机电传动控制习题及复习大纲汇总

机电传动控制习题及复习大纲汇总
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。

切除启动电阻

T T L T ST n

n 0

a

b 1

n b

2-9 什么叫过渡过程?什么叫稳定运行过程?试举例说明之。

答:机电传动系统的过渡过程:当电动机转矩或负载转矩发生变化时,系统的转速、转

矩从一个稳定运行状态变化到另一个稳定运行状态,这一变化过程称之为过渡过程。

稳定运行过程:机电传动系统动态转矩为0,转速恒定不变,这一运行过程称之为稳定

运行过程。

直流电动机串电阻启动过程1:由a

点到b 点,转速由0变为n b ,转矩由

T ST 变为T L ,即由一个稳态变化到另一个稳定运行状态,属于过渡过程。

到达b 点后,电机电磁转矩等于负载转矩,系统处于恒速运转状态,始终

在这一稳定状态运行,称之为稳定运

行过程。

2.10研究过渡过程有什么实际意义?试举例说明之。

为了满足启动,制动,反转和调速的要求,必须研究过渡过程的基本规律,研究系统各参数对时间的变化规律,如转速,转矩,电流等对时间的变化规律,才能正确的选择机电传动装置,为电机传动自动控制系统提供控制原则.设计出完善的启动,制动等自动控制线路,以求改善产品质量,提高生产率和减轻劳动强度.这就是研究过渡过程的目的和实际意义.如造纸机要求衡转矩.

2.11加快机电传动系统的过渡过程一般采用哪些方法?

加快机电传动系统的过渡过程一般采用1减少系统GD 2.

2增加动态转矩T d . 2.12 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?

大惯量电动机电枢作的粗短,GD 2

较大但它的最大转矩约为额定转矩的5到10倍,快

速性能好,且低速时转矩大,电枢短粗,散热性好过载持续时间可以较长. 2.13为什么低速轴转矩大,高速轴转矩小?

因为P= T ω,P 不变ω越小T 越大,ω越大T 越小。

2.14为什么机电传动系统中低速轴的GD 2逼高速轴的GD 2大得多?

因为P=T ω,T=G?D 2/375. P=ωG?D 2/375. ,P 不变 转速越小GD 2越大,转速越大GD 2 越小

第3章 直流电动机的特性与调速

3-2一台他励直流电动机所拖动的负载L T 为常数,当电枢电压或电枢电路内附加电阻改变

题2.11 图

o n

T

T L 2

1

(c )

T M (a ) o

n

T T L 2

1

T M T M

不是

o n

T

T L 2

1

T M

T M (b ) T L 是

(d ) o

n

T

T L 2 1

T M T M

(e ) o

n

T

T L

2

1

T M

T M 是

时,能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小?为什么?这时机电传动系统中哪些量必然发生变化?

答:不能改变;当负载不变,则在稳定运行状态下,T M 不变,由t a T K I =Φ可知,电枢电

流不变。转速n 和E 必然发生变化。

3-3 为什么直流电动机直接启动时启动电流很大?

答:电动机启动前,n=0,E=0(=K e φn),由于a R 很小,所以在加电瞬间,启动电流

st I (/)N a U R =很大,可达到额定电流的10~20倍。

3-4 直流电动机在电枢电路串电阻启动时,在启动过程中为什么必须将启动电阻分级切

除?若把启动电阻留在电枢电路中,对电机运行有什么影响?

答:① 启动时在电枢回路中串入外接电阻,使启动电流得到限制,随着转速n 升高,反电

动势E 增大,由公式()/()a a a ST I U E R R =-+可知,此时再逐步切除外加电阻,电枢电流不会太大。

② 若把启动电阻留在电枢电路中,由机械特性曲线可知,系统转速无法达到正常值;另外,由于启动电阻一般功率较小,长期留在电路中会被烧毁。

3-5 直流他励电动机起动时,为什么一定要先把励磁电流加上?若忘了先合励磁绕组的电源

开关就把电枢电源接通,这时会产生什么现象(试从T L =0和T L =T N 两种情况加以分析)?当电动机运行在额定转速下,若突然将励磁绕组断开,此时又将出现什么情况? 答:①直流他励电动机起动时,一定要先把励磁电流加上,是为了产生励磁磁场Φ;

②若忘了先合励磁绕组的电源开关就把电枢电源接通,那么0→Φ(磁极仅有剩磁),

若电动机空载(T L =0),0n 很大(超过机械强度允许值),造成飞车;若T L =T N ,则电磁转矩很小无法启动,而a I 将剧增使电动机过载烧毁。

③当电动机运行在额定转速下,突然将励磁绕组断开,Φ太小,则电磁转矩很小可能造成停车;而a I 将剧增可能使电动机过载烧毁。

3-7 一台直流并励直流电动机,额定功率N 2.2P kW =,额定电压N 110U V =,额定效率

N 0.8η=,额定转速N 1500/min n r =,a 0.4R =Ω,f 82.7R =Ω。

试计算:① 额定电枢电流aN I

② 额定励磁电流fN I ③ 励磁功率f P ④ 额定转矩N T

n n 0

T

T L

a b

⑤ 额定电流时的反电势 ⑥ 直接启动时的启动电流

⑦ 如果限制启动电流不得超过额定值的2倍,应在电枢回路串入多大电阻?对应的启动转矩是多少?

解:① 额定电枢电流aN I :

由aN aN N N I U P η=得:

aN /()2200/(1100.8)25()

N aN N I P U A η==?= ② 额定励磁电流fN I

fN /110/82.7 1.33()f f I U R A ===

③ 励磁功率f P

f 110 1.33146.3()f f P U I W ==?=

④ 额定转矩N T : 9.55/9.552200/150014()N N N T P n N m ==?=? ⑤ 额定电流时的反电势:110250.4100()N aN a E U I R V =-=-?= ⑥ 直接启动时的启动电流:a /110/0.4275()N a I U R A === ⑦ 如果限制启动电流不得超过额定值的2倍 启动电阻:由a /(')N a a I U R R =+得:

a '/110/(225)0.4 1.8()a N a R U I R =-=?-=Ω

启动转矩:由t a T K I Φ=可知此时: 228()N

T T

N m =?=

3.10 他励直流电动机有哪些方法进行调速?它们的特点是什么? 他励电动机的调速方法:

第一改变电枢电路外串接电阻R ad

特点在一定负载转矩下,串接不同的电阻可以得到不同的转速,机械特性较软,电阻越

大则特性与如软,稳定型越低,载空或轻载时,调速范围不大,实现无级调速困难,在调速电阻上消耗大量电量。 第二改变电动机电枢供电电压

特点 当电压连续变化时转速可以平滑无级调速,一般只能自在额定转速以下调节,调速

特性与固有特性相互平行,机械特性硬度不变,调速的稳定度较高,调速范围较大,调速时因电枢电流与电压无关,属于恒转矩调速,适应于对恒转矩型负载。可以靠调节电枢电压来启动电机,不用其它启动设备,

第三改变电动机主磁通

特点可以平滑无级调速,但只能弱词调速,即在额定转速以上调节,调速特性较软,且受电动机换向条件等的限制,调速范围不大,调速时维持电枢电压和电流步变,属恒功率调速。

3-14 一台直流他励电动机拖动一台卷扬机构,在电动机拖动重物匀速上升时将电枢电源突然反接,试利用机械特性从机电过程上说明:

①从反接开始到系统达到新的稳定平衡状态之间,电动机经历了几种运行状态?最

后在什么状态下建立系统新的稳定平衡点?

②各种状态下转速变化的机电过程怎样?

答:①从反接开始到系统达到新的稳定平衡状态之间,电动机经历了电源反接制动状态(减速上升)、电动状态(未超过理想空载转速前的加速下降)、反馈制动状态(超过理想空载转速后的加速下降)等3种运行状态;

最后在反馈制动状态下建立系统新的稳定平衡点。

②电源反接制动状态下转速变化的机电过程是:由反接开始时的转速,减速上升,直

至停止;

电动状态下转速变化的机电过程是:由停止状态开始,加速下降,直至达到理想空载转速;

反馈制动状态下转速变化的机电过程是:超过理想空载转速后继续加速下降,直至达到新的稳定平衡状态。

他励直流电动机有哪几种制动方法?它们的机械特性如何?试比较各种制动方法的优缺点。1反馈制动

机械特性表达式:n=U/K eφ-(R a+R ad)T/k e K tφ2

T为负值,电动机正转时,反馈制动状态下的机械特性是第一

象限电动状态下的机械特性第二象限内的延伸.

反馈制动状态下附加电阻越大电动机转速越高.为使重物

降速度不至于过高,串接的附加电阻不宜过大.但即使不串

任何电阻,重物下放过程中电机的转速仍过高.如果放下的

件较重.则采用这种制动方式运行不太安全.

2反接制动

电源反接制动

电源反接制动一般应用在生产机械要求迅速减速停车和

向的场合以及要求经常正反转的机械上.

倒拉反接制动

倒拉反接制动状态下的机械特性曲线实际上是第一象限 电动状态下的机械特性区现在第四象限中的延伸,若电动 反向转在电动状态,则倒拉反接制动状态下的机械特性曲 就是第三象限中电动状态下的机械特性曲线在第二象限 延伸..它可以积低的下降速度,保证生产的安全,缺点是若 转矩大小估计不准,则本应下降的重物可能向上升,机械特 硬度小,速度稳定性差. 3 能耗制动

机械特性曲线是通过原点,且位于第二象限和第四象限的一条直线,优点是不会出现像倒

拉制动那样因为对T L 的大小估计错误而引起重物上升的事故.运动速度也较反接制动时稳定.

3.16他励直流电动机直接启动过程中有哪些要求?如何实现?

他励直流电动机直接启动过程中的要求是1 启动电流不要过大,2不要有过大的转矩.可

以通过两种方法来实现电动机的启动一 是降压启动 .二是在电枢回路内串接外加电阻启动.

反馈制动

正常上升

电源反接制动

n o

n 0

T -n 0

T L

a b

c 电动

d

e

第4章 交流电动机的特性与调速

4-2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?

答:反转;因为对调三根引线中的两根,可以使定子绕组中的三相电流的相序相反,从而导致旋转磁场转向相反,根据安培定律,转子受到的电磁力也与原来方向相反,所以转子转向与原来相反。

4.3 有一台三相异步电动机,其n N =1470r/min,电源频率为50H Z 。设在额定负载下运行,试

求:

① 定子旋转磁场对定子的转速; 1500 r/min

② 定子旋转磁场对转子的转速; 30 r/min

③ 转子旋转磁场对转子的转速; 30 r/min

④ 转子旋转磁场对定子的转速; 1500 r/min

⑤ 转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。 0 r/min

4.4 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?

因为负载增加n 减小,转子与旋转磁场间的相对转速( n0-n)增加,转子导体被磁感线切割的速度提高,于是转子的感应电动势增加,转子电流特增加,.定子的感应电动使因为转子的电流增加而变大,所以定子的电流也随之提高.

4.5 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. 4.6 有一台三相异步电动机,其技术数据如下表所示。 试求:①线电压为380V 时,三相定子绕组应如何接法? ②求n 0,p,S N ,T N ,T st ,T max 和I st ;

③额定负载时电动机的输入功率是多少?

① 线电压为380V 时,三相定子绕组应为Y 型接法. ② T N =9.55P N /n N =9.55*3000/960=29.8Nm

Tst/ T N =2 Tst=2*29.8=59.6 Nm T max / T N =2.0 T max =59.6 Nm I st /I N =6.5 I st =46.8A

一般n N =(0.94-0.98)n 0 n 0=n N /0.96=1000 r/min SN= (n 0-n N )/ n 0=(1000-960)/1000=0.04 P=60f/ n 0=60*50/1000=3 ③ η=P N /P 输入 P 输入=3/0.83=3.61

型号 P N /kW U N /V

满载时

I st /I N Tst/T N T max /T N n N /r ·min -1 I N /A ηN ×100 cos φ

Y132S-6

3

220/380 960 12.8/7.2 83 0.75

6.5

2.0

2.0

4-7三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?

答:转子突然被卡住,转子的转速差达到最大,切割磁力线速度也达到最大,转子电流最大,根据变压器原理,定子电流增大到最大;造成电动机急剧发热,甚至烧坏。

4-8 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?

答:三相异步电动机断了一根电源线后,相当于变成了单相电源,产生的是脉动磁场,无法使转子转动。故不能启动。

而在运行时断了一线,虽然也变成了单相电源,相当于正在运行的单相电机,其合成的转矩不为0,所以仍能继续转动。但电机电流剧增而造成过载,使电机过热,甚至烧坏。

4-9 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? 答:相同。

4-11有一台三相异步电动机,其铭牌数据如题4-11所列。

① 当负载转矩为250N·m 时,在U=U N 和U ’=0.8U N 两种情况下电动机能否启 动? ② 欲采用Y-Δ换接启动,当负载转矩为0.45T N 和0.35T N 两种情况时,电动机能 否启动?

③ 若采用自耦变压器降压启动,设降压比为0.64,求电源线路中通过的启动电流和电动机的启动转矩。 解:

① 9.55/N N N T P n =

39.554010/1470

259.86()N m =??=?

N U U =时:

A

Y

C

X B

Z A

B C

图5.8 定子三相绕组

(a) 星形接法

A

Y

C

X

B Z A

B C

(b) Δ形接法

1.2 1.2259.86311.84ST

N T

T N m N m ==??=? > 250L T N m =?

可以启动;

'0.8N U U =时:

2'

0.80.64311.84199.58ST

ST

T T

N m N m ==??=? < 250L T N m =?

不能启动;

②Y 形接法时:/3 1.2/30.4STY ST N N T T T T ?=== 由此可知,负载转矩为0.45N T 时,电机无法启动; 负载转矩为0.35N T 时,电机可以启动; ③由3

cos N N N N N P U I φη=得 3/(3cos )4010/(33800.90.9)75()N N N N N I P U A φη==????= 6.5 6.575487.7()ST N I I A ==?=

降压比为0.64,则2'

0.640.64487.7199.8ST

ST

I I

A A ==?=

22'0.640.64311.84127.73ST ST

T T

N m N m ==??=?

4-15 异步电动机有哪几种调速方法?各种调速方法有何优缺点?

答:三相异步电动机的调速方法,有①调压调速、②改变极对数p (变极调速)、③改变频率f 1(变频调速)调速三种。另外,对于线绕式异步电动机,还可以④通过在转子电路中串电阻调速,或者在转子电路中串入一个与定子电源频率相同而相位相同或相反的附加电动势实现⑤串级调速。还有一种是通过改变s (⑥改变转差率调速)滑差电动机。

① 调压调速:优点—可实现无级调速;缺点—调速范围不大

② 变极调速: 优点—结构简单,效率高,特性好,调速所需附加设备少;缺点—体积

大,价格高,只能有级调速;只能用于笼型异步电动机。

③ 变频调速: 优点—变频调速的调速性能最好;缺点—目前装置价格较高,只能用于

笼型异步电动机。

④ 转子电路中串电阻调速: 优点—简单可靠,操作方便,启动电阻可兼做调速电阻(但

须考虑发热);属于有级调速;缺点—适用于线绕式异步电动机;转速减低时特性变软;低速时,电阻较大,能量损耗增大。

⑤ 串级调速: 优点—调速效率高,平滑性好,设备比变频调速简单,特别当调速范围

较小时更为经济;缺点—功率因数较低.

⑥ 改变转差率调速——滑差电动机: 转差离合器调速系统的优点是:结构简单、运行

可靠、维护方便、能平滑调速;但调速损耗大,效率低。

4-23 异步电动机有哪几种制动状态? 各有何特点?

答:异步电动机的制动分为三类四种:反馈制动、反接制动(电源反接制动和倒拉制动)、能耗制动。

反馈制动:当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速时,旋转磁场产生的电磁转距作用方向发生变化,由驱动转距变为制动转距。电动机进入制动状态,同时将外

力作用于转子的能量转换成电能回送给电网。

其特点是:运行转速较高

能耗制动:在断开三相电源的同时,给电动机其中两相绕组通入直流电流,直流电流形成的固定磁场与旋转的转子作用,产生了与转子旋转方向相反的转距(制动

转距),使转子迅速停止转动。

其特点是:能准确停车;电动机停止后,必须切断直流电,否则会烧坏定子绕组的;转速较低时,则制动效果差。

电源反接制动:停车时,将接入电动机的三相电源线中的任意两相对调,使电动机定子产生一个与转子转动方向相反的旋转磁场,从而获得所需的制动转矩,使转

子迅速停止转动。

其特点是:反接制动期间,电路中必须串接限流电阻;须及时切除电源。

倒拉制动:重物匀速上升时,在转子电路中串接电阻,使电磁转矩小于负载转矩,重物先减速上升,后加速下降(进入倒拉反接制动状态),直到达到新平衡点,

开始匀速下降。

其特点是:转子电路上的电阻损耗机械功率和电功率;串接电阻需准确估计,否则,重物不会下降。

第五章 控制电动机

5-3 何谓“自转现象”?交流伺服电动机是怎样克服这一现象的,使其当控制信号消失时能

迅速停止? 答:自转现象:单相交流异步电动机,只要转动起来,一相电压足以使其持续稳定运转,即

控制电压消失后伺服电动机持续稳定运转的这种现象。 措施:使转子导条具有很大的电阻。

在控制电压消失后,伺服电动机变成了单相电机,由于转子电阻很大,所以其机械特性变成图5.6中曲线T 所示。

交流伺服电机正常运行(有控制电压)时,伺服电机按曲线1运行;控制信号消失后,伺服电机按曲线2运行。即,转矩与转速方向始终相反,也就是电磁转矩始终为制动转矩。这就是说,当伺服电机的控制信号消失后,电磁转矩马上变为制动转矩,使其迅速停转,即消除“自转”现象。

5-6 步进电动机布距角的含义是什么? 一台步进电动机可以有两个步距角,如 3°

/1.5°,这是什么意思?什么是单三拍、单双六拍和双三拍? 答:步进电动机每改变一次通电状态,转子就转过相应的一个角位移,这个角位移称为步距

角;一台步进电动机可以有两个步距角,如 3°/1.5°,这意味着此电动机可以有两种不同的拍数,如单三拍和单双六拍;这样电动机在相数相同的情况下,也可以得到两个步距角;所谓单三拍指每次通电仅有一相绕组通电,每个通电周期共有三种通电状态(拍数);所谓单双六拍指每次通电可以是一相绕组通电,也可以是两项绕组通电,每个通电周期共有六种通电状态(拍数);所谓双三拍指每次通电有两相绕组通电,每个通电周期共有三种通电状态(拍数)。

大电阻转子的交流伺服 电动机n=f(T)曲线

T

o

n S

单相运 行特性

两相运 行特性

第6章 机电传动控制系统中电动机的选择

6-1 电动机的温升与哪些因素有关?电动机铭牌上的温升值其含义是什么?电动机的温升、

温度以及环境温度三者之间有什么关系? 答:温升的影响因素

① 电机的热惯性。电机的热惯性比较大,所以运行2~3小时,才可能达到热平衡; ② 散热条件; ③ 负载的大小;

④ 负载的持续时间。即电动机运行方式(工作制)。我国分为连续工作制,短时工作制、

重复短时(断续)工作制。

电动机铭牌上的温升值=电动机绝缘材料的允许温度-标准环境温度; 电动机的温升、温度以及环境温度三者之间关系: 电动机的温升=电动机温度-环境温度。 6-4 选择电动机容量时主要应考虑哪些因素?

答:① 发热:运行时电机的实际最高工作温度≤电机绝缘的允许最高工作温度。a Max θθ≤ ② 过载能力; ③ 启动能力。

6-9 有一生产机械的实际负载转矩曲线如题6-9图所示,生产机械要求的转速

min /1450r n N =,试选一台容量合适的交流电动机来拖动此生产机械。

解:用等效转矩法,等效转矩为

221155

51

2

2

2

2

2

420910440740126

201040406

6.29()d i

i T t T t T t N m =+

+=

?+?+?+?+?=

++++=?∑

其等效功率为

/9550 6.291450/95500.955()L d P T n kW ==?=

可从产品目录中选取d N P P ≥的电机,型号为Y90S-4,其他参数如下:

1.1N P kW =,1400/min N n r =,/

2.2ST N T T =,max / 2.2N T T =,380N U V =,Δ接法

检验其过载能力。所选电动机的额定转矩为

9550/9550 1.1/14007.5()N N N T P n N m ==?=?

故,电动机的最大转矩为

max 2.2 2.27.516.5()N T T N m ==?=?> 12 Nm 符合要求。

检验其启动能力, 2.2 2.27.516.5()ST N T T N m ==?=?>12 Nm 符合要求。

题14.8图

t/S

20

T/Nm T 1

T 2

T 3

T 4 T 5 4 7 9 12

10 40 40 6

第7章继电器-接触器控制系统

7-2电动机控制接线中,主电路中装有熔断器,为什么还要加装热继电器?能否互相代替?

而在电热及照明线路中,为什么只装熔断器而不装热继电器?

答:主电路中既装有熔断器,又加装热继电器,是因为二者的功能不同,熔断器起短路保护作用,而热继电器起过载保护作用;二者不能互相代替;在电热及照明线路中,其负载不是电动机,不存在过载问题,所以只装熔断器而不装热继电器。

7-9下面的图中有哪些缺点或问题?如何改正?

答:

SB1SB2

KM1

KM1KM2

SB1SB2

KM1

KM1

KM22个接触器的线圈不能串联

2个接触器的线圈改为并联

1.无法启动;

2.接触器线圈长期通电

SB 1

SB 2

KM KM

SB 3

SB 3

SB 1

SB 2

KM

KM

SB 3

SB 3

正确线路

1.停止开关接法错

正确线路

KM 1

SB 2

SB 1

KM 1 KM 2

KM 1

SB 2

SB 1

KM 1

KM 2

第二章机电传动系统的动力学基础

一、单轴机电传动系统的运动方程式。

二、转矩平衡方程式的意义及表达式。

三、拖动转矩和制动转矩、反抗转矩和位能转矩(负载)的基本概念。

四、多轴机电传动系统为何折算成单轴系统?折算原则是什么?

五、生产机械的负载特性有哪几种?各有什么特点?

六、机电传动系统稳定运行的条件是什么?如何分析?

七、过渡过程产生的原因

八、机电时间常数的意义,加快机电传动系统过渡过程的方法有哪几种?

第三章直流电动机的特性与调速

一、直流电动机的基本结构和工作原理

二、直流电动机的分类(按励磁方式分类)、

三、直流他励电动机的原理电路图、机械特性(固有、人为)。

四、直流他励电动机启动过程中存在的问题及采取的措施。

五、直流他励电动机调速的目的、方法、原理、优缺点及注意事项。

六、直流他励电动机制动的目的、方法、原理、优缺点并能举例说明。

第四章交流电动机的特性与调速

一、三相异步交流电动机的工作原理及基本结构

二、三相异步电动机旋转磁场的产生。极对数如何分析?

三、三相异步电动机的能流图。

四、三相异步电动机的机械特性(人为、固有)

五、三相异步电动机的启动要求、启动特性(为什么启动电流很大,但启动转矩很小)

六、鼠笼式异步电动机的启动方法?适用场合?原理电路图

七、线绕式电动机的启动方法

八、特殊鼠笼式异步电动机的启动性能如何?原理是什么?

九、三相异步电动机的调速方法有哪几种?原理、优缺点?应用场合?

十、三相异步电动机的制动方法有哪几种?原理、优缺点?应用场合?并能举例说明。

十一、三相异步电动机参数计算、接线方法。

第五章控制电动机

一、交流伺服电动机的基本工作原理

三、交流伺服电动机是如何消除自转现象的?

四、交流伺服电动机有哪几种控制方法?

五、步进电动机的工作特点;步进电动机的转速与哪些因素有关?

六、力矩电动机最大特点是什么?

第六章机电传动控制系统中电动机的选择

一、电动机容量选择的原则是什么?

二、电动机发热的热源是什么?影响因素有哪些?

三、电动机的最高工作温度是如何确定的?

四、各种工作制下电动机容量选择的方法。

第七章继电器-接触器控制系统

一、常用控制电器的工作原理、作用、表示符号。

二、基本控制电路的原理与绘制(如三相交流电动机正反转、Y-Δ启动、起保停电路等)

机电传动控制复习题库

机电传动控制复习题库

机电传动控制习题库 一、选择题(10分) 1.电源电压为380V,三相笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为380V 时,能否采用星形一三角形启动?( A ) A能 B不能 2.直流电动机调速系统,若想采用恒转矩调速,则可改变( C )A Ke B φ C U 3.从步进电动机的电源脉冲分配器中送出的脉冲电压的顺序,决定了此电动机转子的(D ) A 角位移的大小 B 角速度的大小 C角加速度的大小 D角位移的方向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 ) A 增加 B 减小 C 等于零 5.直流电动机调速系统,若想采用恒功率调速,则可改变( C )A U B Ke C φ 6.对一台确定的步进进而言,其步距角决定于( C ) A 电源脉冲的频率 B 电源脉冲的幅值 C 电机的通电方式 D 电机的负载大小

7.三相鼠笼式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( C ) A 小 B 大 C相同 8.三相异步电动机带一定负载时,若电源电压降低了,此时电动机转矩 (C ) A 增加 B 减少 C 不变 9.电源电压为380V,三相笼型异步步电动机定子每相绕组的额定电压为220 V时,能否采用星形一三角形启动?( B )A能 B不能 10.步进进电动机转角与脉冲电源的关系是( B ) A 与电源脉冲频率成正比 B与电源脉冲数成正比 C 与电源脉冲宽度成正比 D与电源脉冲幅值成正比 11.三相鼠笼式异步电动机在运行中断了一根电源线,则电动机的转速 ( B ) A 增加 B 减少 C 停转 12.加快机电传动系统的过渡过程,可以增大( C ) A GD2 B n C T M

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

机电传动控制试题及答案

1、如图所示,判断哪组是正确的。 (a )L M T T > (b) L M T T = (c) L M T T < A :图(a )M T 为正,是拖动转矩,加速状态 B :图(b )M T =L T ,匀速状态 C :图(c )M T 为正,L T 为负,减速状态 2、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 3、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。 4、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。 5、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 6.恒功率型机械特性为负载转矩与转速成: A 正比; B 反比。 7、有一台三相异步电动机,正常运行时为?接法,在额定电压下启动,其 N st T T 2.1=,若采用?-Y 换接启动,试问当负载转矩N L T T %35=,电动机能否 启动 A :能; B :不能; C :不能确定 8.三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 9.晶体管直流脉宽调速系统比晶闸管直流调速系统动态响应速度: A 高; B 低; C 一样。 10、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; 11、下列方法中哪一个不是消除交流伺服电动机“自转”的方法:

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。

机电传动控制复习题与答案(1)

西南科技大学成教学院德阳教学点 《机电传动控制》练习题 姓名:学号:班级:成绩: 一、单项选择题 1.机电传动的发展大体上经历的阶段顺序是:() A.单电机拖动、双电机拖动、成组拖动 B.成组拖动、单电机拖动、多电机拖动C.单电机拖动、多电机拖动、成组拖动 D.成组拖动、单电机拖动、网络拖动 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M >T L ,电动机旋转方向与T M 相同,转速将产生的变 化是。() A.减速 B.加速 C.匀速 D.停止 3、机电传动系统中如果T M

机电传动控制复习提纲和重点

机电传动控制复习提纲 第一章 机电传动的动力学基础 1. 机电传动运动方程的几种形式 2.1、2.2、2.3题 2. 飞轮矩、转动惯量的折算 2.7、2.8 3. 机电传动系统稳定平衡点的判断 2.11 第三章 直流电机的工作原理与特性 1. 基本方程 电动势方程:e E k n φ= 电磁转矩方程:t a T k I φ= 电枢回路电动势平衡方程:a U E I R =+ 2. 固有机械特性与人为机械特性(电枢串接电阻、改变电枢电压、改变磁通)的曲线与特 点 3. 计算题类型:3.10、3.15;分析题类型:3.21 第四章 机电传动系统的过渡过程(略) 第五章 交流电动机的工作原理及特性 1. 固有机械特性(式5.27)与人为机械特性(降低电源电压、定子回路串接电阻或电抗、 改变电源频率、转子回路串接电阻) 2. 交流电机启动方法 3. 三相异步电动机调速特性(式5.36) 4. 单相异步电动机工作原理 5. 计算题类型:5.6、5.11 第六章 控制电机 1. 两相交流伺服电机消除自转的方法 第七章 机电传动控制系统中常用的检测元件 略 第八章 继电器-接触器控制

1.继电器-接触器控制的基本线路 (直接启动、转子串接电阻启动、正反转控制、Y—△接法降压启动) 例题:8.18 第九章PLC控制 1.PLC基本结构 2.PLC等效继电器 3.梯形图编程 4.例题:三相异步电机启停控制、三相电机正反转控制、三相电机Y-△启动控制、搬运机 械手控制 《机电传动控制》复习重点 第2章机电传动的动力学基础 ?机电传动系统的运动方程式 ?会判断驱动力矩和负载力矩的正负号 ?并能够根据该方程式判断机电系统的运动状态 ?动态转矩的概念 ?机电传动的负载特性 ?什么是负载特性:电动机轴上的负载转矩与转速之间的关系 ?4种典型的负载特性曲线 ?恒转矩负载包括反抗性恒转矩负载和位能性负载 ?机电传动稳定运行的条件 ?充分必要条件 ?掌握判断稳定工作点的方法 第三章直流电机的工作原理及特性 ?直流电机既可以用作电动机也可以用作发电机 ?任何电机的工作原理都是建立在电磁力和电磁感应的基础上的 ?直流电机做发电运行和电动运行时都会产生电动势E和电磁转矩T,但是不同的运行方 式下其作用是不同的 ?电势平衡方程 ?力矩平衡方程 ?并励发电机电压建立的三个条件是什么? ?直流发电机的机械特性 ?机械特性曲线(绘制) ?机械特性硬度的概念 ?人为机械特性对应的不同的特性曲线 ?串励电动机的机械特性,为什么串励电动机不能空载运行? ?直流电机的启动特性

机电传动控制课后习题答案1

第二章机电传动系统的动力学基础 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。 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。 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) 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 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。 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. 2.11 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 交点是系统的平衡交点不是系统的平衡点

第三章 3.1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.. 3.5 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 =89.5%,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=87.4KW 3.6 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下:P N =7.5KW, U N =220V, n N =1500r/min, η N =88.5%, 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 *0.885 I N =38.5A T N =9.55P N /n N =47.75Nm 3.11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 3.14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

机电传动控制-复习提纲

一、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号写在答题纸的相应位置。答案选错或未选者,该题不得分。每小题×分,共×分) 1.下列低压电器不属于自动电器的是( ) A.接触器 B.继电器 C.刀开关 D.自动开关 2.电路中实现短路保护的是( ) A.接触器 B.时间继电器 C.熔断器 D.热继电器 3.在控制回路的线圈支路中互串对方的动断辅助触点,达到保护的目的,这种保护称为( ) A.自锁 B.互锁 C.启动 D.停止 4.下列编程元件,不能由程序改变状态的是 ( ) A.X B.Y C.M D.T 二、填空题(每空×分,共×分) 1.PLC的工作方式分五个阶段:自诊断、与编程器通信、__________、__________和____________。 2.电流继电器分为________和______。 3.PLC的栈指令包括_________,__________和_________。 三、简答题(每题×分,共×分) 1.画出接触器线圈、常开主触点图形符号,文字符号。 2.画出延时闭合时间继电器线圈、常开触点图形符号,文字符号。

3.画出热继电器的热元件、动断触点图形符号,文字符号。 4.画出延时断开时间继电器线圈、动合触点图形符号,文字符号。 5.画出过电流继电器线圈、欠电压继电器线圈图形符号,文字符号。 6.画出停止按钮、复合按钮图形符号,文字符号。 7.画出速度继电器转子、动合触点图形符号,文字符号。 8.画出行程开关动合触点、动断触点图形符号,文字符号。 9.写出下面梯形图的指令表。

LD X000 AND X001 ORI X002 ANI X003 ORI X004 OUT Y001 LD X005 AND X006 OUT Y002 AND X007 OUT Y003 END 10.写出下面梯形图的指令表。 LD X000 AND X001 LDI X002 ANI X003 ORB OUT Y001 LD X004 AND X005 ORI X006 OUT Y002 END 四、计算及设计题(每题×分,共×分) 1.设计三相电机“启动―保持-停止”继电接触控制线路,包括主电路,控制电路。

机电传动控制课后习题答案

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。 2.2 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>0说明系统处于加速。 TM-TL<0 说明系统处于减速 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速

系统的运动状态是减速 2.7 如图2.3(a )所示,电动机轴上的转动惯量J M =2.5kgm 2, 转速n M =900r/min; 中间传 动轴的转动惯量J L =16kgm 2,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/j 2+ JL/j12=2.5+2/9+16/225=2.79kgm 2 . 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J 1= J 2=4,卷 筒直径D=0.24m,滑轮的减速比J 3=2,起重负荷力 F=100N,电动机的费轮转距GD 2M =1.05N m 2, 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GD 2z.。 ωM =3.14*2n/60=99.43 rad/s. 提升重物的轴上的角速度ω=ωM /j 1j 2j 3=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 GD 2Z =δGD M 2+ GD L 2/j L 2 =1.25*1.05+100*0.242/322 =1.318NM 2

机电传动控制试题库

《机电传动控制》课程总复习2013、01 一、选择题 1、电动机所产生的转矩在任何情况下,总就是由轴上的负载转矩与_________之与所平衡。 ( D ) A.静态转矩 B.加速转矩 C.减速转矩 D.动态转矩 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M>T L,电动机旋转方向与T M相同,转速将产生的变化就是。( B ) A.减速 B.加速 C.匀速 D.停止 3、机电传动系统中如果T M

C.反抗型恒转矩 D.直线型机械特性 8、下面哪个部分就是属于直流电动机的定子部分?( C ) A.换向器 B.电枢绕组 C.励磁绕组 D.风扇 9、复励直流电机的励磁绕组与电枢绕组就是。( D ) A.串联 B.并联 C.单独分开连接 D.一部分串联其她的并联 10、直流电动机最常用的启动方式就是_________。( B ) A.串电阻启动 B.降压启动 C.直接启动 D.调节励磁启动 11、_________的调速方式可以实现对恒转矩型负载的无极调速。( A ) A.调压调速 B.串电阻调速 C.弱磁调速 D.A与B 12、直流电动机调速系统,若想采用恒功率调速,则可改变_________。( B ) A.K e B.Φ C.I a D.U 13、直流电动机调速系统,若想采用恒转矩调速,则可改变_________。( D ) A.K e B.Φ C.I a D.U 14、τm就是反映机电传动系统_________的物理量。( B ) A.时间惯性 B.机械惯性 C.热惯性 D.电磁惯性 15、加快机电传动系统的过渡过程,可以减少_________。( A ) A.GD2 B.n C.T d D.T M 16、绕线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_________。( D ) A.愈大 B.愈小 C.不变 D.不一定 17、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 ) A.增加 B.不变 C.减小 D.等于零

机电传动控制习题答案

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。 答: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。 2.2 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。 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。 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: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=T ω, p不变。转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5J ω2 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? 答: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? 答: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 3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩 T L=常数,当电 枢电压附加电阻改变时,能否改变其运行其运行状态下电枢电流的大小?为什么?这是拖动系统中那些要发生变化? T=K tφI a u=E+I a R a 当电枢电压或电枢附加电阻改变时,电枢电流大小不变.转速n与电动机的电动势都发生改变. 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T L=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态值后,电枢反电势将如何变化? 是大于,小于还是等于E1? T=I a K tφ, φ减弱,T是常数,I a增大.根据E N=U N-I a R a ,所

机电传动控制复习题

机电传动控制期末试题 一:选择题: 1、电动机所产生的转矩在任何情况下,总是由轴上的负载转矩和_________之和所平衡。() A.静态转矩B.加速转矩 C.减速转矩 D.动态转矩 2、机电传动系统稳定工作时中如果TM>TL,电动机旋转方向与TM相同,转速将产生的变化是。()A.减速 B.加速 C.匀速 D.停止 3、机电传动系统中如果TM

6、_________的作用方向恒定,与运动方向无关。()A.反抗转矩 B.离心式转矩 C.位能转矩 D.恒功率转矩 7、起重机吊一个重物升降时,负载的机械特性是_________。()A.恒功率型B.位能型恒转矩 C.反抗型恒转矩 D.直线型机械特性 8、下面哪个部分是属于直流电动机的定子部分?()A.换向器 B.电枢绕组 C.励磁绕组 D.风扇 9、复励直流电机的励磁绕组和电枢绕组是。()A.串联 B.并联 C.单独分开连接 D.一部分串联其他的并联 10、直流电动机最常用的启动方式是_________。()A.串电阻启动 B.降压启动 C.直接启动 D.调节励磁启动 11、_________的调速方式可以实现对恒转矩型负载的无极调速。()A.调压调速 B.串电阻调速 C.弱磁调速 D.A和B 12、直流电动机调速系统,若想采用恒功率调速,则可改变_________。()A.Ke B.Φ C.Ia D.U

机电传动控制复习资料

《机电传动控制》复习资料 第二章: 1.如何根据简图写出运动方程式并判断系统的运行状态?P19 T 2.3 2.如何判断TM 或TL 是拖动转矩还是制动转矩? 无论是TM 或是TL 和n 的转向相同时时拖动转矩,和n 的转向相反时时制动转矩 3.如何判断系统的平衡点是否稳定运行点?P20 T2.11 4.什么是机电传动系统的负载特性(生产机械的机械特性) 同一转轴上负载转矩和转速之间的函数关系称为机电传动系统的负载特性 5.常见的生产机械的负载特性有哪几种? 恒转矩型负载特性、离心式通风机型负载特性、直线型负载特性、恒功率型负载特性 6.为什么要对负载转矩和转动惯量进行折算? 为了列出多轴系统的运动方程,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都折算到某一根轴上 第四章: 1.异步电动机的转子绕组有哪两种形式? 线绕式和鼠笼式两种 2.简述三相异步电动机的工作原理 A 、三相正弦电流相位差为120°时,在定子绕组中产生旋转磁场 B 、由于旋转磁场的作用,在转子导体中产生感应电势和感应电流 C 、在旋转磁场和感应电流的作用下,产生使转子转动的电磁转矩 3.n0 n s 的含义是什么? n ——转子的旋转速度(即电动机的转速) n 0 ——同步转速 S ——n0—n 与同步转速n0的比值称为异步电动机的转差率,用S 表示 0 0n n n s -= 4.三相异步电动机定子绕组线端 的连接方式有哪两种?如何选择接法? 连接方式有:星型连接和三角形连接两种。 选择接法看P56例题4.1 5.三相异步电动机型号的意义。如:Y132S —6 Y ——电动机的系列代号 132——机座底面至输出轴的中心高为132mm S ——短机座(L 为长机座、M 为中机座) 6——磁极数为6 6.三相异步电动机的额定效率ηN 和额定转矩TN 如何计算 N η=N N N N I U P ?cos 3x100% TN=9.55nN PN 7.什么是三相异步电动机的固有机械特性?各有什么特点? 异步电动机在额定电压和额定频率下,用规定的接线方式,定子和转子电路中不串联任何电阻或电抗时的机械特性称为固有(自然)机械特性 特点: 1.T=0,n=n0(S=0),为电动机的理想空载工作点,此时电动机的转速为理想空载转速n0.

机电传动控制复习提纲:

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。

机电传动控制课后习题答案1..

机电传动控制课后习题答案1..

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。 2.2从运动方程式怎样看岀系统是处于加速,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-TLvO说明系统处于减速,TM-TL=O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) 2 2.7如图2.3 (a)所示,电动机轴上的转动惯量j M=2.5kgm ,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 血=Nm/NI=15 TM-TL>0说明系统处于加速TM-TLvO 说明系统处于减速 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 TL 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速

2 2 J=JM+J1/j + JL/j1 2=2.5+2/9+16/225=2.79kgm .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J i= 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GD 2 z .。 3 M=3.14*2n/60=99.43 rad/s. 提升重物的轴上的角速度 3 = 3 M/j1j2j3=99.43/4*4*2=3.11rad/s v=3 D/2=0.24/2*3.11=0.373m/s T L=9.55FV/ n c n M=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM 2 2 2 2 GD2Z= 5 GD M2+ GD L20L2 2 2 =1.25*1.05+100*0.24 2/322 =1.318NM 2 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, 不是? 第三章 3.10 一台他励直流电动机的技术数据如下:P N=6.5KW,U N=220V, I N=3 4.4A, n N=1500r/min, R a =0.242 Q,试 计算岀此电动机的如下特性: ①固有机械特性; ②电枢服加电阻分别为3Q和5Q时的人为机械特性; ③电枢电压为U N/2时的人为机械特性; ④磁通? =0.8? N时的人为机械特性; 并绘岀上述特性的图形。 ① n o = U N n N/(U N-l N R a) =220*1500/220-34.4*0.242 试判断哪些是系统的稳定平衡点?哪些 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交点是系统的平衡点

机电传动控制习题及其答案11

第十一章 11.1何谓开循环控制系统?何谓闭循环系统?两者各有什么优缺点? 系统只有控制量(输出量)的单向控制作用,而不存在被控制量的影响和联系,这称之为开环控制系统.优点是结构简单能满足一般的生产 需要.缺点是不能满足高要求的生产机械的需要. 负反馈控制系统是按偏差控制原理建立的控制系统,其特点是输入量与输出量之间既有正向的控制作用,又有反向的反馈控制作用,形成 一个闭环控制系统或反馈控制系统.缺点是结构复杂,优点可以实现 高要求的生产机械的需要. 11.2什么叫调速范围、静差度?它们之间有什么关系?怎样才能扩大调速范围。 电动机所能达到的调速范围,使电动机在额定负载下所许可的最高转速何在保证生产机械对转速变化率的要求前提下所能达到的最低转 速之比(D).转速变化率即调速系统的静差度电动机有理想空载到额 定负载时转速降与理想空载转速的比值(S) 两者之间的关系时 D=nS/Δn(1-S),在保证一定静差度的前提下,扩大系统调速范围2max2N 的方法是提高电动机的机械特性的硬度以减小Δn N11.3生产机械 对调速系统提出的静态、动态技术的指标有哪些?为什么要提出这些技术指标? 生产机械对调速系统提出的静态技术的指标有静差度,调速范围,调.

振荡次数,过渡过程时间,动态技术指标有最大超调量.速的平滑性.因为机电传动控制系统调速方案的选择,主要是根据生产机械对调速系统提出的调速指标来决定的. 11.4为什么电动机的调速性质应与生产机械的负载特性想适应?两者如何配合才能算适应。 电动机在调速过程中,在不同的转速下运行时,实际输出转矩和输出功率能否达到且不超过其润许长期输出的最大转矩和最大功率,并不决定于电动机本身,而是决定于生产机械在调速过程中负载转矩及负载功率的大小和变化规律,所以,为了使电动机的负载能力得到最充分的利用,在选择调速方案时,必须注意电动机的调速性质与生产机械的负载特性要适合. 负载为恒转矩型的生产机械应近可能选择恒转矩性质的调速方法,且电动机的额定转矩应等于或略大于负载转矩,负载为转矩恒功率型的生产机械应尽可能选用恒功率性质的调速方法,且电动机的额定功率应等于或略大于生产机械的负载转矩. 11.5有一直流调速系统,其高速时理想的空载转速n=1480r/min,01低速时的理想空载转速n=157/min,额定负载时的转矩降Δn=10 N02r/min,试画出该系统的静特性.求调速范围和静差度。 调速范围D = n/n 0201=1480/157 =9.23 静差度 S=Δn/ n 01N =10/1480 =0.0068

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机电传动控制习题库 一、选择题(10分) 1.电源电压为380V,三相笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为380V时,能否采用星形一三角形启动?( A ) A能 B不能 2.直流电动机调速系统,若想采用恒转矩调速,则可改变( C )A Ke B φ C U 3.从步进电动机的电源脉冲分配器中送出的脉冲电压的顺序,决定了此电动机转子的(D )A 角位移的大小 B 角速度的大小 C角加速度的大小 D角位移的方向 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 )A 增加 B 减小 C 等于零 5.直流电动机调速系统,若想采用恒功率调速,则可改变( C )A U B Ke C φ 6.对一台确定的步进进而言,其步距角决定于( C )A 电源脉冲的频率 B 电源脉冲的幅值 C 电机的通电方式 D 电机的负载大小 7.三相鼠笼式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( C ) A 小 B 大 C相同 8.三相异步电动机带一定负载时,若电源电压降低了,此时电动机转矩(C ) A 增加 B 减少 C 不变 9.电源电压为380V,三相笼型异步步电动机定子每相绕组的额定电压为220 V时,能否采用星形一三角形启动?( B ) A能 B不能 10.步进进电动机转角与脉冲电源的关系是( B ) A 与电源脉冲频率成正比 B与电源脉冲数成正比 C 与电源脉冲宽度成正比 D与电源脉冲幅值成正比 11.三相鼠笼式异步电动机在运行中断了一根电源线,则电动机的转速( B ) A 增加 B 减少 C 停转 12.加快机电传动系统的过渡过程,可以增大( C )A GD2 B n C T M 13.一台直流他励电动机在稳定运行时,电枢反电势E=E1,如负载转矩T=常数,外加电压和电枢电路中电阻均不变,问减弱励磁使转速上升到新的稳定值后,电枢反电势E比E1是(B) A 增大 B 减少 C 相等 14.加快机电传动系统的过渡过程,可以减少( A ) A GD2 B n C T M 15.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(C ) A 愈大 B愈小 C不一定(可大可小) 16.三相鼠笼式异步电动机带动一定负载运行时,若电源电压降低了,此时电动机转速( B ) A 增大 B 减少 C 不变 二、填空题(每小题2分,共10分)

《机电传动控制》期末考试复习资料

------------------------------------------------------------精品文档-------------------------------------------------------- 《机电传动控制》考试总复习A卷 一、教材信息: 《机电传动控制》,邓星钟主编,华中科技大学出版社 二、考试题型 客观题(单项选择、判断题) 主观题(填空、分析与简答、计算) 三、总的复习题 一、选择题 1、电动机所产生的转矩在任何情况下,总是由轴上的负载转矩和_________之和所平衡。( D )A.静态转矩B.加速转矩C.减速转矩D.动态转矩 2、机电传动系统稳定工作时中如果T>T,电动机旋转方向与T相同,转速将产生的变MML化是。( B ) A.减速B.加速 C.匀速D.停止 3、机电传动系统中如果T

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