第6卷 三相异步电动机控制（B卷） 山东省（春季高考）《电气控制线路安装与检修》（高教版·第4版） 单元过关卷

山东省（春季高考）电气技术类 《电气控制线路安装与检修》（高教版·第4版） 三相异步电动机控制（B卷） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 三相异步电动机控制线路中，接触器自锁触点的主要作用是（ ） A. 保持主触点持续吸合 B. 限制电动机启动电流 C. 改变电动机旋转方向 D. 检测电动机绕组温度 【答案】A 【解析】接触器线圈得电后，其辅助常开触点闭合并与启动按钮并联，使线圈在松开启动按钮后仍保持得电，从而实现电动机连续运行。 2. 三相异步电动机采用按钮控制正、反转时，正转接触器和反转接触器之间设置互锁的主要目的是（ ） A. 防止两个接触器同时吸合 B. 提高电动机运行转速 C. 降低电动机额定电压 D. 延长按钮触点使用寿命 【答案】A 【解析】正转接触器和反转接触器同时吸合会使电源相间发生短路，设置机械互锁或电气互锁可避免两者同时接通，保证控制线路安全。 3. 三相异步电动机直接起动的优点是（ ） A. 起动设备简单 B. 起动转矩大 C. 对电网冲击小 D. 起动电流小 【答案】A 【解析】直接起动设备简单，但起动电流大，对电网冲击大，起动转矩相对额定转矩不是特别突出优势，所以选A。 4. 三相异步电动机星形—三角形降压启动控制中，电动机正常运行时绕组应接成（ ） A. 星形连接 B. 三角形连接 C. 单相串联连接 D. 两相并联连接 【答案】B 【解析】星形—三角形启动时，电动机先接成星形以降低启动电压和启动电流，经过规定延时后切换为三角形连接运行。 5. 三相异步电动机控制线路中，热继电器主要用于（ ） A. 电动机长期过载保护 B. 电动机短路保护 C. 电动机失压启动保护 D. 电动机正反转切换 【答案】A 【解析】热继电器利用电流产生的热效应动作，主要对电动机长期过载进行保护。短路保护通常由熔断器或断路器承担，热继电器不能替代短路保护装置。 6. 在点动控制电路中，通过改变什么元件的电阻来调节电路的频率（ ） A. 电容 B. 电感 C. 晶体管 D. 振荡器 【答案】无正确选项（题干需修订） 【解析】点动控制电路的功能是通过按钮控制接触器，使电动机按下按钮时运行、松开按钮时停止，通常不涉及调节电路频率。电路频率一般由电源频率或专用振荡、变频电路决定，不能笼统地表述为通过改变电感的电阻来调节。因此，按现有题干和选项无法确定正确答案，题干及选项应根据实际考查内容重新编写。 7. 在点动控制电路中，通过改变什么元件的电阻来控制电路的增益（ ） A. 电容 B. 电感 C. 晶体管 D. 开关 【答案】无正确选项（题干需修订） 【解析】点动控制电路主要用于实现电动机的点动运行，不以调节电路增益为基本功能。电路增益的调节取决于具体电路结构，可能与晶体管的偏置、跨导或外围反馈电阻等参数有关，不能直接表述为改变晶体管的电阻。因此，按现有题干和选项无法确定正确答案，题干及选项应根据实际电路重新编写。 8. 长动控制电路实现自锁的关键元件是（ ） A. 熔断器 B. 热继电器 C. 接触器常开辅助触点 D. 停止按钮常闭触点 【答案】C 【解析】接触器常开辅助触点并联在启动按钮两端，形成自锁回路。 9. 接触器双重联锁正反转控制电路中，若联锁触点接线错误，可能导致控制信号无法正常传递的现象是（ ） A. 电动机无法停止 B. 电动机无法启动 C. 控制信号失效 D. 电机速度异常 【答案】C 【解析】双重联锁正反转控制电路中，联锁触点用于限制正、反转接触器不能同时吸合，并保证控制信号按规定传递。若联锁触点接线错误，可能使控制信号无法正常传递，导致接触器不能按要求吸合或释放，表现为控制信号失效。因此选C。 10. 三相异步电动机采用Y - Δ降压起动时，起动电流降为直接起动时的（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】Y-Δ降压起动时，电动机每相绕组所承受的电压为直接起动时的1/√3。对于同一电动机，绕组电流也降为直接起动时的1/√3；而线电流在Y接法时等于绕组电流，在Δ接法时为绕组电流的√3倍。因此，Y-Δ起动的线电流与直接Δ起动线电流之比为(1/√3)×(1/√3)=1/3。所以选A。 11. 三相绕线转子异步电动机的转子绕组串联电阻起动时，随着转速的上升，应该如何调整电阻（ ） A. 增大电阻 B. 减小电阻 C. 保持不变 D. 先增大后减小 【答案】B 【解析】随着转速的上升，为了保持合适的转矩和电流，应该逐渐减小转子绕组串联的电阻。 12. 自动 Y -△降压起动控制线路中，若接触器 KMY 的主触点熔焊，可能会导致（ ） A. 电动机无法起动 B. 电动机只能星形运行 C. 电源短路 D. 电动机过载 【答案】C 【解析】若接触器 KMY 的主触点熔焊，在切换到三角形运行时，KMY 的主触点无法断开，会造成电源短路，因为此时 KMY 和 KM△的主触点都接通，将电源直接短路，所以选 C。 13. 在所示Y-Δ降压起动控制电路中，若KM2为△接触器，则KM2主触头闭合时负载状态为（ ） A. 带载启动 B. 空载切换 C. 全压运行 D. 停止状态 【答案】C（前提：KM2为△接触器） 【解析】在Y-Δ降压起动控制电路中，若题目规定KM2为△接触器，则KM2主触头闭合表示电动机绕组已接成△形并接入全压电源，电动机处于全压运行状态。因此选C。若KM2在具体电路中承担其他功能，则应以该电路图的接线定义为准。 14. Y-Δ降压起动控制电路中，时间继电器的延时时间通常如何设置（ ） A. 固定不变 B. 根据电动机的额定电流调整 C. 根据电动机的额定功率调整 D. 根据电动机的启动特性调整 【答案】D 【解析】时间继电器的延时时间应根据电动机的启动特性进行调整，以确保电动机能够平稳启动并切换到正常运行状态。 15. 在安装顺序启动控制电路时，操作步骤正确的是（ ） A. 连接执行器后再安装继电器 B. 安装按钮开关后再连接电源线 C. 连接电源线后再设计电路图 D. 进行电路图设计后按步骤安装元器件 【答案】D 【解析】选项D。正确的操作步骤是先设计电路图，然后按照设计逐步安装元器件。 16. 三相异步电动机采用反接制动时，为减小制动冲击并防止电动机反向启动，控制线路应在电动机转速接近零时（ ） A. 及时切断反接制动电源 B. 继续增加制动电压 C. 立即接通正转接触器 D. 取消电动机过载保护 【答案】A 【解析】反接制动通过改变电动机旋转磁场方向产生制动力矩。电动机转速接近零时若不及时切断制动电源，可能使电动机反向启动，因此应采用速度继电器或其他控制方式及时切断反接制动电源。 17. 在反接制动控制线路中，速度继电器的作用是（ ） A. 控制制动电流大小 B. 检测电动机转速并控制反接电源切断 C. 改变电动机转向 D. 保护电动机过载 【答案】B 【解析】速度继电器检测电动机转速，当转速下降到接近零时，触点动作切断反接电源，防止电动机反向旋转。 18. ______用于动合触点的并联。（ ） A. ORI B. OR C. SET D. RST 【答案】B 【解析】OR： 或指令，用于动合触点的并联。 19. 在安装变频器正反转控制电路时，为什么需要确保电路的接地良好（ ） A. 避免电机过载 B. 提高电路效率 C. 防止静电积聚 D. 保障操作人员安全 【答案】D 【解析】保障操作人员安全。良好的电路接地能够提高操作人员的安全保障。 20. 变频器控制电路中，采用磁链与转矩解耦方式控制电机转矩通常使用哪种技术（ ） A. PID控制 B. 矢量控制 C. 直接转矩控制 D. 反馈控制 【答案】B 【解析】采用磁链与转矩解耦控制时，需要分别调节励磁分量和转矩分量，从而实现对电动机磁链和转矩的独立、精确控制，这种技术称为矢量控制。因此选B。 二、简答题（本大题共1小题，每题3分，共3分） 21. 什么叫自锁控制？试分析如图所示的控制电路能否实现自锁控制？若不能，会出现什么现象？ 【答案】1.利用接触器自身常开辅助触头而使线圈保持通电的效果称为自锁控制。图（b）按下按钮S将出现短路现象：图（c）、（d）只能实现点动控制。 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 22. 某三相异步电动机额定电压为 380 V，定子绕组按三角形连接运行。采用星形—三角形降压起动时，已知直接三角形起动的起动线电流为 72 A，起动转矩为 150 N·m，负载起动所需转矩为 45 N·m。求：（1）电动机星形连接起动时的起动线电流；（2）电动机星形连接起动时的起动转矩；（3）判断该电动机采用星形—三角形起动能否满足负载起动要求。 【答案】（1）星形连接起动时的起动线电流为 24 A。（2）星形连接起动时的起动转矩为 50 N·m。（3）可以满足负载起动要求，起动转矩裕量为 5 N·m。 【解析】星形起动时绕组相电压降为三角形直接起动的1/√3，线路电流和起动转矩均约为原来的1/3。故IY=72/3=24 A，TY=150/3=50 N·m；因50−45=5 N·m>0，能满足负载起动要求。 23. 一台四极三相异步电动机由变频器供电，额定频率为 50 Hz，额定运行时转差率为 4%。变频器将输出频率调至 35 Hz，并假定调速过程中转差率保持 4%不变。求：（1）电动机在 50 Hz 时的同步转速和实际转速；（2）电动机在 35 Hz 时的同步转速和实际转速；（3）调频后实际转速比额定频率运行时降低了多少转每分，降低百分比是多少。 【答案】（1）50 Hz 时，同步转速为 ，实际转速为 。（2）35 Hz 时，同步转速为 ，实际转速为 。（3）实际转速降低 ，降低百分比为 30%。 【解析】同步转速ns=120f/p，实际转速n=ns(1−s)。50 Hz时ns=1500 r/min、n=1440 r/min；35 Hz时ns=1050 r/min、n=1008 r/min。降速量为1440−1008=432 r/min，降幅为432/1440=30%。 24. 某双速三相异步电动机采用变极调速，电源频率为 50 Hz。高速挡为四极，转差率为 3%；低速挡为八极，转差率为 5%。求：（1）高速挡的同步转速和实际转速；（2）低速挡的同步转速和实际转速；（3）电动机由高速挡切换至低速挡后，实际转速降低多少转每分，高速挡实际转速约为低速挡的多少倍。 【答案】（1）高速挡同步转速为 ，实际转速为 。（2）低速挡同步转速为 ，实际转速为 。（3）实际转速降低 ，高速挡实际转速约为低速挡的 2.04 倍。 【解析】按ns=120f/p、n=ns(1−s)计算。四极高速挡：ns=1500 r/min，n=1455 r/min；八极低速挡：ns=750 r/min，n=712.5 r/min。切换后降速742.5 r/min，转速比1455/712.5≈2.04。 四、综合应用题（本大题共5小题，共19分） 25.（3分）某工厂为一台额定功率为 15 kW、额定电压为 380 V、功率因数为 0.82、效率为 90%的三相异步电动机安装星—三角降压起动控制线路。电动机铭牌接法为 380 V 时三角形连接，直接起动电流约为额定电流的 6.5 倍。（1）计算电动机的额定电流，以及采用星形连接起动时的线路起动电流。（2）比较星形起动与三角形直接起动时的线路电流和起动转矩。（3）说明该控制线路中主接触器、星形接触器和三角形接触器之间应采取的联锁措施及基本转换过程。 【答案】（1）额定电流：\[IN=\frac{PN}{\sqrt{3}UN\cos\varphiη}=\frac{15000}{1.732\times380\times0.82\times0.90}\approx30.88 A\]直接起动电流：\[IΔ起=6.5IN=6.5\times30.88\approx200.72 A\]星形起动时线路电流约为三角形直接起动的三分之一：\[IY起=\frac{200.72}{3}\approx66.91 A\]（2）星形起动线路电流约为三角形直接起动时的三分之一，起动转矩也约为三角形直接起动时的三分之一，因此适用于轻载或空载起动。（3）主接触器、星形接触器和三角形接触器之间应设置可靠的机械联锁和电气联锁，尤其要防止星形接触器与三角形接触器同时吸合。起动时主接触器和星形接触器先吸合，电动机起动并运行至一定转速后，星形接触器断开，经短暂延时后，三角形接触器吸合完成转换。 【解析】额定电流IN=15000/(√3×380×0.82×0.90)≈30.88 A，直接起动电流为200.72 A，星形起动约为66.91 A。星形起动电流、转矩均约为直接起动的1/3，适合轻载起动。主、星、三角接触器须电气联锁，星与三角还须机械联锁；先星形起动，延时后断星、合三角。 26.（3分）某车间采用三相异步电动机驱动带式输送机。电动机铭牌参数为：额定功率 7.5 kW，额定电压 380 V，额定转速 1450 r/min，效率 0.86，功率因数 0.82，定子绕组具有六个引出端。已知电动机直接起动电流约为额定电流的 6 倍，直接起动转矩约为额定转矩的 1.8 倍，采用星形接法起动时，起动电流和起动转矩均约为直接起动的三分之一。输送机起动时所需转矩为额定转矩的 0.4 倍，车间电源允许的起动电流不超过 40 A。（1）计算电动机的额定电流和额定转矩。（2）分别计算直接起动电流、星形接法起动电流、星形接法起动转矩，并判断采用星—三角降压起动是否满足电源和负载要求。（3）说明安装星—三角降压起动控制线路时，主接触器、星形接触器和三角形接触器之间应采取哪些联锁与保护措施。 【答案】（1）额定电流：\[IN=\frac{PN}{\sqrt{3}UNη\cos\varphi}=\frac{7500}{1.732\times380\times0.86\times0.82}\approx16.16 A\]额定转矩：\[TN=\frac{9550PN}{nN}=\frac{9550\times7.5}{1450}\approx49.31 N·m\]（2）直接起动电流：\[I直接=6IN=6\times16.16\approx96.96 A\]星形起动电流：\[IY起=96.96\div3\approx32.32 A\]已知直接起动转矩约为额定转矩的1.8倍，因此星形起动转矩：\[TY起=\frac{1.8TN}{3}=\frac{1.8\times49.31}{3}\approx29.59 N·m\]负载起动所需转矩：\[TL=0.4TN=0.4\times49.31\approx19.72 N·m\]由于32.32 A<40 A，且29.59 N·m>19.72 N·m，采用星—三角降压起动满足电源和负载要求。（3）主接触器、星形接触器和三角形接触器应设置电气联锁；星形接触器与三角形接触器还应设置机械联锁，防止两者同时吸合。采用时间继电器控制星形向三角形的自动切换，并配置熔断器或断路器、热继电器和失压保护。 【解析】IN=7500/(√3×380×0.86×0.82)≈16.16 A，TN=9550×7.5/1450≈49.31 N·m。直接起动电流96.96 A，星形起动电流32.32 A；星形起动转矩为1.8TN/3≈29.59 N·m，负载需19.72 N·m。因此满足40 A电源及负载要求。接触器应设电气、机械联锁，并配置短路、过载、失压保护。 27.（7分）分析以下电路，说明电路主要功能。 【答案】这是带断电延时的电动机启动、自动停止控制电路，功能如下： 启动：按下 SB2，KM 线圈得电，KM 主触点闭合，电动机 M 启动；同时 KM 常开触点自锁，保持 KM 通电。 延时停止：按下 SB1，KT 线圈得电，KT 开始延时；延时时间到后，KT 常开触点闭合，此时 SB1 已断开，但 KT 触点维持 KM 线圈通电的回路被切断，KM 失电，电动机停止（实现 “按下停止按钮后，延时一段时间再停机” 的功能）。 保护功能：FU1/FU2 实现短路保护，FR 实现过载保护。 28.（3分）某输送设备采用四极三相异步电动机驱动，电源频率为 50 Hz。电动机稳定运行时转速为 1440 r/min，电动机通过减速机构带动直径为 200 mm 的输送辊，减速机构传动比为 20。（1）计算电动机的同步转速、转差率、输送辊转速和输送带线速度。（2）该设备要求具备正反转功能，说明正反转控制线路中应设置的主要保护和联锁措施。（3）设备采用两地控制，分别位于装料端和卸料端，说明起动按钮、停止按钮及急停按钮在控制线路中的连接原则。 【答案】（1）同步转速：\[ns=\frac{120f}{p}=\frac{120\times50}{4}=1500 r/min\]转差率：\[s=\frac{ns-n}{ns}=\frac{1500-1440}{1500}=0.04=4\%\]输送辊转速：\[no=\frac{1440}{20}=72 r/min\]输送带线速度：\[v=\frac{π Dno}{60}=\frac{3.14\times0.20\times72}{60}\approx0.754 m/s\]（2）正转和反转接触器应设置机械联锁和电气联锁，防止同时吸合；控制线路应设置短路保护、过载保护和失压保护。反向起动前应先切断原运行方向，必要时待电动机停止后再反向起动。（3）两地起动按钮采用并联连接，任一地点均可发出起动指令；两地停止按钮采用串联连接，任一地点均可切断控制回路；急停按钮应串联在控制总回路中，并采用能够保持断开状态的按钮。 【解析】ns=120×50/4=1500 r/min，转差率s=(1500−1440)/1500=4%；辊速为1440/20=72 r/min，线速度v=π×0.20×72/60≈0.754 m/s。正反转接触器须机械、电气联锁，并设短路、过载、失压保护。两地起动按钮并联，停止及急停按钮串联。 29.（3分）某包装生产线使用变频器控制一台四极三相异步电动机。电动机额定频率为 50 Hz，额定电压为 380 V，额定转速为 1470 r/min。已知在额定工况下转差频率约为 1 Hz，变频调速时保持转差频率近似不变。输送带在 35 Hz 运行，停车时要求在 3 s 内减速至零。电动机轴及负载的等效转动惯量为 0.20 kg·，停车过程中负载释放的机械能约为 600 J。变频器直流母线电压为 540 V，配套制动电阻为 100 Ω，制动单元允许的制动电流不超过 6 A。（1）计算电动机在 35 Hz 下的同步转速、实际转速和变频器输出电压。（2）计算电动机从 35 Hz 运行状态停车时需要吸收的总制动能量及平均制动功率。（3）判断 100 Ω 制动电阻的制动电流和瞬时功率是否满足给定条件，并说明 PLC 与变频器配合控制时应采取的主要措施。 【答案】（1）四极电动机在35 Hz下的同步转速为：\[ns=\frac{120f}{p}=\frac{120\times35}{4}=1050 r/min\]。转差频率约为1 Hz，因此实际转速为：\[n=\frac{120(f-fs)}{p}=\frac{120(35-1)}{4}=1020 r/min\]。在恒定电压频率比控制下，变频器输出电压为：\[U=380\times\frac{35}{50}=266 V\]。 （2）电动机轴及负载的等效转动惯量为0.20 kg·。35 Hz运行时的角速度为：\[Ω=\frac{2π n}{60}=\frac{2π\times1020}{60}\approx106.81 rad/s\]。旋转动能为：\[Ek=\frac{1}{2}JΩ2=\frac{1}{2}\times0.20\times106.812\approx1141 J\]。加上负载释放的机械能600 J，停车过程中需要吸收的总制动能量为：\[E=Ek+600\approx1141+600=1741 J\]。3 s内的平均制动功率为：\[Pb=\frac{E}{t}=\frac{1741}{3}\approx580 W\]。 （3）按直流母线电压540 V计算，制动电阻电流为：\[Ib=\frac{Udc}{R}=\frac{540}{100}=5.4 A\]，小于制动单元允许的6 A，电流满足要求。制动电阻的理论瞬时功率为：\[PR=\frac{Udc^2}{R}=\frac{5402}{100}=2916 W\]。若制动电阻的额定短时功率不低于2916 W，且3 s内允许吸收的能量不低于1741 J，则其功率和能量满足本次制动要求；仅凭100 Ω电阻值，无法确认其实际热容量和额定短时功率，因此不能无条件判定制动电阻完全满足要求。PLC与变频器配合控制时，应向变频器提供运行、停止和频率给定信号，合理设置加减速时间，并设置过流、过压等保护；同时应避免用接触器频繁切断变频器输出端。 【解析】35 Hz时ns=120×35/4=1050 r/min，转差频率1 Hz对应30 r/min，故n=1020 r/min；恒压频比下U=380×35/50=266 V。ω≈106.81 rad/s，Ek≈1141 J，总制动能量约1741 J，平均功率约580 W。电阻电流540/100=5.4 A，未超6 A，瞬时功率2916 W；仍须核验电阻的短时功率和热容量。PLC应设置给定、加减速及过压过流保护，避免切断变频器输出。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省（春季高考）电气技术类 《电气控制线路安装与检修》（高教版·第4版） 三相异步电动机控制（B卷） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 三相异步电动机控制线路中，接触器自锁触点的主要作用是（ ） A. 保持主触点持续吸合 B. 限制电动机启动电流 C. 改变电动机旋转方向 D. 检测电动机绕组温度 2. 三相异步电动机采用按钮控制正、反转时，正转接触器和反转接触器之间设置互锁的主要目的是（ ） A. 防止两个接触器同时吸合 B. 提高电动机运行转速 C. 降低电动机额定电压 D. 延长按钮触点使用寿命 3. 三相异步电动机直接起动的优点是（ ） A. 起动设备简单 B. 起动转矩大 C. 对电网冲击小 D. 起动电流小 4. 三相异步电动机星形—三角形降压启动控制中，电动机正常运行时绕组应接成（ ） A. 星形连接 B. 三角形连接 C. 单相串联连接 D. 两相并联连接 5. 三相异步电动机控制线路中，热继电器主要用于（ ） A. 电动机长期过载保护 B. 电动机短路保护 C. 电动机失压启动保护 D. 电动机正反转切换 6. 在点动控制电路中，通过改变什么元件的电阻来调节电路的频率（ ） A. 电容 B. 电感 C. 晶体管 D. 振荡器 7. 在点动控制电路中，通过改变什么元件的电阻来控制电路的增益（ ） A. 电容 B. 电感 C. 晶体管 D. 开关 8. 长动控制电路实现自锁的关键元件是（ ） A. 熔断器 B. 热继电器 C. 接触器常开辅助触点 D. 停止按钮常闭触点 9. 接触器双重联锁正反转控制电路中，若联锁触点接线错误，可能导致控制信号无法正常传递的现象是（ ） A. 电动机无法停止 B. 电动机无法启动 C. 控制信号失效 D. 电机速度异常 10. 三相异步电动机采用Y - Δ降压起动时，起动电流降为直接起动时的（ ） A. B. C. D. 11. 三相绕线转子异步电动机的转子绕组串联电阻起动时，随着转速的上升，应该如何调整电阻（ ） A. 增大电阻 B. 减小电阻 C. 保持不变 D. 先增大后减小 12. 自动 Y -△降压起动控制线路中，若接触器 KMY 的主触点熔焊，可能会导致（ ） A. 电动机无法起动 B. 电动机只能星形运行 C. 电源短路 D. 电动机过载 13. 在所示Y-Δ降压起动控制电路中，若KM2为△接触器，则KM2主触头闭合时负载状态为（ ） A. 带载启动 B. 空载切换 C. 全压运行 D. 停止状态 14. Y-Δ降压起动控制电路中，时间继电器的延时时间通常如何设置（ ） A. 固定不变 B. 根据电动机的额定电流调整 C. 根据电动机的额定功率调整 D. 根据电动机的启动特性调整 15. 在安装顺序启动控制电路时，操作步骤正确的是（ ） A. 连接执行器后再安装继电器 B. 安装按钮开关后再连接电源线 C. 连接电源线后再设计电路图 D. 进行电路图设计后按步骤安装元器件 16. 三相异步电动机采用反接制动时，为减小制动冲击并防止电动机反向启动，控制线路应在电动机转速接近零时（ ） A. 及时切断反接制动电源 B. 继续增加制动电压 C. 立即接通正转接触器 D. 取消电动机过载保护 17. 在反接制动控制线路中，速度继电器的作用是（ ） A. 控制制动电流大小 B. 检测电动机转速并控制反接电源切断 C. 改变电动机转向 D. 保护电动机过载 18. ______用于动合触点的并联。（ ） A. ORI B. OR C. SET D. RST 19. 在安装变频器正反转控制电路时，为什么需要确保电路的接地良好（ ） A. 避免电机过载 B. 提高电路效率 C. 防止静电积聚 D. 保障操作人员安全 20. 变频器控制电路中，采用磁链与转矩解耦方式控制电机转矩通常使用哪种技术（ ） A. PID控制 B. 矢量控制 C. 直接转矩控制 D. 反馈控制 二、简答题（本大题共1小题，每题3分，共3分） 21. 什么叫自锁控制？试分析如图所示的控制电路能否实现自锁控制？若不能，会出现什么现象？ 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 22. 某三相异步电动机额定电压为 380 V，定子绕组按三角形连接运行。采用星形—三角形降压起动时，已知直接三角形起动的起动线电流为 72 A，起动转矩为 150 N·m，负载起动所需转矩为 45 N·m。求：（1）电动机星形连接起动时的起动线电流；（2）电动机星形连接起动时的起动转矩；（3）判断该电动机采用星形—三角形起动能否满足负载起动要求。 23. 一台四极三相异步电动机由变频器供电，额定频率为 50 Hz，额定运行时转差率为 4%。变频器将输出频率调至 35 Hz，并假定调速过程中转差率保持 4%不变。求：（1）电动机在 50 Hz 时的同步转速和实际转速；（2）电动机在 35 Hz 时的同步转速和实际转速；（3）调频后实际转速比额定频率运行时降低了多少转每分，降低百分比是多少。 24. 某双速三相异步电动机采用变极调速，电源频率为 50 Hz。高速挡为四极，转差率为 3%；低速挡为八极，转差率为 5%。求：（1）高速挡的同步转速和实际转速；（2）低速挡的同步转速和实际转速；（3）电动机由高速挡切换至低速挡后，实际转速降低多少转每分，高速挡实际转速约为低速挡的多少倍。 四、综合应用题（本大题共5小题，共19分） 25.（3分）某工厂为一台额定功率为 15 kW、额定电压为 380 V、功率因数为 0.82、效率为 90%的三相异步电动机安装星—三角降压起动控制线路。电动机铭牌接法为 380 V 时三角形连接，直接起动电流约为额定电流的 6.5 倍。（1）计算电动机的额定电流，以及采用星形连接起动时的线路起动电流。（2）比较星形起动与三角形直接起动时的线路电流和起动转矩。（3）说明该控制线路中主接触器、星形接触器和三角形接触器之间应采取的联锁措施及基本转换过程。 26.（3分）某车间采用三相异步电动机驱动带式输送机。电动机铭牌参数为：额定功率 7.5 kW，额定电压 380 V，额定转速 1450 r/min，效率 0.86，功率因数 0.82，定子绕组具有六个引出端。已知电动机直接起动电流约为额定电流的 6 倍，直接起动转矩约为额定转矩的 1.8 倍，采用星形接法起动时，起动电流和起动转矩均约为直接起动的三分之一。输送机起动时所需转矩为额定转矩的 0.4 倍，车间电源允许的起动电流不超过 40 A。（1）计算电动机的额定电流和额定转矩。（2）分别计算直接起动电流、星形接法起动电流、星形接法起动转矩，并判断采用星—三角降压起动是否满足电源和负载要求。（3）说明安装星—三角降压起动控制线路时，主接触器、星形接触器和三角形接触器之间应采取哪些联锁与保护措施。 27.（7分）分析以下电路，说明电路主要功能。 28.（3分）某输送设备采用四极三相异步电动机驱动，电源频率为 50 Hz。电动机稳定运行时转速为 1440 r/min，电动机通过减速机构带动直径为 200 mm 的输送辊，减速机构传动比为 20。（1）计算电动机的同步转速、转差率、输送辊转速和输送带线速度。（2）该设备要求具备正反转功能，说明正反转控制线路中应设置的主要保护和联锁措施。（3）设备采用两地控制，分别位于装料端和卸料端，说明起动按钮、停止按钮及急停按钮在控制线路中的连接原则。 29.（3分）某包装生产线使用变频器控制一台四极三相异步电动机。电动机额定频率为 50 Hz，额定电压为 380 V，额定转速为 1470 r/min。已知在额定工况下转差频率约为 1 Hz，变频调速时保持转差频率近似不变。输送带在 35 Hz 运行，停车时要求在 3 s 内减速至零。电动机轴及负载的等效转动惯量为 0.20 kg·，停车过程中负载释放的机械能约为 600 J。变频器直流母线电压为 540 V，配套制动电阻为 100 Ω，制动单元允许的制动电流不超过 6 A。（1）计算电动机在 35 Hz 下的同步转速、实际转速和变频器输出电压。（2）计算电动机从 35 Hz 运行状态停车时需要吸收的总制动能量及平均制动功率。（3）判断 100 Ω 制动电阻的制动电流和瞬时功率是否满足给定条件，并说明 PLC 与变频器配合控制时应采取的主要措施。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $