《機(jī)電傳動(dòng)控制》試卷A及答案

1、15/15機(jī)電傳動(dòng)控制試卷（A）適用專業(yè): 考試時(shí)間：考試方式：閉卷 滿分：100分一、簡(jiǎn)答題 （每小題5分，共30分）1、簡(jiǎn)敘機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行條件。2、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)有哪些方法進(jìn)行調(diào)速？3、異步電動(dòng)機(jī)有哪幾種制動(dòng)狀態(tài)？各有何特點(diǎn)？4、何謂“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象？交流伺服電動(dòng)機(jī)怎樣克服這一現(xiàn)象，使其當(dāng)控制信號(hào)消失時(shí)能迅速停止？5、電磁繼電器與接觸器的區(qū)別主要是什么？6、晶閘管能否和晶體管一樣構(gòu)成放大器？為什么？ 二、（12分）一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)如下：PN=2.2KW, UN=Uf=110V,nN=1500r/min, N=0.8,Ra=0.4, Rf=82.7 。試求： 額定電樞電流I

2、AN; 額定勵(lì)磁電流IfN; 勵(lì)磁功率Pf; 額定轉(zhuǎn)矩TN; 額定電流時(shí)的反電勢(shì)； 直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流；三、（12分）有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其銘牌數(shù)據(jù)如下：PN/kWnN/rmin-1UN/VN100cosNIst/INTst/TNTmax/TN接法401470380900.96.51.22.0（1）當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為250Nm時(shí)，試問在U=UN和U=0.8UN兩種情況下電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？（2）欲采用Y-換接啟動(dòng),當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.45 TN和0.35 TN兩種情況下, 電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？（3）若采用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)，設(shè)降壓比為0.64，求電源線路中通過的啟動(dòng)電流和電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。四、試設(shè)計(jì)一臺(tái)異步

3、電動(dòng)機(jī)的控制線路。要求：能實(shí)現(xiàn)啟停的兩地控制； 能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)調(diào)整；能實(shí)現(xiàn)單方向的行程保護(hù)；要有短路和長(zhǎng)期過載保護(hù)。五、（12分）寫出如下圖所示梯形圖的PLC指令程序。400100401040243100100100450K2450430401101400040243000101010104510K2451431六、（12分）試用PLC設(shè)計(jì)M1和M2兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟，停的控制線路。要求： M1啟動(dòng)后， M2立即自動(dòng)啟動(dòng)； M1停止后，延時(shí)一段時(shí)間， M2才自動(dòng)停止； M2能點(diǎn)動(dòng)調(diào)整工作； 兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)均有短路，長(zhǎng)期過載保護(hù)。七、（10分）試畫出下圖中負(fù)載電阻R上的電壓波形和晶閘管上的電壓波形。VSS

4、ug u2R 機(jī)電傳動(dòng)控制試卷（A）答案適用專業(yè)： 考試時(shí)間：考試方式：閉卷 滿分：100分一、簡(jiǎn)答題 （每小題5分，共30分）1、答：（1）電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性曲線應(yīng)有交點(diǎn)（2）當(dāng)有外加干擾使n變化時(shí)，干擾消除后n應(yīng)能自行恢復(fù)到原狀態(tài)。2、答：他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法：（1）改變電樞電路外串接電阻Rad；（2）改變電動(dòng)機(jī)電樞供電電壓；（3）改變電動(dòng)機(jī)主磁通。3、答：異步電動(dòng)機(jī)有反饋制動(dòng),反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)三種。反饋制動(dòng)當(dāng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度高于它的同步轉(zhuǎn)速,即n1.n0時(shí)一部電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài).這時(shí)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)時(shí)的方向相反.電流改變了方向,電磁轉(zhuǎn)矩也隨之改變方向.反接

5、制動(dòng) 電源反接改變電動(dòng)機(jī)的三相電源的相序,這就改變了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向,電磁轉(zhuǎn)矩由正變到負(fù),這種方法容易造成反轉(zhuǎn).倒拉制動(dòng)出現(xiàn)在位能負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)候,例如起重機(jī)放下重物時(shí),機(jī)械特性曲線如下圖,特性曲線由a到b,在降速最后電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)當(dāng)?shù)竭_(dá)d時(shí),T=TL系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。能耗制動(dòng) 首先將三項(xiàng)交流電源斷開,接著立即將一個(gè)低壓直流電圓通入定子繞組.直流通過定子繞組后,在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部建立了一個(gè)固定的磁場(chǎng),由于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電流,該電流域恒定磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生作用方向與轉(zhuǎn)子實(shí)際旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩,所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降,此時(shí)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)儲(chǔ)存的機(jī)械能被電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能消耗在轉(zhuǎn)子電路的電阻中。4

6、、答：自轉(zhuǎn)是伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)控制電壓取消,轉(zhuǎn)子利用剩磁電壓?jiǎn)蜗喙╇?轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng).克服這一現(xiàn)象方法是把伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻設(shè)計(jì)的很大,使電動(dòng)機(jī)在失去控制信號(hào),即成單相運(yùn)行時(shí),正轉(zhuǎn)矩或負(fù)轉(zhuǎn)矩的最大值均出現(xiàn)在Sm1的地方.當(dāng)速度n 為正時(shí),電磁轉(zhuǎn)矩T為負(fù),當(dāng)n為負(fù)時(shí),T為正,即去掉控制電壓后,單相供電似的電磁轉(zhuǎn)矩的方向總是與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反,所以是一個(gè)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩.可使轉(zhuǎn)子迅速停止不會(huì)存在自轉(zhuǎn)現(xiàn)象5、答：接觸器是在外界輸入信號(hào)下能夠自動(dòng)接通斷開負(fù)載主回路.繼電器主要是傳遞信號(hào),根據(jù)輸入的信號(hào)到達(dá)不同的控制目的。6、答：晶閘管不能和晶體管一樣構(gòu)成放大器,因?yàn)榫чl管只是控制導(dǎo)通的元件,晶閘管的放大效應(yīng)是在中間

7、的PN節(jié)上.整個(gè)晶閘管不會(huì)有放大作用。二、解： PN=UNIaNN2200=110*IaN*0.8IaN=25A （2分） Uf= RfIfN IfN=110/82.7=1.33A （2分） Pf= UfIfN=146.3W （2分）額定轉(zhuǎn)矩TN=9.55 PN/ nN=14Nm （2分） 額定電流時(shí)的反電勢(shì)EN=UN-INRa=110V-0.4*25=100V （2分） 直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流Ist=UN/Ra=110/0.4=275A （2分）三、解：（1）TN=9.55 PN/ nN=9.55*40000/1470=260NmTst/TN=1.2Tst=312NmTst=KR2U2/（R2

8、2+X202）=312 Nm 312 Nm250 Nm 所以U=UN時(shí) 電動(dòng)機(jī)能啟動(dòng)。當(dāng)U=0.8U時(shí) Tst=（0.82）KR2U2/（R22+X202）=0.64*312 =199 NmTstTL所以電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。 （4分）（2）TstY=Tst/3=1.2* TN /3=0.4 TN當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.45 TN時(shí)電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.35 TN時(shí)電動(dòng)機(jī)能啟動(dòng) （4分）（3）IN= PN/ UNN cosN3=40000/1.732*380*0.9*0.9=75AIst/IN=6.5Ist=487.5A降壓比為0.64時(shí)電流=K2 Ist=0.642*487.5=200A電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩T= K2 Tst=0.642312=127.8 Nm （4分） 四、解：五、（12分）解：LD 400OR 100ANI 401AN