机电传动控制5套期末试题及答案.doc

《机电传动控制》试卷 A

适用专业：机制 考试日期：

考试时间： 120 分钟 考试形式：闭卷 试卷总分： 100 分

一、填空（每空 1 分）：

1. 直流电动机的调速方法有 ____ __ ， 和 。

2．一台三相异步电动机的额定转速为 980r/min，则其极数为 ，同步转速

为 ，起动时转差率为 ，额定转差率为 。

3．鼠笼型异步电动机的减压起动方法有 、 、

和 。

4. 通电延时的时间继电器有两种延时动作的触头。即 ，符号

为 ；和 符号为 。

5. 电气控制系统中常设的保护环节有 、

和 、 。

6. F-40M 型 PLC 的内部等效继电器有 、 、

、 和 几种。

二、简答题。（每小题 5 分）

1．交流电器的线圈能否串联使用？为什么？

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．简述直流电动机能耗制动的方法。

4．当三相交流异步电动机在额定负载下运行时，由于某种原因，电源电压降

低了 30%，问此时通入电动机定子绕组的电流是增大还是减少？为什么？

5. 试说明下图几种情况下， 系统的运行状态是加速？减速？还是匀速？ （图中

箭头方向为转矩的实际方向） 。

TL

T
T

M
M
n
n
n
n
n
TL
TMTM
TL
TL
TL
TM

TM=TL
TM<TL
TM>TL
TM>TL
TM=TL


a b c d e

三、计算题（每题 12 分）：

1. 一台 UN=220V，I N=136.5A，Ra=0.22Ω的他励直流电动机。

1）如直接起动，起动电流 I St 是多少？

2）若要求起动电流是额定电流的两倍，采用电枢回路串电阻起动，

应串多大的电阻？采用降低电源电压起动，电压应降至多少？
号

2. 一台交流三相鼠笼式异步电动机，其额定数据为：
N
学
P =10kW ，

N
N

N

n =1460r/min，U
=380 V，△接法， η =0.868，cos φ =0.88； 试求： 1）

额定输入电功率； 2）额定电流； 3）输出的额定转矩； 4）采用 Y-△换

接启动时的启动转矩。

名
四、设计题：

姓
1.
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：

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。 （本题 15 分）

级
2.
试用 F— 40M 型 PLC 设计一台小于 10KW 的三相鼠笼式异步电
班
动机正反转的控制程序，要求： （本题 12 分）

业

1）绘出电动机主电路（应有必要的保护
） 2）绘出 PLC 的安装接线
专
图

3）绘出 PLC 的梯形图
4）写出 PLC 的指令程序

系

院

《机电传动控制》

试卷 B

适用专业：机制 考试日期：

考试时间： 120 分钟 考试形式：闭卷 试卷总分： 100 分

一、填空（每空 2 分）：

1.直流电动机的启动方法有 和 。

2.三相鼠笼式异步电动机常用的调速方法有 和 。

3.电磁接触器由 、 、 和 几个主要部分

组成。

4.通电延时的时间继电器有两种延时动作的触头。即 ，符号

为 ；和 符号为 。

5.可编程控制器（ PLC ）硬件的核心部分是 ，存储器用来存放

和 ，它分为 和 两大部分。

二、简答题（回答要点，并作简明扼要解释） 。（每小题 5 分）

1.对电动机的启动有哪些主要要求？

2.何谓恒转矩调速和恒功率调速？

3.三相异步电动机带动一恒转矩负载运行时，若电源电压下降 10%，此时电

动机的转矩会否变化？为什么？

4.试写出机电传动系统稳定运行的必要充分条件？

5.继电器—接触器控制系统中的基本控制方法有哪几种？

三、计算题（每题 8 分）：

1.一台他励直流电动机的技术数据如下： PN =6.5KW ，UN=220V， IN=34.4A， nN =1500r/min，Ra=0.242Ω，试计算出此电动机的如下特性： 1）固有机械特性；

2）电枢附加电阻分别为 3Ω 和 5Ω 时的人为机械特性。 3）电枢电压为 UN /2


时的人为机械特性。

2.一台四极的三相异步电动机， 电源频率为 f 1=50HZ，额定转速 nN=1440r/min，

转子电阻 R2 =0.02Ω，转子感抗 X20=0.08 Ω ，转子电动势 E20=20V，试求： 1）电

动机的同步转速 n0 ；2）电动机启动时的转子电流 I 2st ； 3）电动机在额定转速

时的转子电动势的频率 f 2N； 4）电动机在额定转速时的转子电流 I 2N。

四、设计题：

1.设计一条自动运输线的继电——接触器控制电路，由两台鼠笼式异步电动

机拖动， 1M 拖动皮带运输机， 2M 拖动卸料机，要求：（本题 15 分。）

1）1M 先启动，经一段时间后 2M 才允许启动；

2）2M 停止后，才允许 1M 停止。

2.试用 F—40M 型 PLC 设计一台小于 10KW 的三相鼠笼式异步电动机正反转

的控制程序，要求：（本题 10 分）

1）绘出主电路 2）绘出 PLC 的实际接线图

3）绘出 PLC 的梯形图 4）写出 PLC 的指令程序

：
号
序

线
：
号
学

： 订

名
姓

：
级 装
班
业
专

：
系
院
《机电传动控制》试卷 C

适用专业： 考试日期：

考试时间： 120 分钟 考试形式：闭卷 试卷总分： 100 分

一、填空（每空 1 分共 15 分）：

1.直流电动机的常用调速方法有 __ __ 、 和 。

2 电气控制系统中常设的保护环节有 、 、

和 。

3．通电延时的时间继电器有两种延时动作的触头。即 ，符号

为 ；和 符号为 。

4. 生产机械的典型机械特性有 ________________、 _____________、

_______________、和 _____________等几种。

二、简答题（每小题 5 分共 30 分）

1．如右图示，曲线 1 和 2

分别是电动机和负载的
n

n

1
机械特性，试问：电动机
1

能否在二者交点稳定运行？
2

2
为什么？

T
T

2. 交流电器的线圈能否串联使用？为什么？

3．对电动机的启动有哪些主要要求？

4．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？

5. 三相鼠笼式电动机在运行中电源断了一根线未及时发现会导致什么后果？

6．画出晶闸管的图形符号并标注各个极的名称，写出选用时依据的技术参数。


1. 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＝0.2 Ω，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 Ia N; 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。

2. 一台三相鼠笼式异步电动机， 其铭牌数据为 PN ＝5.5KW ，△接法，nN＝ 1460 r/min ，UN ＝ 380V，η ＝0.88,cos Φ =0.9 ， Tst/ T N ＝ 1.2 ，试求： 1）额定输入电功率； 2）额定转差率； 3）额定电流； 4）额定转矩； 5）采用 Y －△启动时的启动转矩。

四、 设计题：

1.试设计一个工作台前进 -后退的控制线路，工作台由一台小功率电动机 M 拖

动，行程开关 1ST 和 2ST 分别装在工作台的原位和终点。要求： （本题 20 分）

1）按下启动按钮，工作台能自动实现前进 -后退 -原位停止一个工作循环；

2）工作台在前进中可以人为地使它立即后退到原位； 。

3）电动机要有相应的保护。

2. 试用 FX2 型 PLC 设计一台异步电动机串电阻降压启动的控制电路和程序，

电动机并有短路保护和长期过载保护。

要求：

1）绘出电动机的主电路 2）绘出 PLC 的实际接线图

3）绘出 PLC 的梯形图 4）写出 PLC 的指令程序

三、 计算题 (每题 10 分共 20 分)

考试卷（ D）

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 级 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 19 32 6 10 6 15 12 100

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 19 分）

1．生产机械的典型机械特性有 (
)、(
)、 (
)和 (
)等几种。

2．直流电动机的调速方法有 (
)、 (
)和(
)。

3.
断电延时的时间继电器有两种延时动作的触头。即

(
)，符号为
(
)和 (
)符号为 ( )。

4.
实现多地点控制一台电动机启动停止时，应把启动按钮（
）连接，
停止按钮（
）连接。

5．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（
）。
6.
电气控制系统中常设的保护环节有 (
)、(
)、(
)和(
)等几种。

二、简答题（每题 4 分，共 32 分）

3．如右图示，曲线 1 和 2

n

n

分别是电动机和负载的

1

机械特性，试问：电动机

1

能否在二者交点稳定运行？

2

2

为什么？

T

T

a

b

4．三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？

3．三相异步电动机什么情况下可以直接起动？如果不能直接起动，可以采用的降压起动方法有哪几种？

4. 交流电器的线圈能否串联使用？为什么？


5. 对电动机的启动有哪些主要要求？

6．三相交流电动机 能耗制动和反接制动各有什么特点？

7. 画出晶闸管的图形符号并标注各个极的名称，写出选用时依据的技术参数。

8． 晶闸管的触发电路主要由哪几部分子电路构成？

三、 一台他励直流电动机的技术数据如下： PN=2.2KW，UN=220V， I N=12.4A，

nN=1500r/min ， Ra=1.7Ω，试计算出此电动机的如下特性： 1）固有机械特性；

2）电枢附加电阻为 5Ω 时的人为机械特性。 3）励磁电压 Uf 为 0.8UfN 时的人为机械特性。（6 分）

四、一台三相鼠笼式异步电动机，其铭牌数据为 PN ＝5.5KW ，△接法， nN＝

1460 r/min ，UN＝380V，η＝ 0.88,cos Φ=0.9 ，Tst/ T N＝ 1.2 ，试求： 1）额定输入电功率； 2）额定转差率； 3）额定电流； 4）额定转矩； 5）采用 Y －△启动时的启动转矩。（10 分）

五、一台 7.5KW 的三相鼠笼式电动机，额定电压为 380V，额定电流为 15A，

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。（ 6 分）

六、 某车床有主轴电动机 M1 和油泵电动机 M2 ，要求油泵电动机在主轴电动机之前起动并在主轴电动机之后停止，试设计主电路和控制电路，要求两台电动机均有相应的保护。。（15 分）

七、 试设计一台三相鼠笼式异步电动机串电阻降压启动的 F— 40M 型 PLC 控

制电路和程序，要求：（ 12 分）

1）绘出电动机主电路（有必要的保护 ） 2）绘出 PLC 的安装接线图

3）绘出 PLC 的梯形图 4）写出 PLC 的指令程序

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
，
U
N ＝Uf ＝ 220V， nN ＝
=5.5KW

1500r/min， η＝ 0.8, 电枢回路电阻 Ra＝ 0.2 Ω，励磁回路电阻 Rf＝ 110Ω，试求： 1）额定励磁功率 Pf ；2）额定转矩 T N ；3）额定电枢电流 Ia N; 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）

X410 M100

M100
X411

X412

Y430

X400
T450
Y430

Y431

M110
X404 X405
C460
X406

M110

X402

X407
T452

K85

MCR
M100
T452

X403

Y432

图 1 图 2