2022年工程机械电子与电源系统复习题answer,DOC.pdf
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1、工程机械电子与电源系统复习题复习思考题一一、名词解释答: 1蓄电池的容量蓄电池的容量是指完全充电的蓄电池在放电允许的范围内输出的电量,它标志蓄电池对外供电的能力。当蓄电池以恒定电流放电时,其容量Q 等于放电电流If和放电时间tf的乘积,即:Q=Iftf式中: Q蓄电池的容量,Ah;If放电电流,A;tf放电时间,h。蓄电池的容量与放电电流的大小及电解液的温度有关,因此蓄电池的标称容量是在一定的放电电流、 一定的终止电压和一定的电解液温度下确定的。标称容量分为额定容量和起动容量。2交流发电机的输出特性硅整流发电机的输出电压,其数值为三相交流线电压的1.35 倍,即:U=1.35UL=2.34U式
2、中: UL线电压的有效值;U 相电压的有效值。当交流发电机三相定子绕组采用星形接法时,三相绕组的3 个末端接在一起形成一个公共接点,该点对外引线形成三相绕组的中性点(N),中性点与发电机搭铁之间的电压称为中性点电压 (UN),如图 1-26 所示。它是通过3 个负极管整流后得到的三相半波整流电压 值 , 该 点 的 平 均 电 压 等 于 发 电 机 直 流 输 出 电 压 (U) 的 一 半 。 即 :UN=U/2。3蓄电池的极板硫化蓄电池放电时正负极活性物质转化为硫酸铅,充电时硫酸铅还原为活性物质,但如果长期亏电或空电放置, 导致硫酸铅晶体生长。由于硫酸铅本身不导电,如果晶体增长到一定值,
3、在再充电时无法还原为正负极的二氧化铅及铅活性物,导致蓄电池容量衰减,即不可逆硫酸盐化,简称硫化。二、填空题l 工程机械电器设备的特点是:( 低电压)、( 直流电流)、(并联连接)和( 负极搭铁、单线制)。2蓄电池主要由( 极板)、(隔板)、(电解液 )、(外壳 )、(连接条 )和(极柱)等组成。3常用蓄电池的充电方法有(定电流 )充电、 ( 定电压)充电和 (脉冲快速 )充电三种。4普通硅整流发电机的基本结构都是由(定子)、 (转子 )、(整流器 )和(端盖 )等组成。5使用中的蓄电池需要进行( 补充 )充电,为了保持蓄电池具有一定容量、延长蓄电池的使用寿命,还要定期进行(去硫 )充电、 (均
4、衡)充电和 (预防硫化 )过充电等。三、判断题 (正确的打,错误的打) ()1铅蓄电池放电时是将电能转换为化学能。()2干荷电蓄电池在存放期内启用,只要注入使用所要求密度的电解液至规定高度,静置 2030min 电动势建立起来后,即可投入使用。()3铅蓄电池在一般情况下,电解液密度每下降0.0lgcm3,相当于蓄电池放电6。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 15 页 - - - - - - - - - - 温度 25 度()4交流发电机的转子是发电机的励磁部分,其定子是发电机的电
5、枢。()5晶体管式电压调节器有内搭铁和外搭铁两种类型。()6不允许用发电机的输出端搭铁试火的方法,来检查发电机是否发电,否则将会烧毁发电机的电枢。硅整流器()7脱开蓄电池电缆时,始终要先拆下负极电缆。()8在单格电池中,负极板的片数比正极板的片数多一片。()9在放电过程中,正负极板上的活性物质都转变为硫酸铅。()10新蓄电池和修复后的蓄电池需要进行初充电。四、选择题 (单项选择 ) 1铅蓄电池放电时,其端电压是逐渐( )的。A下降B上升c不变2铅蓄电池电解液的温度下降,会使其容量( )。A增加B下降c不变3铅蓄电池在使用过程中,造成蓄电池提前报废的常见原因是( )。A过充电B极板硫化c充、放电
6、4交流发电机中性点输出的电压是交流发电机输出电压的( )。A12B13 C14 5为提高电压调节器触点振动频率,在继电器磁化线圈电路中串入( )。A附加电阻B温度补偿电阻C加速电阻6为解决发电机输出电压随温度漂移现象,在磁化线圈电路中串入( )。A附加电阻B加速电阻C温度补偿电路电压调节器性能的改善提高触点振动频率:(1)采用轻而薄的衔铁,再将其作成三角形或半圆形,以减小衔铁的惯性。(2)在继电器磁化线圈电路中串入加速电阻,利用加速电阻来克服电磁线圈的磁滞现象。温度补偿:(1)利用温度补偿电阻。(2)采用磁分路。7蓄电池在使用过程中,如发现电解液的液面下降,应及时补充( )。A电解液B稀硫酸C
7、蒸馏水8交流发电机所采用的励磁方法是( )。A自励B他励C9交流发电机转子的作用是( )。A产生三相交流电动势B产生磁场c五、简答题1说出 6-QA-100 型铅蓄电池的意义。表示由 6 个单格电池串联组成,额定电压为12V,额定容量为100Ah 的起动用干荷电蓄电池。2说出电压调节器代用的原则。调节器在使用过程中若损坏而又无法买到原配件时,就产生了调节器的代用问题。特别精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 15 页 - - - - - - - - - - 是用国产调节器代换进口发电
8、机的调节器就更有意义。调节器的代换应遵循以下原则:(1)标称电压应相同。即14V 发电机应配14V 的调节器, 28V 发电机配28V 调节器。(2)代用调节器所配发电机功率应与原发电机功率相同或相近。(3)搭铁形式应相同。 即内搭铁发电机应配内搭铁调节器;外搭铁发电机应配外搭铁发电机。如代用调节器的搭铁形式与发电机的搭铁形式不同,可改变发电机的搭铁形式。(4)代用调节器的结构形式应尽量与原装调节器相同或相近,这样可使接线变动最小,代换容易成功。(5)安装代用调节器时,应尽量装在原位或离发电机较近处。(6)接线应准确无误,否则,易造成事故或故障。3说出集成电路调节器电压检测的方法有哪几种。集成
9、电路调节器是装在发电机上的,可直接在发电机上检测发电机的输出电压,也可通过连接导线检测蓄电池的端电压变化来调节发电机的输出电压。因而根据其电压检测点的不同,集成电路调节器可分为发电机电压检测法和蓄电池电压检测法两种。4为何现代工程机械上广泛采用无触点电压调节器? 触点式调节器在触点开闭过程中存在着机械惯性和电磁惯性,触点振动频率较低,当发电机高速满载运行时突然失去负载,有可能因触点动作迟缓而导致发电机产生过电压,损坏晶体管元件。此外,触点分开时,励磁电流的迅速下降使触点间产生火花,使触点氧化、烧蚀,使用寿命缩短,还会造成无线电干扰。这种调节器结构复杂,体积和质量大,维修、保养、调整不便。5简述
10、铅蓄电池的充电特性。铅蓄电池的充电特性是指蓄电池在恒定电流充电状态下,电解液相对密度、 蓄电池端电压、电动势随充电时间而变化的规律,如图所示。在充电过程中, 电解液相对密度随时间呈直线规律逐渐上升。蓄电池端电压的上升规律由五个阶段组成。第一阶段: 充电开始, 端电压由 1.95V 迅速上升到2.10V 左右。 因为充电时极板上活性物质和电解液的化学反应首先在极板孔隙内进行,极板孔隙中生成的硫酸来不及向极板外扩散,使孔隙内的电解液相对密度迅速增大,其端电压迅速上升。第二阶段:单格电池端电压从210V 平稳上升至24V 左右。随着充电的进行,新生成的硫酸不断向周围扩散,当极板孔隙中硫酸的生成速度与
11、向外扩散的速度基本一致时,蓄电池端电压稳定上升,而且与电解液相对密度的上升相一致。第三阶段:端电压从2.4V 迅速上升至2.7V,并有大量气泡产生。这是因为带正电的氢离子和负极板上的电子结合比较缓慢,来不及变成氢气放出,于是在负极板周围积存了大量精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 15 页 - - - - - - - - - - 的带正电的氢离子,使电解液与负极板之间产生了约为033V 的附加电位差,从而使蓄电池的端电压由2.40V 左右增至 2.70V;同时充电电流的一部分用于继
12、续转变剩余的硫酸铅,而其余的电流用于电解水,产生氢气和氧气,以气泡形式放出,形成“沸腾”现象。第四阶段:为过充电阶段,该阶段端电压和电解液的相对密度不再上升,一般持续23h,以保证蓄电池充足电。第五阶段: 停止充电后, 极板外部的电解液逐渐向极板内部渗透,极板内外电解液相对密度趋于平衡,附加电压逐渐消失,端电压由2.7V 逐渐降为2.1V 左右稳定下来。6说明免维护蓄电池的结构特点。免维护蓄电池也称为MF(Maintenance Free) 蓄电池。免维护蓄电池是在传统蓄电池的基础上发展起来的新型蓄电池,其性能比普通蓄电池优越许多。其结构与材料方面的特点:(1)栅架采用低锑或无锑合金,减少了自
13、放电。(2)加液孔盖加了一个氧化铝过滤器。它的作用是在允许氢气、氧气逸出的同时,阻止水蒸气和硫酸气体逸出。其结果是减少了电解液的消耗。(3)正极板装在袋式微孔塑料隔板中,基本上避免了活性物质的脱落。因此,可以取消壳体底部的凸棱。使极板上闻的容积增大33%左右,增加了电解液的加注量,延长了电解液的补充周期。7说出蓄电池放电终了的特征和铅蓄电池充电终了的特征。蓄电池放电终了的特征是:(1)单格电池电压下降到放电终止电压(见表 1-3)。(2)电解液相对密度下降到最小值。由于恒流放电,则单位时间所内消耗H2SO4。数量保持一定,因此,电解液相对密度呈线性变化。铅蓄电池充电终了的特征是:(1)端电压和
14、电解液相对密度均上升到最大值,且2 3h 内不再增加。(2)电解液中产生大量气泡,出现“沸腾”现象。8电源系统常见故障有哪些? 不充电、充电电流过小、充电电流过大、充电电流不稳、发电机异响等。复习思考题二一、名词解释1起动 -发动机由静止状态转为运转状态的过程称为起动。2串励式直流电动机-励磁绕组与电枢绕组相串联,串励式直流电动机。二、填空题1电起动机一般由(直流电动机)、(传动机构)和(控制装置)三部分组成。2按总体结构不同,起动机可分为(电磁式 )、( 减速式 )和(永磁式 )三种类型。3起动机采用的离合器形式有(滚柱式单向离合器)、(弹簧式单向离合器)和(摩擦片式单向离合器)三种。4按传
15、动机构啮入方不同,起动机可分为 (强制啮合式 )、(电枢移动式)、(同轴齿轮移动式)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 15 页 - - - - - - - - - - 和(惯性啮合式)四种类型。5电热塞的结构主要由(中心螺杆)、( 发热钢套)、(填料)和( 电阻丝)等组成。三、选择题 (单项选择 ) 1发动机起动时,曲轴的最初转动是( )。A有一外力去驱动飞轮齿圈而产生的B借助活塞与连杆的惯性运动来实现的C借助汽缸内的可燃混合气燃烧和膨胀做功来实现的2起动机进行全制动实验时,若转
16、矩和电流值都小,则表明起动机( )。A内部搭铁短路B负载过小C内部接触电阻过大3在检查起动机运转无力的故障时,短接起动机电磁开关两主接线柱后,起动机转动仍然缓慢无力,其原因是( ):A起动机传动机构有故障B起动机电磁开关有故障C蓄电池存电量不足4起动机技术状态完好,其运转无力的原因是( )。A蓄电池亏电B蓄电池没电C蓄电池充足电5直流串励式起动机中的“串励”是指( )。A吸拉线圈和保持线圈串联连接B励磁绕组和电枢绕组串联连接C吸拉线圈和电枢绕组串联连接6下列不属于起动机控制装置作用的是( )。A使活动铁心移动,带动拨又,使驱动齿轮和飞轮啮合或脱离B使活动铁心移动,带动接触盘,使起动机的两个主接
17、线柱接触或分开C产生电磁力,使起动机旋转7起动机空转的原因之一是( )。A蓄电池亏电B单向离合器打滑C电刷过短8不会引起起动机运转无力的原因是( )。A吸拉线圈断路B蓄电池亏电C换向器脏污D电磁开关中接触片烧蚀、变形9起动机驱动轮的啮合位置由电磁开关中的( )线圈的吸力保持。A保持B吸引C初级D次级四、判断题 (对的打,错的打) ()1直流电动机是将电能转变为电磁力矩的装置,它是根据带电导体在磁场中受到电磁力作用这一原理制成的。()2直流电动机的电枢总成其作用是产生机械转矩。()3引起动机中的换向器是将交流电变成直流电的部件。()4永磁式起动机以永磁材料为磁极,由于起动机中无励磁绕组,故可使起
18、动机结构简化,体积和质量都可相应减小。()5起动机励磁绕组和起动机外壳之间是导通的。()6常规起动机中,吸拉线圈、励磁绕组及电枢绕组是串联连接。()7起动机中的传动装置只能单向传递力矩。()8在起动机起动的过程中,吸拉线圈和保持线圈中一直有电流通过。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 15 页 - - - - - - - - - - ()9在永磁式起动机中,电枢是用永久磁铁制成的。() 10减速起动机中的减速装置可以起到降速增扭的作用。() 11减速起动机中直流电动机的检查方法和常
19、规起动机完全不同。() 12用万用表检查电刷架时,两个正电刷架和外壳之间应该绝缘。() 13起动机电枢装配过紧可能会造成起动机运转无力。五、简答题1简述起动机型号为QD124 的意义。起动机 QD124,“ 1” 表示额定电压为12V,“ 2” 表示功率为12kW,“ 4” 表示第 4 次设计。2简述起动机空转的原因。(1)单向离合器打滑;(2)飞轮齿圈或驱动齿轮损坏;(3)拨叉折断或连接处脱开:3直流电动机的工作原理。利用通电导体在磁场中受力的作用从而将电能转换为电磁转矩。4简述滚柱式单向离合器的工作原理。滚柱式单向离合器是利用滚柱在两个零件之间的楔形槽内的楔紧和放松作用,通过滚柱实现扭矩传
20、递和打滑的。5简述减速起动机的主要特点。减速式起动机解决了直流电动机高转速小转矩与发动机要求起动大转矩的矛盾。增加减速器, 可采用高速小转矩的小型电动机,其质量和体积比较小,工作电流较小,可大大减轻蓄电池的负担,延长蓄电池的使用寿命。缺点是结构和工艺比较复杂,增加了维修的难度。6常规起动机由哪几个部分组成?各起什么作用 ? 常规起动机由直流电动机、传动机构和控制装置等三部分组成。直流电动机将电能转换为机械能。单向离合器是传动机构,在发动机起动时使起动机的小齿轮与飞轮齿圈啮合,将直流电动机的电磁转矩传递给发动机的飞轮齿圈,从而使曲轴转动;并在发动机起动后,使起动机自动脱开飞轮齿圈。控制装置控制起
21、动电路的开闭(也叫电磁开关)。7直流电动机由哪几个部分组成?各起什么作用 ? 电动机的组成包括有磁极、电枢、电刷和外壳等部分(1)磁极。磁极又称为定子,其主要作用为在电机内部产生磁场。(2)电枢。电枢是电机的转子部分,其主要作用是产生电磁转矩,由电枢铁心、电枢绕组、电枢轴和换向器组成。(3)电刷。电刷的作用是将电流引入电枢绕组。(4)外壳。壳体用铸铁浇铸或钢板卷焊而成,起支撑作用。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页,共 15 页 - - - - - - - - - - 8简要说明单向离
22、合器的作用。其作用是在起动时将电枢产生的电磁转矩传给发动机飞轮,当发动机起动后单向离合器立刻自动打滑, 以防止发动机飞轮带动电枢高速旋转,导致电枢绕组从铁心槽中甩出,造成电枢 “ 飞散 ” 事故。9简要说明起动机控制装置的作用。其作用是通过控制起动机主电路的导通与切断来控制起动机驱动齿轮与发动机飞轮齿圈的啮合与分离。10起动系统的常见故障有哪些? 工程机械起动系统常见故障有起动机不转、起动机空转、 起动机运转无力和驱动齿轮与飞轮齿圈不能啮合而发出撞击声。11影响起动机输出功率的因素有哪些? (1)接触电阻和导线电阻的影响。由电刷弹簧弹力减弱,以及导线与蓄电池接线柱连接不紧等原因造成的接触不良,
23、会使接触电阻增大;导线过长及截面积过小会造成较大的导线电阻, 会引起较大的压降,从而减小起动功率。因此在电动机使用中,必须保证电刷与换向器接触良好,导线连接紧固。尽可能使用截面积大的导线,以减小导线电阻,缩短起动机与蓄电池间的距离。(2)温度的影响。环境温度降低时,蓄电池的内阻增大,容量下降,从而影响起动机的输出功率。故冬季应对蓄电池采取有效的保温措施。(3)蓄电池容量的影响。蓄电池容量越小其内阻越大,放电时产生的内部压降也越大,于是向起动机提供的电流减小,使起动机的输出功率降低。12电磁式起动机的分解步骤有哪些? 起动发动机时,接通电源总开关,按下起动按钮,吸拉线圈和保持线罔的电路被接通,这
24、时活动铁心在两个线圈产生的同向电磁力的作用下,克服复位弹簧的推力而右行,一方面带动拨叉将单向离合器向左推出,另一方面活动铁心推动接触盘向右移动,当接线柱被接触盘接通后, 吸拉线圈被短路,于是蓄电池的大电流经过起动机的电枢绕组和励磁绕组,产生较大的转矩, 带动曲轴旋转而起动发动机。此时,电磁开关的工作位置靠保持线圈的吸力维持。发动机起动后, 在松开起动按钮的瞬问,吸拉线圈和保持线圈是串联关系,两个线圈所产生的磁通方向相反,互相抵消。 于是活动铁心在复位弹簧的作用下迅速回到原位,使得驱动齿轮退出啮合, 接触盘在其右端弹簧的作用下脱离接触复位,起动机的主电路被切断,起动机停止工作。复习思考题三一、名
25、词解释1击穿电压使火花塞电极间产生火花的电压称为击穿电压。击穿电压的大小与火花塞问隙的大小、气缸内混合气体的压力和温度、电极的温度和极性以及发动机的工作状况有关。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 15 页 - - - - - - - - - - 2最佳点火提前角为了获得最大输出功率,点火系统应在汽缸内的最佳条件下点火,也就是选择一个最佳时刻点火, 一般用活塞到达上止点之前的曲轴转角表示,称为最佳点火提前角。不同发动机有不同的最佳点火提前角,同一台发动机的最佳点火提前角还与其转速、
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