材料成型控制基础复习资料

1、西南交通大学 2009 2010学年第 1 学期试卷题库 一、填空：1. 使三相异步电动机的转向改变的方法是 将联接于三相电源的三相绕组的任意两项对调位置 （ 3 分）2. 三相异步电动机变频调速的是保持 每级磁通 不变，以便充分利用 铁心。（3 分）3. 三相异步电动机的转子电流随转差率 s的增加而 增加，功率因素随差率 s的增加而 变小（4 分）4. 三相异步电机的最大转矩 TMAX 与其他参数的关系是：与输入电压U1 的平方成正比 ，与转子内阻 R2 无关 ，与转子漏抗 X 20 成反比 。（ 3 分）5. 三相异步电机的起动转矩 T St与输入电压 U1 的平方成正比 。（2 分）6.

2、 三相异步电机的效率 在 空载或轻负载时 很低，在 额定负载或接近额定负载时 较大。（2 分）7. 三相异步电机起动方式主要有 直接启动 ，降压启动 ；绕线异步电机的起动主要采用可以既减少 起动电流，又达到较大的起动转矩。 （3 分）8. 三相异步电机制动方式主要有 能耗制动 ，反接制动 和发电反馈制动 。（ 3分）9. 三相异步电机开环调速方式主要有 改变磁极对数 p ，改变转差率 s 和改变电源频率 f 。（3 分）10. 三相异步电机闭环调速方式主要有 交流变压调速 和交流变压变频调速 。（2 分）11. 改变直流电动机的转速的方法有 电枢串电阻调速 ，降压调速 ，弱磁调速 。（3 分）

3、12. 直流电动机的电气制动方式有 能耗制动 ， 反接制动 ， 回馈制动 。 （3 分 ）13. 直流电机电刷间的感应电动势 E与电机转速 和每级磁通 成正比。（2 分）14. 直流电动机电磁转矩与 电枢电流 和每级磁通 成正比。（2 分）15. 自励直流发电机主要分成 并励发电机 ， 串励发电机 和复励发电机 。（ 3 分）16. 变压器铁心损耗分为 磁滞耗损 和涡流耗损 。（ 3 分）17. 变压器空载实验可以测得变压器的 励磁电导、励磁电纳 和空载电流 。（ 3分）18. 在单相半波可控整流电路中， 负载为大电感负载时， 加续流二极管可以使负载电压不出现 负电 压，同时使负载电流 id

4、iD iT （3 分）二、简答题1. 三相异步电机变频调速系统的主要特点是什么？（5 分） 仍然采用电流源变频器，使控制对象具有较好的动态响应，便于实现回馈制动；系统采用双环 反馈，外环为转速环，内环为电流环；转差率S 的控制信号分为两路，分别作用于可控整流器UR和逆变器 UI 上；当转速信号 U 反向时， U s 、U 、U 1均反向；该系统的频率控制环 节的输入信号是转差信号 U s2. 三相交流异步电动机的电磁转矩与什么变量有关，分别是什么关系？ （5 分）T KT I2cos 2，其中 KT 4.44pm2k2N2 /2 ，称为异步电动机的转矩常数，她决定于电动 机的构造。与每级磁通

5、，转子电流 I2, 转子电路的功率因数 cos 2有关。3. 和复励发电机主要有什么优点？主要应用于哪种场合？ （5 分） 复励发电机在任何负载下， 其端电压 U 可以几乎保持不变， 也就是它的外特性曲线较并励发点 机的外特性更为平直和复励发电机主要应用于负载变动激烈， 或负载距发电机较远， 而又需要保持端电压相当平稳 的场合4. 直流电动机的损耗主要包括哪几部分？ （ 5 分） 机械耗损；铁心耗损；铜耗；附加耗损（又称杂散耗损）5. 他励直流电动机的有哪几种方式可以实现反转？（5 分） 改变励磁电流的方向；改变电枢电压极性6. 他励直流电动机的起动方式有哪些？各有何特点？（5 分） 直接启动

6、 特点：启动开始瞬间，由于机械惯性，电动机转速 n=0，反电动势 Ea 0 降压启动 特点：启动瞬间，把加于电枢两端的电源电压降低，减少了启动电流Ist 电枢回路串电阻启动 特点：限制了启动电流7. 他励直流电动机的调速方式有哪些？各有何特点？（5 分）电枢串电阻 R调速 特点： R=0 时，电机运行于固有机械特征的“基速”上，随R增大，转速降低，串电阻调速永远不会超过基速；串电阻调速时，若负载为恒转矩， 电动机运行于不同转速时电枢电流不变； 串电阻调速时， 由于 R 上流过很 大的电枢电流， R 上将有较大耗损，转速 n 越低，耗损越大；电机低速运行 时稳定性变差。 降低电源电压调速 特点：

7、同电枢串电阻，另外，调速的平滑性比电枢串电阻好得多 改变励磁磁通的弱磁调速 特点： 正常情况下，励磁电流 If 远小于电枢电流 Ia，因此，励磁 回路所串的调节电阻损耗小的多， 可连续调节 Rf ，实现无级调速； 弱磁升 速的转速调节， 电动机转速最大值受换向能力和机械强度限制， 转速不能过 高；同电枢电阻调速特点8. 对他励、串励、复励直流电动机，磁场分别由什么绕组建立？（ 5 分）直流电机的励磁绕组的供电方式称为励磁方式。 按直流电机励磁绕组与电枢绕组联接方式的不 同分为他励直流电机、并励直流电机、串励直流电机与复励直流电机等四种。他励直流电机：励磁 绕组与电枢绕组分别用两个独立的直流电源

8、供电；并励直流电机：励磁绕组与电枢绕组并联，由同 一直流电源供电；串励直流电机：励磁绕组与电枢绕组串联；复励直流电机，既有并励绕组，又有串励绕组。9. 一台额定电压为 220V 的变压器能否接到 380V 的电网上使用，为什么 ？（ 5分）不能。 U 4.44 f1NBm S 10 8（V）10. 电流互感器和电压互感器在电路中一般起什么作用？他们的使用中一般应注意什么？（5 分）作用：电流互感器和电压互感器，统称互感器。互感器的主要作用是实现仪表、继电器与强电 主电路隔离，这可以避免主电路的高电压和大电流直接引入测量仪表和继电器，同时也防止仪表、 继电器等故障时影响主电路，提高主电路的测量及

9、控制电路两方面工作的安全、可靠性。互感器还 可以扩大仪表和继电器的测量和控制范围电流互感器使用注意：按照电路的额定电压、一次电流、二次电流及准确度要求选用使用类型的电流互感器 按照已选择的电流互感器二次额定负荷S2N 应大于、等于互感器二次负载回流的总实际负荷S2 电流互感器选择了型号并计算出二次负荷后，应进行短路动稳定度和热稳定度的校验 电流互感器在工作室，其二次侧不得开路电流互感器二次侧绕组有一端需接地，并注意连接的端子极性要正确 电压互感器使用注意：工作时二次侧不得短路；电压互感器二次侧也必须有一端接地；电压互感器在安装施工中要注意其端子的连接极性11. 如果变压器的二次绕组匝数增加 1

10、 倍，一次所加的电压不变， 二次绕组得到的感应电动势如何 变化？N2U 2 U1 ，当 N2 增加一倍， U1 不变， U2 增大一倍2 N1 1 2 1 212. 请画出变压器的等效电路图？ （5 分）R1X1R2 X 2U1I1I0I '2E1 E'2RfXfU2Z'Lb)a)图 1-9 变压器等效电路的简化a） “ T”形等效电路 b） 简化等效电路13. 晶闸管的开通条件 ：除了阳极加正向电压外， 还必须同时在控制极与阴极之间家一定的正向电 压 Ug，有足够的控制极电流 Ig 流入三、问答题：1. 他励直流电机的调速措施有那几种（ 4 分）？为什么一般采用改变电

11、机电枢电压的方式调节电 机转速？（ 5 分）当采用什么调速方式时属于恒转矩调速，采用什么调速方式时属于恒功率调速，为什么？（ 6 分）（共 15 分答：（ 1）改变电枢回路中的串联电阻 R；降低电枢电压 U，减弱励磁磁通（2）降低电源电压，电动机的机械特征斜率不变，即硬度不变。与串电阻调速比较，降低电源 电压调速在低速范围运行时转速稳定性要好得多。 降低电源电压调速时， 对于恒转矩负载， 电动机运行于不同转速时，电动机的电枢电流 Ia 仍是不变的。另外，当电源电压连续变 化是，转速也连续变化，是属于无级调速的情况，与电枢串电阻调速比较，调速的平滑性 要好得多，因此，一般采用改变电机电枢电压的方

12、式调节电机转速（ 3）降低电枢电压属于恒转矩调速方式，因为在降低电枢电压调速时，磁通N 不变，因此电机允许输出转矩为 Ta1 KT NIN 常数 。减弱励磁磁通属于恒功率调速方式。因为在弱磁调速时， U UN,Ia IN ，则磁通 与U I R转 速 n 的 关 系 为 N N a Ia C/n ， 将 T C/ n 带 入KEnTCP n 常数 ，所以为恒功率调速 9.55 9.552.他励直流电机的人为机械特性有哪几种？5 分）分别画出转速 n 与转矩 T 的关系图， 并说明其特点。（ 10 分）（共 15 分）答：1）电枢回路串联电阻时的人为机械特征n UNRaR 2 T , 特点：KE

13、 NKE KT N2理想空载 n0 保持不变；机械特征 斜 率 随 R 的 增大而增大 ； 当T TN 时， n n N ，电动有 R增大，机械特性变软。2）改变电枢电压的人为机械特征Ran U a 2 T , 特点： KE N KE KT N2理想空载 n 0U 与电枢电压K E N成正比； 特性斜率 与固有特性相同，是一簇低于固有机械特性并与之平等的直线；当负载转矩保持不变，降低电枢电压时，电动机的稳定转速随之降低3）减少励磁磁通的人为机械特性 n UNRa 2 T ,特点： 减少时，理想空载KEKEKT N 2转 速 n0 增 大 ； 减 少 时 ， 特 性 斜 率 增 大3. 试画出三

14、相异步电机的正、反、停主电路及控制电路，说明电路中各元件的作用。（ 15 分）答：主电路见下一题，其中熔断器 FU: 短路保护；热 继电器 FR：过载保护；接触器 KM ：零压保护 正-反 -停控制原理： SB2 与 SB3 两个启动按钮是 动合动断触电联动按钮，当压下 SB2 是， KM1 得点 吸合，电动机接通电源正转。当压下 SB3 时， KM2 得电吸合，电动机反转，由于 SB2 和 SB3 的动合与 动断触电联动， 避免了 KM1,KM2 同时吸合而造成电 源短路事故。4. 试画出三相异步电机的正、停、反主电路及控 制电路，说明电路中各元件的作用。 （ 15 分） 答：正 -停 -反控制原理：合闸 QS，引入三相电源， 压下 SB2,KM1 得电，其主触点接通电动机做正序转 动，其一对动合辅助触点自锁， 保证电动机正向转动 运行，一堆辅助动断触点与 KM2 互锁，确保 KM2 不得电。压下 SB1，是 KM1 释放，电动机停转，然 后压下 SB3 ，使 KM2 得点，其主触点闭合，是主电 路按电源反相序接通， 电动机反向启动并运行， KM2辅 助