机电传动与控制试卷.doc

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1、2010-2011学年第1学期复习题2机电传动与控制一、填空题1.生产机械的机械特性大体可归纳为恒转矩型机械特性、通风机型机械特性、直线型机械特性和恒功率型机械特性等四类。其中恒转矩型负载又包含摩擦性恒转矩负载和位能性恒转矩负载两种不同的机械特性2.直流他励式电动机的调速方法有电枢回路串接电阻、改变电枢电压和减弱磁通等三种。3.三相异步电动机的调速方法有调压调速、转子电路串接电阻调速、改变极对数调速和变频调速等四种。。4.交流测速发电机的主要技术指标有剩余电压、线性误差、相位误差和输出斜率等。5.通常使用的步进电动机有反应式、永磁式和永磁感应子式等旋转型步进电动机。二、简答题1．同步

2、电动机在负载增加时，转速是否会下降？答：有同步电动机的定子旋转磁场转速公式和转子转速公式可知，当电源频率f与电动机转子磁极对数p为一定的情况下，转子转速为一常数。因此，同步电动机具有恒定转速的特性，它的转速是不随负载转矩的变化而变化的。2．步进电动机连续运行时，为什么频率越高，电动机所能带的负载越小？Tf步进电动机的矩频特性答：由步进电动机的矩频特性（如下图）可知，步进电动机的动态转矩随脉冲频率的升高而降低。因此，步进电动机所能带的负载的能力随脉冲频率的升高而下降。3．直流测速发电机在工作时为什么转速不应超过最大线性工作转速，负载电阻不应小于最小负载电阻？答：对直流测速发电机而言，由

3、于电枢反应的影响，在一定的负载电阻RL下，转速n越高，感应电动势E越大，电枢电流Ia越大，电枢反应的去磁作用越强，励磁磁通减少的越多，实际的输出特性越弯曲，线性误差越大。因此，在精度要求高的场合，负载电阻应小于最小负载电阻，转速也不应超过最大线性工作转速，使其工作在较低的转速范围内。4.磁阻式电磁减速同步电动机有什么突出优点？答：磁阻式电磁减速同步电动机具有结构简单、制造方便、成本低，转速一般在每分钟几十转到上百转之间，功率一般也在几百瓦以下，它在要求低速和转速稳定的装置和系统中得到了广泛应用。5.什么叫稳定平衡运转状态？什么是机电传动系统稳定运行的充分必要条件？答：所谓平衡运行，是

4、指系统能匀速运行；所谓稳定运行，是指系统受到外部干扰的作用后，离开平衡位置，但在新的条件下可达到新的平衡，或是干扰消除后系统能恢复到原来的速度运行。系统稳定运行的充分必要条件是：在时，；对于恒转矩负载，稳定运行的充分必要条件是。6.什么是“自转”现象？交流伺服电动机是怎样克服这一现象的？答：对于伺服电动机的要求是控制电压一旦消失，电动机必须立即停转。而对于交流伺服电动机而言，一旦转动以后，再取消控制电压，仅励磁电压单相供电，则它将继续转动，这就是“自转”现象。解决“自转”的办法就是使转子导条具有较大的电阻，一般把伺服电动机的转子电阻设计得很大，这就可使电动机在失去控制信号，即成单相运

5、行时，电磁转矩的方向总是与转子的转向相反，是一个制动转矩。制动转矩的存在，可使转子迅速停止转动，从而消除“自转现象。7.步进电动机的驱动电路主要有哪几种？各有什么优点？答：步进电动机的驱动电路主要有单电压恒流功放电路、高低压功率放大器、调频调压功放电路等。单电压恒流功放电路是将单电压基本功放电路的外接电阻用恒流源代替，与单电压基本功放电路相比，功耗大为降低，提高了电源的效率。高低压功放电路是分别采用高压和低压两种电源电压的功放电路，对绕组的电流比单电压功放电路的波形好，高频特性好，电源效率也高。高低压功放电路还具有功耗低、高频工作时有较大的转动力矩。调频调压功放电路一般把步进电动机的

6、工作频率分成几个段，每段的工作电压不同，同时使用调频调压的方法。电源电压随工作频率的升高而升高，随工作频率的降低而降低，以保持步进电动机的转矩基本不变。8.步进电动机步距角细分的方法有哪些？答：步距角细分主要是在控制电路上采取一定的措施，把步进电动机的每一步分的细一些，既可以用硬件来实现这种分配，也可以由微机通过软件来进行。步进电动机步距角细分的方法有可有（1）采用细分驱动电路，如采用逻辑电路实现的细分驱动电路、集成化的环形分配器构成的细分驱动电路；（2）微机控制的步距角细分：设计一个软件的位移分配器，用微机进行控制实现步距角细分。三、分析题1.有台拖动空气压缩机的鼠笼式异步电动机，

7、，启动电流IST=5.5IN，起动转矩TST=1.6TN，运行条件要求起动转矩必须大于（0.9～1.0）TN，电网允许电动机的启动电流不得超过3.5IN，试分析应选用哪种起动方法。分析：（1）按题意起动转矩的相对值应保证为（2）起动电流的相对值应保证为由教材表2-1鼠笼式异步电动机几种常用起动方法的比较可知，只有当自耦变压器降压比为0.8时，才可以满足KT>0.56和KI≤0.64的条件，故选用自耦变压器降压起动方法，变压器的降压比为0.82.分析图T-2