机电传动控制期末考试试卷及答案.pdf

五 、 计 算 题 （ 要 求 写 出 主 要 步 骤 每 题 1 0 分 ） 1.有台直流他励电动机，其铭牌数据为： PN ＝5 ．5kW ，UN=Uf=220V ，nN=1500r ／min ， η=0．8，Ra＝ 0 ．2 Ω。试求： ①额定转矩 TN ②额定电枢电流 IaN ； ③额定电枢电流时的反电势； ④直接启动时的启动电流； ⑤若使启动电流为三倍的额定电流，则电枢应串人多大的启动电阻此时启动转矩为多少 解： 1. TN=9.55PN/nN=9.55*5.5*1000/1500=35 N.m 2. IaN=pN/ ( ηUN)=31.25A 3.E=UN-IaNRa=220-31.25*0.2=213.75V 4.Ist=UN/Ra=220/0.2=1100A 5.I ’st=UN/(Ra+Rad)≤3IsN Rad≥UN/3IaN-Ra=220/(3*31.25)-0.2=2.15 Ω T’st=Ktφ I ’st=(9.55E/nN)3IaN=(9.55*213.75/1500)*3*31.25=127.6 N.m 2 ．某一调速系统在高速时的理想空载转速 no1=1450r ／min ，低速时的理想空载转速 n02=100r ／min ，额定 负载时的转速降△ nN=50rmin 。 ①试画出该系统的静特性； ②求出调速范围 D 和低速时系统的静差度 s2； ③在 nmax 与 s2 一定时，扩大调速范围的方法是什么调速系统中应采取什么措施保证转速的稳定性 解： 1.静特性 2. D=nmax/nmin=(n01- △nN)/ (n02- △ nN) =(1450-50)/(100-50)=28 S2= △ nN/n02=0.5 2.有一台三相异步电动机，正常运行时为 Δ接法，在额定电压 UN 下启动时，其启动转矩 Tst=1.2TN(TN 为 额定转矩 )，若采用 Y —Δ 换接启动，试问当负载转矩 TL=35 ％TN 时，电动机能否启动为什么 TstY=1/3*1.2TN=0.4TN0.35TN=TL 3.试说明图中几种情况下系统的运行状态是加速减速还是勾速 ( 图中箭头方向为转矩的实际作用方向 ) 一、 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（T M ）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 ＜T L ，即若干扰使转速上升，当干扰消除后应有 T M －TL ＜０。而当转速小于平衡点所对应的转速时， T M ＞T L ，即若干扰使转速下降，当干扰消除后应 有 TM －T L ＞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？