(完整版)机电传递控制天津大学作业答案

机电传动控制复习题
12.直流他励电机，电枢中感应电动势及电磁转矩的表达式分别为___________和___________。

13.他励直流电动机恒转矩调速的方法有___________和___________，恒转矩调速的方法有___________。

14.他励直流电动机高速下放重物，应用___________制动，低速下放重物，应用___________和___________制动。

填空题答案
1.功率一定下有 大小小大＝ωωT T P =
2. 西门子S7－200；三菱PLC ；欧姆龙；松下等
3. CPU 、存储器、输入输出接口电路等
4.电阻性负载、电感性负载
5.晶闸管、固态继电器、大功率场效应管、IGBT 等
6. 10min 、 30min 、60min 及90min 。

7.不能
8. 15% 、 25% 40%及60%。

9. 启动 、 电容分相式（或罩极式单相）
10. 调压 、 改变极对数 、 变频
11.稳态、动态 。

12.有剩磁；电枢电流产生的磁场与剩磁方向一致、励磁电阻不能太大。

13.调压调速、串电阻调速、改变主磁通调速。

14.反馈制动、 倒拉反接制动、能耗制动。

选择题
1.关于交流电动机调速方法正确的有：
A.变频调速；
B.改变磁通调速；
C.改变转差率调速；
D.定子串电阻调速。

2、延时闭合的动合触点是：
A. B. C. D.
3.三相鼠笼异步电动机在相同电源电压下，空载启动比满载启动的启动转矩。

A.相同；
B.大；
C.小。

4.三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。

A.减少；
B.增加；
C.等于零。

5.反应式步进电机的基本结构是：
A.定子和转子均有绕组；
B.定子有绕组，转子无绕组；
C.定子无绕组，转子有绕组。

6.集中控制台一般放在离机床较远的地方，可以在控制台也可以在机床现场进行
操作，实现的控制是：
A.集中控制
B.分散控制
C.联合控制
D.点动控制
7.直流发电机E与Ia的方向：
A.相同；
B.相反；
C.不一定。

8.直流电动机当电枢回路中串接电阻后，其固有的机械特性曲线是：
A.由（0，no）出发的一簇向下倾斜的直线；
B.一簇平行于固有特性曲线的人为特性曲线；
C.由（0，no）出发的一簇向上倾斜的直线；
D.不确定；
9.三相异步电动机的何种制动又叫发电制动。

A.反接制动；
B.反馈制动；
C.能耗制动。

10.如下图所示，曲线1和曲线2分别为电动机和负载的机械特性。

试问：电动机能否在A点稳定运行？
A.能；
B.不能；
C.不能确定
选择题
1.A
2.B
3.A
4.B
5.B
6.B
7.A
8.A
9.B 10.A
简答
1.直流电机中为何要用电刷和换向器，它们有何作用？
答：在换向器的表面压着电刷，使旋转的电枢绕组与静止的外电路相通，其作用是将直流电动机输人的直流电流转换成电枢绕组内的交变电流，进而产生恒定方向的电磁转矩，或是将直流发电机电枢绕组中的交变电动势转换成输出的直流电压。

2.什么叫做过渡过程？引起过渡过程的原因？
答：当电动机的电磁转矩与负载转矩大小不等时，系统以变化的速度运行，则称为过渡过程，其工作状态就称为过渡状态或动态。

引起过渡过程的原因有两类：一类是依照工艺要求，人为地有目的改变电动机参数，或在工艺过程中负载转矩自己变化等原因所造成的过渡过程；另一类是在运行过程中由于偶然性外界干扰而引起的过渡过程。

3.什么是“自转”现象，又怎么样消除“自转”这种失控现象呢？
答：如果电机参数与一般的单相异步电动机一样，那么当控制信号消失时，电机转速虽会下降些，但仍会继续不停地转动。

伺服电动机在控制信号消失后仍继续旋转的失控现象称为“自转”。

消除“自转”的方法是消除与原转速方向一致的电磁转矩，同时产生一个与原转速方向相反的电磁转矩，使电机在Uc=0时停止转动。

可以通过增加转子电阻的办法来消除“自转”。

4.在无静差调速系统中，为什么要引入PI调节器？比例积分两部分各起什么作用？
答： PI调节器是一个无差元件，无静差调速系统出现偏差时PI动作以削除偏差，当偏差为零时停止动作。

开始和中间阶段，比例调节起主要作用，它首先阻止Δn的继续↑，而后使n 迅速↑，在末期，Δn很小，比例调节作用不明显，而积分调节作用就上升到主要地位，它最后消除Δn，使n回升到n
1。

5.电流正反馈在调速系统中起什么作用？如果反馈强度调得不适当会产生什么后果？
答：电流正反馈可补偿I
a R
a
引起的速降。

电流正反馈强度和电压负反馈强度比例
恰当，则综合反馈便具有转速反馈性质。

如果电流正反馈强度调得不适当，则达
不到转速反馈性质。

6.按钮开关和行程开关的作用分别是什么？如何确定按钮开关的选用原则？ 答：按钮开关通常用作短时接通或断开小电流控制电路的开关，用于控制电路中发出起动或停止等指令，通过接触器、继电器等控制电器接通或断开主电路。

行程开关又称限位开关，是根据运动部件位置而切换电路的自动控制电器。

动作时，由挡块与行程开关的滚轮相碰撞，使触头接通或断开用来控制运动部件的运动方向、行程大小或位置保护。

按钮开关的选用原则
①根据用途选择开关的形式，如紧急式、钥匙式、指示灯式等。

②根据使用环境选择按钮开关的种类，如开启式、防水式、防腐式等。

③按工作状态和工作情况的要求，选择按钮开关的颜色。

7.请简述直流他励电动机的三种制动方式的接线方法。

答：反馈制动为正常接法；
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；
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。

8.数控机床按被控对象运动轨迹分为哪几类?
答：
1）点位控制的数控机床
点位控制数控机床的数控装置只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位精度，而不管是按什么轨迹运动，在移动过程中不进行任何加工。

2）直线控制的数控机床
直线控制数控机床一般要在两点间移动的同时进行加工，所以不仅要求有准确的定位功能，还要求从一点到另一点之间按直线规律运动，而且对运动的速度也要进行控制。

3）轮廓控制的数控机床
轮廓控制又称连续控制，大多数数控机床具有轮廓控制功能。

其特点是能同时控制两个以上的轴，具有插补功能。

它不仅控制起点和终点位置，而且要控制加工过程中每一点的位置和速度，加工出任意形状的曲线或曲面组成的复杂零件。

9.什么叫过渡过程？什么叫稳定运行过程？试举例说明之。

答：
当系统中的转矩或负载转矩发生改变时,系统就要由一个稳定的运转状态变化到另一个稳定运转状态,这个变化过程称为过渡过程.如龙门刨床的工作台,可逆式轧钢机的启动,制动,反转和调速.
当系统中德福在转矩和拖动转矩相等时,没有动态转矩,系统恒速运转,这个过程叫稳定运行过程,如不经常启动,制动而长期运行的工作机械.
计算题
1.一台并励电动机，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=，额定转速m in /3000r n N =，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 ；
（3）额定转矩N T ； （4）额定运行时的效率N η。

3.某异步电动机，其额定功率为55ＫＷ，额定电压380Ｖ、额定电流101Ａ，功率因数0.9。

试求该电机的效率。

答：
Ｐ1＝3ＵLＩL cosφ=3×380×101×0.9=59.8KW 效率η=ＰN／Ｐ1= 55/59.8 = 0.92
4.有一单相半波可控整流电路，其交流电源电压U
2=220V ,负载电阻R
L
=10 Ω,
试求输出电压平均值U
d 的调节范围,当α=π/3，输出电压平均值 U
d
和电流平均
值I
d
为多少？并选晶闸管。

答：
U d=1/2π∫απ√2sinwtd(wt)= 0.45U2(1+cosα)/2
=0.45*220(1+1)/2
=99V
输出电压平均值U d的调节范围0-99V
当α=π/3时 U d= 0.45U2(1+cosα)/2
=0.45*220*（1+0.866）/2
=92.4V
输出电压平均值 U d=92.4V
电流平均值I d= U d/R L
=92.4/10
=9.24A
5.有一直流调速系统，其高速时理想的空载转速n01=1480r/min,低速时的理想空载转速n02=157/min,额定负载时的转矩降ΔnN=10 r/min,试画出该系统的静特性.求调速范围和静差度。

答：
调速范围D = n01/n02
=1480/157
=9.23
静差度 S=Δn N/ n01
=10/1480
=0.0068
1480
1480
1470 r/min
T N。