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1、电气传动技术及应用复习题一、 填空（每空1分，共20分）1交流异步电动机常用的调速方法有 变极对数、变转差率、变频 。p752三相线绕式异步电动机的启动方法有 逐级切除启动电阻法 、 频敏变阻器启动法 。p723直流他励电动机带动恒转矩负载运行，若电枢回路串电阻，则此时电动机转速 下降 ，电动机转矩 不变 。4他励直流电动机，现正运行在正向电动状态，现采用电源反接制动停车，则应把电动机电枢电压的方向换一下即“”“极性交换 。5异步电动机采用能耗制动时，首先将定子绕组从三相电源 断开，并立即在电枢中串接一个电阻将电枢短接 通入直流电流。6在脉动磁场作用下的单相异步电动机是没有 启动 能力，所以为
2、了解决这一问题，通常采用 电容分相式或罩极式单相 异步电动机。7我国生产的重复短时工作制电动机， 工作情况通常用暂载率（或持续率）来 表征工作情况，=。标准暂载率为15% 、25% 、40%、60% 。p4428电动机在调速过程中，保持电枢电流不变情况下，输出转矩不变的调速称为 恒转矩调速，输出功率不变的调速称为 恒功率调速。在直流电动机调速方法中，调压调速是 恒转矩 调速，弱磁调速是 恒功率 调速。9在单闭环直流调速系统中，放大器采用PI调节器的系统称为 比例积分调节系统，采用P调节器的系统称为 比例 调节系统。10调速系统主要技术指标有静态指标 、动态指标。11调速系统的静态指标有 静差度
3、、调速范围、 调速的平滑性。12调速系统的动态性能指标 最大超调量 、 过渡过程时间 、 振荡次数 。p30513在单闭环直流调速系统中，若闭环和开环系统的理想空载转速一样，则闭环系统给定信号应为开环系统的给定信号 倍。14在给定电压相同时，闭环理想空载转速为开环理想空载转速1/(1+K)倍。P31015晶闸管导通之后，要恢复其阻断状态，必须把阳极正向电压 降低到一定值 或 断开或反方向 。16直流调速系统中，常采用的反馈形式有 转速负反馈 、 电动势负反馈 、 电压负反馈 、 电流正反馈 。17在开环控制系统中，控制量（输入量）对被控制量（输出量）只有 单向 的控制。18.电动机调速范围D是
4、定义为 电机在额度负载下所允许的最高转速Nmax和在保证生产机械对转速变化率要求前提下所能达到的最低转速nmin之比 ，静差率S定义为 电机由理想空载到额定负载时的转速降Nn与理想空载转速n0的比值。P30119 机电时间常数 是反映机电传动系统机械惯性的物理量，加快系统过渡过程的主要措施 减小（系统飞轮转矩）、 加大动态转矩d p47 。20直流电动机常用的调速方法有 电枢电路外串电阻 、 改变电机主磁通 、 改变电机电枢供电电压 p30 。21三相鼠笼式异步电动机的启动方法有 直接启动、电阻或电流且降压启动、自偶变压降压启动软启动器 、 降压启动.22直流他励电动机的启动方法有 电枢回路内
5、串接外加电阻启动、 降压启动 。23直流他励电动机带动恒转矩负载运行，若电源电压降低，则此时电动机转速 下降，电动机转矩 不变 。24我国生产的短时工作制电动机规定标准运行时间为10min、30min、60min、 90min。p44125我国将电动机运行方式（亦称工作制）分为三类，它们是 连续工作制、短时工作制 、 重复工作制 p438 。26改变直流电动机的 电枢电压极性 或 励磁绕组电压极性 就可改变电动机的旋转方向。P2727调压调速系统中，系统D、S、nN和nN之间的关系为 p311。28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。P9729改变交流电动机 旋转磁场
6、方向 就可改变电动机的旋转方向。30电动机调速是指 在一定负载条件下，人为地改变电动机的电路参数，以改变电动机稳定转速 p30 。31测速发电机是将 转速 信号转换 电压 信号。P11232一般双闭环调速系统由 电流调节环（内环） 、 转速调节环（外环） 组成。P32633转速电流双闭环调速系统中，从反馈结构上看，电流调节环是 内环，转速调节环为 外 环。P32634在转速电流双闭环调速系统中，由于电流调节环、转速调节环都采用 PI 调节器，所以是 无静差 调速系统。P32635晶闸管导通条件为 阳极加正向电压 、 控制极加正向电压。36在闭环控制系统中，不仅输入量与输出量之间有 正向 控制作
7、用，而且又有 反向的反馈控制作用 控制作用。P30237. 单相可控整流电路控制角a是从坐标原点 算起。38. 三相可控整流电路控制角a是从自然换相点 算起。二、 简答题（20分）1一台直流他励直流电动机PN=2.2KW、UN=110V、IN=25A、nN=1500r/min、Ra=0.4试问：nO、TN、nN为多大？ (5分) 2何谓逆变，何谓无源逆变？（5分）或何谓有源逆变？变流装置？或要使整流电路实现有源逆变条件是什么？p2743机电传动系统的稳定运行的含义是什么？（10分）如图所示，曲线1和曲线2分别为电动机和负载的机械特性，试问电动机在A点能否稳定运行？为什么？22 n n 1A1A
8、 T T (a) (b) 或多轴系统中，转矩折算原则及飞轮矩折算原则是什么？（10分）如图所示，试说明下列几种情况下，电动机各运行在什么状态（电动、制动）？是加速、减速、还是匀速运行？nnn TM TL TM TL TM TL TMTL TM=TL TM=TL(a) (b) (c)电动、加速 电动、匀速 制动、减速4. 有一台鼠笼三相异步电动机，正常运行时为接法，在额定电压UN下启动，其启动转矩TST=1.2TN，若现采用Y-换接启动，负载转矩TL=0.35TN，试问电动机能否启动？为什么？ 或现采用40%、60%、80%三个抽头的自耦变压器降压起动，试问应选用哪个抽头？（5分） 5.交流异步
9、电动机（或直流电动机）常用的电气制动方式有那些？若电动机运行在制动状态下，其主要特征是什么？ （5分）直流他励电动机制动状态时，电机发出的转矩与转速n方向相反，电动机工作在发电机运行状态，电机吸收或消耗机械能，并将其转化为电能反馈回电网或消耗在电枢电路的电阻中。6.试述变频调速时，采用脉宽调制变频器的工作原理（10分）或生产机械典型的负载机械特性有哪种？画出它们的机械特性曲线。三、分析题（20分）一台直流他励电动机拖动一台卷扬机构，在电动机拖动重物匀速上升时，将电枢电路突然短接并串入电阻，（或采用电源反接制动，倒拉反接制动）试利用机械特性从机电过程上说明，从系统开始短接到达到新的稳定平衡状态之
10、间，电动机经历了几种运行状态？最后在什么状态下建立系统新的稳定平衡点？（10分）（1）短接并串入电阻为能耗制动电动机在电动状态运行时，若将电枢电路突然短接并串入电阻，（或采用电源反接制动，倒拉反接制动），便得到能耗制动状态。制动时，由于机械（2）电流反接制动36（3）倒拉制动P362.一台直流他励电动机拖动一台卷扬机构，现正在匀速上升，欲使重物匀速下降可采用那些方法实现？若下放速度低于额定转速，应采用什么方法？若要高于理想空载转速下放，又应采用什么方法？试从机械特性曲线来加以说明。欲使重物匀速下降可采用反馈制动，倒拉反接制动、电源反接制动、能耗制动若下放速度低于额定转速，可采用倒拉反接制动36
11、 若下放理想转矩：则用反馈制动。43.某调速系统如图所示（或如P312图11-13,图11-9、图11-10、图11-11所示），试分析这是何种调速系统？有哪些反馈?负载变化时，系统调整过程。（10分）-+MBRaUkUbUfV- R +UIaUbo+_-Ug图中所示为单闭环调速系统，是典型的晶闸管直流电动机有静差调速系统。有转速负反馈，电流截止负反馈。负载变化时，系统调整过程如下：直流电动机有晶闸管可控整流器经过平波电抗器 L供电。整流电压Ud 由控制角 来改变。触发器的输入控制电压为Uk 。而放大器的输入信号为U ， 为给定电压Ug 与速度反馈信号Uf 的差值。 当负载增加时，Ia 加大，
12、电动机转速下降，测速电机电压下降，导致反馈电压Uf下降，但 Ug不变，于是偏差信号增加，U上升，放大器输出Uk上升，它使晶闸管整流器的控制角减小，整流电压上升，电动机转速又回到原来转速附近。 电流截止负反馈环节正常时不起作用，应该截止。在过流时起作用，使电机转速降低直到停止运转，从而防止电枢电流过大而烧坏电动机。具体过程如下：电流截止放反馈信号有串联在回路中的电阻 R上取出，电流正常时，二极管V不导通，电流截止负反馈环节不起作用，当主回路电流增加时，致使时，二极管V导通，电流截止负反馈信号经过二极管与比较电压Ub比较后，送到放大器，其极性与Ug相反，经过放大后控制，使增大，输出电压Ud减小，电
13、机转速下降。若电流一直增加，则电机继续降速最后到零。起到了限流作用。四、计算题（26分）一台直流他励电动机其额定数据如下：PN=2.2KW，UN=110V，nN=1500r/min，hN=0.8，Ra=0.4W，试求：1）固有机械特性曲线 2）当TL=0.8TN时，电枢电压降到80V则电机转速为多少？ 3）若启动电流不超过2IN，求启动电阻为多少？ 解：1）2）当TL=0.8TN，电枢电压降到80V时：方法一：因为：，所以方法二：3) 或试求：1）固有机械特性曲线。 同上2）电枢附加电阻R=2、TL=TN时电机转速为多少？3）若启动电流不超过3IN，启动时电枢电压应为多大？ 2.一台三相异步电动机，其技术数据如下：PN=3KW、UN=220/380V、连接方法/Y，IN=12.8/7.2A、nN=960r/min、hN=0.83、COSjN=0.75、l
