机电传动控制总复习题及答案PPT学习教案

1、会计学1机电传动控制总复习题及答案机电传动控制总复习题及答案1.直流电动机调速系统中，若想采用恒功率调速，则可改变直流电动机调速系统中，若想采用恒功率调速，则可改变 U Ke 答答 答答降压启降压启动动电枢串电阻电枢串电阻变极变极变变频频2. 三相鼠笼式异步电动机在相同电源电压下，空载启动比满载三相鼠笼式异步电动机在相同电源电压下，空载启动比满载启动的启动转矩启动的启动转矩 小小 大大 相同相同3. 三相异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，三相异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机转矩此时电动机转矩 增加增加 减少减少 不变不变答答4.直流电动机的启动方法有直流

2、电动机的启动方法有 和和 5.三相鼠笼式异步电动机常用的调速方法有三相鼠笼式异步电动机常用的调速方法有 和和 第1页/共127页UDRMURRMITIH6.晶闸管的几个主要参数是晶闸管的几个主要参数是 、 、 和和 其中，其中，UDRM为断态重复峰值电压，在控制极断路时，可以重为断态重复峰值电压，在控制极断路时，可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压，其数值规定比正向转折复加在晶闸管两端的正向峰值电压，其数值规定比正向转折电压小电压小100V。URRM为反向重复峰值电压，在控制极断路时，可以重复加在为反向重复峰值电压，在控制极断路时，可以重复加在晶闸管元件上的反向峰值电压，其数值规定比反向击穿电

3、压晶闸管元件上的反向峰值电压，其数值规定比反向击穿电压小小100V。IT为额定通态平均电流（额定正向平均电流）。在环境温度为额定通态平均电流（额定正向平均电流）。在环境温度不大于不大于40和标准散热及全导通条件下，晶闸管元件可以连和标准散热及全导通条件下，晶闸管元件可以连续通过的工频正弦半波电流（在一个周期内）的平均值，简续通过的工频正弦半波电流（在一个周期内）的平均值，简称额定电流。称额定电流。IH为维持电流。在规定的环境温度和控制极断路时，维持元为维持电流。在规定的环境温度和控制极断路时，维持元件继续导通的最小电流。件继续导通的最小电流。第2页/共127页7. 单相异步电动机为什么没有启动

4、转矩？常采用哪些方法启动单相异步电动机为什么没有启动转矩？常采用哪些方法启动？答：因答：因 单相交流电产生脉动磁场，不产生旋转磁场，所以单相交流电产生脉动磁场，不产生旋转磁场，所以Tst=0,常采用电容分相式和罩极式两种启动方法。常采用电容分相式和罩极式两种启动方法。8. 电流截止负反馈的作用是什么？试画出其转速特性电流截止负反馈的作用是什么？试画出其转速特性n=f(Ia),并并加以说明：转折点电流加以说明：转折点电流I0，堵转电流，堵转电流Ia0,比较电压比较电压Ub如何选？如何选？第3页/共127页9. 试说明图示几种情况下，系统的运行状态是加速？减速？还试说明图示几种情况下，系统的运行状

5、态是加速？减速？还是匀速？（图中箭头方向为转矩的实际作用方向）是匀速？（图中箭头方向为转矩的实际作用方向）答：图答：图(a)所示为减速，图所示为减速，图(b)所示为减速，图所示为减速，图(c)所示为加速，所示为加速，图图(d)所示为减速。所示为减速。第4页/共127页10. 如图所示，曲线如图所示，曲线1和和2分别为电动机和负载的机械特性。试分别为电动机和负载的机械特性。试问：电动机能否在问：电动机能否在A点稳定运行？为什么？点稳定运行？为什么？答：能。因为当答：能。因为当nnA时时，TMTL;反之当反之当nTL。11. 电源线电压为电源线电压为380V，三相鼠笼式异步电动机定子每相绕组，三相

6、鼠笼式异步电动机定子每相绕组的额定电压为的额定电压为380V时，能否采用星形时，能否采用星形三角形启动？三角形启动？ 能能 不能不能答：答： 第5页/共127页12. 直流电动机调速系统中，若想采用恒转矩调速，则可改变直流电动机调速系统中，若想采用恒转矩调速，则可改变 Ke U 答：答： 答答 ：13. 三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动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机的电流会 增加增加 减小减小 等于零等于零 14.直流电动机常用的调速方法有直流电动机常用的调速方法有 、 和和 。 改变电枢电路外串电改变电枢电路外串电阻阻改变电枢电改变电枢电压压

7、改变主磁改变主磁通通15.三相鼠笼式异步电动机的启动方法有三相鼠笼式异步电动机的启动方法有 和和 全压启动全压启动降压启动降压启动16.晶闸管的导通条件是晶闸管的导通条件是 与与 ，晶闸管由导通转变为阻断的条件是，晶闸管由导通转变为阻断的条件是 ，阻断后它所承受的电压大小决定于阻断后它所承受的电压大小决定于 。 阳极加正向电压阳极加正向电压控制极加正向电压控制极加正向电压阳极电压降到零或反阳极电压降到零或反向向电源电压电源电压第6页/共127页17. 有一台三相异步电动机，正常运行时为有一台三相异步电动机，正常运行时为接法，在额定电压接法，在额定电压UN下启动时，其启动转矩下启动时，其启动转矩

8、Tst=1.2TN(TN为额定转矩为额定转矩)，若采用，若采用Y- 换接启动，试问当负载转矩换接启动，试问当负载转矩TL=35%TN时，电动机能否启动？时，电动机能否启动？为什么？为什么？答答：18. 对电动机的启动有哪些主要要求对电动机的启动有哪些主要要求？答：启动转矩大，电流小，平滑，安全可靠，简单方便，功答：启动转矩大，电流小，平滑，安全可靠，简单方便，功耗小。耗小。19. 直流他励电动机启动时，若在加上励磁电流之前就把电枢电直流他励电动机启动时，若在加上励磁电流之前就把电枢电压加上，这时会产生什么后果（试从压加上，这时会产生什么后果（试从TL=0和和TL=TN两种情况加以两种情况加以说

9、明。说明。第7页/共127页答：答： TL=0时飞车，时飞车，TL=TN时电枢电流很大时电枢电流很大。20. 有台他励直流电动机，其铭牌数据为：有台他励直流电动机，其铭牌数据为：PN=5.5kW,UN=Uf=220V,nN=1500r/min,=0.8,Ra=0.2。试求试求： 额定转矩额定转矩TN； 额定电枢电流额定电枢电流IaN; 额定电枢电流时的反电势；额定电枢电流时的反电势； 直接直接启动时的启动电流；启动时的启动电流； 若使启动电流若使启动电流为三倍的额定电流，则电枢应串入多大为三倍的额定电流，则电枢应串入多大的启动电阻？此时启动转矩为多少？的启动电阻？此时启动转矩为多少？第8页/共

10、127页答：答：第9页/共127页答：答： 21. 电源线电压为电源线电压为380 V，三相鼠笼式异步电动机定子每相绕组，三相鼠笼式异步电动机定子每相绕组的额定电压为的额定电压为220V时，能否采用星形时，能否采用星形三角形启动？三角形启动？ 能能 不能不能22.三相鼠笼式异步电动机在运行中断了一根电源线，则电动机三相鼠笼式异步电动机在运行中断了一根电源线，则电动机的转速的转速 增加增加 减少减少 停转停转 答：答： 23.加快机电传动系统的过渡过程，可以增大加快机电传动系统的过渡过程，可以增大 GD2 n TM 答：答： 24.三相鼠笼式异步电动机降压启动方法有三相鼠笼式异步电动机降压启动方

11、法有 、 和和 。定子串电定子串电阻阻星形星形三角三角形形自耦变压自耦变压器器第10页/共127页25. 晶闸管可控整流电路的负载常有晶闸管可控整流电路的负载常有 、 和和 。26.何谓恒转矩调速和恒功率调速何谓恒转矩调速和恒功率调速？ 答：在调速过程中维持转矩不变的调速，叫恒转矩调速；在调答：在调速过程中维持转矩不变的调速，叫恒转矩调速；在调速过程中维持功率不变的调速，叫恒功率调速。速过程中维持功率不变的调速，叫恒功率调速。27.如图所示，图中各物理量的方向均是实际方向，试在圆内标如图所示，图中各物理量的方向均是实际方向，试在圆内标明哪些作发电机明哪些作发电机(标标G)运行？哪些作电动机运行

12、运行？哪些作电动机运行(标标M)运行？运行？电电阻阻电感电感性性反电动势反电动势GGMM第11页/共127页28. 何谓整流器？何谓逆变器？何谓有源逆变器？何谓无源逆变何谓整流器？何谓逆变器？何谓有源逆变器？何谓无源逆变器？试用简单电路图说明无源逆变器的工作原理。器？试用简单电路图说明无源逆变器的工作原理。答：交流电变为直流电的装置，称为整流器，反之称为逆变器答：交流电变为直流电的装置，称为整流器，反之称为逆变器；把直流电逆变为同频率的交流电反馈到电网去，称为有源逆；把直流电逆变为同频率的交流电反馈到电网去，称为有源逆变器；把直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电供给负载变器；把直流电逆变为某

13、一频率或可变频率的交流电供给负载，则称为无源逆变器，无源逆变器的工作原理如图所示。，则称为无源逆变器，无源逆变器的工作原理如图所示。29. 为什么直流电动机直接启动时启动电流很大为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？答：因电枢加上额定电压，而电枢电阻很小，故答：因电枢加上额定电压，而电枢电阻很小，故RUIaNst很大很大。第12页/共127页30. 有台他励直流电动机，如图所示，其铭牌数据为：有台他励直流电动机，如图所示，其铭牌数据为：PN=5.5kW,UN=Uf=220V,nN=1500r/min,=0.8,Ra=0.2,Rf=110 。试求：试求： 额定励磁电流额定励磁电流IfN； 励磁

14、功率励磁功率Pf； 额定额定转矩转矩TN； 额定电枢电流额定电枢电流IaN； 额定电枢电额定电枢电流时的反电所势；流时的反电所势； 直接启动时的启动电流直接启动时的启动电流； 若使启动电流为三倍的额定电流，则电若使启动电流为三倍的额定电流，则电枢应加多大的启动电阻？枢应加多大的启动电阻？第13页/共127页答答：第14页/共127页答答: (a)为改变磁通为改变磁通时的人为机械特性；时的人为机械特性；(b)为改变电枢电压为改变电枢电压U的人为机械特性；的人为机械特性；(c)为电枢回路串电阻的人为机械特性。为电枢回路串电阻的人为机械特性。31、问答题：以下三个图形是他励直流电动机的三种人为机械、

15、问答题：以下三个图形是他励直流电动机的三种人为机械特性，请说明是哪三种。特性，请说明是哪三种。(a)(b)(c)第15页/共127页32. 一台他励直流电动机在稳定运行时，电枢反电势一台他励直流电动机在稳定运行时，电枢反电势E=E1，如，如负载转矩负载转矩TL=常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳定值后，电枢反电势弱励磁使转速上升到新的稳定值后，电枢反电势E比比E1是是 增大增大 减少减少 相等相等答：答： 33.加快机电传动系统的过渡过程，可以减少加快机电传动系统的过渡过程，可以减少 GD2 n TM 答：答： 34

16、. 绕线式异步电动机采用转子串电阻启动时，所串电阻愈大，绕线式异步电动机采用转子串电阻启动时，所串电阻愈大，启动转矩启动转矩 愈大愈大 愈小愈小 不一定不一定(可大可小可大可小) 答：答：35. 三相鼠笼式异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降三相鼠笼式异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机转速低了，此时电动机转速 增加增加 减少减少 不变不变答：答： 第16页/共127页36. 三相绕线式异步电动机常用三相绕线式异步电动机常用 进行启动和调速，进行启动和调速，也可用也可用 进行启动。进行启动。电阻器电阻器37.三相鼠笼式异步电动机的电气制动停转方法有三相鼠笼式异步电动

17、机的电气制动停转方法有 和和 。频敏变阻频敏变阻器器38. 对晶闸管触发脉冲的要求主要有对晶闸管触发脉冲的要求主要有 、 、 、 和和 。反接制动反接制动39. 有一台三相异步电动机，正常运行时为有一台三相异步电动机，正常运行时为接法，在额定电压接法，在额定电压UN下启动时，其启动转矩下启动时，其启动转矩Tst=1.2TN(TN为额定转矩为额定转矩)，若采用，若采用Y- 换接启动，试问当负载转矩换接启动，试问当负载转矩TL=45%TN时，电动机能否启动？时，电动机能否启动？为什么？为什么？足够大的触发电压和电流足够大的触发电压和电流能耗制动能耗制动有一定的脉宽度有一定的脉宽度不触发时的输出电压

18、小最好为负不触发时的输出电压小最好为负前沿要前沿要陡陡与主电路同步与主电路同步答答：第17页/共127页40. 一般同步电动机为什么要采用异步启动法？一般同步电动机为什么要采用异步启动法？41.有一台三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为：有一台三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为：P2N=10kW, nN=1460r/min,UN=380V,接法，接法， N=0.868, cosN=0.88，Tst/TN=1.5，Ist/IN=6.5。试求：试求：答：由于一般同步电动机的电源频率高答：由于一般同步电动机的电源频率高(f=50Hz)，转子有惯性，转子有惯性，来不及被定子的旋转磁场所吸引，就又被旋转磁

19、场相斥，所，来不及被定子的旋转磁场所吸引，就又被旋转磁场相斥，所以没有启动转矩。故要采用异步启动法。以没有启动转矩。故要采用异步启动法。 定子磁极对数定子磁极对数p； 额定输入电功率额定输入电功率PIN； 额定转差率额定转差率SN； 额定电流额定电流IN； 输出的额定转矩输出的额定转矩TN； 采用采用Y换接启换接启动时的启动电流和启动转矩；动时的启动电流和启动转矩； 当负载转矩为当负载转矩为30N.m时，该电时，该电动机能否采用动机能否采用Y换接启动。换接启动。第18页/共127页解：解：因因TstY=32.7Nm30Nm=TL，故该电动机能采用，故该电动机能采用Y-法法启动。启动。21500

20、5060600nfpkWkWPPNNIN52.11868. 0102027. 015001460150000nnnSNNAAUPINNINN2088. 0380352.11cos3mNmNnPTNNN4 .651460101055. 955. 932AAIIINststY3 .433205 . 635 . 63mNmNTTTNststY7 .3234 .655 . 135 . 13第19页/共127页42.电力拖动系统若是多轴系统，需要作哪两项折算才能把多轴电力拖动系统若是多轴系统，需要作哪两项折算才能把多轴系统简化为单轴系统系统简化为单轴系统? 43. 为什么他励直流电动机不许加额定电压直接

21、启动为什么他励直流电动机不许加额定电压直接启动? 答：负载转矩，飞轮矩答：负载转矩，飞轮矩。 答：额定电压全部加在电枢绕组内阻上，启动电流很大；电动答：额定电压全部加在电枢绕组内阻上，启动电流很大；电动应力、机械冲击很大。应力、机械冲击很大。 44.试描述直流电机主磁通磁路试描述直流电机主磁通磁路。 答：两个主磁极铁心，两个空气隙，电枢铁心，机座。答：两个主磁极铁心，两个空气隙，电枢铁心，机座。 45.三相异步电动机旋转磁场的磁感应强度沿定子与转子空气隙三相异步电动机旋转磁场的磁感应强度沿定子与转子空气隙如何分布如何分布? 答：正弦答：正弦。 46.说明三相异步电动机的额定功率、额定电压和额定

22、电流的意说明三相异步电动机的额定功率、额定电压和额定电流的意义义? 答：额定功率是指电动机轴上输出的额定机械功率，额定电压答：额定功率是指电动机轴上输出的额定机械功率，额定电压和额定电流指定子额定线电压和线电流。和额定电流指定子额定线电压和线电流。 第20页/共127页47.一台三相异步电动机一台三相异步电动机m2.2，nN1450r/min，求，求T0.8TN时电动机转速。时电动机转速。 答：答题要点：答：答题要点：SN0.0333，Sm0.139，S0.026，n1460.7r/min。 48.变极对数调速时应同时注意什么变极对数调速时应同时注意什么? 答：对调答：对调B和和C相接线相接线

23、。49.带变动负载时电动机容量的选择要用带变动负载时电动机容量的选择要用“等值法等值法”，什么是，什么是“等值法等值法”? 答：把实际变化负载化成一等效的恒定负载，而两者温升相同答：把实际变化负载化成一等效的恒定负载，而两者温升相同。50.生产机械的负载特性有哪四种生产机械的负载特性有哪四种? 答：恒转矩，泵类，直线型，恒功率答：恒转矩，泵类，直线型，恒功率。 51.机电传动系统稳定运行的条件是哪两条机电传动系统稳定运行的条件是哪两条? 答：答：1. TTL；2. 在在TTL处，处，dT/dndTL/dn。第21页/共127页52.当他励直流电动机工作在固有机械特性上，电枢外加电压和当他励直流

24、电动机工作在固有机械特性上，电枢外加电压和什么量相平衡什么量相平衡? 答：反电动势答：反电动势E，电枢绕组电阻，电枢绕组电阻Ra上压降。上压降。 53.三相异步电动机可变损耗和不变损耗有哪些三相异步电动机可变损耗和不变损耗有哪些? 答：可变损耗：定子绕组铜损，转子绕组铜损；不变损耗：定答：可变损耗：定子绕组铜损，转子绕组铜损；不变损耗：定子铁心铁损，机械功率损耗。子铁心铁损，机械功率损耗。 54.三相异步电动机额定转速三相异步电动机额定转速nN960r/min，求额定转差率，求额定转差率SN? 答：答：SN0.04。 55.三相异步电动机变频调速应注意什么三相异步电动机变频调速应注意什么? 答

25、：必须同时降压，保持答：必须同时降压，保持U/f常数常数。 第22页/共127页56.第23页/共127页57.58.第24页/共127页59.第25页/共127页60.第26页/共127页第27页/共127页61.62.第28页/共127页63.第29页/共127页64.第30页/共127页65.第31页/共127页第32页/共127页66.第33页/共127页67.第34页/共127页68.第35页/共127页69.第36页/共127页第37页/共127页70.试述晶闸管直流调速原理。试述晶闸管直流调速原理。 71.直流电动机变电枢电压调速，调速范围直流电动机变电枢电压调速，调速范围D和哪

26、些因素有关和哪些因素有关?这些因素是如何影响这些因素是如何影响D的的?答：答题要点：给答：答题要点：给定电压定电压Ug可调速；可调速；TL变化时，变化时，n自动变自动变化过程；化过程； 放大器作放大器作用：使用：使U微小变动微小变动便得到很大控制，便得到很大控制，使使EGTUg，即，即n基本基本不变。不变。 答：答： 答题要点：答题要点：1. nmax，即，即nN，2. 给定的给定的S2， S2大，大，D也大也大，3. nN，nN 越小，越小，D越大。越大。第38页/共127页72.一台生产机械，要求调速范围一台生产机械，要求调速范围D1.57，所以，所以，100A晶闸管的允许电流平均值小于晶

27、闸管的允许电流平均值小于100A，故不能满足要求。故不能满足要求。第42页/共127页 对于图对于图(b):因因K21.57，所以，所以，100A晶闸管的允许电流平均值小于晶闸管的允许电流平均值小于100A，故不能满足要求。故不能满足要求。第44页/共127页答答: 80、无静差直流调速系统可采用、无静差直流调速系统可采用 比例调节器比例调节器 比例积分调节器比例积分调节器 积分调节器积分调节器第45页/共127页81. 判断对错，如果错，试改正：他励直流电动机调速时，改判断对错，如果错，试改正：他励直流电动机调速时，改变主磁通调速方式属于恒转矩调速方式；而改变电枢串电阻和变主磁通调速方式属于

28、恒转矩调速方式；而改变电枢串电阻和改变电枢电压的调速方式都属于恒功率调速方式。改变电枢电压的调速方式都属于恒功率调速方式。答：错。他励直流电动机调速时，改变主磁通调速方式属于恒答：错。他励直流电动机调速时，改变主磁通调速方式属于恒功率调速方式；而改变电枢串电阻和改变电枢电压的调速方式功率调速方式；而改变电枢串电阻和改变电枢电压的调速方式都属于恒转矩调速方式。都属于恒转矩调速方式。82. 判断对错，如果错，试改正：他励直流电动机调速时，改判断对错，如果错，试改正：他励直流电动机调速时，改变主磁通调速只能在额定转速以下调；而改变电枢串电阻和改变主磁通调速只能在额定转速以下调；而改变电枢串电阻和改变

29、电枢电压的调速方式都是在额定转速以上调。变电枢电压的调速方式都是在额定转速以上调。答：错。他励直流电动机调速时，改变主磁通调速只能在额定答：错。他励直流电动机调速时，改变主磁通调速只能在额定转速以上调；而改变电枢串电阻和改变电枢电压的调速方式都转速以上调；而改变电枢串电阻和改变电枢电压的调速方式都是在额定转速以下调。是在额定转速以下调。第46页/共127页83. 回答：直流电机的转子铁心为什么要采用回答：直流电机的转子铁心为什么要采用11.5mm钢片叠钢片叠压？压？答：因为转子铁心在主磁通下旋转时，会产生磁滞和涡流，发答：因为转子铁心在主磁通下旋转时，会产生磁滞和涡流，发热。为了减少磁滞损耗，

30、采用硅钢软磁材料；为了减少涡流损热。为了减少磁滞损耗，采用硅钢软磁材料；为了减少涡流损耗，采用耗，采用11.5mm厚的钢片。厚的钢片。84.回答：当原动机带动发电机工作时，原动机输出的机械转回答：当原动机带动发电机工作时，原动机输出的机械转矩矩T1主要用来克服发电机的什么转矩？主要用来克服发电机的什么转矩？答：发电机工作时，除了产生电动势答：发电机工作时，除了产生电动势E以外，电枢绕组还要产以外，电枢绕组还要产生电磁转矩生电磁转矩T，它和空载转矩，它和空载转矩T0 都是都是 阻转矩，由原动机输入的阻转矩，由原动机输入的转矩转矩T1克服。克服。 第47页/共127页85. 回答：电动机产生的电磁

31、转矩回答：电动机产生的电磁转矩T，用来克服哪些转矩？，用来克服哪些转矩？答：电动机产生的电磁转矩答：电动机产生的电磁转矩T，用来克服空载转矩，用来克服空载转矩T0和负载转和负载转矩矩TL 。86.回答：直流他励电动机的固有机械特性曲线为什么达不到回答：直流他励电动机的固有机械特性曲线为什么达不到水平？水平？答：由于电枢绕组中存在电阻答：由于电枢绕组中存在电阻Ra。nnTKKRKUnmeae02第48页/共127页87. 回答：试举例说明软特性他励直流电动机的应用。回答：试举例说明软特性他励直流电动机的应用。答：拖动轴式卷纸机。纸卷直径越大，要求转速越低而驱动转答：拖动轴式卷纸机。纸卷直径越大，

32、要求转速越低而驱动转矩越大。矩越大。88.回答：请解释直流电动机铭牌数据回答：请解释直流电动机铭牌数据额定功率额定功率PN、额定、额定电压电压UN、额定电流、额定电流IN、额定转速、额定转速nN。答：答：额定功率额定功率PN是电动机轴输出的额定机械功率；额定电压是电动机轴输出的额定机械功率；额定电压UN是电枢绕组的额定电压；额定电流是电枢绕组的额定电压；额定电流IN是在额定电压、额定磁通是在额定电压、额定磁通量、拖动额定负载运行在固有机械特性上时产生的转速量、拖动额定负载运行在固有机械特性上时产生的转速nN。第49页/共127页89. 回答：为什么直流他励电动机在运行时要有回答：为什么直流他励

33、电动机在运行时要有“失磁失磁”保护保护？答：当答：当0时，若时，若TL不减小，不减小，Ia会太大；当会太大；当TL0时，电机会时，电机会“飞车飞车” 。 90.回答：改变电枢电路外串电阻回答：改变电枢电路外串电阻Rad调速方式的特点和用途调速方式的特点和用途是什么？是什么？答：答：特性较软，稳定度低；轻载时，调速范围不大；实现无级特性较软，稳定度低；轻载时，调速范围不大；实现无级调速困难；电阻消耗能量大。调速困难；电阻消耗能量大。 用途：低速运转时间不长的传动系统，如起重机，卷扬机等用途：低速运转时间不长的传动系统，如起重机，卷扬机等 第50页/共127页91. 回答：改变他励直流电动机电枢供

34、电电压调速方式的特点回答：改变他励直流电动机电枢供电电压调速方式的特点是什么？是什么？答：答：额定转速以下无级调速；调速特性与固有特性平行，稳定额定转速以下无级调速；调速特性与固有特性平行，稳定度高，调速范围大；度高，调速范围大；TL=TN不变，不变，Ia=IN也不变，与转速无关，也不变，与转速无关，属恒转矩调速；还可以靠调电压启动电机，而不用其它启动设属恒转矩调速；还可以靠调电压启动电机，而不用其它启动设备。备。 92.回答：改变直流他励直流电动机主磁通调速方式的特点是回答：改变直流他励直流电动机主磁通调速方式的特点是什么？什么？答：答：平滑无级调速；属弱磁调速，只能在额定转速以上调；特平滑

35、无级调速；属弱磁调速，只能在额定转速以上调；特性较软；普通电机性较软；普通电机n1.2nN，调速范围不大；属于恒功率调速，调速范围不大；属于恒功率调速。第51页/共127页93. 回答：制动状态有哪两种形式？回答：制动状态有哪两种形式？答：答： 限制位能负载运动速度，转速不变；限制位能负载运动速度，转速不变； 停车制动，转停车制动，转速变化。速变化。 94.回答：在反馈制动运行状态时，电动机为什么变成发电机回答：在反馈制动运行状态时，电动机为什么变成发电机？答：在反馈制动时，答：在反馈制动时，nn0，EU，Ia与与E方向一致，与方向一致，与U方向相方向相反。反。 第52页/共127页95. 回

36、答：如图所示，电动机在回答：如图所示，电动机在a点正向电动运行时，电源突然点正向电动运行时，电源突然反接，为什么要同时串入电阻反接，为什么要同时串入电阻Rad?答：电动机在答：电动机在a点正向电动运行时，点正向电动运行时，EU。如果不串电阻，当电。如果不串电阻，当电源突然反接，源突然反接，U和和E方向一致，两者之和方向一致，两者之和2U，加在电阻，加在电阻Ra上，上，会产生很大的电枢电流。所以，要串入电阻会产生很大的电枢电流。所以，要串入电阻Rad。第53页/共127页96. 回答：如图所示，电动机在回答：如图所示，电动机在a点正向电动运行时，电源突然反点正向电动运行时，电源突然反接，电动机为

37、什么会运行在接，电动机为什么会运行在b点？又经过哪三个运行状态，最后稳点？又经过哪三个运行状态，最后稳定运行在定运行在f点？在这三个运行状态中，机械量和电磁量是如何变化点？在这三个运行状态中，机械量和电磁量是如何变化的？的？答：电动机在答：电动机在a点正向电动运行时，当点正向电动运行时，当U突然反接，突然反接，U和和E方向一致方向一致，电流反向，所以，电流反向，所以T反向，即运行在反向，即运行在b点。点。此时，此时，TL和和T都是制动性，电动机运行在都是制动性，电动机运行在反接制动过程反接制动过程，所以，所以n减小，减小，E减小，反向的减小，反向的Ia减小，反向的减小，反向的T减小，一直到减小

38、，一直到c点，点，n0。然后，电动机要反向启动，即运行在然后，电动机要反向启动，即运行在反向电反向电动过程动过程，由于，由于n反向，反向，E与与U反向，反向反向，反向Ia变小变小，反向，反向T也变小，也变小，T是拖动性的。由于拖动的是拖动性的。由于拖动的是位能性负载，是位能性负载，TL也是拖动性的，反向也是拖动性的，反向n要变要变大，大，E变大，反向变大，反向Ia变小，直到变小，直到EU，Ia0，T0，即，即e点。但由于点。但由于TL是拖动性的，所以是拖动性的，所以n还要加大，使还要加大，使EU，Ia反向，反向，T0，T为制为制动性，电动机运行在动性，电动机运行在反馈制动过程反馈制动过程。当。

39、当TTL时，电动机稳定运行在时，电动机稳定运行在f点。点。第54页/共127页97. 回答：如图所示，电动机运行在回答：如图所示，电动机运行在b点为倒拉反接制动运行，试点为倒拉反接制动运行，试说明此时电动机能量关系。说明此时电动机能量关系。答：此时答：此时Ia和和U方向一致，方向一致，UIa0，电源向电动机输入功率。，电源向电动机输入功率。因为因为n0E1，当，当 UC 0时，使时，使 T和和n反向，总是制动转矩。反向，总是制动转矩。第70页/共127页126. 回答：根据下图说明异步测速发电机工作原理。回答：根据下图说明异步测速发电机工作原理。答：转子不转时，定子答：转子不转时，定子FW产生

40、的交产生的交变磁通变磁通f 使使 转子中产生感应电动势转子中产生感应电动势、涡流和磁通，阻碍、涡流和磁通，阻碍f 的变化，二的变化，二者合成者合成1 ，轴线仍和，轴线仍和f 一致，与一致，与CW轴线垂直，不会在轴线垂直，不会在CW中产生感中产生感应电动势，即应电动势，即U0 0。 当转子以当转子以n顺时针旋顺时针旋转时，转子切割转时，转子切割1 ，产，产生生e2p 、i2p 。因为。因为E2p 1mn，而当，而当Uf 一定时一定时，1m 基本不变基本不变(Uf 4.44f1 N1 1m )，所以，所以 E2p n。因为。因为i2p 产生脉产生脉动磁通动磁通2 ，正好和，正好和 CW轴线重合，在

41、轴线重合，在CW上产生上产生e0 。而。而E0 2 E2p n，所以，所以E0 n或或U0E0Kn。第71页/共127页127. 简答：简答：测速发电机的作用是什么？测速发电机的作用是什么？答：测速发电机的作用是将转速变为电压信号。发电机的输出电答：测速发电机的作用是将转速变为电压信号。发电机的输出电压压 与转速成正比，所以可以用来测量转速。与转速成正比，所以可以用来测量转速。128. 简答：电动机容量选择要考虑哪三个原则？简答：电动机容量选择要考虑哪三个原则？答：答：发热发热：运行时，要求实际最高工作温度：运行时，要求实际最高工作温度电动机绝缘允许最电动机绝缘允许最高工作温度；高工作温度；过

42、载能力过载能力：允许电动机短时过载，：允许电动机短时过载，TLmaxTmax，或，或ILmax0，由式，由式到到 23区 间区 间，ud正面积，故正面积，故Ud0，一周期中，一周期中变流器总的是吸变流器总的是吸收能量收能量，直流电动机，直流电动机电枢电流由低电位到高电位电枢电流由低电位到高电位是是输出能量输出能量，特 点 ： 直 流特 点 ： 直 流电 变 成 交 流电 变 成 交 流电 回 送 到 电电 回 送 到 电网 。 电 动 机网 。 电 动 机工作于工作于发电发电(制动制动)状态状态。第95页/共127页 有源逆变条件有源逆变条件：Ud及及E的极性与整流状态相反，且的极性与整流状态

43、相反，且 逆变角逆变角：，对三相半波逆变电路，有对三相半波逆变电路，有 Ud-1.17U2P cos dUE 当当0，UdUdmax；当当/2，Ud0，为使逆变电，为使逆变电路工作可靠，一般路工作可靠，一般min/6，故，故逆变电路：逆变电路：/6/2。 第96页/共127页153、何谓开环控制系统？何谓闭环控制系统？两者各具有什么、何谓开环控制系统？何谓闭环控制系统？两者各具有什么优缺点？优缺点？答：只有控制量（输入量）对被控制量（输出量）的单向控制答：只有控制量（输入量）对被控制量（输出量）的单向控制作用，而不存在被控制量对控制量的影响和联系，这样的控制作用，而不存在被控制量对控制量的影响

44、和联系，这样的控制系统称为开环控制系统。开环控制系统不能满足高要求的生产系统称为开环控制系统。开环控制系统不能满足高要求的生产机械的需要，调速范围小。机械的需要，调速范围小。输入量与输出量之间既有正向的控制作用，又有反向的反输入量与输出量之间既有正向的控制作用，又有反向的反馈控制作用，形成一个闭环，即闭环控制系统。闭环控制系统馈控制作用，形成一个闭环，即闭环控制系统。闭环控制系统调速范围大。调速范围大。第97页/共127页154、什么叫调速范围、静差度？它们之间有什么关系？怎样才、什么叫调速范围、静差度？它们之间有什么关系？怎样才能扩大调速范围？能扩大调速范围？答：电动机在额定负载下所允许的答

45、：电动机在额定负载下所允许的最高转速最高转速和在保证生产机械和在保证生产机械对转速变化率的要求前提下所能达到的对转速变化率的要求前提下所能达到的最低转速最低转速之比之比叫调速范叫调速范围。围。电动机由理想空载到额定负载时的电动机由理想空载到额定负载时的转速降转速降与与理想空载转速理想空载转速之比叫静差度。之比叫静差度。在一个调速系统中，在一个调速系统中，转速降一定时，在不同的静差度下就转速降一定时，在不同的静差度下就有不同的调速范围有不同的调速范围。静差度越大，调速范围也越大。静差度越大，调速范围也越大。保证在一定静差度的前提下，扩大系统调速范围的方法是保证在一定静差度的前提下，扩大系统调速范

46、围的方法是提高电动机机械特性的硬度，以提高电动机机械特性的硬度，以减小转速降减小转速降。第98页/共127页155、生产机械对调速系统提出的静态、动态技术指标主要有哪、生产机械对调速系统提出的静态、动态技术指标主要有哪些？为什么要提出这些指标？些？为什么要提出这些指标？答：静态指标：答：静态指标：静差度静差度S 、调速范围、调速范围D 、调速的平滑性、调速的平滑性动态指标：过渡过程时间、最大超调量、振荡次数动态指标：过渡过程时间、最大超调量、振荡次数第99页/共127页静态指标静态指标静差度静差度S TL变化时，应使变化时，应使n变变化维持在一定范围。静化维持在一定范围。静差度差度S表示表示n

47、稳定的程稳定的程度度，即，即S应小于一定值应小于一定值。 一般一般S50，普通车床，普通车床S30，龙门刨床，龙门刨床S5，冷轧机，冷轧机S2，热连轧机，热连轧机S=0.20.5，造纸机，造纸机S0.1。 由由式式机械特性愈硬，机械特性愈硬，S愈小，愈小，n相对稳定性愈高。相对稳定性愈高。000nnnnnSNN 在一个调速系统中，在一个调速系统中，如果在如果在nmin运行能满足运行能满足S要求，则在其要求，则在其他转速必能满足要求他转速必能满足要求。 调速范围调速范围D 如式如式 minmaxminmaxvvnnD 不同生产机械要求不同生产机械要求D不相同不相同，如，如S一一定，车床定，车床D

48、=20120，龙门刨床，龙门刨床D=2040，钻床，钻床D=212，铣床，铣床D=2030，轧钢机，轧钢机D=315，造纸机，造纸机D=1020，机床进给机构，机床进给机构D=530000。 第100页/共127页 机械、电气联合调速时，设机械、电气联合调速时，设D生产机械调速范围，生产机械调速范围，Dm机械调速范围，机械调速范围，De电气调速范围，则电气调速范围，则De=D/Dm。 调速的调速的平滑性平滑性两个相邻调速级转速差两个相邻调速级转速差。在一定调速范围，。在一定调速范围，n级数越多，平级数越多，平滑性就越高，若级数滑性就越高，若级数无穷大，即无穷大，即n连续可调，为连续可调，为无级

49、调速无级调速。 动态指标动态指标 调速过程中，从一种稳定速度调速过程中，从一种稳定速度另一稳定速度，另一稳定速度，电磁惯性电磁惯性、机械惯性，要经过一段、机械惯性，要经过一段过渡过程过渡过程或或动态过程动态过程。生产机械对动。生产机械对动态指标要求：态指标要求：过渡过程时间、最大超调量、振荡次数过渡过程时间、最大超调量、振荡次数。 第101页/共127页如如图图11.5，系统从，系统从n1过渡到过渡到n2时时： 最大超调量最大超调量 %10022maxnnnMPMP太大，达不到生产工太大，达不到生产工艺要求，艺要求，MP太小，太小，过过渡过程过于缓慢，生产渡过程过于缓慢，生产率率，一般，一般M

50、P=1035。 过渡过程时间过渡过程时间T 从从输入控制开始到被调量输入控制开始到被调量n进入进入(0.050.02) n2区间为止区间为止的一段时间的一段时间 在在T内，内，n在其在其稳定值上下稳定值上下摆动的次数摆动的次数，图图11.5中为中为1次次。 振荡次数振荡次数 第102页/共127页图图11.6，系统，系统1：T太长；太长；系统系统2：被调量虽变化很：被调量虽变化很快，但不能及时停住，要快，但不能及时停住，要几次振荡才能停在新的稳几次振荡才能停在新的稳定值上；系统定值上；系统3 ：动态性：动态性能较理想。能较理想。 龙门刨床、轧钢机允许龙门刨床、轧钢机允许一次振荡，而造纸机不许一

51、次振荡，而造纸机不许有振荡。有振荡。 第103页/共127页156、为什么电动机的调速性质应与生产机械的负载特性相适应、为什么电动机的调速性质应与生产机械的负载特性相适应？两者如何配合才能算相适应。？两者如何配合才能算相适应。答：电动机在调速过程中，在不同的转速下运行时，实际输出答：电动机在调速过程中，在不同的转速下运行时，实际输出转矩和输出功率能否达到且不超过其允许长期输出的最大转矩转矩和输出功率能否达到且不超过其允许长期输出的最大转矩和最大功率，并不取决于电动机本身，而取决于生产机械在调和最大功率，并不取决于电动机本身，而取决于生产机械在调速过程中负载转矩速过程中负载转矩TL及负载功率及负

52、载功率PL的大小和变化规律。所以，的大小和变化规律。所以，为了使电动机的负载能力得到最充分的利用，在选择调速方案为了使电动机的负载能力得到最充分的利用，在选择调速方案时，必须注意电动机的调速性质与生产机械的负载特性要配合时，必须注意电动机的调速性质与生产机械的负载特性要配合恰当。恰当。恒转矩型负载应选用恒转矩性质调速方式，且电动机的恒转矩型负载应选用恒转矩性质调速方式，且电动机的TN应等于或略大于应等于或略大于TL；恒功率型负载应选用恒功率性质调速方式；恒功率型负载应选用恒功率性质调速方式，且电动机的，且电动机的PN应等于或略大于应等于或略大于PL。这样，电动机在调速范围。这样，电动机在调速范

53、围内的任何内的任何n下运行时，均可保持下运行时，均可保持I等于或略小于等于或略小于IN，电动机得到最，电动机得到最充分利用。充分利用。 第104页/共127页157、如图所示为采用、如图所示为采用PI调节器的无静差调速系统。调节器的无静差调速系统。指出该系统由哪些部分组成，其作用是什么？指出该系统由哪些部分组成，其作用是什么？第105页/共127页答答:由七部分级成的。由七部分级成的。给定环节给定环节：给定电压：给定电压Ug，也就是给定，也就是给定电动机速度大小；电动机速度大小；测速发电机测速发电机TG：检测电动机速度，把速：检测电动机速度，把速度大小变为电压信号反馈到输入端；度大小变为电压信

54、号反馈到输入端；PI调节器调节器：根据给定：根据给定信号和反馈信号实现无静差调节；信号和反馈信号实现无静差调节；触发器触发器：为整流器提供：为整流器提供带有控制角带有控制角的触发脉冲；的触发脉冲；晶闸管可控整流器晶闸管可控整流器：根据触发：根据触发脉冲，把交流电变为直流电，为直流电动机供电；脉冲，把交流电变为直流电，为直流电动机供电；平波电平波电抗器抗器L：平滑电流；：平滑电流；电动机：电动机：把电能转变为机械能输出。把电能转变为机械能输出。第106页/共127页158、积分调节器在调速系统中为什么能削除系统的静态偏差？、积分调节器在调速系统中为什么能削除系统的静态偏差？在系统稳定运行时，积分

55、调节器输入偏差电压在系统稳定运行时，积分调节器输入偏差电压U0，其输出，其输出电压决定于什么？为什么？电压决定于什么？为什么？答：因为答：因为UdtCRURRUK10011只要只要UUgUf0，系统就会起调节作用，当，系统就会起调节作用，当U0，UgUf，调节作用才停止。，调节作用才停止。调节停止后，调节停止后，PI输出输出Uk由于积分作用，保持在某一数值，以维由于积分作用，保持在某一数值，以维持电动机在给定转速下运转，系统可以消除静态误差。持电动机在给定转速下运转，系统可以消除静态误差。 当当U0，系统输出电压决定于，系统输出电压决定于Uk，而，而Uk决定于积分值：决定于积分值：UdtCR1

56、01第107页/共127页159、在无静差调速系统中，为什么要引入、在无静差调速系统中，为什么要引入PI调节器？比例积分调节器？比例积分两部分各起什么作用？两部分各起什么作用？答：答：PI调节器是一个无差元件，无静差调速系统出现偏差时调节器是一个无差元件，无静差调速系统出现偏差时PI动作以削除偏差，当偏差为零时停止动作。动作以削除偏差，当偏差为零时停止动作。开始和中间阶段，比例调节起主要作用，它首先阻止开始和中间阶段，比例调节起主要作用，它首先阻止n的的继续继续，而后使，而后使n迅速迅速，在末期，在末期，n很小，比例调节作用不明很小，比例调节作用不明显，而积分调节作用就上升到主要地位，它最后消

57、除显，而积分调节作用就上升到主要地位，它最后消除n，使，使n回升到回升到n1。 第108页/共127页160、无静差调速系统的稳定精度是否受给定电源和测速发电机、无静差调速系统的稳定精度是否受给定电源和测速发电机精度的影响？为什么？精度的影响？为什么？答：是。因为：偏差电压答：是。因为：偏差电压UUgUf，当，当Ug不稳定，或测速不稳定，或测速发电机的发电机的Uf 不稳定，都会影响到不稳定，都会影响到U，从而也影响到，从而也影响到UK，继而，继而影响到影响到Ud和和n稳定精度。稳定精度。161、解释：生产机械的机械特性及电动机的机械特性。、解释：生产机械的机械特性及电动机的机械特性。答：生产机

58、械的机械特性是指：负载转矩答：生产机械的机械特性是指：负载转矩TL与转速与转速n之间的函之间的函数关系；电动机的机械特性是指电动机电磁转矩数关系；电动机的机械特性是指电动机电磁转矩T与转速与转速n之间之间的关系。的关系。 第109页/共127页162、说明下列各图所表示的生产机械的机械特性分别属于什么、说明下列各图所表示的生产机械的机械特性分别属于什么类型？类型？答：（答：（a）反抗性恒转矩负载，（）反抗性恒转矩负载，（b）位能性恒转矩负载，（）位能性恒转矩负载，（c）恒功率负载，（）恒功率负载，（d）泵类负载。）泵类负载。第110页/共127页163、请解释以下名词：（、请解释以下名词：（1

59、）晶闸管的额定电压，（）晶闸管的额定电压，（2）晶闸管）晶闸管的额定电流。的额定电流。答：（答：（1）正常工作峰值电压（正常工作峰值电压（UDRM和和URRM中较小者）中较小者）。在选用时，应使晶闸管额定电压为实际峰值电压的在选用时，应使晶闸管额定电压为实际峰值电压的23倍，作倍，作为安全系数。为安全系数。（2）在环境温度不大于）在环境温度不大于40和标准散热及全导通条件下和标准散热及全导通条件下，晶闸管元件可以，晶闸管元件可以连续通过的工频正弦半波电流（在一个周期连续通过的工频正弦半波电流（在一个周期内）的平均值内）的平均值，简称额定电流。，简称额定电流。第111页/共127页164. 有台

60、三相鼠笼式异步电动机，如图所示，其额定数据为：有台三相鼠笼式异步电动机，如图所示，其额定数据为：P2N=10kW, nN=1460r/min,UN=380V,接法，接法， N=0.868, cosN=0.88，Tst/TN=1.5，Ist/IN=6.5。试求：试求： 额定输额定输入电功率入电功率PIN；额；额定转差率定转差率SN；额；额定电流定电流IN；输出的输出的额定转矩额定转矩TN； 采采用用Y换换接启动时接启动时的启动电的启动电流和启动流和启动转矩。转矩。答答：第112页/共127页答答: 165、直流电动机加额定电压直接启动时，启动电流很大的、直流电动机加额定电压直接启动时，启动电流很