机电控制技术复习资料答案

1、机电控制技术 课程复习资料 一、请回答下列问题1、为什么电动机的起动电流很大？当电动机起动时，热继电器会不会动作？为什么？答：电动机从静态变成动态并达到额定转速时需要很大的力，一般起动电流是额定电流的57倍。 不会。热继电器有热惯性，起动瞬间不会动作。2、既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？装有热继电器是否可以不装熔断器？为什么？答：不可以。 熔断器是串接在被保护的电路中，当电路发生短路或严重过载时，它的熔体能迅速自动熔断，切断电路，保护导线和电气设备不致损坏。而热继电器由于热惯性，当电路短路时不能立即动作使电路迅速断开，因此，不能作短路保护。3、继电器接触器控制线路中一般

2、应设哪些保护？各有什么作用？短路保护和过载保护有什么区别？ 答：一般应设置的保护有：1）过载保护-避免电动机长期超载导致的绕组温升超过允许值而损坏绕组绝缘。2）短路电流保护-避免巨大的短路电流损坏电器设备。3）零压和欠压保护-避免电源电压过低引起的电器的误动作，和电源电压恢复后电动机的自行起动。4）弱磁保护-避免因磁场减弱或消失时引起电动机“飞车”现象。短路保护与过载保护的区别：短路保护也叫接地保护，是当电路中某处的相对电压为零时而采取的断路保护。过载保护是电流保护，就是说如果电路中的电流超过额定电流时采取的断路保护。4、在PLC中用梯形图编程时，同一个线圈是否可以被两次输出（即双线圈现象）？

3、为什么？如果出现双线圈现象，会有什么样的后果？答： 不可以。 在同一扫描周期，两个线圈的逻辑运算结果可能刚好相反，真正起作用的是最后一个的线圈的状态。5、在PLC中用梯形图编程时，是否允许同一个触点上有双向电流通过？若不允许，有何解决办法？试举例说明。答：不允许。例如：6、PLC有几种输出类型？各自有什么特点？答：继电器输出： CPU驱动继电器线圈，令触点吸合，使外部电源通过闭合的触点驱动外部负载，继电器预置输出可设定延时09秒；晶体管输出 : CPU通过光耦合使晶体管通断，以控制外部直流负载，响应时间快（约0.2ms），可带外部负载小晶闸管输出（又称可控硅输出） CPU通过光耦合使三端双向可

4、控硅通断，以控制外部交流负载,开路漏电流大,响应时间较快（约1ms）。7、MCS-51系列单片机的中断处理程序能否存储在64K程序存储器的任意区域？若不可以说明其原因，若可以则说明如何实现？答：可以的。设置某一个中断程序的入口地址，通过转移指令LCALL调用其入口地址即可。8、程序存储器EPROM和数据存储器RAM共用16位地址线和8位数据线，但两个存储空间不会发生冲突，为什么？试说明其具体原因。答：64K字节片内片外统一编址的程序存储器、256字节片内数据存储器、64K片外数据存储器。在访问三个不同的逻辑存储空间时，采用不同指令和不同控制信号。9、F-40M可编程控制器，它最多可以接多少个输

5、入信号？最多可以接多少个负载？若为了控制需要，编程时对触点X400使用了50次，可以吗？再多些行吗？为什么？答：24个输入，16个输出。可以。X400是软继电器，可以无限次使用。 10、PC中锂电池保护PC内哪些内容？答：保护存放在RAM(随机存储器)中的程序和计数器中的内容11、描述PC的工作方式。输入状态寄存器、输出状态寄存器、输出锁存器在PC中各起什么作用？答：PC采用循环扫描的工作方式，分为输入采样、程序执行、输出刷新3个阶段，形成一个扫描周期。它是循环连续地顺序逐条执行程序，任一时刻它只能执行一条程序。输入状态寄存器：以扫描方式按顺序将所有的输入信号的状态（1、0）读入到输入状态寄存

6、器，即输入采样。输出状态寄存器：按顺序对程序逐一扫描，将结果写入到输出状态寄存器，即程序执行。输出锁存器：全部程序执行完成后，将输出状态寄存器中保存的输出寄存器状态转存到输出锁存器中，驱动输出端的外围设备。即输出刷新。12、试分别说明用继电器接触器、用可编程序控制器和用单片机来实现控制系统设计的主要优缺点，并指出各适用于什么场合？答：继电器控制系统优点：具有结构简单、容易掌握、维护方便、价格低廉，缺点：采用硬接线方式装配而成，只能完成固定的生产工艺控制功能。一旦生产工艺过程改变，则控制柜必须重新设计、重新配线适应性差。 PLC控制系统优点：具有可靠性高、功能齐全，适应性好、易学易懂，便于推广应

7、用； 缺点：硬件成本比较高。用途：对各种恶劣的工业环境下的工业对象的控制。单片机控制系统优点：体积小、功耗小、价格便宜；硬件通用化、应用灵活化；可靠性较高、抗干扰能力较强；控制功能强、运算速度快；应用系统的研制周期短。 缺点：设计电路结构复杂，功能单一。13、电气原理图中QS、FU、KM、KI、KT、SB、SQ分别是什么电气元件的文字符号？答：QS：刀开关，转换开关；FU：熔断器；KM：接触器；KI：电流继电器；KT：时间继电器；SB：按钮开关；SQ：行程开关，接近开关。14、什么叫”自锁”、”互锁(联锁)”? 试举例说明各自的作用。答：自锁：是在接触器线圈得电后，利用自身的常开辅助触点保持其

8、所在回路的接通状态。互锁：指多组控制电路相互制约，即一个动作禁止其他动作。15、下列哪些指令属于MCS-51单片机写外部数据存储器的操作指令：MOV A，R1； MOVX DPTR，A； MOVX A ，DPTR；MOVC A，APC； MOVX A，R1； MOVC A ，ADPTR；MOVX R1，A16、下列哪些指令属于MCS-51单片机读外部数据存储器的操作指令：MOVXA，R0； MOV A，R1； MOVX DPTR，A； MOVC A ，APC； MOVC A，ADPTR； MOVX A，DPTR；MOVX R1，A17、 和 、这两类指令有何异同？试指出这5条指令的转移地址范围

9、。答：相同点：5个指令都是实现程序的转移。不同点：CALL指令是用用于子程序调用，调用结束后返回主程序；而JMP执行程序跳转后不返回主程序转移地址范围ACALL ： 适用于目标地址在当前2Kb范围内的子程序调用； LCALL ：适用于目标地址在当前64Kb范围内的子程序调用； ：适用于目标地址在当前2Kb范围内无条件跳转； ：适用于目标地址在当前64Kb范围内无条件跳转； ：-128+127，在256字节范围内相对转移。18、何谓机械开关的弹跳？消除弹跳影响的方法有哪几种？答：由于一般按鍵都属于机械式的按鍵开关，所以当按下按鍵时，免由于机械的弹簧片回振荡，而产生弹跳。消除弹跳的方法有很多种，但

10、可分为软件及硬件消除弹跳二大类。软件措施：1020ms 延时硬件措施：设计RC滤波器、单稳态触发器、双稳态触发器等逻辑电路消除。19、何谓编码键盘和非编码键盘？各有何优缺点？采用非编码键盘的工作过程有哪几步？答：编码键盘键盘上闭合键的识别由专用的硬件译码器实现并产生键编号或键值的键盘，如BCD码键盘、ASC码键盘等； 非编码键盘靠软件识别的键盘。非编码键盘的工作过程：1） 首先判断键盘中有无键被按下；2） 消除抖动；3） 计算键值。20、什么叫“点动”、“长动”? 试举例说明各自的作用（作图说明）。答：长动生产设备在正常情况下需要连续不停的工作；点动手按下按钮时，电动机正常运行；手松开按钮时，

11、电动机立即停止工作。点动多用于生产设备的调整或某些需手动操作的场合。LD（Load）:动合触点（常开触点）与母线连接指令。P65LDI（Load inverse）:动断触点（常闭触点）与母线连接指令。OUT（Out）：线圈驱动指令AND（And）:动合触点（常开触点）串联连接指令。P65ANI（And inverse）:动断触点（常闭触点）串联连接指令。OR（Or）:动合触点（常开触点）并联连接指令。P66ORI（Or inverse）:动断触点（常闭触点）并联连接指令。ORB（Or block）:电路块并联连接指令。用于支路的并联连接.。 P66ANB（And block）:电路块串联连接指

12、令。P67RST（Reset）：计数器和移位寄存器清除指令。P68PLS（Pluse）：脉冲输出指令，又称微分输出指令。P69SFT（Shift）：移位指令，使移位寄存器中的内容作移位的指令。P69S, R 指令 S(Set）：置位指令，指令。R(Reset) 复位指令 P70MC, MCR指令 MC（Master Control）主控指令；MCR（Master Control Rest）主控复位指令CJP, EJP指令 CJP(Condition jump):转移开始指令, EJP（End of jump）:转移结束指令；转移指令又称跳步指令。END指令 :程序执行结束指令。二、试给出下列指

13、令程序的梯形图00 LD X 400 05 OUT M200 10 OUT M201 15 OUT M202 20 LD M201 01 OR M 200 06 LD X401 11 LD X402 16 LD M200 21 ANI M202 02 LDI X403 07 AND M200 12 AND M201 17 OUT Y430 22 OUT Y432 03 ORI M202 08 OR M201 13 OR M202 18 LD M201 23 END04 ANB 09 AND M200 14 AND M 201 19 OUT Y431三、试给出下列指令程序的梯形图00 LD M2

14、03 06 LD M200 12 LD M201 18 OR X402 24 OR M202 01 AND X403 07 AND X400 13 AND X401 19 OR M203 25 OUT Y43102 OR M71 08 OR M201 14 OR M202 20 ANI M200 26 END03 OR M200 09 ANI M202 15 ANI M203 21 OUT M203 04 ANI M201 10 OUT M201 16 OUT M202 22 OUT Y43205 OUT M200 11 OUT Y430 17 LD M202 23 LD M201四、试给出下

15、列指令程序的梯形图 0 LD X01 5 OR M101 10 OUT Y31 15 LD X07 20 OUT Y32 1 AND X04 6 ANI T50 11 LD Y31 16 OUT M103 21 END 2 OUT M100 7 OUT M101 12 OUT M102 17 LD X 02 3 LD M100 8 LD M101 13 OUT T50 18 PLS M104 4 AND X02 9 ANI M103 14 K11 19 LD M104 五、试设计一个三相交流异步电机M1、M2的低压电器控制系统（含主电路），其要求如下：（1） 按动M1的起动按钮，M1起动并连续

16、工作；（2） M1工作情况下，合上手开关，M2起动并连续工作；（3） M1、M2任一过载，M1、M2都停止工作；（4） M2有短路保护，并可断开而独立停止工作；（？）（5） 按停止按钮，则M1、M2都停止工作。M1KM1六、某机床主轴、润滑油泵和冷却液泵各由一台电动机（分别为M1、M2、M3）带动，要求：（1）主轴必须在润滑油泵开动10S后才能起动；（2）冷却液泵与机床主轴同步工作；（3）主轴能正反转并能手控停车，有短路及过载保护；（4）按停止按钮，则M1、M2 、M3都停止工作。试用低压电器绘出电气控制原理图（含主电路）。七、用低压电器设计一个抢答电路，即有3个答题人甲、乙、丙，每人台上有一

17、个按钮（依次为SB1、SB2、SB3）和一个指示灯（依次由KA1、KA2、KA3驱动）。出题人提出问题后，答题人按动按钮，仅仅是最早按按钮的人有输出。答题完毕，出题人按复位按钮（SB0），引出下一个问题。试画出该系统的控制电路图。 八、一个铁路道口安装有两个禁行警示灯（火车来前左右灯轮流点亮，不可以两个同时点亮），控制要求如下：（1）可手动控制左灯亮或右灯亮；（2）按自动运行按钮后，左灯亮0.5S（右灯灭），然后右灯亮0.5S（左灯灭），再转回左灯亮0.5S（右灯灭）， 周而复始，直至按下停止按钮结束工作。 试画出该控制系统的主电路（灯电流3A/220VAC）、PLC的I/O接线图，并编出PL

18、C梯形图九、有一个电动机性能试验，控制要求如下: （1）可手动正转、反转； （2）自动运行时，正转10S停1S反转10S停1S，反复运行5.5h，然后发出声光信号，并停止运行。试画出该控制系统的主电路、PLC的I/O接线图，并编出PLC梯形图程序。十、一个由PLC控制的设备，其工作过程如下：按一下按钮SB1，M1起动，驱动机构甲运动（离开SQ1），当碰到行程开关SQ2时，指示灯HL亮，M1停止运行。仅当HL亮后，按一下SB2使M2起动，驱动机构乙运动（离开SQ3），当碰到SQ4时，T450和T451开始定时，并M2停止。直到T451定时（82S）到，机构乙返回原点SQ3，接着T450 定时（8

19、4S）到，机构甲返回原点SQ1。试画出该控制系统的主电路、PLC的I/O接线图，并编出PLC梯形图程序。十一、设某一8位单片机的测试设备需扩展外部存储器，其中程序存储器EPROM为4K，选用2732芯片（4K），地址从3000H开始，数据存储器RAM为4K，选用6116芯片（2K）。（1） 试画出单片机与这些芯片的连接图。（2） 写出2732始末地址和两片6116芯片的始末地址。十二、简述MCS51系列单片机系统的存储器结构，需指出各部分的地址空间。现已知位地址为20H，试指出其在内部数据存储器中的具体位置。十三、利用8051单片机和D/A转换器设计一个输出0+4.0V的波形发生器系统，其中D

20、/A转换器采用DAC0832芯片（1）试画出单片机与DAC0832的连接电路图（DAC0832为单缓冲工作方式，地址为BFFFH）（2）编写D/A转换器输出50个正向锯齿波形，然后输出50个负向锯齿波形的程序。十四、利用8051单片机和D/A转换器设计一个输出0+2.5V的波形发生器系统，其中D/A转换器采用DAC0832芯片（1）试画出单片机与DAC0832的连接电路图（DAC0832为单缓冲工作方式，地址为F7FFH）（2）编写D/A转换器连续输出100个三角波形的程序。十五、设用ADC0809（地址为DFF8H-DFFFH）以中断方式采集IN5通道输入的模拟量（1） 画出ADC0809与

21、单片机的连接图（2） 编写采集4次数据的程序，结果存入片内60H-63H单元中。学号 姓名 密封线东 南 大 学 考 试 卷（B卷）课程名称机电控制技术考试学期06-07-3得分适用专业机械制造及自动化考试形式闭卷考试时间长度120分钟一、单选题（每小题1分，共20分）1. 机电传动系统动力学分析中，GD2是（ ）A. 转动惯量； B. 飞轮惯量；C. 负载的转矩；2. TM TL，且为反抗型负载，则单轴机电系统将（ ）A. 反向启动，并逐渐加速 B. 堵转，电路中的保护环节动作；C. 减速到停转，再反向启动。3. 在分析带有齿轮减速箱的机电系统时，需要将负载折算到电机轴上。折算的依据是（ ）

22、A. 飞轮惯量根据功率守恒，转矩根据动能守恒B. 飞轮惯量根据动能守恒，转矩根据功率守恒C. 工况良好时，机械效率接近1，故负载转矩和飞轮惯量直接加到电机轴4. 卷扬机设备稳定运行中，电机转矩所克服的是（ ）A. 反抗转矩 B. 位能转矩 C. 直线式负载5. 交流异步电机正转时以反接制动停车，则从制动到停车，电机机械特性曲线在（ ）A. 第I象限 B. 第II象限 C第II-III-IV象限6. 动力电机带动负载平稳运行的必要条件是，当扰动使n 下降，则（ ）A. TMTL C. TM保持不变 D. TL保持不变7. 直流电动机可以通过改变电枢电压的极性而实现正反转，则其励磁方法为（ ）A.

23、 他励 B. 并励 C. 串励8. 关于普通直流电机的人为机械特性，下列叙述中正确的是（ ）A. UD增大，理想空载转速提高 B.If 增大，理想空载转速提高C. 电枢串电阻，使机械特性变软9. 交流异步电机中的线绕式电机，当转子绕组接入较大的电阻时，速度先下降到0，再开始反转，则电机的运行状态是：A. 反馈制动 B. 能耗制动 C. 倒拉反接制动10. 交流异步电机中，下列说法不正确的是（ ）A. 定子磁场相对于机座的转速为同步转速；B. 转子磁场相对于转子的转速为0；C. 定子磁场相对于转子的转速差是感应电流产生的依据；11. 直流继电器的铁芯采用整体结构，因为（ ）A. 触点只有直流流过

24、，不产生涡流B. 正常吸合时，线圈只有直流流过，无涡流产生C. 整体结构比叠压的结构牢固，能减少振动12. 在电路图中，触点位置表自左至右，（ ）A. 依次表示其主触点、常开触点和常闭触点所在的图区B. 依次表示其常开触点、常闭触点和主触点所在的图区C. 依次表示其主触点、常闭触点和常开触点所在的图区13. 对于Siemens S7-200，I0.0与下列选项无关的是（）A. 输入端子 B. 输入继电器触点 C. 输入数据IB114. PLC的高可靠性来源于多项措施，以下（ ）不属于可靠性措施A. 元器件经过老化、筛选 B. 输入输出接口与核心部分的光电隔离C. 软件与硬件的抗干扰设计 D.

25、有自保持触点 15. PLC为用户提供多种编程方式，以满足各行业技术人员的工作习惯，但不支持（ ）：A. 继电器梯形图 B. 流程图 C. 汇编语言/C+混合编程 D. 逻辑图16. 晶闸管的通态平均电流为其（ ）A. 额定参数 B. 极限参数 C. 动态参数 D. 温度参数17. 单向晶闸管的关断条件是（）A. VGVK B. VAVK C. VKVA、VKVG18. 从交流电压220V获得可调直流电压输出，既可以直接用晶闸管可控整流电路；也可以采用自耦变压器加不可控整流电路。以下论述中错误的是（）A. 如果负载为电阻，则功率因数都为1；B. 自耦变压器体积较大，且不便于远距离调压操作；C.

26、 晶闸管电路复杂，但容易做到小体积、大功率。19. 连接变频器的普通交流异步电动机（ ）A. 由于高次谐波的产生涡流，发热量大，额定功率应当比实际需要的大一些B. 由于转速可调低，电机的额定功率可以实际需要的小一些C. 异步电机的冷却风扇与转子同轴，所以不需要担心温升问题。20. 步进电机的驱动电源设计时要考虑（ ）A. 通电相序B. 步进电机工作频率C. 环行脉冲分配器的实现方法二、填空题（每空1分，共15分）：21 已知一直流电机的额定值为：PN=7.5kW，UN=220V，nN=1500r/min，A，效率为88.5%，则该电机的额定电流是 A、额定输出转矩是 Nm。 22. 三相异步电

27、机在运行期间有一相脱落，则电机 （能、不能）继续运转，对电机的影响是 。23. 交流异步电机，若工频为50Hz，额定转速为1450转，则该电机为 极电机，转差率s = 。24. 卷扬机在提升重物过程中，如果发生FU熔断或断电，电机的电磁力矩会突然消失，可能导致重物跌落，为了避免事故，应当采用 制动方式。25. 转速电流双闭环直流调速系统，其电流反馈的作用是保护 和 。26. 直流测速发电机的电枢输出电压与其轴上的转速成线性关系，在使用中影响测速精度的主要因素是 和 。27. 在晶闸管单相全波可控整流电路中，如果是感性负载而且未加续流二极管时，阻抗角越大，则触发角的下限值越 （大、小），当触发角

28、选择不当时，会出现 现象。28. 步进电机驱动电源采用高低压电路，如果低压为6V，步进电机每相的电流限制为500mA，绕组电阻加串接电阻，阻值应达到 ，此时，若绕组电感L= 36mH，则时间常数 = 。三、简答题（每小题5分，共25分）：29. PLC输出端Q1控制一个大容量的电磁吸盘，能否将该吸盘的线圈直接连接到PLC的端子上？如果能，试作简要论证；如不能，试给出可行的方法。30. 他励直流电机为什么要先加励磁，然后才能启动？如果在正常运行中出现失磁，结果会如何？ 31. 交流电机应用变频器技术，当输出交流电频率下降后，电压也需要相应的变化。试解释原因，并说明在恒转矩负载的情况下，电压应当怎

29、样变化？ 32 直流调速系统采用速度负反馈之后，相对于原来开环控制，机械特性有哪些变化？如果反馈环节使信号丢失，会出现什么后果？ 33 常见的晶闸管可控整流电路中，一般需要哪些保护环节？ 四、计算题（每题8分）34. 一传动系统如下图所示。已知电动机轴、中间轴及负载轴的飞轮惯量分别是2.5N.m2，1N.m2和36N.m2，电机轴、中间轴及负载轴的转速分别为900r/min，300r/min和60r/min，试求折算到电动机上的飞轮惯量。学号 姓名 密封线 35.某直流电机最大理想空载转速分别为1500转/分，额定负载下的转速降落为100转，并保持不变。如果设备允许的最大静差度smax20%,

30、试计算该系统的调速范围。 36 一电阻性负载，需要输出直流电压Ud=60V，电流Id=30A，若采用单相全波可控整流，输入为交流220V，试计算导通角。 五、设计题（16分）37 某机械设备每次启动后自动完成“前进延时后退”动作，试设计三相异步电机的主回路以及PLC为核心的控制电路：需要有启动和停止按纽；左限位，右限位行程开关分别为SQ1,SQ2；限位开关的外侧各一个保护性的行程开关SQ3和SQ4；有点动按纽可以用于调节；为避免电机正反向突变造成的电气和机械冲击，需要延时3秒钟；要求：1.按规范画出主电路，必须包含短路及过载等保护环节（6分）；2.以Siemens S7-200型PLC画出控制

31、线路，对各输入输出端子要有明确的说明。（5分）；3画出继电器梯形图（5分）；提示：延时以PLC的内部定时器实现，在T37T63中任选，这个区段的定时器可以既可作为TON，也可做为TOF，定时间隔为100ms。 东 南 大 学 考 试 卷（ 卷）课程名称机电控制技术考试学期06-07-3得分适用专业机械制造及自动化考试形式闭卷考试时间长度120分钟一、单选题（每小题1分，共20分）1. 机电传动系统动力学分析中，以下关于转矩正方向的规定正确的是（ ）A. 与转速同向的为正； B. 与转速反向的为正；C. 负载转矩与实际转速相反为正；2. TMTL并维持足够的时间，则单轴机电系统将（ ）A. 停下

32、来 B. 加速直到“飞车”而损坏；C. 减速到停转，再反向启动。3. 在分析带有齿轮减速箱的机电系统时，需要将负载转矩折算到电机轴上。折算的依据是（ ）A. 转矩根据功率守恒，转动惯量根据动能守恒B. 转动惯量根据功率守恒，转矩根据动能守恒C. 在效率非常接近于1时，负载转矩和转动惯量直接加到电机轴即可4. 个人电脑中的CPU风扇的负载的性质属于（ ）A. 恒功率 B. 恒转矩 C. 离心式5. 机床进给机构快进快退期间的负载属于反抗转矩，其机械特性在（ ）A. 第I象限 B. 第II-IV象限 C第I-III象限6. 动力电机带动负载平稳运行的必要条件是，当扰动使n 上升，则（ ）A. TM

33、TL C. TM保持不变 D. TL保持不变7. 直流发电机励磁电流在额定范围内上升时，输出电压线性上升，则电机的励磁方法为（ ）A. 他励 B. 并励 C. 串励8. 以下普通直流电机的调速方法中合理的是（ ）A. 调UD，恒功率负载 B. 调，恒转矩负载C. 调励磁电流，恒功率负载9. 当转速高于理想空载转速，或者手工降速时，速度下降太快，则电机的运行状态是（ ）A. 反馈制动 B. 能耗制动 C. 倒拉反接制动10. 交流异步电机中，下列说法不正确的是（ ）A. 定子磁场相对于定子的转速为同步转速；B. 转子磁场相对于定子的转速为同步转速；C. 定子磁场相对于转子的转速为0；D. 转子磁

34、场相对于转子的转速不为0；11 交流线圈接触器上安装短路环的作用是（ ）A. 短路涡流，降低铁损 B. 改善吸合，减小振动C. 吸收触点间的电弧12. 在电路图中，接触器或继电器线圈旁的触点位置表的作用是（ ）A. 在电气装配图中指示触点的安装位置B. 在原理图中指示对应电器各类触点所在的图区C. 行程开关的常开或常闭触点所在的图区13. 对于Siemens S7-200，I1.0与下列选项无关的是（ ）A. 输入端子 B. 输入数据IB0 C. 输入继电器触点14 PLC的输出继电器所对应的实际输出形式不包括（ ）A. 继电器触点 B. 晶体管 C. 单向晶闸管15. PLC控制无需外部连线

35、就可实现输出状态的反馈，原因是（ ）A. PLC内部，输入与输出之间存在内部反馈通道；B. 周期性工作方式中，逻辑计算部分实现反馈功能；C. 通过编程，让输出状态值参与内部控制运算。16. 通态平均电流为10A的晶闸管，在不计裕量的情况下，所能通断的最大直流稳压电流值是（ ）A. 10A B. 15.7A C. 6.37A17. 单向晶闸管的关断条件是（ ）A. 门极与阴极之间承受反向电压B. 门极相对于阳极承受反向电压C. 晶闸管承受反向电压或阳极电流小于IH18. 从交流电压220V获得可调直流电压输出，既可以直接用晶闸管可控整流电路；也可以采用自耦变压器加不可控整流电路。以下论述中错误的

36、是（ ）A. 输出电压较低时，晶闸管整流电路功率因数低；B. 自耦变压器便于远距离调压操作；C. 晶闸管可控整流电路更适合于大功率调压。19. 连接交流异步电动机的变频器，当其输出侧交流电的频率下降时（ ）A. 电压U也需要成比例下降B. 电压U必须相应提高，并使Uf接近于常数C. 保持输出电压不变，就可以保证电机的过载系数基本恒定20. 三相步进电机的步距角标注为1.5/0.75, 0.75对应的通电相序为（ ）A. A-B-C-B. AB-BC-CAC. A-CA-C-BC-B-AB- 二、填空题（每空1分，共15分）：21 直流电机的一组额定值为：电压UN=110V，电流IN=15A，转

37、速为nN=1000r/min，效率为88.5%，则输入功率是 kW、额定输出转矩是 Nm。 22. 对于额定的负载转矩，电机特性越硬，相对于理想空载转速的转速降落越 （大、小）？23. 交流异步电机，若工频为50Hz，额定转速为1450转，则极对数为 p = ，转差率s = 。24. 过载保护设定的动作电流通常为IR = (0.951.05)IN，如果太小会导致 ；反之如果太大，则会 。25.单相电机按启动方式，可分为 （可正反转）和 （只能单向运转）两种。26.力矩电机在相同体积和相同用铜的前提下，做成 结构，使其具有较大的 和较低的 。27. 晶闸管整流电路的触发脉冲的波形要求是： 、 。

38、28. 步进电机驱动电源中，较为理想的是 。三、简答题（每小题5分，共25分）：29 PLC两个输出端Q1,Q2各连接一个接触器，用于控制某电机的正反转；已知梯形图中两个对应的输出已经互锁，这两个输出端连接的接触器是否还要通过常闭触点互锁？并给出理由。30. 起重机类设备中，主电机回路不推荐使用熔断器或热继电器，这是为什么？试设计一种安全保护措施（画出草图并用文字作简要说明）。31. 桥式半控整流电路带感性负载时，为什么会出现失控现象？怎样克服？32 直流调速系统中一般设置哪些反馈环节？作用是什么？33 负载转矩和转动惯量对步进电动机的启动频率和运行频率各有什么影响？四、计算题（每题8分）34

39、. 一传动系统如下图所示。已知重物G=5000N,上升速度为V=1.2m/s，卷筒直径D=0.9m，两级齿轮传动的传动比j1=j2=6,总效率0.85，试求电动机的转速和负载折算到电动机上的转矩。35.某电机最大和最小理想空载转速分别为1100转/分和110转/分，额定负载下的转速降落为10转，试计算该系统的调速范围和最大静差度。 36 调光台采用了交流调压的原理，如下图（实际以双向晶闸管代替两只反向并联的单向晶闸管）。输入为交流220V，白炽灯可以视为电阻性负载。一盏220V40W的灯泡，如果触发角=60，试求实际消耗的功率。公式提示：1定积分式学号 姓名 2周期函数有效值计算公式：五、设计

40、题（16分）37 设计一台三相异步电机的启停控制电路，能点动与连续运行，停机时需要能耗制动功能，制动过程持续2秒钟。要求：1.按规范画出主电路，必须包含短路及过载等保护环节（6分）；2.以Siemens S7-200型PLC画出控制线路，对各输入输出端子要有明确的说明。（5分）；3画出继电器梯形图（5分）；提示：能耗制动时间以PLC的内部定时器实现，在T37T63中任选，这个区段的定时器可以既可作为TON，也可做为TOF，定时间隔为100ms。东 南 大 学 考 试 卷（A卷）课程名称机电控制技术考试学期07-08-3得分适用专业机械设计制造及自动化考试形式闭卷考试时间长度120分钟一、 选择

41、题（每小题1分，共10分）1、吊车在匀速提升重物时，对电机而言，其负载的机械特性属于 （ C）A、恒功率B、直线型C、恒转矩D、离心机型2、地铁机车使用的直流电机，启动阶段需要较大的牵引力，当达到一定速度后，牵引力较小，速度能迅速上升，该电机使用的励磁方法为（ B）A、他励B、串励C、并励D、复励3、电机的反馈制动是指 （ C）A、通过测速发电机的反馈信号，控制好制动速度 B、通过速度继电器的反馈作用，在电机速度接近零时恰好撤消制动力矩C、电机速度降低的过程中，电机绕组中有电能反馈到电源D、电机制动时，动能转变为电能消耗在外部电阻上4、力矩电机的特点是转速低和力矩大，其原因是 （D）A、相对于

42、普通电机，增大了绕组电压和输入电流B、相对于普通电机，增加了体积C、相对于普通电机，使用更多的导体材料D、相对于普通电机，做成扁平结构，使有效匝数增加5、直流电磁机构线圈因误接入同电压等级的交流电源后，则 （ B or C ）A. 衔铁振动 B. 衔铁不动(直流电阻大，吸合力小)C. 线圈电流过大（交流在铁芯中形成涡流） D. 工作正常6、下面四个电力电子器件中，属于全控型电力电子器件的是 （D）A二极管B单向晶闸管C双向晶闸管DIGBT7、单相全波整流电路存在有源逆变的若干基本条件中，不包括（D ）A、 必须是全控桥B、负载必须具有较大感性C、控制角90D、必须有续流二极管8、直流调速系统中

43、用以补偿电枢电阻压降引起的转速波动的环节是（B）A、电压负反馈B、电流正反馈C、电流截止负反馈D、电压微分负反馈9、普通三相异步电动机作为变频电机使用，则不宜在很低转速长期运行，因为（A）A、发热量大，散热条件差B、伴随额定电压下降，输出功率低C、异步电机在低速时功率因数低D、最大转矩降低，易堵转10、两相两拍步进电动机的步距角为1.8；如改为两相四拍，其步距角为 （C）A、3.6B、1.8C、0.9D、1.5二、填空题（每格1分，共10分）1、晶闸管维持导通的条件为 VAVK，IIH 。2、三相交流异步电机、单相异步电机及两相交流伺服电机在运行期间，它们内部磁场的变化规律分别为 圆形 、 脉

44、动 和 椭圆 。 3、一台四极三相异步电动机，电源频率为60Hz，满载时电动机的转差率为0.02，电动机的异步转速为 1764 rpm、转子电流频率 1.2 Hz。4、他励直流电动机如果励磁电路开路，则轻负载启动会导致 飞车 ，重负载启动时会导致 堵转 。5、在步进电机控制系统中，环行分配器的作用是 指令脉冲变为通电相序（或转向、步距角）。6、带速度负反馈的控制系统，若闭环系统的开环增益为K，则与闭环之前的系统相比，其调速范围D扩大为原来的 1+K 倍。三、简答题（每小题8分，共32分）1、 单相异步电机带动离心式负载，有调速要求。（1）试在同一坐标下画出该电机及负载的机械特性曲线示意图，并解释其自动稳速的原理；（2）试解释调压调速并给出一种实现方法。答：（1） 画图 完全正确2分； 故转速能自动稳定，3分 （2） 自耦变压器、双向晶闸管调压电路、串电阻（任一方法均可） 2分 说明、或直观地在图中标出不同电压对应的不同转速 1分2、有一台三相异步电动机，正常启动运行为接法，在额定电压UN下启动时，其启动转矩Tst=TN(TN为额定转矩)；若采用Y-换接启动，试问当负载转矩TL=35%TN时，电动机能否启动