考试卷（E）

课程名称：机电传动控制 开课单位：工学院 考试方式：闭卷 适用班级：机制 考试日期： 考试时间：120分钟 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 签名 题分 20 30 15 15 10 10 100 得分 注意事项：1.本试卷共1页，考生必须将答案填写在答题卡上；

2.考试结束后，考生务必将试卷，答题纸和草稿纸交给监考老师。

一、填空题（每空1分，共20分）

1、直流电动机启动方法主要有 和 。

2、实现多地点控制一台电动机启停时，应把启动按钮 连接，停止按钮 连接。

3、电磁式接触器主要由 、 、 和 组成。 4、PLC的基本结构是由 、 、 等组成。 5、交流电动机的常用电气制动方法有 和 两种。

6、 晶闸管的三个极分别叫 、 、 。 7、现有一台五相反应式步进电机，转子齿数Z=60. 其驱动电源脉冲频率为2000Hz，以五相十拍方式工作，工作时电机步距角为 、转速为 ，驱动电源应配环形分配器 个、功率放大电路 套。 二、简答题（每题5分，共30分）

1、可编程序控制器(PLC)的主要功能有哪几点？

2、三相鼠笼式电动机在运行中断了一根电源线未及时发现会导致什么后果？

3、交流电动机常用的调速方法有哪几种？

4、可编程序控制器一般采用对用户程序循环扫描的工作方式，工作时分哪三个阶段？

5、单相异步电动机为什么没有启动转矩，常采用哪些方法启动？

6、一台10KW的三相鼠笼式电动机，额定电压为380V，额定电流为20A，按

要求选择电动机工作时的熔断器，交流接触器和热继电器的主要参数。 三、计算题（15分）

一台直流他励电动机，其铭牌数据为PN=5.5KW，UN＝Uf＝220V，nN＝1500r/min， η＝0.8, 电枢回路电阻Ra＝0.2Ω，励磁回路电阻Rf＝110Ω，试求：1）额定励磁功率Pf；2）额定转矩TN；3）额定电枢电流IaN; 4）额定电枢电流时的反电势Ea, 5）直接启动时的启动电流Ist。

四、设计某机床刀架进给电动机的控制线路，应满足如下的工艺要求：（15分）

按下启动按钮后，电机正转，带动刀架进给，进给到一定位置时，刀架停止，进行无进刀切削，经一段时间后刀架自动返回，回到原位又自动停止。试画出主电路和控制线路。

五、根据图1梯形图写出指令程序。（10分）

六、 图2是一台三相鼠笼式异步电动机的启动停止的控制电路，请指出其中的错误并在答题纸上画出正确的电路图。（10分）

X410M100 M100X411X412Y430X400T450Y430Y431M110X404X405C460X406M110X402X407T452K85MCRM100T452X403Y432

图1 图2

《机电传动控制》考试卷E答案

一、填空题（每空1分，共20分） 1．电枢回路串电阻启动；降压启动。 2．并联，串联。

3. 铁心；线圈；触点；灭弧罩。

4. 中央处理器CPU；存储器；输入输出接口；（编程器）。 5. 能耗制动；电源反接制动。 6. 阳极，阴极，控制极

7． 0.9°；200 转/分；一；五。 二、简答题（每题6分，共30分）

1．逻辑控制；数值运算；定时控制；计数控制；联网通信； 2. 转速下降，转矩不变，电流增大；时间长了烧毁电机。

3. 变极调速，变频调速，变转差率调速（包括串阻抗，降电压，电磁调速等）。4．读入现场数据；执行用户程序；刷新输出阶段 。

5．单相电流只能形成脉动磁场，不能形成旋转磁场，所以没有启动转矩，常采用的启动方法有电容分相和罩极式。 6．熔断器：熔芯40-50A；电压380V; 交流接触器：电压380V；电流20A； 热继电器：电压380V；额定电流20A。 三、计算：（15分）

Uf21． 1) Pf?Rf?2202110?440W 2) T9.55PN5500N?n?9.55??35N N15003) IN?PN?U?55008?220?31.25A N0.4) Ea?UN?INRa?220?31.25?0.2?213.76V

5） I220st?0.2?1100A 2.

四、设计题（15分） 1、 K M 2 FU1 SB1ST1 KMF U1 SB2 R KT K M 1 K M 2 KM1 ST2 KT KM1 KM2 F R 1 KM2 M 1 1）主电路 2）控制电路

五、指令表略（10分）

有逻辑错误每处扣2分，漏写语句一条扣2分，此两项合计最多扣6分。未写出 MC 100 扣2分，

六、（10分）

无法启动，无法停止，热保护元件标错，

《机电传动控制》考试卷C答案

一、填空：

1．改变U，改变Ф，电枢回路串电阻。

2．短路保护，长期过载保护，失压保护。失磁保护。

3. 通电延时闭合的常闭触头、通电延时断开的常开触头。 4. 恒转矩，离心通风机，直线，恒功率。 二、问答： 1．能；不能。

2. 不能。两个接触器的线圈不可能同时吸合。会烧坏线圈。

3. 有足够大的启动转矩；启动电流越小越好；启动平滑；启动设备安全可靠；启动过程功率损耗小。

4．单相电流只能形成脉动磁场，不能形成旋转磁场，所以没有启动转矩，常采用的启动方法有电容分相和罩极式。。

5．转速下降，转矩不变，电流增大；时间长了烧毁电机。 6．断态重复峰值电压，通态平均电流， 三、计算：

221． 1) Pf?UfRf?220110?440W 2) TN?9.55PNn?9.55?5500?35N N15003) IN?PN?U?5500.8?220?31.25A N04) Ea?UN?INRa?220?31.25?0.2?213.76V

5） I220st?0.2?1100A 2. （1）P55001?0.88?6.25 kW. （2）n1500?14600=1500rpm p=2 SN?1500?0.026

（3）IN?P13U?10.55A

Ncos??62503?380?0.9（4）TN?9.55PNn?9.555500?36N N1460（5）Tst?1.2TN?43N

采用Y-Δ启动时 T131.2T1st??N?3?43?14.3N

四、 设计题 1、

2、 1）主电路 2）接线图 F U 1 F U2 C O M S B 1 C O M ～ X 4 0 0 K M 2 K M 1 K M 1 S B 2 Y 4 3 0 RX 4 0 1 F R K M 2 X 4 0 2 Y 4 3 1 F R P L C 3 ～ M 4 0 0 4 0 1 4 0 2 4 3 1 43 0 4 3 0 4 5 0 K 5

4 5 0 4 0 1 4 0 2 4 3 1

4 3 1 《机电传动控制》考试卷D卷答案

一. 填空：（15分）

1．恒转矩型；离心通风机型；直线型；恒功率型。 2．改变U，改变Ф，电枢回路串电阻。

3. 断电延时闭合的常闭触头、断电延时断开的常开触头。

4. 并联；串联。 5. 0.9°；200 转/分；6.短路保护，长期过载保护，零压保护，零励磁保护。

二．1．能、 不能。

2. 以单相运行，如未能及时发现会使电机转速下降，转矩不变，电流增大；时间长了烧毁电机。

3. 当电动机额定功率相对于供电电源容量而言很小时，起动电流大就不致影响供电系统上其他负载。可以通过判断公式： Ist/IN≤3/4+Ps/(4PN)来确定电动机能否直接启动。 其中 Ist为电动机全压起动电流，IN为电动机额定电流， Ps为电源容量， PN为电动机额定功率

降压起动的方法包括：定子绕组串电阻（或电抗）；自耦变压器；星-三角；绕线转子串电阻。

4．不能。因为两个电磁机构的衔铁不可能同时动作，衔铁先吸合的，其吸引线圈电感就增大，感抗大线圈端电压就大；而衔铁未吸合的另一个吸引线圈感抗小，压降就降低，吸力就小，因此，其铁心可能吸不上，这样两线圈的等效阻抗减小，电流增大，时间长了可能将两个线圈烧毁。

5．主要有：启动转矩大，电流小，平滑，安全可靠，简单方便，功耗小。

6．能耗制动的特点是制动电流较小，能量损耗少，制动准确，但需要直流电源，制动速度较慢，所以适用于要求平稳制动的场合。

反接制动的优点是制动能力强，制动时间短；缺点是能量损耗大，制动冲击力大，制动准确度差。

7．晶闸管的主要参数有：

① 额定电压U.

② 额定通态平均电流 (额定正向平均电流)IT.

③ 维持电流IH:在规定的环境温度和控制极断路时,维持元件导通的最小电流. 8．同步电路；移相电路；脉冲形成电路；功率放大电路。 三．（10分） 由uN?ke?nN?IaRa

可求得K220?12.4?1.7e??1500?0.133 Kt??9.55ke??9.55?0.133?1.266 1)?n?uk??RaK2?T?220.133?1.70.133?1.266T?1654?10.01T

eekt?02) Rad?5?时

n?1654?1.7?50.133?1.266T?1654?39.79T

3)n?u

0.8k?RaK?220?1.7T?2067?15.8Te?eKt?20.8?0.1330.82?0.168四、（10分） （1）P55001?0.88?6.25 kW.

（2）n1500?14600=1500rpm p=2 SN?1500?0.026

（3）I1N?P3UNcos??62503?380?0.9?10.55A

（4）TN?9.55PN?9.555500n?36N

N1460（5）T1.2T 采用Y-Δ启动时T11st?N?43Nst?3?1.2TN?3?43?14.3N五、（6分）熔断器： 熔芯20-30A；电压380V;

交流接触器： 电流20A；电压380V； 热继电器： 额定电流15A。电压380V； 六、（15分）

七（12分） 1）主电路 2）接线图 F U 1 F U2 S B O M1 CC O M ～ KX 0 00 M 2 K M 1 K M 1 S B 2 Y 0 00 R X 00 1

F R K M 2 X 0 0 2 Y0 0 1 F R P L C 3 ～ M 4 0 00 X 0 01 X 0 02 Y 0 01 Y0 00 Y0 00 T 0 K 5 T 0 X 0 01 X 0 02 Y 0 01 Y 0 01