《机电传动控制》复习题2011（含部分答案）
2-1正误判断：动力传递系统中，低速轴转矩大，而高速轴转矩小。
因为p= tω,p不变ω越小t越大，ω越大t 越小）
2-2说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。
答：拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。 静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
2-3试列出以下几种情况下（见题图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）
tmtltmtl
ntm-tl>0说明系统处于加速tm-tl<0 说明系统处于减速。
tmtltmtl
tm > tltm > tl
系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速。
tmtltmtl
tm= tltm= tl
系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速。
2-4反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别，各有什么特点？
答： 反抗转矩的方向与运动方向相反，方向发生改变时，负载转矩的方向也会随着改变，因而他总是阻碍运动的。位能转矩的作用方向恒定，与运动方向无关，它在某方向阻碍运动，而在相反方向便促使运动。
3-1正误判断：相比交流电动机，直流电动机有良好的启动性能和调速性能。
3-3正误判断：直流电机既可以作电动机用，也可作发电机用。
3-4正误判断：直流电机中，定子上的线圈为励磁绕组，转子上的线圈为电枢绕组。
3-5 直流发电机按励磁方法可分为他励 、 并励 、 串励 、 复励和永磁式发电机。
3-6 画出直流他励发电机的空载特性曲线（e-if）和外特性曲线（u-i）。
3-7 说明并励发电机电压建立的三个条件。为什么电动势最终会趋于稳定而不会无限增大？
答：1.要有剩磁；(产生一个小的起始励磁电流，磁场才能加强。
)；2.励磁电流产生的磁场方向和剩磁方向相同；不能太大（e=ifrf与e=f(if)有交点，才能同时满足磁化和电路两方面条件）。
由于磁饱和，最终趋于稳定， 所以电动势最终会趋于稳定而不会无限增大。
3-8直流电动机按励磁方法可分为他励 、 并励 、 串励 、 复励四类。
3-9 作如下改变时，分别画出直流他励电动机的人为机械特性（n-t曲线），并说明其变化特点：
电枢回路中串接附加电阻时（rad=0及rad1＜rad2＜rad3）；
改变电枢电压时（un＞u1＞u2＞u3）；
改变磁通时（фn＞ф1＞ф2＞ф3）。
3-10 为什么直流他励电动机启动前必须先加励磁电流，在运转过程中决不允许励磁电路断开或励磁电流为零。
答：从改变磁通ф的人为机械特性可以看出，当磁通ф过分削弱，如负载不变，电流将大大增加，产生电机严重过载（t=ktфia）；当ф=0，电机转速n将趋于无穷大，产生“飞车”，机械强度不允许。所以，启动电机前必须先加励磁电流，运转中不允许励磁电路断开！
3-11正误判断：串励电动机决不允许空载运行。
3-12正误判断：当允许启动电流一定时，串励电动机的启动转矩较他励电动机要大，所以内燃机的启动电机多采用串励电动机。
3-13正误判断：改变电源正负极可改变串励电动机的旋转方向。
3-14正误判断：直流发动机的e与ia的方向相同，而直流电动机的e与ia的方向相反。
正误判断：直流发电机的电磁转矩t为阻转矩，直流电动机的感应电动势e为反电动势。
3-15 他励直流电动机有哪些方法进行调速？他们的特点是什么？
答：1、改变电枢电路外串电阻rad调速。特点：1）机械特性变软，稳定性差； 2）轻载时调速范围不大； 3）无级调速困难；4）电阻上消耗大量电能。
2、改变电动机电枢供电电压u调速。特点：1）连续平滑调速，在un以下调速； 2）机械特性硬度不变； 3）调速时电流不变，转矩不变，恒转矩调速；4）利用降压启动电机，而不用其他设备。
3、改变电动机主磁通φ。特点：1）只能在n0以上进无级调速；2）机械特性变软，调速范围不大；3）恒功率调速（p=uia），通常同调压调速配合使用（n0以下用调压，n0以上用调磁通的方法）。
3-16 他励直流电动机的制动方法有反馈制动 、 反接制动 、 能耗制动 。
3-17为什么直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？
答：直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成，是因为要防止电涡流对电能的损耗。
3-18并励直流发电机正转时可以自励，反转时能否自励？
答：不能，因为反转起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩磁场方向相反，这样磁场被消除，所以不能自励。
3-19一台他励直流电动机所拖动的负载转矩 tl=常数，当电枢电压附加电阻改变时，能否改变其运行其运行状态下电枢电流的大小？为什么？这时拖动系统中那些要发生变化？
答：t=ktφia u=e+iara
当电枢电压或电枢附加电阻改变时，电枢电流大小不变，转速n与电动机的电动势都发生改变。
3-20一台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势e＝e1，如负载转矩tl=常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳态值后，电枢反电势将如何变化？是大于、小于还是等于e1?
解：两个已知条件，一个是负载转矩tl＝常数；一个是从一个稳态到另一个稳态(而不涉及瞬态过程)，电枢反电势是稳态值。
注意：从不能判断e是如何变化的。
3-21一台直流发电机，其部分铭牌数据如下：pn=180kw, u n=230v,n n=1450r/min,ηn=89.5%，试求：
①该发电机的额定电流；
②电流保持为额定值而电压下降为100v时，原动机的输出功率（设此时η=ηn）
解： pn=unin
180kw=230*in
in=782.6a
该发电机的额定电流为782.6a
p= in100/ηn
p=87.4kw
3-22已知某他励直流电动机的铭牌数据如下：pn=7.5kw, u n=220v, nn=1500r/min, ηn=88.5%, 试求该电机的额定电流和转矩。
解： pn=uninηn
7500w=220v*in*0.885
in=38.5a
tn=9.55pn/nn
=47.75nm
3-23为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？限制启动电流的方法有哪两种？
答：电动机在未启动前n=0，e=0，而ra很小，由于ist=un/ra ，所以将电动机直接接入电网并施加额定电压时，启动电流将很大，一般情况下能达到额定电流的10-20倍。
限制启动电流常用两种方法：1）降压启动； 2）在电枢电路中串接外加（多段）电阻启动，之后逐步切除。
3-24他励直流电动机直接启动过程中有哪些要求？如何实现？
答：他励直流电动机直接启动过程中的要求是：1、启动电流不要过大，以免换向刷产生火花、绕组损坏；2、不要有过大的转矩，以免产生冲击损坏机械传动部件。
可以通过两种方法来实现电动机的启动：一是降压启动，二是在电枢回路内串接外加电阻启动rst。（ist=un/ra+rst）
3-25直流他励电动机启动时，为什么一定要先把励磁电流加上？若忘了先合励磁绕阻的电源开关就把电枢电源接通，这是会产生什么现象（试从tl=0 和tl=tn两种情况加以分析）？当电动机运行在额定转速下，若突然将励磁绕阻断开，此时又将出现什么情况？
答：直流他励电动机主磁极是依靠外电源来产生磁场的，启动时，如果if=0，则磁通ф很小，n0=u/keф,理论上电动机转速将趋近于无限大，引起飞车，这是结构强度所不允许的，所以一定要先把励磁电流加上。
如果忘了先合励磁绕阻的电源开关就把电枢电源接通，tl=0时理论上电动机转速将趋近于无限大，引起飞车， tl=tn时将使电动机电流大大增加而严重过载。（故常设失磁保护措施）
3-26直流串励电动机能否空载运行？ 为什么？ 改变电源极性可否改变其转向？
答：串励电动机决不能空载运行，因为这时电动机转速极高，所产生的离心力足以将绕组元件甩到槽外，非常危险。
串励电动机也可以反转运行，但不能用改变电源极性的方法，因这时电枢电流ia与磁通φ同时反向，使电磁转矩t依然保持原来方向，则电动机不可能反转。改变转向的方法是：改变电枢或励磁绕组的接线极性。
3-27一台直流他励电动机，其额定数据如下：pn=2.2kw,un=uf=110v,nn=1500r/min, ηn=0.
8,ra=0.4ω, rf=82.7ω 。
试求：额定电枢电流ian
机电传动控制A卷复习
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