度变化是在某机械特性下 人为转变机械特性而得到的；, 由于负载转变而引起的,而速度调剂就是某一特定的负载下,靠24. 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 , 由于这时电动机转速极高 , 所产生的离心力足以将绕组元件甩到槽外 , 仍可能串励电动机也可能反转运行 . 但不能用转变电源极性的方法 , 因这时电枢电流 Ia与磁通 同时反响 , 使电磁转矩 T依旧保持原先方向 , 就电动机不行能反转；25. 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Ra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 .Ist=U N/Ra ；26. 他励直流电动机直接启动过程中有哪些要求？如何实现？他励直流电动机直接启动过程中的要求是 1. 启动电流不要过大 ,2. 不要有过大的转矩 . 可以通过两种方法来实现电动机的启动：一、是降压启动；二、是在电枢回路内串接外加电阻启动；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 10 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载27. 直流电动机的电动与制动两种运转状态的根本区分何在？电动机的电动状态特点是电动机所发出的转矩 T的方向与转速 n的方向相同；制动状态特点使电动机所发的转矩 T的方向与转速 n的方向相反；28. 他励直流电动机 有哪几种 制动方法 ？它们的机械特性如何？试比较各种制动方法的优缺点；（1）反馈制动 ：机械特性表达式 :n=U/Ke -Ra+RadT/keKt 2,T为负值 , 电动机正转时 , 反馈制动状态下的机械特性是第一象限电动状态下的机械特性其次象限内的延长；反馈制动状态下附加电阻越大电动机转速越高；为使重物降速度不至于过高, 串接的附加电阻不宜过大； 但即使不串任何电阻 , 重物下放过程中电机的转速仍过高；假如放下的件较重, 就采纳这种制动方式运行不太安全；（书中电车下坡时的制动和卷扬机下放重物时的限速制动本质上是一样的）（2）反接制动 ：（ 1）电源反接制动：电源反接制动一般应用在生产机械要求快速减速停车和向的场合以及要求常常正反转的机械上；（2）倒拉反接制动：倒拉反接制动状态下的机械特性曲线实际上是第一象限电动状态下的机械特性区现在第四象限中的延长 , 如电动反向转在电动 状态 , 就倒拉反接制动状态下的机械特性曲就是第三象限中电动状态下的机械特性曲线在其次 象限延长；它可以极低的下降速度 , 保证生产的安全 , 缺点是如转矩大小估量不准 , 就本应下降的 重物可能向上升 , 机械特硬度小 , 速度稳固性差； P.44 （3）能耗制动 ：位能负载时机械特性曲线是通过原点, 且位于其次象限和第四象限的一条直线,优点是不会显现像倒拉制动那样由于对TL的大小估量错误而引起重物上升的事故,运动速度也较反接制动时稳固；抵抗性负载（只有惯性能量及动能）时能耗制动能消耗掉动能,使电动机 快速停车； P.45 29. 沟通电机的同步转速n060f/p30. 转变三相沟通电动机转向需将三相电源：任意两相对调；31. 异步电动机转差率Sn 0n2f 2= 22SE20202,并说明跟转差率的关系当转差率n 032. 三相沟通异步电动机转子电流频率33. 三相沟通异步电动机转子电流IRSXS增大,既转速降低时,转子与旋转磁场间的相对转速（n0-n）增大 ；34. 当三相异步电动机的负载增加 时,为什么 定子电流 会随之增加？由于负载增加 n 减小 , 转子与旋转磁场间的相对转速 n0 n 增加 , 转子导体被磁力线切割的速度提高 , 于是转子的感应电动势增加, 转子电流特增加；定子的感应电动势由于转子的电流细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 10 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载增加而变大 , 所以定子的电流也随之提高； 35.三相异步电动机 TR 22SR 2U22说明,其转矩跟电压什么关系？SX2036. 分析书图 4.24 、4.25 、4.26 、4.27 37. 三相异步电动机在负载转矩不变 电流增加；的情形下,电网电压降低,电动机转速下降,转差率增大, 38. 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如何变化？对电动机有何影响？电动机的电流会快速增加 , 假如时间稍长电机有可能会烧毁； 39. 对电动机启动的主要要求 是：（ 1） 有足够大的启动转矩（ 2） 启动电流越小越好（3） 启动设备安全牢靠（4） 要求启动时平滑加速 5 启动过程中的功率损耗越小越好40. 笼型异步电动机的启动方法：（ 1） 直接启动（全压启动）（2） 电阻或电抗器启动（3）（4） 星型三角形启动 5 自耦变压器降压启动41. 笼型异步电动机在要求启动转矩较大、 启动电流相对值限制较小时哪一种启动方法较优？P.70例题 4.3 42. 为什么绕线异步电动机频敏变阻器启动法能够有逐级切除电阻法相像的启动特性？频敏变阻器启动法比逐级切除电阻法有什么优点？P.72-73 43. 异步电动机有哪几种调速方法？各种调速方法有何优缺点？ 调压调速：这种方法能够无级调速,但调速范畴不大； 转子电路串电阻调速：这种方法简单牢靠,但它是有机调速, 随着转速降低特性变软,转子电路电阻损耗与转差率成正比,低速时损耗大； 转变极对数调速：这种方法可以获得较大的启动转矩,虽然体积稍大,价格稍高,只能有机调速,但是结构简洁,效率高特性高,且调速时所需附加设备少； 变频调速：可以实现连续的转变电动机的转矩,是一种很好的调速方法；44. 变压调速适合于什么样的负载？提高其负载特性的途径是：；P.76 45. 变频调速有哪些优点 ？（ 1）调速范畴广（ 2） 调速平滑性好（ 3） 工作特性都达到和直流调速系统不相上下的程度（4） 经济效益高 P.78 46. 三相异步电动机倒拉制动 时电机转速 低于同步转速,负载不变时其转速稳固,电磁力矩和负载力矩相反；47. 三相异步电动机反馈制动 时电机转速 高于同步转速,电磁力矩和负载力矩相反；48. 三相异步电动机能耗制动 时能够实现精确停车,只懂得后阶段,随着转速的降低,制动转矩也很快见效,制动成效平稳；49. 单相异步电动机 不能自行启动,一旦启动,它能够自行加速到稳固运行状态,方向取决于启动细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 10 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载是的旋转方向；50. 同步电动机的直流励磁电流If能掌握功率因数 cos的大小和性质；51. 同步电动机启动 困难,常采纳异步启动法和变频启动；52. 什么叫 恒功率调速 ？什么叫恒转矩调速？变频调速在频率50HZ以下是恒转矩调速,在频率50HZ以上是恒转矩调速；恒功率调速是人为机械特性转变的条件下,转矩不变；功率不变；恒转矩调速是人为机械特性转变的条件下53. 电容分相式单相异步电动机 是否可以用调换电源的两根线端来使电动机反转？为什么？不能 , 由于必需调换电容器 C的串联位置 , 就可以转变旋转磁场的方向 , 从而实现电动机的反转；54. 步进电动机 是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或直线位移的机电执行机构,位移量与输入 电脉冲的个数成正比；55. 问什么步进电动机的启动频率要远低于运行频率？56. 步进电动机的转子齿数 Z和定子相数 m愈多 ,就步距角 愈小,掌握越精确；57. 一台步进电动机的 Z 40,三相单三拍运行时 ,其步距角为：360334058. 伺服电机跟作为动· · · · 力设备的电机比较压Uc0时,有无自转现象？有自转现象 59. 沟通伺服电机如何 排除自转现象 ？使转子导条具有较大的电阻,对其要求是响应快速；直流伺服电机在掌握电60. 直流无刷电动机定子通直流电；错,直流无刷电动机本质上是沟通电机,定子通三相方波沟通 电,转子为永磁体；61. 直流力矩电动机的结构特点、机械特性与一般直流电机的不通；P.105 62. 电力电子器件依据其导通与关断可控性 器件,（ 3） 全控型器件的不同可以分为：（ 1）不行控性器件（ 2） 半可控型63. 电力变换电路 分为：（ 1） 可控整流（2） 逆变（3）斩波（4）变频 5 交流调压 6 电子开关 5 64. 电子技术 包括信息电子技术 模拟电子技术和数字电子技术 和电力电子技术两大分支；65. 电力电子器件 实际应用由掌握电路、驱动电路和（以电力电子器件为核心的）主电路组成一个系统；66. 晶闸管的导通条件 是什么？导通后流过晶闸管的电流打算于什么？晶闸管由导通转变为阻断细心整理归纳 精选学习资料 第 6 页,共 10 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载的条件是什么？阻断后它所承担的电压打算于什么？晶闸管的导通条件是 :1 晶闸管的阳极和阴极之间加正向电压；（2）晶闸管的阳极和控制极同时加正相电压时晶闸管才能导通；导通后流过晶闸管的电流打算于 电压不变时 限流电阻 使用时由负载 打算；晶闸管由导通转变为阻断的条件是当削减阳极电压或增加负载电阻时 , 阳极电流随之削减 , 当阳极电流小于维护电流时 的电压打算于阳极和阴极的反向转折电压；, 晶闸管便从导通状态转化维阻断状态； 阻断后它所承担67. 全控型电力电子器件 有（ 1） 门极可关断晶闸管（2） 电力晶体管（ 3） 电力场效应晶体管（4） 门极绝缘栅双极晶体管；68. 晶闸管的掌握角和导通角 是何含义？晶闸管的掌握角是晶闸官元件承担正向电压起始到触发脉冲的作用点之间的电角度；导通角是晶闸管在一周期时间内导通得电角度；69. 续流二极管 有何作用？为什么？如不留意把它的极性接反了会产生什么后果？续流二极管作用是提高电感负载时的单相半波电路整流输出的平均电压；导通时,晶闸管承担反向电压自行关断,没有电流流回电源去,发出的能量消耗在电阻上；70. 三相半波可控整流电路电阻负载时负载两端电压仅为二极管管压降,接近于零,所以由电感角的移相范畴为 150°71. 可控整流电路当负载为阻性负载时其电压也电流波形相像,当负载为感性负载时其电压也电流 波形不相像；72. 直流电为电源,沟通侧接沟通电源为有源逆变,直流电为电源,沟通侧接负载为无源逆变；73. 有源逆变的逆变角 的变化范畴 是：6 2；74. 单相电压型全桥逆变电路的输出电压比半桥逆变电路的电压波形相像,电压幅值增加了一倍；75. 电压型逆变电路 直流侧有大电容,直流侧电压稳固,电流型逆变电路有大电感,直流侧电流基 本稳固；76. 逆变器输出电压 的掌握方案有：（ 1）可控整流方案；（ 2）斩波调压方案；（ 3）脉宽调制方 案；77. 产生逆变的条件 ：（ 1）要有直流电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一样,其值应大于变流器直流侧的平均电压；（2）要求晶闸管的掌握角> /2 ,使 Ud为负值；（两者必需同时具备才能实现有源逆变；）78. 斩波电路有三种掌握方式：（1）脉冲宽度调制（ PWM）： T不变,转变 ton；（2）频率调制： ton不变,转变 T；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 10 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载（3）混合型： t on和T都可调,转变占空比79. 降压斩波电路和升压斩波电路原理80. PWM掌握技术 的重要理论基础是面积等效原理81. PWM掌握方法 ：（ 1）依据逆变电路的正弦波输出频率、幅值和半个周期内的脉冲数,将 PWM 波形中各脉冲的宽度和间隔精确运算出来,依据运算结果掌握逆变电路中各开关器件的通断,就可以得到所需要的 PWM 波形,这种方法称之为运算法；运算法是很繁琐,当需要输出的正弦波的频率、幅值或相位变化时,结果都要变化；（2）把期望输出的波形作为调制信号,把接受调制的信号作为载波,通过信号波的调制得到所期望的 PWM 波形；82. 单极性 PWM 掌握方式 ：单相桥式电压型逆变电路；双极性掌握方式：单相桥式逆变电路,三相桥式逆变电路；83. 书图 8.51 ,画波形；*84. 载波频率 fc与调制信号频率 fr之比 N= fc/fr称为载波比,依据载波和信号波是否同步及载波比的变化情形, PWM 调制方式可分为异步调制和同步调制两种；异步调制：载波信号和调制信号保持同步的调制方式称为异步调制； 异步调制：载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调 制；通常保持载波频率 fc固定不变,因而当信号波频率 f r变化时,载波比 N是变化的；在信号波的 半个周期内, PWM 波的脉冲个数不固定,相位也不固定,正负半周期的脉冲不对称,半周期内前后 1/4 周期的脉冲也不对称；当fr较低时, N较大,一周期内脉冲数较多,脉冲不对称产生的不利影细心整理归纳 精选学习资料 第 8 页,共 10 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载响都较小, PWM 波形接近正弦波；当 f r 增高时, N减小,一周期内的脉冲数削减,PWM 脉冲不对称的影响就变大, 输出PWM 波和正弦波的差异变大, 对于三相 PWM 型逆变电路来说, 三相输出的对称性也变差；85. 驱动电路 ：主电路与掌握电路之间的接口；86. 驱动电路的基本任务 ：按掌握目标的要求施加开通或关断的信号；对半控型器件只需供应开通掌握信号；对全控型器件就既要供应开通掌握信号,又要供应关断掌握信号；87. 晶闸管对触发电路 有哪些要求？触发电路主要有哪三个环节？每个环节的功能是什么？晶闸管对触发电路的要求是 触发电路应能够供应足够大的触发电压和触发电流 . 由于晶闸管由截止状态到完全导通需要肯定的时间因此 , 触发脉冲的宽度必需在 10微秒以上 , 才能保证晶闸管牢靠触发 . 不触发时 , 触发电路的输出电压应当小于 0.15-0.20V 为了提高抗干扰能力, 必要时可在掌握极上加一个 1V-2V 的负偏压 . 触发脉冲的前沿要陡 , 前沿最好在 10 微秒以上. 在晶闸管整流等移相掌握的触发电路中 88. 分析单结晶体管触发电路原理；89. 简述三相沟通异步电动机的工作原理？, 触发脉冲应当和主回路同步；答：三相沟通电通入定子绕组在定子铁芯中产生旋转磁场旋转磁场的磁力线切割转 子绕组转子绕组中产生感应电流转子电流与旋转磁场相互作用在转子上形成电磁转矩 且方向与旋转磁场相同 使得转子旋转与转子固定联接在一起的转轴上就有了转 第 9 页,共 10 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载矩输出；90.分析一种 P-MOSFEET的驱动电路91. 简述三相沟通异步电动机的工作原理？三相沟通电通入定子绕组在定子铁芯中产生旋转磁场旋转磁场的磁力线切割转子绕组转子绕组中产生感应电流转子电流与旋转磁场相互作用在转子上形成电磁转矩 且方向与旋转磁场相同 有了转矩输出； 使得转子旋转与转子固定联接在一起的转轴上就92. 沟通电动机变频调速的依据是什么？并说明各项参数的意义？沟通电动机变频调速是依据公式：nn 01S 60 1S /p ；式中：n 旋转磁场的转速；f 电动机定子绕组的供电频率（可调值）；S静差度 可调,但不如调频便利； p 电动机的磁极对数 不行变 ；93. 单相沟通异步电动机不能自行启动的缘由是什么？通入沟通电后,在定、转子间只形成一个交变的脉动磁场,该磁场在空间并不旋转,对转子没有启动才能,即启动转矩为零,所以不能自行启动；94. 单相沟通异步电动机采纳什么结构转变了它不能自行启动的缺陷？增加启动线圈和电容器,做成“ 电容分相式” 或在磁极上开槽嵌入短路铜环,做成“ 罩极式” ,即可解决单相沟通异步电动机不能自行启动的问题；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页,共 10 页 - - - - - - - - -