第2頁，共5頁《電機與電氣控制技術》班級學號姓名第1頁，共5頁題號一二三四五六七八九十總分得分得分評卷人一、簡答題（每題5分，共30分）1．變壓器出廠時需要做何實驗，實驗的目的是什么?2．一般情況下直流電機能否直接啟動？為什么？3.何為電機的制動運行？直流電機有哪幾種制動方式？4．何為步進電機的步進角？對于三相雙三拍的步進電機的步進角是多少？5．單相異步電機是否有自啟動功能？為什么？6．簡述三相交流電機的調速方式及其特點。得分評卷人二、計算題(50分)1．根據下圖所示的繞組聯結圖畫出向量圖并確定出聯結組別。（10分）（a）（b）2．如圖所示是一電源變壓器，一次繞組匝數為550匝，接電源220V，它有兩個二次繞組，一個電壓為36V，負載功率為36W，另一個電壓為12V，負載功率為24W，不計空載電流，求：（8分）二次側兩個繞組的匝數；一次繞組的電流；變壓器的容量至少應為多少？3．已知一臺直流電動機銘牌數據如下：額定功率，額定電壓，額定轉速，額定效率，求該電動機的額定電流和額定輸出轉矩。(6分)4．一臺他勵直流發電機的額定數據為：，，電樞回路總電阻，空載損耗。試求額定負載下的電磁功率、電磁轉矩及效率。（12分）5．一臺三相異步電動機，額定功率，電網頻率50Hz，額定電壓380V，額定效率，額定功率因素，額定轉速1470r/min，過載系數，啟動系數。試求：（14分）（1）同步轉速；（2）極對數；（3）額定電流；（4）額定負載時的轉差率。（5）求額定轉矩，最大轉矩，啟動轉矩。得分評卷人三、綜合題（20分）如下圖所示，由控制器、步進電機及其驅動器組成步進電機的驅動電路。步進電機驅動器，有16種步數（細分數）可選，細分數由驅動器上的撥位開關的第1、2、3、4位設定；此型號驅動器有16檔輸出電流可選，由驅動器上的撥位開關的SW7、SW8、SW9、SW10位設定。（1）假設用某步進電機驅動加工某零件，該電機的工作電流為3.1A，步進電機旋轉一周發5000個脈沖，則驅動器上的撥位開關第1、2、3、4位如何設定？撥位開關SW7、SW8、SW9、SW10又如何設定？（8分）（2）若該步進電機由PLC驅動，PLC的Y0輸出端給步進電機提供工作脈沖，Y1輸出端控制電機正反轉運行，請選擇合適的PLC輸出類型，并正確繪制PLC、驅動器及步進電動機的連接線。（12分）《機電設備驅動系統組建與調試》一、簡答題（每題5分，共30分）1．變壓器在出廠時需要做的實驗有：空載實驗和短路實驗。空載實驗的目的為了確定變壓器的變比和勵磁參數；短路試驗為了測定變壓器的短路阻抗。2．一般情況下直流電機不可以直接啟動，因為啟動的瞬間轉速為0，所以電機電樞電動勢為0，電機所有的電壓全部加載電樞繞組上，因為電樞繞組阻抗很小，電樞電流會非常大，可能燒壞電機。3.電機運行時如果電機轉速和電機扭矩相反即為電機的制動運行。直流電機的制動方式有：能耗制動、反接制動、倒拉反轉制動、回饋制動。4.步進電機沒改變一次通電狀態，轉子所轉過的角度成為步進角。對于三相雙三拍的步進電機的步進角30度。5.單相異步電機有自啟動功能，因為其定子繞組分為主繞組和輔助繞組，可以產生旋轉磁場。6.三相交流電機的調速方法主要有：變頻調速（機械特性好，可無級調速，一般用于調低轉速，適用于各類負載），變極對數調速（適用于可變極對數三相電機，不通用），變轉差率調速（鼠籠式采用將電壓調速，適用于風機、泵類負載；繞線式電機采用）。二、計算題(50分)1.（10分）解：（a）聯結組標號為Y，y8。（2分）（b），聯結組標號為Y，d5。（2分）向量如下（每個圖3分）（b）2．（8分）解：（1）N21=N1U21/U1=550×36÷220=90匝（1分）N22=N1U22/U1=550×12÷220=30匝（1分）（2）I21=P21/U21=36÷36=1A（1分）I22=P22/U22=24÷12=2A（1分）I1=I21U21/U1+I22U22/U1=1×36÷220+2×12÷220=0.27A（2分）（3）電阻性負載且不計空載電流：SN=I1U1=0.27×220=60VA（2分）3．（6分）解：電動機輸出額定轉矩等于其輸出功率除以其機械角速度：（2分）（2分）（2分）4．（12分）解：電機額定電流，即額定電樞電流為（2分）額定負載時的電樞電動勢為（2分）額定負載時的電磁功率為（1分）電磁轉矩為（2分）銅損耗為（1分）總損耗為（2分）效率為（2分）5.（14分）解：極對數（2分）同步轉速（2分）額定電流（2分）（2分）（2分）（2分）（2分）三、綜合題（20分）（1）撥位開關第1、2、3、4位依次設定為1011；