机电传动控制复习提纲:

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机电传动控制复习提纲:

1.从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和静态的工作状态。

2.一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载?

3.反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别,各有什么特点?

4.如何判断系统的稳定平衡点

5.机电时间常数的物理意义是什么?它有那些表示形式?各种表示式各说明

了哪些关系?

6.加快机电传动系统的过渡过程一般采用哪些方法?

7.为什么大惯量电动机反而比小惯量电动机更为人们所采用?

8.有一台四极三相异步电动机,电源电压的频率为50H Z,满载时电动机的转

差率为0.02求电动机的同步转速、转子转速和转子电流频率。

9.将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调,此电动机是否会反

转?为什么?

10.当三相异步电动机的负载增加时,为什么定子电流会随转子电流的增加而增

加?

11.三相异步电动机正在运行时,转子突然被卡住,这时电动机的电流会如何变

化?对电动机有何影响?

12.三相异步电动机断了一根电源线后,为什么不能启动?而在运行时断了一

线,为什么仍能继续转动?这两种情况对电动机将产生什么影响?

13.三相异步电动机在相同电源电压下,满载和空载启动时,启动电流是否相

同?启动转矩是否相同?

14.线绕式异步电动机采用转子串电阻启动时,所串电阻愈大,启动转矩是否也

愈大?

15.异步电动机有哪几种调速方法?各种调速方法有何优缺点?

16.异步电动机有哪几种制动状态?各有何特点?

17.为什么直流力矩电动机要做成扁平圆盘状结构?

18.交流接触器与直流接触器有何区别?

19.过电流继电器与热继电器有何区别?各有什么用途?

20.PLC由哪几个主要部分组成?各部分的作用是什么?

21.将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调,此电动机是否会反

转?为什么?

22.直线电动机较之旋转电动机有哪些优缺点。

23. 步进电机的细分控制原理?

24. 何谓开环控制系统?何谓闭环系统?两者各有什么优缺点?

25. 1Z2-61型并励电动机,P n =10kW,U=220V ,I n =53.8A,n n =1500r/min,R a =0.3Ω,最

大励磁功率P fm =260W 。试求:(1)直接启动时启动电流为额定电枢电流的几倍;(2)启动电流限制在额定电枢电流2倍时的启动电阻值。

26. 一台并励电动机,额定功率kW P N 2.2=,额定电压V U N 220=,额定电流

A I N 2.12=,最大励磁功率W P fN 2.68=。试求:(1)最大励磁电流fN I ; (2)额定运行时的电枢电流aN I ;

27. 要求三台电动机1M 、2M 、3M 按一定顺序启动:即1M 启动后,2M 才能启

动;2M 启动后3M 才能启动;停车时则同时停。试设计此控制线路。

28. 电动机中的短路保护、过电流保护和长期过载(热)保护有何区别?

29. 一台直流他励电动机,其额定数据为:kW P N 17=,V U N 220=,A I N 91=,

min /1500r n N =,Ω=22.0a R 。试求:(1) 直接启动时的启动电流st I ;(2) 如果要使启动电流不超过额定电流的两倍,求启动电阻为多少欧?

30. 有一台四极三相异步电动机,电源电压的频率为50HZ ,满载时电动机的转差

率为0.02求电动机的同步转速、转子转速和转子电流频率。

31. 试设计一台电动机拖动小车的控制线路。要求能正反转并能实现在A 、B 两

点间的自动往复运动。要求绘出主电路和控制电路。

32. 要求三台电动机lM 、2M 、3M 按一定顺序启动:即1M 启动后,2M 才能启动,

2M 启动后3M 才能启动;停车时则同时停。设计要求完成:绘出电动机主电路及控制线路;绘出PLC 安装接线图;绘出PLC 梯形图;试设计一个工作台前进、退回的控制线路。工作台由电动机M 拖动,行程开关1ST 、2ST 分别装在工作台的原位和终点。要求:

①能自动实现前进→后退→停止到原位; ②工作台前进到达终点后停一下再后退;

③工作台在前进中人为地立即后退到原位; ④有终端保护。

要求绘出主电路和控制电路。

33. 试用PLC 设计三相鼠笼异步电动机正、反转的控制系统。要求:

(1)绘出主电路; (2)绘出PLC 的实际接线图; (3)绘出PLC 的梯形图;

34. 试说明下图电路的功能(是什么控制电路),并分析其工作原理。

35.设计一个工作台前进——退回的控制线路。工作台有电动机M拖动,行程开

关1ST,2ST分别装在工作台的原位和终点。要求:

1、能自动实现前进——后退——停止到原位;

2、工作台前进到达终点后停一下在后退;

3、工作台在前进中可以人为地立即后退到原位;

4、有终端保护.

(完)

最新机电传动控制课后习题答案《第五版》

习题与思考题 第二章机电传动系统的动力学基础 2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩,静态转矩和动态转矩。 拖动转矩是由电动机产生用来克服负载转矩,以带动生产机械运动的。静态转矩就是由 生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和静态的工作状态。 TM-TL>0说明系统处于加速,TM-TL<0 说明系统处于减速,TM-TL=0说明系统处于稳态(即 静态)的工作状态。 2.3 试列出以下几种情况下(见题2.3图)系统的运动方程式,并说明系统的运动状态是加 速,减速,还是匀速?(图中箭头方向表示转矩的实际作用方向) TM=TL TM< TL TM-TL<0说明系统处于减速。 TM-TL<0 说明系统处于减速 T M T L T M T L T M> T L M>L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 T M T L T T L T M= T L T M= T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速 2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统?转矩折算为什么依据折算前后功率不变

的原则?转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则? 因为许多生产机械要求低转速运行,而电动机一般具有较高的额定转速。这样,电动机与生产机械之间就得装设减速机构,如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆,皮带等减速装置。所以为了列出系统运动方程,必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω2 2.5为什么低速轴转矩大,高速轴转矩小? 因为P= Tω,P不变ω越小T越大,ω越大T 越小。 2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2比高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω,T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大,转速越大GD2越小。 2.7 如图2.3(a)所示,电动机轴上的转动惯量J M=2.5kgm2, 转速n M=900r/min; 中间传动 轴的转动惯量J L=16kgm2,转速n L=60 r/min。试求折算到电动机轴上的等效专惯量。 折算到电动机轴上的等效转动惯量:j=Nm/N1=900/300=3,j1=Nm/Nl=15 J=JM+J1/j2+ JL/j12=2.5+2/9+16/225=2.79kgm2 .2.8如图2.3(b)所示,电动机转速n M=950 r/min,齿轮减速箱的传动比J1= J2=4,卷筒直径D=0.24m,滑轮的减速比J3=2,起重负荷力F=100N,电动机的费轮转距GD2M=1.05N m2, 齿轮,滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试球体胜速度v和折算到电动机轴上的静态转矩T L以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GD2z.。 ωM=3.14*2n/60=99.43 rad/s. 提升重物的轴上的角速度ω=ωM/j1j2j3=99.43/4*4*2=3.11rad/s v=ωD/2=0.24/2*3.11=0.373m/s T L=9.55FV/ηC n M=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM GD2Z=δGD M2+ GD L2/j L2 =1.25*1.05+100*0.242/322 =1.318NM2 2.9 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载? 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 2.10反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别,各有什么特点? 反抗转矩的方向与运动方向相反,,方向发生改变时,负载转矩的方向也会随着改变,因而他总是阻碍运动的.位能转矩的作用方向恒定,与运动方向无关,它在某方向阻碍运动,而在相反方向便促使运动。 2.11 在题2.11图中,曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性,试判断哪些是系统的稳定平衡点?哪些不是? 交点是系统的稳定平衡点. 交点是系统的平衡点

机电传动控制期末考试复习题

机电传动与控制 一、填空题 1、凡是自动或手动接通和断开电路,以及能实现对电路或非电对象切换、控制、保护、检测、变换、和调节目的的电气元件统称为电器。 2、电器按工作电压等级分为低压电器和高压电器。 3、低压电器是指,工作电压在交流1200V或直流在1500V以下的各种电器。 4、高压电器是指,工作电压在交流1200V或直流在1500V以上的各种电器。 5、电器按用途分为控制电器、主令电器、保护电器、配电电器和执行电器。 6、电器按工作原理分为电磁式电器和非电量控制电器。 7、电磁式电器大多主要由感测部分(电磁机构)和执行部分(触头系统)组成。 8、电磁机构是电磁式电器的感测部分,它的主要作用是将电磁能量转换为机械能量,带动触头动作,从而完成接通和分断电路。 9、电磁机构由吸引线圈、铁心和衔铁等组成。 10、常用的磁路结构分为衔铁沿棱角转动的拍合式铁心、衔铁沿轴转动的拍合式铁心、衔铁直线运动的双E型直动式铁心。 11、电磁式电器分为直流和交流两大类,都是利用电磁感应原理制成。 12、吸引线圈的作用是将电能转换成磁场能量。 13、所谓电磁铁的吸力特性,是指电磁吸力Fat随衔铁与铁心间气隙δ变化的关系曲线。 14、所谓电磁铁的反力特性,是指反作用力Fr随衔铁与铁心间气隙δ变化的关系曲线。 15、交流电磁铁装短路环的作用是消除振动和噪声。 16、电器的触头主要有桥式触头和指形触头两种结构型式。 17、常用的灭弧方法有电动力灭弧、磁吹灭弧、灭弧罩灭弧和栅片灭弧等。 18、常用的开关电器主要有刀开关、转换开关、断路器和漏电保护断路器。 19、刀开关由操作手柄、触刀、静插座和绝缘底板组成。 20、刀开关按刀数分为单极、双极和三极。 21、转换开关又称组合开关。 22、断路器俗称自动开关,是用于低压配电电路不频繁通断控制,在电路发生短路、过载或欠电压等故障时,能自动分断故障电路,是低压配电线路中应用广泛的一种保护电器。 23、漏电保护断路器是一种安全保护电器,在电路中作为触电和漏电保护之用。 24、熔断器是用于配电线路的严重过载和断路保护。 25、熔断器的安秒特性是指熔断器的熔断时间与熔断电流的关系曲线。 26、熔断器的类型主要有:插入式、螺旋式、封闭管式和新型熔断器四种。 27、选择熔断器时,其额定电压应大于或等于线路的工作电压。 28、熔体额定电流电流的大小与负载的大小及性质有关。 29、主令电器是自动系统中专用于发布控制指令的电器。 30、主令电器按作用分为控制按钮、位置开关、万能转换开关和主令控制器等。 31、行程开关是一种利用生产机械的某些运动部件的碰撞来发出控制指令的主令电器。 32、接近开关又称无触点行程开关,是以不直接接触方式进行控制的一种位置开关。 33、万能转换开关是一种多档位、控制多回路的组合开关,用于控制电路发布控制指令或用于远距离控制。 34、接触器能频繁地接通或断开交直流主电路,实现远距离自动控制。 35、接触器有交流接触器和直流接触器两类。 36、继电器是根据某种输入信号接通或断开小电流控制电路,实现远距离自动控制和保护的自动控制电器。 37、继电器按输出形式分为有触点和无触点两类。

机电传动控制基础复习题.doc

机电传动控制基础复习题 1.机电传动系统的主要组成部分。 机电传动系统山电动机、电气控制电路以及电动机和运动部件和厲联系的传动机构三大部分构成。2.电动机口动控制方式大致可分为哪三种?断续控制、连续控制和数字控制三种。 3.三相异步电动机的定子绕组的连接方式有哪两种?星形联接和三角形连接。 4.三相界步电动机的转速的计算公式? =720(1 - J)= P 5.三相异步电动机的起动电流1st为额定电流IN的4~7倍。 6.请画出三相异步电动机的机械特性曲线,并在图中指出反映电动机工作的特殊运行点。见教材第7贝,图1.9三相界步电动机的固有特性。 7.三相界步电动机起动方法有哪几种?直接起动、降压起动以及绕线型电动机转了串电阻起动。 8.三相异步电动机的制动方法冇哪儿种? 能耗制动,反接制动和回馈制动。9.常用的低压电器由哪儿种? 答:1)执行电器,如电磁铁、接触器。2)检测电器,如按钮开关、行程开关、电流及电压继电器、速度继电器等;3)控制电器,如屮间继电器、时间继电器;4)保护电器,如热继电器、熔断器、低压断路器(自动空气开关)。 10.电气设备图纸有哪三类? 电气控制原理图、电气设备位置图和电气设备接线图。11.电气原理图的绘制原则? 12.常见棊木控制电路的工作原理和工作过程?(正反转控制电路/起动控制电路/制动控制电路)——本题以正反转为例说明答:止反转控制原理:使用两个接触器使通入电动机的三相电源中的任意两相交换。 FUI FU2 动作过程:正转?停止?反转

按下正转按钮SB2,接触器KM1的线圈得电白锁,电动机正转。按下停止按钮SB1,接触器KM1的线圈失电,电动机停转。按下反转按钮SB3,接触器KM2的线圈得电自锁,电动机反转。 13.界步电动机反接制动的原理? 改变异步电动机定了屮三相电源的和序,使定了产生反向旋转磁场作用于转了,从而产生强力制动力矩。 14.界步电动机能耗制动的方法及原理? 能耗制动方法:切断电机主电源后,立即在电动机定子绕组中通入恒定直流。 能耗制动原理:恒定直流产牛恒定磁场,转子切割恒定磁场产住感应电流再与恒定磁场作川产生制动转矩,迅速消耗电动机的转动动能,实现制动。15.双速电动机调速原理?改变极对数P。 16.指出下图中的点动和长动按钮? 17.互锁的概念及实现方法? 互锁实际上是一种联锁关系,但它强调触点之间的互锁关系(即:要求两个动作互和排斥时使用)。最典型的互锁是电动机正、反转Z间的互锁。实现方法是:将己方的常闭触点串入对方的线圈Z前。常见的电气保护环节有哪些?热继电器起什么保护作用? 答:常见的电气保护环节冇:短路保护、过载保护、零压与欠压保护、过流保护。热继电器起过载保护的作用。19.变速时的瞬时电动控制的作用是什么? 保证变速后,齿轮的良好接触。27.无级调速静态技术指标主要有哪两项? 答:主要冇静差率和调速范围两项28?静差度的定义? 电动机在某-?机械特性曲线所示状态下运行吋,额定负载下所产生的转速降落AnN为理想空载转速nO之比,称为静差率,用s表示,即s=AnN/nOo 30.他励总流电动机的调速方法? 答:1)改变电枢电压调速(调压调速)一额定转速nN以下的调速;2)改变主磁通调速(调磁调速)一额

《机电传动控制》第五版课后习题答案

第3章直流电机的工作原理及特性 习题3.1 为什么直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成? 答案:直流电动机工作时,(1)电枢绕组中流过交变电流,它产生的磁通当然是交变的。这个(2)变化的磁通在铁芯中产生感应电流。铁芯中产生的感应电流,在(3)垂直于磁通方向的平面内环流,所以叫涡流。涡流损耗会使铁芯发热。为了减小这种涡流损耗,电枢铁芯采用彼此绝缘的硅钢片叠压而成,使涡流在狭长形的回路中,通过较小的截面,以(4)增大涡流通路上的电阻,从而起到(5)减小涡流的作用。如果没有绝缘层,会使整个电枢铁芯成为一体,涡流将增大,使铁芯发热。因此,如果没有绝缘,就起不到削减涡流的作用。 习题3.4 一台他励直流电动机在稳态下运行时,电枢反电势E =E1,如负载转矩TL =常数,外加电压和电枢电路中的电阻均不变,问减弱励磁使转速上升到新的稳定值后,电枢反电势将如何变化?是大于、小于还是等于E1? 答案:∵当电动机再次达到稳定状态后,输出转矩仍等于负载转矩,即输出转矩T =T L =常 2 00a a e e a e m a e m e e R U n I K K R U n E K n T K I n n n K K K U T K =Φ=?ΦΦ=∴ =Φ?Φ∴??= Φ=Φ Q Q 又 当 T=0 a a U E I R =+

数。又根据公式(3.2), T =K t ФI a 。 ∵励磁磁通Ф减小,T 、K t 不变。 ∴电枢电流I a 增大。 再根据公式(3.11),U =E +I a ·R a 。 ∴E=U -I a ·R a 。 又∵U 、R a 不变,I a 增大。 ∴E 减小 即减弱励磁到达稳定后,电动机反电势将小于E 1。 习题3.8 一台他励直流电动机的铭牌数据为:P N =5.5KW ,U N =110V ,I N =62A ,n N =1000r/min ,试绘出它的固有机械特性曲线。 (1)第一步,求出n 0 (2)第二步,求出(T N ,n N ) 答案:根据公式(3.15),(1-1)Ra =(0.50~0.75)(N N N I U P ? 1)N N I U

《电气运行与管理课程标准》

伊犁职业技术学院 2018级《电气运行与管理》课程标准

五、教学方法建议 本课程采用“做”中“学”教学模式,主要采用任务驱动的案例分析教学法,并根据工作任务的工作量、难度等进行分组,通过小组协同完成规定的工作任务,培养学生的团队协作精神和解决实际问题的能力。 在每个学习情境中又根据学习内容、学习环境和学习难度的不同,不同生源的知识和能力的基础不同,分别采用引导文教学法、四步教学法、系统功能分析法、案例分析教学法、项目教学法等,具体如下表所示:

六、课程实施基础与条件 1.硬件资源: 1)设备条件:实验设备名称等等 3)工具: 4)材料: 2.教学文件 1)课程讲义 2)教材 3)技术手册 3.教学资源库(课程组共建) 1)录像库、动画库、PPT课件、习题库、案例库 2)教学指南、学习指南、各类教学指导文件 3)操作说明书、技术参考资料 4.教师资源 1)设备台数6-8台需配教师1-2人。 2)教师均需准备必要的教学文件(如课程整体设计、单元设计、备课笔记、学生记分册),按授课计划与课程标准统一进行教学,对小组同学进行指导、考核并记录成绩3)主带教师负责填写授课计划、成绩登入系统,其它如召集同学、课前布置任务、课后点评、材料工具领用等,可课程组教师协调安排。 七、课程考核与评价 1、本课程的态度性、知识性、技能性三类评价按20:40:40的比例来划分。 2、态度性评价采用扣分制,按20分计。课堂上出现迟到、早退,仪容不整,不带书本、从事与课堂教学无关事项、打瞌睡、不参与团组活动以及其他学习主动性明显不足现象的,

每次扣1分;缺课、严重影响课堂秩序的,每次扣2分,直至该项成绩扣完。 3、知识性评价中,《机电传动控制》课程主要对课堂布置的项目完成情况以及课堂提问相关知识点来进行考核。 4、技能性考核评价内容,可根据课程类型、性质和特点自定。本课程在课程进行过程中安排3个综合项目,项目实施完成后提交详细的项目报告。 表1 《》课程成绩分配情况 八、其它说明 无

机电传动控制课后习题答案

第二章机电传动系统的动力学基础 从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和静 态的工作状态。 T M-T L>0说明系统处于加速,T M-T L<0 说明系统处于减速, T M-T L=0说明系统处于稳态(即静态)的工作状态。 试列出以下几种情况下(见题图)系统的运动方程式,并说明系统的运动状态是加速,减 速,还是匀速?(图中箭头方向表示转矩的实际作用方向) T M T T M=T L T M< T L T M-T L>0说明系统处于加速。 T M-T L<0 说明系统处于减速 T M T L T M T L T M> T L T M> T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 T M T L T T L

T M= T L T M= T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速 为什么低速轴转矩大,高速轴转矩小? 因为P= Tω,P不变ω越小T越大,ω越大T 越小。 为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω,T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大,转速越大GD2越小。 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载? 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 在题图中,曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性,试判断哪些是系统的稳定平衡点?哪些不是? 交点是系统的稳定平衡点. 交点是系统的平衡点 交点是系统的平衡交点不是系统的平衡点

第三章 为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成? 直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗.. 一台直流发电机,其部分铭牌数据如下:P N =180kW, U N =230V,n N =1450r/min, η N =%,试求: ①该发电机的额定电流; ②电流保持为额定值而电压下降为100V时,原动机的输出功率(设此时η= η N ) P N =U N I N 180KW=230*I N I N =782.6A 该发电机的额定电流为782.6A P= I N 100/η N P= 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下:P N =, U N =220V, n N =1500r/min, η N =%, 试求该电机的额定电流和转矩。 P N =U N I N η N 7500W=220V*I N * I N =38.5A T N =n N = 为什么直流电动机直接启动时启动电流很大? 电动机在未启动前n=0,E=0,而R a 很小,所以将电动机直接接入电网并施加额 定电压时,启动电流将很大.I st =U N /R a 直流串励电动机能否空载运行?为什么? 串励电动机决不能空载运行,因为这时电动机转速极高,所产生的离心力足

华中科大机电传动控制(第五版)课后习题答案解析

华中科大机电传动控制(第五版)课后习题答案解析

2.7 如图所示,电动机轴上的转动惯量JM =2.5kg.m2,转速nM =900r/mim ;中间传动轴的转动惯量J1=2kg.m2,转速n1=300r/mim ;生产机械轴的惯量JL =16kg.m2,转速nL =60r/mim 。试求折算到电动机轴上的等效转动惯量。 答: j1=ωM/ω1= nM/n1=900/300=3 jL=ωM/ωL= nM/nL=900/60=15 )(8.21516 325.2222211m kg j J j J J J L L M Z ?=++=++= 2.8 如图所示,电动机转速nM =950r/mim ,齿轮减速箱的传动比J1= J2 =4,卷筒直径D =0.24m ,滑轮的减速比J3 =2,起重负荷力F =

100N ,电动机的飞轮转矩GDM2=1.05N.m ,齿轮、滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试求提升速度v 和折算到电动机轴上的静态转矩TL 以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GDZ2。 答: min) /(4.594 495021r j j n n M L =?== ) /(37.02 604 .5924.0603 s m j Dn v L =???= = ππ TL=9.55Fv/(η1nM)=9.55×100×0.37/(0.83×

950)=0.45N.m 2 2 22365M M Z n Fv GD GD +=δ 2 22 232.1~16.195037.010036505.1)25.1~1.1(m N GD Z ?=??+?= 3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩TL =常数,当电枢电压或电枢附加电阻改变时,能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小?为什么?这时拖动系统中哪些量必然要发生变化?

《人机界面与网络控制课程标准》

伊犁职业技术学院 2018级《人机界面与网络控制》课程标准

五、教学方法建议 本课程采用“做”中“学”教学模式,主要采用任务驱动的案例分析教学法,并根据工作任务的工作量、难度等进行分组,通过小组协同完成规定的工作任务,培养学生的团队协作精神和解决实际问题的能力。 在每个学习情境中又根据学习内容、学习环境和学习难度的不同,不同生源的知识和能力的基础不同,分别采用引导文教学法、四步教学法、系统功能分析法、案例分析教学法、项目教学法等,具体如下表所示: 六、课程实施基础与条件 1.硬件资源: 1)设备条件:实验设备名称等等 3)工具: 4)材料: 2.教学文件 1)课程讲义 2)教材 3)技术手册 3.教学资源库(课程组共建) 1)录像库、动画库、PPT课件、习题库、案例库 2)教学指南、学习指南、各类教学指导文件

3)操作说明书、技术参考资料 4.教师资源 1)设备台数6-8台需配教师1-2人。 2)教师均需准备必要的教学文件(如课程整体设计、单元设计、备课笔记、学生记分册),按授课计划与课程标准统一进行教学,对小组同学进行指导、考核并记录成绩3)主带教师负责填写授课计划、成绩登入系统,其它如召集同学、课前布置任务、课后点评、材料工具领用等,可课程组教师协调安排。 七、课程考核与评价 1、本课程的态度性、知识性、技能性三类评价按20:40:40的比例来划分。 2、态度性评价采用扣分制,按20分计。课堂上出现迟到、早退,仪容不整,不带书本、从事与课堂教学无关事项、打瞌睡、不参与团组活动以及其他学习主动性明显不足现象的,每次扣1分;缺课、严重影响课堂秩序的,每次扣2分,直至该项成绩扣完。 3、知识性评价中,《机电传动控制》课程主要对课堂布置的项目完成情况以及课堂提问相关知识点来进行考核。 4、技能性考核评价内容,可根据课程类型、性质和特点自定。本课程在课程进行过程中安排3个综合项目,项目实施完成后提交详细的项目报告。 表1 《》课程成绩分配情况

机电传动控制习题及复习大纲汇总

对应教材同志学等编《机电传动控制》国防工业出版社2011.8 第2章 机电传动系统的动力学基础 2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩,静态转矩和动态转矩。 拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩,以带动生产机械运动的。 静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。 2-4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统?转矩折算为什么依据折算前后功率不变 的原则?转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则? 答:为了使运动方程式的列出简化;负载转矩是静态转矩,可根据静态时功率守恒原则进行 折算;由于转动惯量与运动系统的动能有关,根据动能守恒原则进行折算。 2.5 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载? 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 2-6 反抗静态转矩和位能静态转矩有何区别,各有什么特点? 答:反抗静态转矩是因摩擦、非弹性体的压缩、拉伸和扭转等作用所产生的负载转矩;其特 点是:转矩方向与运动方向相反,总是阻碍运动的; 位能静态转矩是由物体的重力和弹性体的压缩、拉伸和扭转等作用所产生的负载转矩;其特点是:转矩方向恒定,与运动方向无关,它在某方向阻碍运动,而在相反方向是促进运动。 2-7 在题2-7图中,曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性,试判断哪些是系统的稳定 平衡点,哪些不是。 答:机电传动系统稳定运行的必要条件:存在平衡点。即电动机的机械特性与生产机械的机 械特性曲线有交点; 充分条件:当转速偏离平衡点时,系统存在一个使其趋于平衡点的转矩差,即可以自动回复到平衡点。 如图(a,b,c,e )所示,当系统转速偏离交点(>n a )时,就存在L M T T >,使系统减速,直到重新回到交点,又达到平衡;当系统转速,使系统加速,直到重新回到交点,又达到平衡。所以交点是系统的稳定平衡点。 图(d )中,当系统转速偏离交点(>n a )时,就存在L M T T <,使系统加速,无法重新回到交点,达到平衡。所以交点不是系统的稳定平衡点。

机电传动控制课程设计讲解

学号:0121018700306 课程设计 题目组合机床加工过程PLC自动控制设计 学院物流学院 专业物流工程 班级行政1001班 姓名徐宏华 指导教师徐沪萍 2013 年 6 月29 日

课程设计任务书 学生姓名:徐宏华专业班级:物流行政1001班 指导教师:徐泸萍工作单位:物流学院 题目: 组合机床加工过程PLC自动控制设计 初始条件: 1.编程环境:Step7v5.5软件 2.PLC型号:西门子公司S7系列,S7-300 3.机电传动的相关资料指导书 4.仿真环境:S7-PLCSIM 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 液压滑台式组合机床在原位启动后,快速向前到设定的位置时转为慢速前进,到达攻丝进给位置时停止前进,转为攻螺纹主轴转动,丝锥能向前攻入,打到规定深度时,主轴快速制动。接着攻螺纹反转退出,回到原位时快速制动,同时滑台能快速退回原位,并在原位停止。 时间安排:十八周 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

本科生课程设计成绩评定表姓名徐宏华性别男专业、班级物流行政1001班 课程设计题目:组合机床加工过程PLC自动控制设计 课程设计答辩或质疑记录: 成绩评定依据: 最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定) 指导教师签字: 年月日

目录 摘要------------------------------------------------------------------------------------------------- 0第一章基本知识介绍 ------------------------------------------------------------------------ 1 1.1 设计的任务要求--------------------------------------------------------------------- 1 1.2 组合机床概述------------------------------------------------------------------------ 2 1.2.1 组合机床部件分类 --------------------------------------------------------- 2 1.2.2 组合机床的特点 ------------------------------------------------------------ 2 1.3 PLC控制系统 ----------------------------------------------------------------------- 3 1.3.1 PLC简介 --------------------------------------------------------------------- 3 1.3.2 PLC控制系统设计的基本原则 ------------------------------------------ 4 1.3.3 PLC控制系统的一般步骤 ------------------------------------------------ 4第二章总体方案选择和控制方式选择----------------------------------------------------- 6 2.1 总体方案选择------------------------------------------------------------------------ 6 2.2 控制方式的选择--------------------------------------------------------------------- 6第三章电路图的设计 -------------------------------------------------------------------------- 6 3.1 主电路的设计------------------------------------------------------------------------ 6 3.2 PLC的I/O地址分配--------------------------------------------------------------- 8第四章控制程序的设计 --------------------------------------------------------------------- 10 4.1 顺序功能图的设计---------------------------------------------------------------- 10 4.2 梯形图的设计---------------------------------------------------------------------- 11 4.3 语句表的设计---------------------------------------------------------------------- 15 第五章调试及结果分析 ------------------------------------------------------------------- 21 5.1 硬件组态---------------------------------------------------------------------------- 21 5.2 仿真结果分析---------------------------------------------------------------------- 21 感想----------------------------------------------------------------------------------------------- 25 参考资料书-------------------------------------------------------------------------------------- 26

机电传动控制考试试卷及答案

机电传动控制期末考试试卷及答案 一、分析与简答题 1.请简述机电传动系统稳定运行的条件。 a)电动机的机械特性曲线n=f(T M)和生产机械的特性曲线n=f(T L)有交点(即拖动系统的平衡点); b)当转速大于平衡点所对应的转速时,T M<T L,即若干扰使转速上升,当干扰消除后应有T M-T L<0。而当转速小于平衡点所对应的转速时,T M>T L,即若干扰使转速下降,当干扰消除后应有T M-T L>0。 2.请解释机电传动系统稳定运行的含义。 a)是系统应能以一定速度匀速运转 b)是系统受某种外部干扰作用(如电压波动、负责转矩波动等)而使运行速度稍有变化时,应保证在干扰消除后系统能恢复到原来的运行速度。 3.请简述并励发电机电压能建立的条件。 a)发电机的磁极要有剩磁; b)起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩磁磁场的方向相同; c)励磁电阻不能过大。 4.请简述电动机制动的稳定制动和过渡制动状态的共同点和不同点。 a)两种制动状态的区别在于转速是否变化 b)两种制动状态的相同点在于电动机发出的转矩与转速方向相反。 5.请简述直流他励电动机的三种制动方式的接线方法。 a)反馈制动为正常接法; b)反接制动:电源倒拉反接改变电枢电压的极性;倒拉反接制动在电枢电路内串入附加电阻; c)能耗制动将外部电枢电压降为零,并将电枢串接一个附加电阻短接。 6.为什么直流电动机直接启动时启动电流很大?

因电枢加上额定电压,而电枢电阻很小,故a N ST R U I = 很大。 7. 对电动机的启动有哪些主要要求? a) 启动转矩大,电流小 b) 平滑,安全可靠 c) 简单方便,功耗小 8. 直流他励电动机启动时,若在加上励磁电流之前就把电枢电压加上,这时会产生什么后果(从T L =0和T L =T N 两种情况加以说明)? a) T L =0时飞车 b) T L =T N 时电枢电流很大。 9. 有静差调节系统和无静差调节系统的含义是什么? a) 依靠被调量(如转速)与给定量之间的偏差来进行调节,使被调亮接近不变,但又必须具有偏差(即0≠?U )的反馈控制系统,即有静差调节系统。该系统中采用比例调节器。 b) 依靠偏差进行调节,使被调量等于给定量(即0=?U )的反馈控制系统,即无静差调节系统。该系统中采用比例积分调节器。 10. 什么叫调速范围?什么叫静差度?这两项静态指标之间有何关系? a) 调速范围是指电动机在额定负载下最高转速和最低转速之比,即min max /n n D =; b) 静差率是指负载由理想空载转速到额定负载所对应的转速降落于理想空载转速之比,即0/n n S ?= c) D 与S 之间是相互关联的,调速范围是指在最低转速时还能满足给定静差率要求的转速可调范围;对静差率要求越小,允许的调速范围也越小。 11. 试说明图中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作用方向)

《单片机原理与应用》课程标准(中专)(张旭涛)

《单片机原理与应用》 课程标准 (90学时) 课程代号:DQ021 学时数:90 适用学制:三年中专 一、概述 (一)课程性质 本课程是高等职业技术学校电气类与机电专业的主干课程,是相关专业学生必修的专业技术课程,是学生专业能力的重要组成部分。 通过本课程的学习,学生要了解单片机系统设计的方法,熟悉汇编语言和C51语言的应用,理解常用单片机系统设计的控制方式、特点,具备单片机系统设计、安装和调试的初步能力。通过本课程的学习可为《机电传动控制》、《计算机控制技术》等后续课程的学习和应用打下良好的基础。 (二)课程设计理念与思路 本课程设计为项目课程,根据本专业所对应职业岗位的需要,以构建不同控制要求的单片机系统为目标完成“项目”的方式进行知识与技能的重组。打破传统的单片机课程以知识为序列组织课程的方式,不仅有利于学生学习兴趣的提高,也有利于学生专业能力的形成。 (三)课程设计思路 本课程的项目是构建应用型的单片机系统,每个项目都有可视化的结果,将理论与实践融为一体。因此,本课程体现了职业教育“以就业为导向,以能力为本位”的培养目标,体现了以职业实践活动为主线的教学过程。本课程内容的选择上降低理论重心,突出实际应用,强调“呈现项目结果”,以培养具有研究素质、创新素质和应用素质为目的,能适应现代发展要求的原则,通过教学使同学掌握微型机的基本知识、硬件结构组成、程序设计方法、系统扩展原理及分析方法、了解系统开发应用的方法和技术,注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力。 本课程在内容组织形式上强调了学生的主体性学习,在每个项目实施前,先提出学习目标,再进行任务分析,学生针对项目的各项任务进行相关知识的学习,并通过多种实践活动实施项目以实现学习目标。最后根据多元化的评分标准进行自我评价。 二、课程目标 (一)总目标

机电传动控制课程设计报告

引言 作为通用工业控制计算机,30年来,可编程控制器从无到有,实现了工业控 制领域接线逻辑到存储逻辑得飞跃;其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制得进步;其应用领域从小到大,实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制、及集散控制等各种任务得跨越。今天得可编程控制器正在成为工业控制领域得主流控制设备,在世界各地发挥着越来越大得作用。个人计算机(简称PC)发展起来后,为了方便,也为了反映可编程控制器得功能特点,可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC),现在,仍常常将PLC简称PC、?可编程控制器得定义可编程控制器,简称PLC,就是指以计算机技术为基础得新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会颁布得PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC就是一种专门为在工业环境下应用而设计得数字运算操作得电子装置。它采用可以编制程序得存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数与算术运算等操作得指令,并能通过数字式或模拟式得输入与输出,控制各种类型得机械或生产过程。PLC及其有关得外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能得原则而设 计、 PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别就是顺序控制中得地位,在可预见得将来,就是无法取代得、 1 PLC控制系统设计 1。1PLC控制系统设计得基本原则 任何一种控制系统都就是为了实现被控对象得工艺要求,以提高生产效率与产品质量。因此,在设计PLC控制系统时,应遵循以下基本原则: 1.最大限度地满足被控对象得控制要求 2.C控制系统安全可靠 3、力求简单、经济、使用及维修方便 4、适应发展得需要 1.2 PLC机型选择 随着PLC得推广普及,PLC产品得种类与型号越来越多,功能日趋完善。从美国,日本、德国等国家引进得PLC产品及国内厂商组装或自行开发得

机电传动控制(第五版)课后习题答案

2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩,静态转矩和动态转矩。 拖动转矩是由电动机产生用来克服负载转矩,以带动生产机械运动的。静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和静态的工作状态。 TM-TL>0说明系统处于加速,TM-TL<0 说明系统处于减速,TM-TL=0说明系统处于稳态(即静态)的工作状态。 2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统?转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则?转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则? 因为许多生产机械要求低转速运行,而电动机一般具有较高的额定转速。这样,电动机与生产机械之间就得装设减速机构,如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆,皮带等减速装置。所以为了列出系统运动方程,必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω2 2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2比高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω,T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大,转速越大GD2越小。 2.7 如图2.3(a)所示,电动机轴上的转动惯量J M=2.5kgm2, 转速n M=900r/min; 中间传动 轴的转动惯量J L=16kgm2,转速n L=60 r/min。试求折算到电动机轴上的等效专惯量。 折算到电动机轴上的等效转动惯量:j=Nm/N1=900/300=3,j1=Nm/Nl=15 J=JM+J1/j2+ JL/j12=2.5+2/9+16/225=2.79kgm2 . 2.8如图2.3(b)所示,电动机转速n M=950 r/min,齿轮减速箱的传动比J1= J2=4,卷筒直径D=0.24m,滑轮的减速比J3=2,起重负荷力 F=100N,电动机的费轮转距GD2M=1.05N m2, 齿轮,滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试球体胜速度v和折算到电动机轴上的静态转矩T L以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GD2z.。 ωM=3.14*2n/60=99.43 rad/s. 提升重物的轴上的角速度ω=ωM/j1j2j3=99.43/4*4*2=3.11rad/s v=ωD/2=0.24/2*3.11=0.373m/s T L=9.55FV/ηC n M=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM GD2Z=δGD M2+ GD L2/j L2 =1.25*1.05+100*0.242/322 =1.318NM2 2.9 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载? 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 2.10反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别,各有什么特点? 反抗转矩的方向与运动方向相反,,方向发生改变时,负载转矩的方向也会随着改变,因而他总是阻碍运动的.位能转矩的作用方向恒定,与运动方向无关,它在某方向阻碍运动,而在相反方向便促使运动。 第三章 3.1为什么直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成? 答:防止电涡流对电能的损耗.. 3.2并励直流发电机正传时可以自励,反转时能否自励? 不能,因为反转起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩与磁场方向相反,这样磁场被消除,所以不能自励.

《机电传动控制》期末考试重点总结

第三章、直流电机 1、机械传动系统负载特性:恒转矩型(反抗性恒转矩负载、位能性恒转矩负载)、离心式通风机型、直线型、恒功率型负载特性。 2、要加快电动机系统过渡过程,应设法减小系统飞轮转矩和增加动态转矩。 3、他励直流电动机 (1)、为什么直流电动机不能直接启动?直流电动机启动方法: 电动机启动之前,n=0,E=0,Ra很小。电动机直接并入电网并施加额定电压时,启动电流Ist=Un/Ra,为额定电流的10-20倍。①在换向过程中,产生危险的电火花,甚至烧坏整流子。 ②过大的电枢电流产生过大的电动应力,可能引起绕组的损坏。③产生与启动电流成正比的启动转矩,在机械系统和传动机构中产生过大的动态转矩冲击,使机械传动部件损坏。④对电网供电电动机来说,过大的启动电流将使保护装置动作,从而切断电源,使生产机械停止工作,或引起电网电压下降,影响其它负载正常运行。 启动方法:①降压启动②在电枢回路中串接外加电阻启动。 问:为什么要逐级切除启动电阻?如果切除太快,会带来什么后果? 如果启动电阻一下全部切除,在切除瞬间,由于机械惯性作用使电动机转速不能突变,再次瞬间转速维持不变。机械特性会转移到其他特性曲线上,此时冲击电流很大。如果切除太快,会有可能烧坏电动机。 (2)、调速:①改变电枢电路串接电阻Rad、(空载转速不变,随着电阻增加,转速降落增大,特性变软) ②改变电枢供电电压U、(空载转速随电压减小而减小,转速降落不变,特性硬度不变,恒转矩调速)③改变电动机主磁通φ(理想空载转速随磁通改变而改变,转速降落随磁通改变而改变,特性变软,恒功率调速) (3)、制动:反馈制动、反接制动(电源反接,倒拉反接制动)、能耗制动 4、问:一台直流电动机拖动一台卷扬机构,在重物匀速上升时将电枢电源反接,电动机经历了几种运行状态?①正向电动状态,由a到b特性曲线转变②反接制动状态,n降低,到达c点转速为零③反向电动状态,c→f,转速n逐渐反向增加④稳定平衡状态,到达f 平衡点,转速n不再变化 5、单相异步电动机采用定容分相式和罩极式法进行启动 第四章、交流电机 1、三相异步电动机 (1)、启动特性:启动电流大、启动转矩小。 启动方法:①直接启动、②电阻或电抗器降压启动、③Y-△降压启动、④自耦变压器降压启动、⑤软启动器------绕线异步电动机:逐级切除启动电阻法、频敏变阻器启动法。(2)、调速方法:①变极对数调速、②变转差率调速(调压调速、转子电路串接电阻调速)③变频调速(变压变频调速、恒压弱磁调速) (3)、制动方法:反馈制动、反接制动(电源反接,倒拉制动)、能耗制动 2、单相异步电动机启动:电容分相式异步电动机、罩极式单相异步电动机 3、同步电动机启动方法:异步启动法 4、三相异步电动机带动一定的负载运行时,若电源电压降低了,此时电动机的转矩、电流及转速有无变化?如何变化? 若电源电压降低, 电动机的转矩减小, 电流也减小. 转速不变. 5、结合交流异步电动机的机械特性分析,在负载转矩不变的情况下,当电源电压降低很多

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