发布时间 : 星期三 文章机电传动控制总复习2011.12[1]更新完毕开始阅读04604354ad02de80d4d8402b
36、很多场合中，同一套晶闸管电路即可实现整流，又可实现逆变。 （ √ ） 37、晶闸管一旦导通后，控制极就失去控制作用。 （ √ ） 38、三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差90°。 （ × ） 39、直流电器的线圈能串联使用。 （ √ ） 40、交流电器的线圈能串联使用。 （ × 41、直流接触器比交流接触器更适用于频繁操作的场合。 （ √ 42、交流电器的线圈能接入与其额定电压相等的直流电源中使用。 （ √ 43、单闭环无静差调速系统，是按偏差进行控制的，能减少偏差并最终消除偏差。 （ √
） ） ） ）
44、SPWM交流调速系统称为脉冲宽度调制型变频调速系统。 （ × ）
45、变频器基频以下的变频调速时，要求U/f保持常数。 （ √ ） 46、变频调速系统属于转差功率回馈型调速系统。 （ × ） 47、变频调速系统属于转差功率不变型调速系统。 （ √ ） 48、串极调速系统属于转差功率消耗型调速系统。 （ × ） 49、无刷直流电动机属于异步电动机。 （ × ） 50、带变动负载时电动机用等值法初选容量后，还必须效验其启动转矩和过载能力。 （ √ ） 51、电器控制中熔断器的作用是防止电气线路短路。 （ √ ） 52、单电压限流型步进电动机驱动电路的优点是功率消耗小。 （ × ） 53、力矩电动机一般转速比较低。 （ √ ） 54、伺服电动机是将电信号转换成轴上的转角或转速信号的控制电机。 （ √ ） 55、当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在关断状态。 （ √ ） 56、三相半波可控整流电路输出的整流电压脉动比三相全波可控整流电路输出的整流电压脉动小。 （ × ） 四、分析与简答题
1. 请简述机电传动系统稳定运行的条件。
a) 电动机的机械特性曲线n=f（TM）和生产机械的特性曲线n=f（TL）有交点（即拖动系统的平衡点）； b) 当转速大于平衡点所对应的转速时，TM＜TL，即若干扰使转速上升，当干扰消除后应有TM－TL＜０。而当
转速小于平衡点所对应的转速时，TM＞TL，即若干扰使转速下降，当干扰消除后应有TM－TL＞０。
2. 请解释机电传动系统稳定运行的含义。
a) 是系统应能以一定速度匀速运转
b) 是系统受某种外部干扰作用（如电压波动、负责转矩波动等）而使运行速度稍有变化时，应保证在干扰消除后系统能恢复到原来的运行速度。
3. 请简述并励发电机电压能建立的条件。
a) 发电机的磁极要有剩磁；
b) 起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩磁磁场的方向相同； c) 励磁电阻不能过大。
4. 请简述电动机制动的稳定制动和过渡制动状态的共同点和不同点。
a) 两种制动状态的区别在于转速是否变化 b)两种制动状态的相同点在于电动机发出的转矩与转速方向相反。 5. 请简述直流他励电动机的三种制动方式的接线方法。
a) 反馈制动为正常接法；
b) 反接制动：电源倒拉反接改变电枢电压的极性；倒拉反接制动在电枢电路内串入附加电阻； c) 能耗制动将外部电枢电压降为零，并将电枢串接一个附加电阻短接。 6. 为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？
因电枢加上额定电压，而电枢电阻很小，故IST?7. 对电动机的启动有哪些主要要求？
a)启动转矩大，电流小 b)平滑，安全可靠 c)简单方便，功耗小
5
UNRa很大。
8. 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（从TL=0和TL=TN两种
情况加以说明）？ a) TL=0时飞车 b)TL=TN时电枢电流很大。 9. 有静差调节系统和无静差调节系统的含义是什么？
a) 依靠被调量（如转速）与给定量之间的偏差来进行调节，使被调亮接近不变，但又必须具有偏差（即?U?0）
的反馈控制系统，即有静差调节系统。该系统中采用比例调节器。 b) 依靠偏差进行调节，使被调量等于给定量（即?U?0）的反馈控制系统，即无静差调节系统。该系统中采
用比例积分调节器。 10. 什么是整流器？什么是逆变器？什么是有源逆变器？什么是无源逆变器？
a) 交流电变成直流电的装置称为整流器，反之称为逆变器
b) 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，则成为无源逆变器。 11. 对晶闸管触发电路产生触发脉冲有哪些要求。
a)足够大的触发电压和电流 b)有一定的脉冲宽度 c)不触发时的输出电压小，最好为负，前沿要陡d)与主电路同步 12. 什么叫调速范围？什么叫静差度？这两项静态指标之间有何关系？
a) 调速范围是指电动机在额定负载下最高转速和最低转速之比，即D?nmax/nmin；
b) 静差率是指负载由理想空载转速到额定负载所对应的转速降落于理想空载转速之比，即S??n/n0 c) D与S之间是相互关联的，调速范围是指在最低转速时还能满足给定静差率要求的转速可调范围；对静差率要求越小，允许的调速范围也越小。
13. 试说明图中几种情况下系统的运行状态是加速？减速？还是匀速？（图中箭头方向为转矩的实际作用方向）
TMTMnTLTM>TLnTLTM>TLTMnTLTLnTMTM=TLTM a) b) c) d) a）加速 b）减速 c）减速 d）加速 14. 在图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些是系统的稳定平衡点？哪些不是？ n12n121n2n21TTTT 1、2、3稳定运行，4不稳定运行。 15. 在电动机控制线路中，已装有接触器，为什么还要装电源开关？它们的作用有何不同？ 答：电源开关如铁壳开关、自动空气开关一般不适宜用来频繁操作和远距离控制，而一般的电动机控制都有这方面的要求。交流接触器适用于频繁地遥控接通或断开交流主电路，它具有一般电源所不能实现的遥控功能，并具有操作频率高、工作可靠和性能稳定等优点。但交流接触器保护功能较差，不具备过载、短路等保护功能，而这些功能又是通常电动机控制回路所必须的。一般电源开关，特别是自动空气开关，它的保护机构完善齐全，能对电动机进行有效保护。所以需由两者配合使用才能做到控制灵活、保护齐备。 6 16. 热继电器能否作短路保护？为什么？ 答：热继电器不能作短路保护。因为热继电器主双金属片受热膨胀的热惯性及操作机构传递信号的惰性原因，使热继电器从过载开始到触头动作需要一定的时间，也就是说，即使电动机严重过载甚至短路，热继电器也不会瞬时动作，因此热继电器不能用作短路保护。 17. 直流调速系统如下图所示，试分析是何种调速系统？有哪些反馈？并分析当负载增加后，系统的调整过程。（四道题目，图分别是P309图11.9的速度负反馈、P312图11.10的电压负反馈、P313图11.11的电压负反馈和电流正反馈系统、P315图11.13电流截止负反馈）。 调整过程可参考下面电压负反馈调速系统的形式： 18. 在变压变频的交流调速系统中，给定积分器的作用是什么？ 答：给定积分器是一个具有限幅的积分环节，它将给定的正、负阶跃信号转换成正、负斜坡信号。正斜坡信号使启动过程变得平稳，实现软启动；负斜坡信号使停车过程变得平稳。 五、计算题 1. 有一直流电动机脉宽调速系统（PWM-M）, 若外加电源电压U1=100V，脉冲频率f=4000HZ，在脉冲周期内全导 通时的理想空载转速n01=1000r/min，如要求电动机的理想空载转速n02=400r/min，问：此系统在一脉冲周期内的 导通时间（脉冲宽度）T1应是多少？ 因T?1f?14000s?0.25ms U2U1?n02n01?2??1解： T（n01?n02）0.25(1000?400)故T1?T???ms?0.175ms2n012?1000 2. 一台三相异步电动机，定子绕组接到频率为f1?50Hz的三相对称电源上，已知它运行在额定转速 nN?960r/min。问： (1)该电动机的极对数p是多少？(2)额定转差率SN是多少？(3)额定转速运行时，转子电动势的频率f2是多少？ 解：（1） 已知异步电动机额定转差率较小，现根据电动机的额定转速nN?960r/min，便可判断出它的同步转速n0?1000r/min。于是p?60f1n0?60?501000?3 （2）额定转差率SN?n0?nNn0?1000?9601000?0.04 （3）转子电动势的频率f2： f2?SNf1?0.04?50Hz?2Hz 3. 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， ?N?0.868，cos?N?0.88，Tst/TN?1.5，Ist/IN?6.5。试求： （1） 定子磁极数p；(2)额定输入电功率PIN，额定电流IN；(3)采用Y—?换接启动时的启动电流和启动转矩。 解：（1）现根据电动机的额定转速nN?1460r/min，便可判断出它的同步转速n0?1500r/min。于是 p?60f1n0?60?501500?2 7 （2）P1N?PN?NIst3?100.868KW?11.52KW IN?P1N3UNcos??11.523?380?0.88A?20A （3）IstY??6.5IN3A?6.5?203A?43.3A TstY?Tst3?1.5TN3?1.5?65.43N?m?32.7N?m 4. 有一直流调速系统，n01?1450r/min，n02?145r/min，?nN?10r/min，试求：系统的调速范围和系统允 许的静差度。 解：系统的调速范围：D?nmaxnmin?n01??nNn02??nN?nNn02?10145?1450?10145?10?1440135?10.67 系统允许的静差度：S?S2??0.069 5. 如图所示，在单相半波可控整流电路中，设负载为纯电阻，交流电源电压U2为220V，输出的直流平均电压Ud=50V， 输出电流平均值Id=20A。试求： TVSu1u2IdRUd（1） 晶闸管的控制角?；（2） 电流有效值Ie。 解：（1）根据Ud?0.45U21?cos?2 故cos??2Ud0.45U2?1?2?500.45?220?1?10099?1?0 ??90? （2）单项半波纯电阻的电流波形系数K=2.22，故电流有效值：Ie?KId?2.22?20A?44.4A 6. 一台直流他励电动机，其额定数据为：PN?17KW,nN?1500r/min,UN?220V， IN?91A，Ra?0.22?。 试求：（1）额定转矩TN；（2）直接启动时的启动电流Ist； （3）如果采用降压启动，启动电流仍限制为额定电流的两倍，电源电压应为多少？ 解：（1）额定转矩：TN?9.55PNnN?9.5517?1015003N?m?108.2N?m （2）直接启动时的启动电流：Ist?URaUNRa?2200.22A?1000A ??（3）降压启动时：Ist ?2IN 故电源电压： U?2INRa?2?91?0.22V?40V 8