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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、简答题(每题5分,共30分)1.变压器出厂时需要做何实验,实验的目的是什么?2.一般情况下直流电机能否直接启动?为什么?3.何为电机的制动运行?直流电机有哪几种制动方式?4.何为步进电机的步进角?对于三相双三拍的步进电机的步进角是多少?5.单相异步电机是否有自启动功能?为什么?6.简述三相交流电机的调速方式及其特点。得分评卷人二、计算题(50分)1.根据下图所示的绕组联结图画出向量图并确定出联结组别。(10分)(a)(b)2.如图所示是一电源变压器,一次绕组匝数为550匝,接电源220V,它有两个二次绕组,一个电压为36V,负载功率为36W,另一个电压为12V,负载功率为24W,不计空载电流,求:(8分)二次侧两个绕组的匝数;一次绕组的电流;变压器的容量至少应为多少?3.已知一台直流电动机铭牌数据如下:额定功率,额定电压,额定转速,额定效率,求该电动机的额定电流和额定输出转矩。(6分)4.一台他励直流发电机的额定数据为:,,电枢回路总电阻,空载损耗。试求额定负载下的电磁功率、电磁转矩及效率。(12分)5.一台三相异步电动机,额定功率,电网频率50Hz,额定电压380V,额定效率,额定功率因素,额定转速1470r/min,过载系数,启动系数。试求:(14分)(1)同步转速;(2)极对数;(3)额定电流;(4)额定负载时的转差率。(5)求额定转矩,最大转矩,启动转矩。得分评卷人三、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)《机电设备驱动系统组建与调试》一、简答题(每题5分,共30分)1.变压器在出厂时需要做的实验有:空载实验和短路实验。空载实验的目的为了确定变压器的变比和励磁参数;短路试验为了测定变压器的短路阻抗。2.一般情况下直流电机不可以直接启动,因为启动的瞬间转速为0,所以电机电枢电动势为0,电机所有的电压全部加载电枢绕组上,因为电枢绕组阻抗很小,电枢电流会非常大,可能烧坏电机。3.电机运行时如果电机转速和电机扭矩相反即为电机的制动运行。直流电机的制动方式有:能耗制动、反接制动、倒拉反转制动、回馈制动。4.步进电机没改变一次通电状态,转子所转过的角度成为步进角。对于三相双三拍的步进电机的步进角30度。5.单相异步电机有自启动功能,因为其定子绕组分为主绕组和辅助绕组,可以产生旋转磁场。6.三相交流电机的调速方法主要有:变频调速(机械特性好,可无级调速,一般用于调低转速,适用于各类负载),变极对数调速(适用于可变极对数三相电机,不通用),变转差率调速(鼠笼式采用将电压调速,适用于风机、泵类负载;绕线式电机采用)。二、计算题(50分)1.(10分)解:(a)联结组标号为Y,y8。(2分)(b),联结组标号为Y,d5。(2分)向量如下(每个图3分)(b)2.(8分)解:(1)N21=N1U21/U1=550×36÷220=90匝(1分)N22=N1U22/U1=550×12÷220=30匝(1分)(2)I21=P21/U21=36÷36=1A(1分)I22=P22/U22=24÷12=2A(1分)I1=I21U21/U1+I22U22/U1=1×36÷220+2×12÷220=0.27A(2分)(3)电阻性负载且不计空载电流:SN=I1U1=0.27×220=60VA(2分)3.(6分)解:电动机输出额定转矩等于其输出功率除以其机械角速度:(2分)(2分)(2分)4.(12分)解:电机额定电流,即额定电枢电流为(2分)额定负载时的电枢电动势为(2分)额定负载时的电磁功率为(1分)电磁转矩为(2分)铜损耗为(1分)总损耗为(2分)效率为(2分)5.(14分)解:极对数(2分)同步转速(2分)额定电流(2分)(2分)(2分)(2分)(2分)三、综合题(20分)(1)拨位开关第1、2、3、4位依次设定为1011;
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