机电传动控制复习题

第一章 概论P1 机电传动的目的：是将电能转变为机械能，实现生产机械的启动、停止以及速度调节，完成各种生产工艺过程的要求，保证生产过程的正常进行。

（单选、判断、改错）P1 机电传动及其控制系统的发展阶段：就机电传动而言，其发展大体上经历了成组拖动、单电动机拖动和多电动机拖动三个阶段。

（多选） 第二章 机电传动系统的动力学基础P5 单轴机电传动系统：电动机产生转矩M T ，用来克服负载转矩L T ，以带动生产机械运动。

L M T T =时，传动系统维持恒速转动。

这种运动状态称为静态（相对静止状态）或稳态（稳定运转状态）。

L M T T ≠时，传动系统产生加速或减速运动。

P7 M T 、L T 向的约定。

设电动机某一转动方向的转速n 为正，则约定：电动机转矩M T 与n 一致的方向为正向，负载转矩L T 与n 相反的方向为正向。

P7 根据转矩M T 、L T 与转速n 的符号 判定M T 与L T 的性质（即拖动转矩还是制动转矩）。

若M T 与n 符号相同（同为正或同为负），则表示M T 的作用方向与n 相同，为拖动转矩；若M T 与n 符号相反，则表示M T 的作用方向与n 相反，M T 为制动转矩。

若L T 与n 符号相同（同为正或同为负），则表示L T 的作用方向与n 相反，为制动转矩；若L T 与n 符号相反，则表示L T 的作用方向与n 相同，L T 为拖动转矩。

（单选、改错、符号判定，Ｐ１３ ２.４）P7-9 多轴拖动系统折算成单轴拖动系统的折算原则。

多轴拖动系统折算成单轴拖动系统的折算原则是：折算前的多轴系统同折算后的单轴系统，在能量关系上或功率关系上保持不变。

负载转矩是静态转矩，根据静态时功率守恒原则进行折算。

（单选）转动惯量和飞轮转矩根据动能守恒原则进行折算。

（单选）P10 生产机械机械特性的三种类型：P10 恒转矩型机械特性：特点：负载转矩为常数。

（单选）根据负载转矩与运动方向的关系，可以将恒转矩型的负载转矩分为反抗转矩和位能转矩。

（多选）反抗转矩的方向恒与运动方向相反，运动方向发生改变时，负载转矩的方向也会随着改变，因此反抗转矩总是阻碍运动的。

（单选）反抗转矩恒与转速取相反的符号。

（改错）位能转矩的作用方向恒定，与运动方向无关。

（改错）在运动方程式中：反抗转矩LT的符号总是正的；位能转矩L T的符号则有时为正，有时为负。

P11 离心式通风机型机械特性：（单选）特点：负载转矩TL与n的平方成正比。

P11 直线型机械特性：2Cn TL特点：负载转矩TL 随n 的增加成正比的增大 P12 恒功率型机械特性：（单选）特点：负载转矩TL 与n 成反比。

P12 机电传动系统稳定运行的含义。

（简答）机电传动系统稳定运行包含两重含义：一是系统应能以一定速度匀速运转，二是系统受某种外部干扰作用（如电压波动、负载转矩波动等）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。

简答：根据生产机械在运动中受阻力的性质不同可以归纳为哪几种典型的机械特性？Ｐ１１～Ｐ１２P13 机电传动系统稳定运行的充要条件。

（1）必要条件：电动机的机械特性曲线n=f(M T )和生产机械特性曲线n=f(L T )有交点（即拖动系统的平衡点）。

（2）充分条件：当转速大于平衡点所对应的转速时,M T <L T ，即若干扰使转速上升，当干扰消除后应有M T -L T <0 ；当转速小于平衡点所对应的转速时, M T >L T ，即若干扰使转速下降，当干扰消除后应有M T -L T > 0。

只有满足上述两个条件的平衡点，才是拖动系统的稳定平衡点，即只有这样的特性配合，系统在受到外界干扰后，才具有恢复到原平衡状态的能力而进入稳定运行。

第三章 直流电机的工作原理及特性P15 直流电机既可用作电动机（将电能转换为机械能），也可用作发电机（将机械能转换为电能）。

CnT L =n K T L /=Pn T K L ∝=发电机的电磁转矩是阻转矩，它与电枢转动的方向或原动机的驱动转矩的方向相反。

电动机的电磁转矩是驱动转矩，它与电枢转动的方向相同。

P19表3-1 电机在不同运行方式下，E和T的作用（单选）P19 直流发电机通常按励磁方法分类，分为：他励、并励、串励和复励发电机。

（多选）他励发电机的励磁绕组是由外电源供电的，励磁电流不受电枢端电压或电枢电流的影响。

而其余三种发电机的励磁电流即为电枢电流或电枢电流的一部分，所以，也称为自励发电机。

（多选，三种自励）P21 并励发电机电压建立的条件。

并励发电机电压建立的首要条件是发电机的磁极要有剩磁；电压能建立的第二个条件是起始励磁电流所产生的磁场方向与剩磁磁场的方向相同；电压能建立的第三个条件是励磁调节电阻fR不能太大。

P23 直流电动机的分类：直流电动机按励磁方法分为：他励、并励、串励和复励四类。

直流电动机机械特性的一般表达式：T=0时的转速称为理想空载转速。

（理想空载转速与电压成正比关系）nnTKKRKUnteae∆-=Φ-Φ=2P24 为了衡量机械特性的平直程度，引进机械特性硬度β电动机的机械特性分为三类：（多选）绝对硬特性：∞β→硬特性：10〉β软特性：10〈βP25人为机械特性(1)电枢回路中串接附加电阻的人为机械特性(2)改变电枢电压U的人为机械特性(3)改变磁通Φ的人为机械特性P27 注意点不能用改变电源极性的方法。

反转时机械特性与正转时相同，图象位于第三象限（改错）串励电动机反向运转可以改变电枢或励磁绕组的接线极性P28 直流他励电动机的启动限制启动电流的方法：（多选）(1)降压启动(2)电枢回路中串接外加电阻启动P30 直流他励电动机的调速（改错判断）电动机的调速方法有：通过（1）改变串入电枢回路的电阻Rad；（2）改变电动机的电枢供电电压U；（3）改变电动机的主磁通Φ。

电动机的三种调速方法的特点： （1）改变串入电枢回路的电阻Rad ；机械特性变软，电阻愈大，特性愈软，稳定度愈低。

（2）改变电动机的电枢供电电压U ；当电源电压连续变化时，转速可以平滑无级调速，一般只能在额定转速以下调节。

调速特性与固有特性互相平行，机械特性硬度不变，调速的稳定度较高，调速围较大。

调速时，因电枢电流与电压U 无关，且N Φ=Φ，故电动机转矩a N t I K T Φ=不变，属于恒转矩调速。

（单选）（3）改变电动机的主磁通Φ。

可以平滑无级调速，但只能弱磁调速，即在额定转速以上调节。

调速时维持电枢电压U 和电枢电流a I 不变，即功率a UI P =不变，属于恒功率调速。

P33 直流他励电动机的制动（多选）P34 根据直流他励电动机处于制动状态时的外部条件和能量传递情况，制动状态分为反馈制动、反接制动、能耗制动三种形式。

P34 反馈制动：（改错）电动机为正常接法时，在外部条件作用下电动机的实际转速大于其理想空载转速，此时电动机即运行于反馈制动状态。

反接制动时把机械能转变为电能，向电源馈送，故称反馈制动，也称再生制动或发电制动。

在电动机电枢电压突然降低使电动机转速降低的过程中，也会出现反馈制动状态。

P36 反接制动：把改变电枢电压U 的方向所产生的反接制动称为电源反接制动，把改变电枢电势E 的方向所产生的反接制动称为倒拉反接制动。

P38 能耗制动：能耗制动的优点之一是不像电源反接制动那样存在着电动机反向启动的危险。

简答：１.根据他励直流电动机机械特方程，改变机械特性的方式有哪几种？ ２．并励电压建立条件 ３.直流电动机机械特性４.根据他励直流电动机处于制动状态时的外部条件和能量传递情况，列举制动方式５.按励磁方式，直流发电机分哪几种？ 第四章 机电传动系统的过渡过程P45 : 机电时间常数(传动系统机械惯性的物理量) （判断改错） 机电时间常数是机电传动系统中非常重要的动态参数，直接影响机电传动系统过渡过程的快慢 ，m τ大，则过渡过程进行得慢；反之，m τ小，则过渡过程进行得快。

第五章 交流电动机的工作原理和特性 P51:三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理，是基于定子旋转磁场和转子电流的相互作用。

转子和旋转磁场之间的转速差是保证转子旋转的主要因素。

（单选）P53 旋转磁场的旋转方向与三相电流（电源）的相序一致；要改变旋转磁场的旋转方向（即改变电动机的旋转方向），只要把定子绕组接到电源的三根导线中的任意两根对调即可。

（单选）旋转磁场的转速（同步转速） （单选） 工频，50HZ （单选）P63 三相异步电动机的机械特性临界转差率 最大转矩 （单选） P65-66 人为机械特性（1）降低电动机电源电压时的人为特性（单选） （2）定子电路接入电阻或电抗时的人为特性（3）降低定子电源频率时的人为特性（4）转子电路串电阻时的人为特性转子串电阻后，理想空载转速（同步转速）0n 不变，最大转矩m ax T 不变，但临界转差率m s 则随着r R 2的增加而增大。

P67 三相异步电动机的启动P67 鼠笼式异步电动机的启动方法：（多选） Y-∆降压启动（单选）)3/(1Z U I stY = Z U I st /31=∆3/∆=st stY I IP69 即定子接成星形时的启动电流等于接成三角形时启动电流的1/3；3/)3/(1221U U T stY =∝ 12U T st ∝∆3/∆=st stY T T （单选）r/min 601o pf n =022X R s m =2202max 2UX U K T ∝=P69 即定子接成星形时的启动转矩等于接成三角形时启动转矩的1/3； P75 三相异步电动机的调速方法：（多选） （1）调压调速（无级调速）（2）转子电路串电阻调速（有级调速）这种方法只适用于绕线式异步电动机。

（单选） （3）改变极对数调速（有级调速） （4）变频调速（无级调速）适用于一般鼠笼式异步电动机。

P78 三相异步电动机的制动异步电动机的制动方式有三种：反馈制动、反接制动、能耗制动。

反馈制动只能在高于同步转速下使用，而能耗制动却是比较常用的准确停车的方法。

第六章 控制电机P93 两相交流伺服电动机的控制方法有三种：（多选、简答） 幅值控制、相位控制、幅值-相位控制。

第七章 机电传动控制系统中电动机的选择 P114 选择电动机容量的三项基本原则： （1）发热电动机在运行时，必须保证电动机的实际最高温度m ax θ等于或小于电动机绝缘的允许最高工作温度a θ，即a θθ≤max 。

（2）过载能力电动机在运行时，必须有一定的过载能力。

（3）起动能力电动机在启动时，保证启动转矩大于负载转矩，即st L T T 。

第八章 继电器-接触器控制系统低压控制电器指电压在500V 以下，用来接通或断开电路，以及用来控制、调节和保护用电设备的电气器具。