1、電機與運動控制系統(tǒng)課程模擬試卷（二）考試時間：90分鐘一、填空題（每空1分，共30分）1、在電力拖動系統(tǒng)中拖動生產機械運行的電動機，根據(jù)供電系統(tǒng)的不同可以分為 電動機和 電動機兩大類；根據(jù)轉速特性，后者又可分為同步電動機和 電動機兩種；后者根據(jù)轉子繞組的結構形式可分為 電動機和 電動機。答案：直流、交流、異步（或感應）、鼠籠式、繞線式2、直流發(fā)電機的額定功率是指 功率，而直流電動機的額定功率是指功率。答案：電、機械3、右圖為某三相感應電動機的 人 為特性圖，在Un, U'i, U，U”'i,中最大， 最小，對應的機械特性起動轉矩最大，對 于負載轉矩Tl來說，A點電流比B點電流。

2、 答案：降低定子端電壓、Un、 U”'i、Un、大4、一臺三相異步電動機，額定轉速是 970r/min,若電源頻率是50Hz,電動機 的極對數(shù)是,同步轉速為,額定轉差率為 ;極對數(shù) 為4的同步電動機通以60Hz的交流電，其轉速是 。答案：3、1000r/min、0.03、900r/min5、常見的負載轉矩特性有, 和單軸電力拖動系統(tǒng)的運動方程是答案：包轉矩負載特性、包功率負載特性、通風機類負載特性(或泵類負載特性)、T-Tz=Jd /dt(或 T-Tz=GD2/375?dn/dt)6、變壓器除了可以變電壓，還可以 變 ,變 。答案：電流、阻抗7、 同步電動機的運行方式有 、和 三種。答

3、案：電動機、發(fā)電機、補償機(調相機)8、單閉環(huán)調速系統(tǒng)由 、和部分組成。答案：電壓給定、控制器、可控直流電源、直流電動機、測速發(fā)電機二、計算題(共30分)1、(12分)某直流他勵電動機額定數(shù)據(jù)如下：PN=22kW,U n=220V , nN =1500r/min, In = 115A,電樞回路總電阻 Ra=0.1Q,忽略空載轉矩T。,電動 機帶額定負如運行時，要余把轉速降到1200r/min,計算：(1)采用電樞用電阻調速需用入的電阻值；(2)采用降低電源電壓調速需把電源電壓降到多少；(3)若要把轉速升高到1600r/min,要把磁通降低到原來的多少倍？答案及解析:(1 ) CE NUn hR

4、anN220 115 0.115000.139則由用電阻機械特性nUnCE NIN(Ra R )CE N得 R (Un CE Nn)/INRa (220 0.139 1200)/115 0.1 0.362 分(2)由降壓機械特性n - LR-1分CE N CE N得：UCE Nn INRa 0.139 1200 115 0.1 178.3(V) 2 分(3)由弱磁機械特性n U 顯Ra1分CECE知CeUn INRa,ce nUn iNRanN_ CeN CE NnN15000.937516002、(18分)某起重機吊鉤由一臺三相繞線式感應電動機拖動,法，電動機額定數(shù)據(jù)為:208V, I2N

5、= 76A,PN=20kW, Un=380V,定轉子繞組都Y接nN = 960r/min, E2n =m = 2。升降某重物Tl=0.72Tn,忽略To0計算:即要把磁通減弱到原來的0.9375倍。在固有機械特性上運行時轉子轉速；轉子回路每相用入電阻 Ra=0.88時轉子轉速;轉速為-430時轉子回路申入的電阻 R =?答案與解析:（1分）g n nNSNn1該電動機固有機械特性的臨界轉差率：Sm Sn( m 7 m2 1) 0.1493 (1分)額定轉矩Tn 9550 PN 198.96NmnN（1分）(1)轉速為n,轉差率為s時，根據(jù)電動機的機械特性實用表達式2 mTnSSmSmS（1分）

6、有 0.72Tn2 2TnS 0.1493 '（2分）（2分）所以轉速為n r sn1 972.2r/min（1分）(2)轉子每相電阻R2SN E2N31 2 N0.0632（1分）0.1493 S解彳3s=0.0278和0.8016 （不合理,舍去）轉子每相用電阻Ra= 0.88后，設轉速為nA,轉差率為sa,則顯R2S分)即有SasR2RaR20.4149 ,（1分）（1分）那么 nA n1 SAn1 585.1r/min（3）轉速為-430r/min 時，轉差率 SB n2 1000 （ 433） 1.43（1 分）n11000設轉子每相用入電阻值為，則& &（1

7、分）SR2即有 Rb （SB 1渴 3,247（1 分）S三、簡答題（共40分）1、在調速系統(tǒng)中常用的串聯(lián)校正環(huán)節(jié)調節(jié)器有哪幾種？其功能是什么？ （10分） 答案：在調速系統(tǒng)中常常采用串聯(lián)校正，校正環(huán)節(jié)常用比例微分（ PD）比例積分（PI） 比例積分微分（PID）三類調節(jié)器功能：由PD調節(jié)器構成的超前校正，可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度，并獲得足夠的快 速性，但穩(wěn)態(tài)精度可能受到影響；由 PI調節(jié)器構成的滯后校正，可以保證穩(wěn)態(tài) 精度，卻是以對快速性的限制來換取系統(tǒng)穩(wěn)定的；用 PID調節(jié)器實現(xiàn)的滯后一 超前校正則兼有二者的優(yōu)點，可以全面提高系統(tǒng)的控制性能，但具體實現(xiàn)與調試 要復雜一些。2、換向器由什么組成？

8、換向器在直流電機中起什么作用 ？（5分）答案：換向器有圓弧形的沿圓周排列一周的換向片組成，每兩個換向片之間 都是絕緣的。直流發(fā)電機中，隨著電樞鐵心的旋轉，單個導體中的感應電動勢和感應電流 方向是交變的，只有通過換向片和電刷配合才能對外電路輸出方向不變的直流電 動勢和電流，換向器起整流的作用。直流電動機中，如果單個導體中的電流方向始終不變，隨著電樞鐵心的旋轉， 導體上的電磁力矩方向是交變的，只有通過換向片和電刷配合才能得到方向不變 的電磁轉矩，換向器起逆變的作用。3、什么是變壓器的慣例？畫出單相變壓器負載運行時的慣例。（10分）答案：變壓器運行時，各電磁量都是交變的，為了研究清楚他們之間的相位關系， 必須先規(guī)定好各量的正方向。選取正方向有一定的習慣，稱為慣例（2分）。如右圖所示。（8分）（其中U1和|1的方向各1分，m的方向1分，E1和E1的方向1分，E2和E2的方向1分，、I2和U2的方向各1分）m4、簡述直流發(fā)電機的工作原理。（10分）答案：直流發(fā)電機的工作原理：將直流發(fā)電機的軸與原動機連接， 電刷兩端接電 氣負載。在原動機的帶動下，發(fā)電機軸旋轉，轉子上的電樞繞組切割主磁場中的 磁力線而產生感應電動勢 Ea,但Ea是交變的電動勢，通過換向片和電刷的整流 作用成為電路兩端的直流電壓 U,加在負載的閉合回