电机与电气控制技术 试卷及答案1

第2页，共5页《电机与电气控制技术》班级学号姓名第1页，共5页题号一二三四五六七八九十总分得分得分评卷人一、填空题（每空1分，共20分）1．变压器出厂检验需要做的实验是______和_______两项基本实验。2．直流电机中电枢是指________，三相异步电机中电枢是指________。3．直流电机的制动方法有、、、和、四种。其中种方法，制动时不能够把速度将为零；其中种方法，只适用于恒扭矩提升类负载。4．直流电机常用的调速方法有、、三种；其中种方法可提升电机速度。5．三相异步电机按转子结构可分为_____和_______两大类。6．三相异步电机的启动扭矩和最大扭矩与成正比。7．根据获得旋转磁场方式的不同，单相异步电机可分为________________和____________两大类。8．步进电动机又称脉冲马达，其功能是。二、选择题（每题2.5分，共20分）1．直流电动机在旋转一周的过程中，某一个电枢绕组元件（线圈）中所通过的电流（）A．直流电流B．交流电流C．相互抵消正好为零2．直流电动机的额定功率是指。（）A．额定运行时电机输入的电功率B．额定运行时电动机轴上输出的机械功率C．额定运行时的电磁功率3．决定电流互感器原边电流大小的因素。（）A．副边电流B．副边所接的负载C．变流比D．被测电路4．变压器在电路中不能改变下列哪个量？（）A．电压或电流B．阻抗C．相位D．频率5．桥式起重机在下放重物时，重物能保持一定的速度匀速下降，而不会象自由落体一样的落下，此时电机工作于下列哪个状态？（）A．倒拉反接制动状态B．反向电动状态C．回馈制动状态D．正向电动状态6．单相罩极异步电动机正常运行时，电机内的合成磁场是。（）A．脉动磁场B．圆形旋转磁场C．椭圆形旋转磁场7．步进电动机完成一次通电循环，则旋转。（）A．一个步矩角B．一个齿矩角C．半周D．一周8.已知三相交流异步电动机的极对数为2，使用频率为50Hz的交流电压供电，则旋转磁场的转速为()。A.3000r/minB.1500r/minC.750r/minD.1000r/min得分评卷人三、简答题（每题5分，共20分）1．为什么直流电动机一般情况下不能直接起动？如果直接起动会引起什么后果？2．绕线式三相异步电动机调速可采用的调速方法有哪些？3.什么是直流电动机的电枢反应？电枢反应对电动机有何影响？4．说明三相异步电动机在什么情况下它的转差率是下列数值：(1)S=1(2)0<S<1(3)S>1得分评卷人四、计算分析题(20分，每题10分)1．（10分）一台直流电动机其额定功率PN＝160kw，额定电压UN＝220V，额定效率ηN＝90%，额定转速nN＝3000r／min，求该电动机额定运行状态时的输入功率、额定电流及额定转矩各是多少。2．（10分）某台三相笼型异步电动机，额定功率PN=20KW，额定转速nN=970r/min，过载系数λm=2.0，起动系数λst=1.8，求该电动机的转差率、额定转矩TN、最大转矩Tm和起动转矩Tst。得分评卷人五、综合题（20分）如下图所示，由控制器、步进电机及其驱动器组成步进电机的驱动电路。步进电机驱动器，有16种步数（细分数）可选，细分数由驱动器上的拨位开关的第1、2、3、4位设定；此型号驱动器有16档输出电流可选，由驱动器上的拨位开关的SW7、SW8、SW9、SW10位设定。（1）假设用某步进电机驱动加工某零件，该电机的工作电流为3.1A，步进电机旋转一周发5000个脉冲，则驱动器上的拨位开关第1、2、3、4位如何设定？拨位开关SW7、SW8、SW9、SW10又如何设定？（8分）（2）若该步进电机由PLC驱动，PLC的Y0输出端给步进电机提供工作脉冲，Y1输出端控制电机正反转运行，请选择合适的PLC输出类型，并正确绘制PLC、驱动器及步进电动机的连接线。（12分）标准答案及评分标准《电机与电气控制技术》一、填空题（每空1分，共20分）1．短路实验、空载实验。2．电机转子；电机定子3．能耗制动、反接制动、倒拉反转制动和回馈制动；回馈制动，倒拉反转4．电枢回路串电阻、降低定子端电压、弱磁通调速；弱磁通调速5．鼠笼式和绕线式6.电枢电压的平方7.罩极式和分相式8.将电脉冲指令转为转速或位移指令二、选择题（每题2.5分，共20分）B、B、B、D、A、C、B、B三、简答题（每题5分，共20分）1．.答：起动瞬间转速n=0，电动势Ea=CeΦn=0，最初起动电流。若直接起动，由于Ra很小，Ist会达到十几倍甚至几十倍的额定电流，造成电机无法换向，同时也会过热，因此不能直接起动。2．绕线式三相异步电动机主要有两种调速方法：转子串电阻调速和定子降低端电压调速。3.什么是直流电动机的电枢反应？电枢反应对电动机有何影响？当电机有负载时，电枢绕组中有电流通过，也要产生一个磁场，叫做电抠磁场。在有负载的电机中，主磁场和电枢磁场是同时存在的。电枢磁场的存在对主磁场会产生影响，这种影响叫做电枢反应。直流电机的电枢反应引起的影响是：1）电机的主磁场发生畸变，磁极轴线发生了偏转。2）电机的主磁场被削弱。4.(1)电动机刚起动瞬间，n=0，此时S=1(2)电动机运行状态，此时电动机转速范围为0<n<n0。(3)电动机处于电磁制动运行状态，此时用外力矩拖动电动机向着与旋转磁场相反方向旋转，此时n<0，S>1四、计算分析题(20分)1.（10分）解：额定输入功率额定电流、额定转矩2．（10分）解：由题意得：n1=1000r/min转差率为：（3分）额定转矩TN：（3分）最大转矩Tm：（2分）起动转矩Tst：