东大21年1月考试《交流电机控制技术Ⅱ》考核作业[答案]

东大21年1月考试《交流电机控制技术Ⅱ》考核作业[答案]满分答案

东 北 大 学 继 续 教 育 学 院
机械设计基础IX 试 卷（作业考核 线上2）  A  卷（共    5    页）
总分 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
得分         
一、判断题（每题1分，共15分）
(    ) 1. 由于虚约束在计算机构自由度时应将其去掉，故设计机构时应尽量避免出现虚约束。
(    ) 2. 平面四杆机构中，压力角越小，传动角越大，机构的传动性能越好，效率越高。
(    ) 3. 基圆是凸轮实际廓线上到凸轮回转中心距离最小为半径的圆。
(    ) 4. 两个斜齿圆柱齿轮只要法面模数相等、法面压力角相等，则不论二者的分度圆螺旋角是否相等均能正确啮合。
(    ) 5. 螺纹连接需要防松是因为连接螺纹不符合自锁条件 。
(    ) 6. 平键的截面尺寸是按照所在轴的直径选择的，如强度校核不合格，则应加大轴的直径以便加大键的截面尺寸。
(    ) 7. 链传动为啮合传动，所以其与齿轮传动一样，理论上瞬时角速度之比为常数。
(    ) 8. 由于带工作时存在弹性滑动，从动带轮的实际圆周速度小于主动带轮的圆周速度。
(    ) 9. 齿面弯曲强度计算中，许用应力应选两齿轮中较小的许用弯曲应力。
(    ) 10. 变位蜗杆传动中，是对蜗杆进行变位，而蜗轮不变位。
(    ) 11. 滚动轴承中公称接触角越大，轴承承受轴向载荷的能力越小。
(    ) 12. 联轴器和离合器的主要作用是补偿两被联接轴的不同心或热膨胀。
(    ) 13. 紧螺栓连接在按拉伸强度计算时，将拉伸载荷增加到原来的1.3倍，这是考虑螺纹应力集中的影响。
(    ) 14. 带传动由于工作中存在打滑，造成转速比不能保持准确。
(    ) 15. 既传递转矩又承受弯矩的轴是传动轴。




二、计算题（10分）
计算图示机构的自由度，指出存在的复合铰链、局部自由度或虚约束判断该机构是否具有确定的运动，说明理由。




三、计算题（10分）
在图示的轮系中，已知 ，又齿轮1，3，4，6同轴线，且均为标准齿轮传动。若已知齿轮1的转速 ，试求齿轮6的转速。











四、计算题（10分）
图示为单个普通螺栓连接，当螺栓的预紧力为  时，试写出被连接件
所能承受的横向力  的表达式，并说明式中各符号的意义。
    

五、计算题（20分）
图示为轴系由一对30208滚动轴承支承。已知：轴向外载荷 ，径向载荷分别为 ， ， 。冲击载荷系数 ，工作温度为100℃。轴承数据为 ， ， ，派生轴向力 。 时， ， ； 时， ， 。试求该轴承寿命L10h。















六、分析题（20分）
图示为蜗杆——斜齿圆柱齿轮传动。已知蜗杆主动，螺旋方向为右旋，大齿轮转向如图所示。
  试求：（1）各轴的转向；
（2）为使Ⅱ轴上两轮的轴向力抵消一部分时齿轮3、4的螺旋线方向；
（3）蜗轮2和齿轮3所受各分力方向。

  



















七、结构题（15分）
图示为某轴系结构上需要安装的零部件，有带轮、齿轮、滚动轴承。为保证这些零部件在轴上得到正确的轴向固定和周向固定，请根据要求设计出该阶梯轴结构，并画上所需的附加零件（齿轮用油润滑，轴承用脂润滑）






东 北 大 学 继 续 教 育 学 院
交流电机控制技术II 试 卷（作业考核 线上2）  A  卷
（共    6    页）
总分 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
得分         
一、判断题（20分）正确用√表示，错误用X表示，请将判断结果填入各题的（）中：
1. 间接变频装置的中间直流环节采用大电感滤波的属于电压源变频装置。（   ）
2. 恒磁通变频调速协调控制原则是U/f为常数（    ）
3. 异步电动机矢量控制中，MT坐标系的电磁量是直流量。（     ）
4. 在矢量控制中以转子a轴为参考轴的坐标系是dq坐标系。（    ）
5. 在SPWM的正弦参考信号中加入3次谐波后，可以拓宽线性控制范围（    ）
6. 交-交变频器的最大输出频率是50Hz。（   ）
7. 规则采样法的采样区间是等宽的（      ）
8. 串联二极管的电流型逆变器换流中的尖峰电压与负载漏抗有关（    ）
9. 在选择逆变器的开关器件时，可以不考虑元件承受反压的时间。（   ）
10. 交直交变频器是直接变频器。（   ）
11.按照VT1~VT6顺序导通逆变器主开关为三相异步电动机提供变频电源，ABC三相的下桥臂开关编号分别是VT2、VT3、VT6。（    ）
12.变频调速时，在基频以下通常采用恒磁通变频调速，其协调控制原则为U/f等于常数。（    ）
13.恒功率变频调速，其协调控制原则为 U/  等于常数。（    ）
14.基频以下调速时为了维持最大转矩恒定，在频率较低时应适当提高转子电压。（    ）
15.变频器按变换的环节分为交—交变频器和交—直—交变频器。（    ）
16.变频器按直流环节储能元件不同分为电流型变频器和电压型变频器。（    ）
17.矢量控制理论中涉及的三个主要坐标系分别是ABC 、 αβ  和  MT  ；其中ABC和αβ是静止坐标系。（    ）
18.通过坐标变换将定子电流分解为两个相互独立的量，其中为 磁场分量；  为转矩分量，可以实现解耦控制。（    ）
19.在矢量控制理论中将三相坐标系下的三个时间变量写成 形式的空间矢量,是以任意x 轴为参考轴的空间矢量表达式。（    ）
20.三相坐标系下，空间矢量 是以转子a 轴为参考轴的空间矢量表达式。（    ）

二、选择题（20分）请将正确答案填入各题的（）中：

1.  变频技术中智能功率模块的英文缩写是（    ）
A．PIC   B. IPM C. SPWM    D. GTR
2．基频以下变频调速时为了维持最大转矩恒定，在较低频率时应适当提高（     ）。
A.定子电流       B.定子电压     C. 电源频率   D. 电机转速
3. 由D触发器构建的环形分配器，如果在任意时刻都有三个Q端输出1，则可得到宽（     ）的六路脉冲输出。
A.120°  B. 180°  C. 150°  D. 不确定
4. 对变频器调速系统的调试工作应遵循先（    ）的一般规律。
A、先空载、后轻载、再重载       B、先轻载、后空载、再重载    
C、先重载、后轻载、再空载      D、先轻载、后重载、再空载
5. 180°导电型的三相桥式逆变电路的换流是在（     ）之间进行的。
A. 相邻相的上桥臂或者下桥臂   B. 相邻相的上下桥臂  
C. 同一相的上下桥臂           D. 不确定桥臂
6. 电流型变频器带异步电动机在电动状态下运行时，变频器的逆变器处于（    ）状态。
A. 空载    B.逆变      C.截止     D.无法确定
7.变频调速系统控制单元通过（    ）得到控制脉冲的高低电平。
A. 锁相环    B. 比较器 C. 函数发生器  D. 极性鉴别器
8. 磁场轨迹法采用相邻电压矢量作为辅助矢量，在主矢量u(561)转换为主矢量u(612)以前，采用（   ）作为辅助矢量。
A. u (612)    B. u (123)   C. u (561)  D. u (456)
9. 交交变频器工作时，正、反两组变流器交替工作。如果输出电压电流相位差大于90°，说明电动机工作在（      ）状态。
A. 电动    B. 制动    C.空载   D.额定
10. 在变频调速中，若在额定频率以上调时，当频率上调时，电压 （     ）。
A、上调        B、下降      C、不变        D、不一定

三 、作图题（30分）
1. 标出下图中的异步调制区间和分级同步调制区间，并标明恒转矩调速和恒功率调速区间。（7分）







2.画出180°导电型三相逆变器输出电压波形（设负载Y接，以中性点O为电位参考点）。（7分）






3. 电流型逆变器变频调速系统为异步电动机供电，在电动状态下运行。试定性画出逆变器入口处电压ud波形。（7分）





















4.根据单相全桥单极性控制信号定性画出输出电压uo电流io的波形图。（提示：负载功率因数0.8）（9分）






















四 、分析判断（20分）
   1. 异步电动机SPWM变频调速系统原理框图如下，根据其控制原理将给定序号填入对应的单元。（如：给定积分器填数字7）（10分）


①绝对值运算器； ②三角波发生器； ③比较器；④压控振荡器；⑤三相正弦波发生器；⑥函数发生器；⑦给定积分器；⑧极性鉴别器；⑨倍频器； ⑩输出电路。










2. 按运算电路矩阵公式，画出矢量回转器VD的运算电路框图。

（10分）









五、简述题（10分）
1. 什么是PWM技术？（5分）
















2. 从直流滤波环节、输出电压波形、输出电流波形3个方面，比较电压型变频器和电流型变频器的区别。（5分）

东大21年1月考试《交流电机控制技术Ⅱ》考核作业[答案]历年参考题目如下：