交流伺服与变频技术期末试卷及答案2套

PAGE班级：班级：姓名：学号（ID号）：考试学期2020~2021第二学期开课部门电气工程学院考试课程交流伺服与变频技术（期末考试试卷A标准答案及评分标准）考试班级自动化1931/1933考试形式开卷，考试允许带以下参考资料，查阅相关产品的技术参数：1.课堂笔记；2.教材，《交流伺服与变频技术及应用》，人民邮电出版社，龚仲华题号一二三四总分得分本试卷共2页，请核对试卷页数，班级、姓名等信息写在左侧，否则试卷无效。一、单项选择题（每小题2分，共20分）1.通用变频器与交流主轴驱动器的主要区别是…………（）A.调速原理B.主回路结构C.电力电子器件D.控制对象（电机）2.目前交流伺服和变频器逆变回路常用的电力电子器件是……………（）A.GTRB.IGBTC.二极管D.晶闸管3.通用型变频器的控制对象是……………（）A.交流伺服电机B.通用感应电机C.直流电机D.专用感应电机4.在转速低于5000r/min、调速精度要求很高时，应优先选用的调速装置是……………（）A.变频器B.交流伺服C.交流主轴D.机械变速5.在廉价、低性能、小范围调速的场合，应优先选用的交流调速装置是…（）A.变频器B.交流伺服C.交流主轴D.机械变速6.采用3~380V输入的变频器，其直流母线电压约为…………………（）A.230VB.320VC.500VD.610V7.额定转速为3000r/min、磁极对数为4的伺服电机，其额定频率为…（）A.50HzB.100HzC.133HzD.200Hz8.额定电压为3~AC200/230V的驱动器，其输入电压允许的范围为…（）A.200~230VB.170~264VC.180~264VD.170~253V9.采用2线制控制时，CNC输出的正/反转信号应连接到安川变频器的…………（）A.A1/ACB.A2/ACC.S1/S2D.S510.机床调试时发现所有主轴转速都略低于指令转速，可以采取的措施是…………（）A.降低增益B.提高增益C.减小偏移D.增加偏移二、多项选择题（每小题3分，共30分）1.以下可实现感应电机无级调速的是……………（）A.变极调速B.变频调速C.调压调速D.变转差调速2.以下可用于机电设备速度控制的系统是………（）A.交流传动B.直流传动C.交流伺服D.直流伺服3.机床主轴调速应选用的变频器为…………………（）A.普通型变频器B.紧凑型变频器C.节能型变频器D.高性能变频器4.以下属于安川交流伺服产品的型号是…………（）A.∑IIB.∑VC.CIMR-G7D.CIMR-A10005.安川SGDV-120A01A伺服驱动器的主要技术参数是…………（）A.额定输出电流为120AB.额定输入电压为3~200VC.额定输出电流为12AD.带位置脉冲输入接口6.以下产型号中属于三菱变频器产品是…………（）A.FR-A540B.MR-J3C.FR-A740D.CIMR-G77.以下对安川SGMSV-20ADA伺服电机理解正确的是…………（）A.属于高速小惯量电机B.额定输出功率为2kWC.额定输出电流为20AD.额定输入电压为3~200V8.安川∑V伺服驱动器DI可直接连接的输入信号为……………（）A.按钮B.NPN集电极开路输出接近开关C.继电器触点D.PNP集电极开路输出接近开关9.安川CIMR-AB4A0005用于ND负载时，以下理解正确的是………………（）A.额定输出电流为5.4AB.可控制的电机功率为2.2kWC.额定输入电压为3~AC400VD.输入电源容量为6.1kVA10.安川变频器DI信号可使用的连接方式有……（）A.DC汇点输入B.DC源输入C.AC汇点输入D.AC源输入

三、简答与计算题（每小题10分，共30分）班级：班级：姓名：学号（ID号）：（1）电机的额定角速度、输出转矩为多少？（2）磁极对数及同步转速各为多少？（3）电机与我国电网直接连接时，应采用何种接法？额定电流为多大？2.假设某伺服驱动器的接口电路如图所示，当输入电流≥3.5mA时，内部信号ON；问：（1）该输入接口采用的是什么输入连接形式？（2）接口电路采用了何种输入器件？其作用是什么？（3）触点K接通时的输入电流为多少？（4）触点K接通允许的最大接触电阻为多大？3.假设某数控车床的X轴导程为6mm，Z轴导程为10mm，CNC分辨率为0.001mm，电机内置编码器为220P/r，试计算并确定∑V驱动器的电子齿轮比参数。四、综合题（共20分）1.假设某数控车床的X轴、Z轴所配套的伺服驱动电机型号分别为安川SGMSV-10ADA、SGMSV-20ADA，试：（1）设计驱动器主回路电路图（草图）；（2）参考教材或手册，选择X、Z轴的伺服驱动器型号；（3）计算断路器、主接触器的额定电流。班级：班级：姓名：学号（ID号）：考试学期2020~2021第二学期开课部门电气工程学院考试课程交流伺服与变频技术（期末考试试卷A标准答案及评分标准）考试班级自动化1931/1933考试形式开卷，考试允许带以下参考资料，查阅相关产品的技术参数：1.课堂笔记；2.教材，《交流伺服与变频技术及应用》，人民邮电出版社，龚仲华题号一二三四总分得分本试卷共2页，请核对试卷页数，班级、姓名等信息写在左侧，否则试卷无效。一、单项选择题（每小题2分，共20分）1.通用变频器与交流主轴驱动器的主要区别是…………（D）A.调速原理B.主回路结构C.电力电子器件D.控制对象（电机）2.目前交流伺服和变频器逆变回路常用的电力电子器件是……………（B）A.GTRB.IGBTC.二极管D.晶闸管3.通用型变频器的控制对象是……………（B）A.交流伺服电机B.通用感应电机C.直流电机D.专用感应电机4.在转速低于5000r/min、调速精度要求很高时，应优先选用的调速装置是……………（B）A.变频器B.交流伺服C.交流主轴D.机械变速5.在廉价、低性能、小范围调速的场合，应优先选用的交流调速装置是…（A）A.变频器B.交流伺服C.交流主轴D.机械变速6.采用3~380V输入的变频器，其直流母线电压约为…………………（D）A.230VB.320VC.500VD.610V7.额定转速为3000r/min、磁极对数为4的伺服电机，其额定频率为…（D）A.50HzB.100HzC.133HzD.200Hz8.额定电压为3~AC200/230V的驱动器，其输入电压允许的范围为…（D）A.200~230VB.170~264VC.180~264VD.170~253V9.采用2线制控制时，CNC输出的正/反转信号应连接到安川变频器的…………（C）A.A1/ACB.A2/ACC.S1/S2D.S510.机床调试时发现所有主轴转速都略低于指令转速，可以采取的措施是…………（B）A.降低增益B.提高增益C.减小偏移D.增加偏移二、多项选择题（每小题3分，共30分）1.以下可实现感应电机无级调速的是………………（B、C、D）A.变极调速B.变频调速C.调压调速D.变转差调速2.以下可用于机电设备速度控制的系统是………（A、B、C、D）A.交流传动B.直流传动C.交流伺服D.直流伺服3.机床主轴调速应选用的变频器为……………………（B、D）A.普通型变频器B.紧凑型变频器C.节能型变频器D.高性能变频器4.以下属于安川交流伺服产品的型号是…………（A、B）A.∑IIB.∑VC.CIMR-G7D.CIMR-A10005.安川SGDV-120A01A伺服驱动器的主要技术参数是……………（B、C、D）A.额定输出电流为120AB.额定输入电压为3~200VC.额定输出电流为12AD.带位置脉冲输入接口6.以下产型号中属于三菱变频器产品是……………（A、C）A.FR-A540B.MR-J3C.FR-A740D.CIMR-G77.以下对安川SGMSV-20ADA伺服电机理解正确的是………………（A、B、D）A.属于高速小惯量电机B.额定输出功率为2kWC.额定输出电流为20AD.额定输入电压为3~200V8.安川∑V伺服驱动器DI可直接连接的输入信号为………………（A、B、C）A.按钮B.NPN集电极开路输出接近开关C.继电器触点D.PNP集电极开路输出接近开关9.安川CIMR-AB4A0005用于ND负载时，以下理解正确的是………………（A、B、C、D）A.额定输出电流为5.4AB.可控制的电机功率为2.2kWC.额定输入电压为3~AC400VD.输入电源容量为6.1kVA10.安川变频器DI信号可使用的连接方式有…………（A、B）A.DC汇点输入B.DC源输入C.AC汇点输入D.AC源输入

三、简答与计算题（每小题10分，共30分）班级：姓名：班级：姓名：学号（ID号）：（1）电机的额定角速度、输出转矩为多少？（2）磁极对数及同步转速各为多少？（3）电机与我国电网直接连接时，应采用何种接法？额定电流为多大？参考答案&评分标准：解：（1）额定角速度、额定输出转矩是额定转速、额定功率所对应的角速度和输出转矩。∴ω=2πn/60=150（rad/s）M=9550P/n=14.7（Nm）（2）由于感应电机的同步转速与额定转速基本相同∴P≈60f/ne=60×50/1430≈2n0=60f/P=1500（r/min）（3）我国电网的电压为3~380V，由电机铭牌可见，电机应采用Y连接，其额定电流为5A。上述（1）、（2）、（3）正确，分别得3、3、4分。2.假设某伺服驱动器的接口电路如图所示，当输入电流≥3.5mA时，内部信号ON；问：（1）该输入接口采用的是什么输入连接形式？（2）接口电路采用了何种输入器件？其作用是什么？（3）触点K接通时的输入电流为多少？（4）触点K接通允许的最大接触电阻为多大？参考答案&评分标准：（1）DC（直流）汇点输入连接。（2）光电耦合器件，作用是隔离内外电路、提高可靠性。（2）ION=（24-0.5）/3.3=7.12（mA）（3）保证信号ON最大允许的输入电阻：Rmax=（24-0.5）/3.5=6.7（kΩ）触点最大接触电阻：R=6.7-3.3=3.4（kΩ）上述（1）、（2）、（3）、（4）正确，分别得2、3、2、3分。3.假设某数控车床的X轴导程为6mm，Z轴导程为10mm，CNC分辨率为0.001mm，电机内置编码器为220P/r，试计算并确定∑V驱动器的电子齿轮比参数。参考答案&评分标准：解：∵电机1转对应的反馈脉冲Pf=220=1048576，电子齿轮比计算如下：X：N/M=Pf×δs/h=1048576×0.001/6=1048576/6000Z：N/M=Pf×δs/h=1048576×0.001/6=1048576/10000∴X轴驱动器应设定Pn210=6000、Pn20E=1048576；Z轴驱动器应设定Pn210=10000、Pn20E=1048576。计算、设定正确，各得5分。四、综合题（共20分）1.假设某数控车床的X轴、Z轴所配套的伺服驱动电机型号分别为安川SGMSV-10ADA、SGMSV-20ADA，试：（1）设计驱动器主回路电路图（草图）；（2）参考教材或手册，选择X、Z轴的伺服驱动器型号；（3）计算断路器、主接触器的额定电流。参考答案&评分标准：解：（1）驱动器主回路电路图：（2）∵SGMSV-10ADA、SGMSV-20ADA伺服电机的额定输出功率分别为1kW、2kW；由教材查得，所配套的驱动器型号应分别为SGDV-7R6A01A、SGDV-180A01A。（3）∵SGDV-7R6A01A、SGDV-180A01A驱动器的输入容量分别为2.3kVA、4kVA；∴驱动器总容量应为：S=2.3+4=6.3kVA由于X、Z轴驱动器并联，驱动器额定输入电压为3相200V；故断路器、主接触器的额定电流应为：Ie=（1.5~2）S/1.732U≈27~36（A）∴断路器、主接触器的额定电流可选择32A或40A。上述（1）、（2）、（3）正确，分别得10、5、5分。班级：班级：姓名：学号（ID号）：考试学期2020~2021第二学期开课部门电气工程系考试课程交流伺服与变频技术（期末考试试卷B标准答案及评分标准）考试班级自动化1931/1933考试形式开卷，考试允许带以下参考资料，查阅相关产品的技术参数：1.课堂笔记；2.教材，《交流伺服与变频技术及应用》，人民邮电出版社，龚仲华题号一二三四总分得分本试卷共2页，请核对试卷页数，班级、姓名等信息写在左侧，否则试卷无效。一、单项选择题（每小题2分，共20分）1.在转速低于5000r/min、精度要求很高的场合，应优先选用的调速装置是……………（）A.变频器B.交流伺服C.交流主轴D.机械变速2.在廉价、低性能、小范围调速的场合，应优先选用的交流调速装置是…（）A.变频器B.交流伺服C.交流主轴D.机械变速3.变频器与交流主轴驱动器的主要区别是…………（）A.调速原理B.电路结构C.控制器件D.控制对象（电机）4.交流伺服和变频器逆变回路常用的电力电子器件是……………（）A.GTRB.IGBTC.二极管D.晶闸管5.通用变频器的控制对象是…………（）A.伺服电机B.感应电机C.直流电机D.专用电机6.3~380V输入的变频器直流母线电压约为…………（）A.230VB.320VC.500VD.610V7.额定转速为3000r/min、磁极对数为4的伺服电机，其额定频率为……………（）A.50HzB.100HzC.133HzD.200Hz8.额定电压为3~AC380/480V的驱动器，其输入电压允许的范围为……………（）A.380~480VB.325~552VC.325~528VD.342~528V9.采用2线制控制时，CNC的M03/M04指令输出应连接到变频器的……………（）A.A1/ACB.A2/ACC.S1/S2D.S510.机床调试时发现所有主轴转速都略低于指令转速，可以采取的措施是………（）A.降低增益B.提高增益C.减小偏移D.增加偏移二、多项选择题（每小题3分，共30分）1.以下可用于机电设备速度控制的系统是…………（）A.交流传动B.直流传动C.交流伺服D.直流伺服2.以下属于安川交流伺服产品的型号是…………（）A.∑IIB.∑VC.CIMR-G7D.CIMR-A10003.以下产型号中属于三菱变频器产品是……………（）A.FR-A540B.MR-J3C.FR-A740D.CIMR-G74.可实现感应电机的无级调速方案是………………（）A.变极B.变频C.调压D.变转差率5.SGDV-120A01A驱动器的主要技术参数是………（）A.额定输出电流为120AB.额定输入电压为3~200VC.额定输出电流为12AD.带位置脉冲输入接口6.以下对SGMSV-20ADA电机描述正确的是………（）A.高速小惯量电机B.额定输出功率为2kWC.额定输出电流为20AD.额定输入电压为3~200V7.∑V驱动器DI可直接连接的信号为…………………（）A.按钮B.NPN集电极开路输出接近开关C.继电器触点D.PNP集电极开路输出接近开关8.机床主轴控制应选用的变频器为……………………（）A.普通型变频器B.紧凑型变频器C.节能型变频器D.高性能变频器9.CIMR-AB4A0005用于ND负载时，以下理解正确的是……………（）A.额定输出电流为5.4AB.可控制的电机功率为2.2kWC.额定输入电压为3~AC400VD.输入电源容量为6.1kVA10.安川变频器DI信号可选择的连接方式有…………（）A.DC汇点输入B.DC源输入C.AC汇点输入D.AC源输入

三、理论计算题（每小题10分，共20分）1.某数控车床的X轴导程为6mm，Z轴导程为10mm，CNC分辨率为0.001mm，电机内置编码器为220P/r，试计算并确定∑V驱动器的电子齿轮比参数。2.如50Hz/1440r/min的电动机，采用CIMR-G7变频器调速后，发现0Hz时的实际转速为1.5r/min（正转），50Hz时的实际转速为1440r/min；为了保证0~50Hz的输出转速为0~1500r/min，应如何调整变频器参数？四、技能训练题（共30分）完成安川G7系列变频器调试项目，并填写下表。序号项目工作内容及要求分值1基本要求1.电机型号：Y100L1-4；2.变频控制要求：开环矢量控制，输出频率10~100Hz；3.操作模式/运行方式：外部/AI模拟量。——2调试准备1.变频器型号选择102.主要参数设定（完成参数设定值的填写）A1-02：b1-01：b1-02：E1-01：E1-04：E1-05：E1-06：E1-09：E2-01：E2-04：E2-11：3参数设定工作过程记录（简要描述参数设定操作步骤）104自动调整工作过程记录（简要描述自动调整操作步骤）10班级：班级：姓名：学号（ID号）：考试学期2020~2021第二学期开课部门电气工程系考试课程交流伺服与变频技术（期末考试试卷B标准答案及评分标准）考试班级自动化1931/1933考试形式开卷，考试允许带以下参考资料，查阅相关产品的技术参数：1.课堂笔记；2.教材，《交流伺服与变频技术及应用》，人民邮电出版社，龚仲华题号一二三四总分得分本试卷共2页，请核对试卷页数，班级、姓名等信息写在左侧，否则试卷无效。一、单项选择题（每小题2分，共20分）1.在转速低于5000r/min、精度要求很高的场合，应优先选用的调速装置是……………（B）A.变频器B.交流伺服C.交流主轴D.机械变速2.在廉价、低性能、小范围调速的场合，应优先选用的交流调速装置是…（A）A.变频器B.交流伺服C.交流主轴D.机械变速3.变频器与交流主轴驱动器的主要区别是…………（D）A.调速原理B.电路结构C.控制器件D.控制对象（电机）4.交流伺服和变频器逆变回路常用的电力电子器件是……………（B）A.GTRB.IGBTC.二极管D.晶闸管5.通用变频器的控制对象是…………（B）A.伺服电机B.感应电机C.直流电机D.专用电机6.3~380V输入的变频器直流母线电压约为…………（D）A.230VB.320VC.500VD.610V7.额定转速为3000r/min、磁极对数为4的伺服电机，其额定频率为……………（D）A.50HzB.100HzC.133HzD.200Hz8.额定电压为3~AC380/480V的驱动器，其输入电压允许的范围为……………（C）A.380~480VB.325~552VC.325~528VD.342~528V9.采用2线制控制时，CNC的M03/M04指令输出应连接到变频器的……………（C）A.A1/ACB.A2/ACC.S1/S2D.S510.机床调试时发现所有主轴转速都略低于指令转速，可以采取的措施是………（B）A.降低增益B.提高增益C.减小偏移D.增加偏移二、多项选择题（每小题3分，共30分）1.以下可用于机电设备速度控制的系统是………（A、B、C、D）A.交流传动B.直流传动C.交流伺服D.直流伺服2.以下属于安川交流伺服产品的型号是…………（A、B）A.∑IIB.∑VC.CIMR-G7D.CIMR-A10003.以下产型号中属于三菱变频器产品是……………（A、C）A.FR-A540B.MR-J3C.FR-A740D.CIMR-G74.可实现感应电机的无级调速方案是………………（B、C、D）A.变极B.变频C.调压D.变转差率5.SGDV-120A01A驱动器的主要技术参数是………（B、C、D）A.额定输出电流为120AB.额定输入电压为3~200VC.额定输出电流为12AD.带位置脉冲输入接口6.以下对SGMSV-20ADA电机描述正确的是………（A、B、D）A.高速小惯量电机B.额定输出功率为2kWC.额定输出电流为20AD.额定输入电压为3~200V7.∑V驱动器DI可直接连接的信号为…………………（A、B、C）A.按钮B.NPN集电极开路输出接近开关C.继电器触点D.PNP集电极开路输出接近开关8.机床主轴控制应选用的变频器为……………………（B、D）A.普通型变频器B.紧凑型变频器C.节能型变频器D.高性能变频器9.CIMR-AB4A0005用于ND负载时，以下理解正确的是………（A、B、C、D）A.额定输出电流为5.4AB.可控制的电机功率为2.2kWC.额定输入电压为3~AC400VD.输入电源容量为6.1kVA10.安川变频器DI信号可选择的连接方式有…………（A、B）A.DC汇点输入B.DC源输入C.AC汇点输入D.AC源输入

三、理论计算题（每小题10分，共20分）1.某数控车床的X轴导程为6mm，Z轴导程为10mm，CNC分辨率为0.001mm，电机内置编码器为220P/r，试计算并确定∑V驱动器的电子齿轮比参数。参考答案&评分标准：解：∵电机1转对应的反馈脉冲Pf=220=1048576，电子齿轮比计算如下：X：N/M=Pf×δs/h=1048576×0.001/6=1048576/6000Z：N/M=Pf×δs/h=1048576×0.001/6=1048576/10000上述计算正确，