山东大学《运动控制基础试卷2》20春考核辅导答案

《运动控制基础》模拟题2
选择填空
1、直流电机绕组内部电势为     ；电刷外部电压为    。
B 、直流 、A交流。
2、某直流电动机采用弱磁调速（
）,若带恒转矩负载，且
，其电枢电流为     ；若带恒功率负载
,其电枢电流为    。
A、
；B、
；C、
。
3、与空载相比，直流电动机负载后电机气隙内的磁场    。
A、波形不变，磁场削弱；B、波形不变，磁场增强；
C、波形畸变，磁场增强；D、波形畸变且磁场削弱。
4、一般情况下，他励直流电动机减小励磁电流，转子转速     。
A、不变；B、升高；C、降低。
5、同步电动机欠励运行时，从电网吸收    性质的无功功率。
    A、感性   B、阻性   C、容性
6、串励直流电动机轻载运行时，会发生      现象。
    A、电枢反应；   B、转速低；   C、飞车。
7、某三相变压器，SN=630kVA，Y，d联接，U1N/U2N=35kV/6.3kV，一次侧和二次侧的额定电流为      。      
A、I1N=6A，I2N=33.3A；         B、I1N=10.39A，I2N=33.3A；
C、I1N=6A，I2N=57.73A；        D、I1N=10.39A，I2N=57.73A；
8、变压器带容性负载，则负载越大二次侧端电压      。
A、不变；B、越低；C、越高；D、上述三种情况均可发生。
9、单相变压器绕组内的感应电势在相位上      。
A、滞后于主磁通90(； B、超前于主磁通90(；
C、滞后于主磁通180(；D、超前于主磁通180(。
10、三相异步电动机采用Y－△起动，若直接起动电流为15A，直接起动转矩为60N·m，则降压起动电流为    ，起动转矩为    。
    A、8.66A；     B、5A；         C、20 N·m；    D、60 N·m。
11、三相异步电动机采用变极调速，Y－YY属于    调速方式，△－YY属于    调速方式。
    A、恒转矩；B、恒功率；C、非恒转矩也非恒功率。
12、对于异步电动机，随负载变化而变化的损耗有    。
A、定子铜耗、转子铜耗、杂散损耗；   B、定子铜耗、铁耗、杂散损耗；
   C、铁耗、杂散损耗、机械损耗；       D、铁耗、机械损耗。
简答题
1、简述三相异步电动机三相基波合成磁势的性质？
2、现有一台并励直流发电机不能发电（建压）,试说明原因。
3、电力拖动系统中的直流电动机是否允许直接起动？为什么？三相异步电动机允许直接起动吗？
4、三相异步电动机采用变频调速方案，当在基频以下调速时，为什么在改变定子频率的同时必须改变定子电压的大小？
参考答案：
1、 简述异步电机三相基波合成磁势的性质？
答：
    三相基波合成磁势为一旋转磁势，其幅值是单相脉振磁势1.5倍；
    合成磁势的转速为即同步速，即
；
    三相基波合成磁势的幅值位置始终与电流为最大值时的相绕组轴线重合；
    三相基波合成磁势的旋转方向取决于三相绕组中通以的三相电流的相序，改变电流相序则改变转向。
2、 现有一台并励直流发电机不能发电（建压）,试说明原因。
答：不同时满足以下三个条件：
（1）电机主磁路无剩磁；
（2）励磁回路与电枢回路接线配合不正确；
（3）励磁回路总电阻大于临界电阻。
3、 电力拖动系统中的直流电动机是否允许直接起动？为什么？三相异步电动机允许直接起动吗？
答：不允许直接起动。
    刚开始起动时，n=0，
，这时电枢电流为：
很大，一般为额定电流的10~20倍，危害：
（1）电机过热和换向困难，损坏电机。
（2）大中容量电机会产生很大的冲击电流，对电网有冲击，影响接在同一电网的其他电器设备的正常运行。
三相异步电动机当
时，可以直接起动。
4、 三相异步电动机采用变频调速方案，当在基频以下调速时，为什么在改变定子频率的同时必须改变定子电压的大小？
答：由三相异步电机定子电压方程可知：
，为了确保变频调速中电机的主磁通不变，定子电压和频率必须协调控制，亦即变频的同时必须调压。

计算题
1、一台他励直流电动机的数据为：
,
，
，
，
，电动机拖动位能性恒转矩负载
，忽略空载损耗，试求：
（1）电动机以转速600转/分吊起负载（
），求这时串接在电枢电路内的电阻值。
（2）用哪几种方法可使负载（
）以600转/分的转速下放，求每种方法中电枢电路内的串接电阻值。
（3）在600转/分时吊起负载（
），忽将电枢反接，并使电枢电流不超过
，电枢回路应串多大的电阻，最后稳定下放的速度为多少？
2、一台三相，四极Y接的隐极式同步电动机，


，
，同步电抗
，忽略定子绕组电阻。当这台电动机额定运行时，试求：
      （1）每相空载电势
；  　　　　　  （2）　功率角
；
      （3）电磁转矩
；      　 3、已知一台三相异步电动机，数据如下：
，
，
，
，定子绕组为Y接法，额定运行时
，
，机械损耗
，忽略杂散损耗，计算在额定负载时的
       （1）转差率                   （2）转子铜耗
（3）电磁转矩和输出转矩       （4）效率

（5）定子电流参考答案：
1、
解：(1)





（2）可以有两种方法使重物以600r/min下放
能耗制动时：



  倒拉反接时：

  

注：不可以采用电压反接制动方法，因为最后稳定转速
。
       （3）
  


  

2、  　 解：（1）每相空载电势
：


（2）功率角
：
已知
     

   
     
      




(3) 电磁转矩
：

3、
解：
（1）由电机的额定转速可以推出，电机为6极电机，同步速为1000r/min，所以额定负载时的转差率为

（2）由异步机的功率流程可知


额定状态下，忽略杂散损耗
考虑到：
    得

则，



（3）电磁转矩：

输出转矩：

（4）总损耗：

效率：
（5）由

则定子电流