机电传动控制重点内容总结
机电传动控制
复习大纲要点1.机电传动控制的概念机电传动控制是指驱动生产机械的电动机和控制电动机的一整套电气系统。
2. 直流电动机的调速方法有分别哪三种?（1）改变电枢电路串接（2）改变电动机电枢供电电压（3）改变电动机主磁通3. 使步进电动机工作的根本原因。
错齿4. 对于他励直流电动机,当降低电枢电压时,电动机的转速将降低。
转子电路串电阻时,电动机转速将降低。
5.他励直流电动机的制动方法有哪些?各有何特点?（1）反馈制动。
特点：效果好，但所需的设备较复杂，适用于电动-发电-电动系统，或可逆可控硅供电系统。
（2）反接制动。
特点：制动速度快，需加装反转接触器、限流电阻和速度方向继电器。
（3）能耗制动。
电动机在电动状态运行时，若把外加电枢电压U 突然降为0，而将电枢串接一个附加电阻Rad 短接起来，便能进入能耗制动状态。
特点：线路简单，制动时间一般，需加制动接触器、制动电阻、和制动时间继电器。
6. 他励直流电动机的额定电流和额定转矩公式?）（Φ=t a K T I N N N N n P 55.9P T ==ω7. 异步电动机定子绕组的连接方式的选择三相电动机的定子绕组有星型（Y ）和三角形（Δ）两种不同的接法。
连接方式的选择和普通三相负载一样，需视电源的线电压而定。
如果接入电动机的电源的线电压等于电动机的额定相电压（即每组绕组的额定电压），那么，它的绕组应该接成三角形；如果电源的线电压是电动机额定相电压的√3倍，那么，它的绕组应接为星形。
8. 异步电动机有哪几种调速方法?各有何特点?（1）变极对数调速。
特点：(1)具有较硬的机械特性，稳定性良好; (2)无转差损耗，效率高;(3)接线简单、控制方便、价格低;(4)有级调速，级差较大，不能获得平滑调速;(5)可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速。
本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。
（2）变转差率调速。
机电传动控制总复习.
机电传动控制总复习第1章 绪论1、机电传动系统的主要组成部分。
2、电动机自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。
第2章 机电传动系统的动力学基础 1、机电传动系统的运动方程式：dtd JT T L M ω=- （2.1） 运动方程式的实用形式：dt dnGD T T L M 375)(2=- （2.4）2、（1）当L M T T =时，加速度0==dtdna ，则常数=n ，系统处于稳定运行状态（包括静止状态）。
为此，要使系统达到稳定，先决条件必须使L M T T =。
（2）当M T ＞L T 时，加速度0>dtdn，即转速在升高，系统处于加速过程中。
由此可知，要使系统从静止状态起动运转，必须使起动时的电磁转矩（称之为起动转矩）大于0=n 时的负载转矩。
（3）当M T ＜L T 时，加速度0<dtdn，转速在降低，系统处于减速过程中。
所以要使系统从运转状态停转（即制动），必须减小电磁转矩使之小于负载转矩，甚至改变M T 的方向。
作业：7、试列出下图所示几种情况下系统的运动方程式，并说明系统的运行状态时加速、减速还是匀速。
（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向。
）M LT T >M LT T =M LT T =（a ） （b ） （c ）M LT T =M LT T <M LT T >（d ） （e ） （f ）答：（a ）因为T M 为正方向，是拖动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L >0，所以系统为加速；（b ）因为T M 为负方向，是制动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L <0，所以系统为减速；（c ）因为T M 为负方向，是制动转矩，T L 为负方向，是拖动转矩，且T d =T M -T L =0，所以系统为匀速；（d ）因为T M 为正方向，是拖动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L =0，所以系统为匀速；（e ）因为T M 为正方向，是拖动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L <0，所以系统为减速；（f ）因为T M 为负方向，是制动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L <0，所以系统为减速；第3章 电动机的工作原理及机械特性 3.1 直流电动机的工作原理及机械特性1、直流电机的基本结构和工作原理2、直流电动机机械特性的一般表达式：02a e e t Δ R U n T n n K K K ΦΦ=-=- （3.13）3、（2）人为机械特性①改变电枢电压U 时的人为机械特性 ②电枢回路中串接附加电阻时的人为机械特性 ③改变磁通Φ时的人为机械特性4、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，它的制动状态分为反馈制动、反接制动、能耗制动三种形式。
机电传动控制复习总结
2.加快过渡过程的方法 减少系统的飞轮矩GD2（采用细长圆柱形转子）； 增加动态转矩Td； 采用多极电动机（极对数p多的）； 减少回路电阻Ra（减少功率放大器内阻）； 选用机械特性硬度大的电动机（斜率K小，τ就小，特性硬）； 力矩惯量比大的电动机
本章学习内容
• 5.1 三相异步电动机的结构和工作原理 • 5.2 三相异步电动机的定子和转子电路 • 5.3 三相异步电动机的转矩与机械特性 • 5.4 三相异步电动机的启动 • 5.5 三相异步电动机的调速 • 5.6 三相异步电动机的制动 • 5.7 单相异步电动机 • 5.8 同步电动机的工作原理、特点及应用
1. 掌握机电传动系统的运行方程式，并学会用它
第二章 机电传动系统的动力学基础 重点与难点
1.运用运动方程式分别判别机电传动系统的运行状 态。 2. 运用稳定运行的条件来判别机电传动系统的稳定 运行点。
练习题
1.试分析下图中机电运动的运行状态是加速、减速还是匀速？ （图中TM：电动机转矩；TL：负载转矩；n：电动机转速）
）。
例题
本章学习内容： • 4.1 • 4.2 • 4.3 • 4.4 研究机电传动系统过渡过程的实际意义 机电传动系统过渡过程的分析 机电时间常数 加快机电传动系统过渡过程的方法
第四章 机电传动系统的过渡过程
1. 了解过渡过程产生的原因 1）机械惯性：反映在J或GD2上，使转速n不能突变； 2) 电磁惯性： 反映在电枢回路电感和励磁绕组电感上， 电枢回路电和励磁磁通不能突变。 反映在温度上，使温度不能突变。 3) 热惯性：
第十四章 机电传动控制系统中电动机的选择
基本要求 1.了解电动机的容量选择应该考虑哪些因素 2.掌握三种工作制下的电动机容量的选择，特别 注意电动机运行时的允许温度、过载能力和启 动能力；
机电传动控制总结
1.如何建立单轴和多轴机电传动系统的运动方程式。
为了对多轴机电传动系统进行运行状态的分析，一般是将多轴拖动系统等效折算为单轴系统。
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，一般折算到电动机轴上。
折算的原则是：折算前后系统总的能量关系和功率关系保持不变。
2. 举例分析恒转矩型负载特性特点：负载转矩TL与转速n无关，即不管转速怎样变化，负载转矩不变。
反抗性恒转矩负载：转矩大小恒定不变；作用方向始终与速度n的方向相反。
位能性恒转矩负载：转矩大小恒定不变；作用方向与速度n的方向无关。
3. 机电传动系统稳定运行的条件（1）机电系统稳定运行的含义⏹系统应能以一定速度匀速运行；⏹系统受某种外部干扰（如电压波动、负载转矩波动等）使运行速度发生变化时，应保证在干扰消除后系统能恢复到原来的运行速度。
（2）机电系统稳定运行的必要条件电动机的输出转矩T M和折算到电动机轴上的负载转矩T L大小相等，方向相反，相互平衡。
即：电动机的机械特性曲线n=f(T M)和生产机械的机械特性曲线n=f(T L)必须有交点，交点被称为平衡点。
（3）机电系统稳定运行的充分条件:系统受到干扰后，要具有恢复到原平衡状态的能力。
即：当干扰使速度上升时，有T M<T L；当干扰使速度下降时，有T M>T L。
符合稳定运行条件的平衡点称为稳定平衡点。
4. 他励直流电动机特性曲线上理想空载点的意义。
T=0时的转速称为理想空载转速，用n0表示。
电动机总存在空载制动转矩，靠电动机本身的作用是不可能上升到n0“理想”含义就在这里。
5. 他励直流电动机特性曲线上堵转点的意义当电动机轴上的负载转矩大于电磁转矩时，电动机不能启动，通常称为“堵转”。
堵转时电枢电流为I st，长时间的大电流会烧坏电枢绕组。
启动转矩就是电动机在启动瞬间（n=0）所产生的电磁转矩，也称堵转转矩。
6. 他励直流电动机的固有机械特性和人为机械特性的特点和区别固有机械特性指的是在额定条件（额定电压U N和额定磁通 N)下和电枢电路内不外接任何电阻时的n=f(T)人为机械特性是指人为地改变电动机的参数所得到的机械特性：1电动机电枢外加电压U2励磁磁通Φ的大小3电枢回路串接附加电阻R ad7. 他励直流电动机电枢回路串接附加电阻时其机械特性的变化情况空载速度不变随着电阻的增加，转速降落增加，即机械特性变软8. 他励直流电动机改变电枢电压时其机械特性的变化情况空载速度随着U的减小而减小转速降落不变，即特性硬度不变9. 他励直流电动机改变励磁磁通时其机械特性的变化情况理想空载转速随磁通减小而增加转速降随磁通的减小而增大，即机械特性特性变软10. 他励直流电机直接启动时启动电流非常大，为什么？其存在哪些危害？对直流电动机而言，在未启动之前n=0,E=0,而R a一般很小。
机电传动控制复习总结
稳定运行包含两重含义：1）系统应能以一定的速度匀速运转；2）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，应保证系统在干扰消除后能恢复到原来的运行速度。
系统稳定运行的必要充分条件（1）两机械特性有交叉点（2）在平衡点处有一速度Δn↑时，TM<TL TM-TL<0Δn↓时，TM>TL TM-TL>0a点是稳定平衡点，b点不是。
2.5.2 加快过渡过程的方法：减少系统的飞轮矩GD2（采用细长圆柱形转子）增加动态转矩Td采用多极电动机（极对数p多的）减少回路电阻Ra（减少功率放大器内阻）选用机械特性硬度大的电动机选用力矩惯量比大的电动机并励发电机工作的条件1.要有剩磁；2.励磁电流产生的磁场方向和剩磁方向相同；3.Rf’不能太大。
多段启动电阻启动的他励电动机缺点1.机械特性变软，稳定性差；2.轻载时调速范围不大；3.无级调速困难；电阻上消耗大量电能；4.启动电阻不能用来调速适用于起重机、卷扬机。
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。
2.4 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=0.5Jω22.5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。
机电传动控制重点
第一章概述了解机电传动控制系统的发展概况。
第二章机电传动系统的动力学基础【重点内容】运动方程式及其含义；多轴拖动系统中转矩折算；机电传动系统稳定运行的条件;分析系统的稳定平衡点.【难点】机电传动系统稳定运行的条件；分析系统的稳定平衡点.第三章直流电机的工作原理及特性【重点内容】直流电动机的机械特性；启动,调速,制动的各种方法；启动，调速,制动的各种方法的优缺点和应用场所。
【难点】启动，调速,制动的各种方法。
第四章机电传动系统的过渡过程【基本内容】在了解过渡过程产生的原因和研究过渡过程的实际意义的基础上,掌握机电传动系统在启动，制动过程中转速，转矩和电流的变化规律，掌握机电时间常数的物理意义以及缩短过渡过程的途径.【重点内容】掌握机电时间常数的物理意义以及缩短过渡过程的途径.第五章交流电动机的工作原理及特性【重点内容】1.异步电动机的工作原理，基本结构，旋转磁场的产生;2。
异步电动机的机械特性;3.异步电动机的启动，调速和制动的方法（与直流电动机进行比较）；4。
学会用机械特性的四个象限来分析异步电动机的运行状态;5。
掌握单相异步电动机的启动方法和工作原理;6。
了解同步电动机的结构特点，工作原理,运行特性及启动方法;7。
掌握各种异步电动机和同步电动机的使用场所.【难点】异步电动机的旋转磁场的产生；分析异步电动机的运行状态;异步电动机的启动,调速和制动的方法.第六章控制电机了解机电传动控制系统中一些常用的控制电机种类，名称，结构等。
【重点内容】掌握各种控制电机的基本工作原理,主要运行特性及特点.第七章机电传动控制系统中电动机的选择【一般要求】在了解电动机的发热与冷却规律的基础上,重点掌握电动机容量的选择,并熟悉电动机的种类,电压,转速和结构型式的选择原则.【重点内容】重点掌握电动机容量的选择原则及方法，可以通过统计法或类比法进行选择.第八章继电器—接触器控制系统【一般要求】在熟悉各种控制电器的工作原理，作用,特点表示符号和应用场所的基础上,着重掌握继电器—接触器控制线路中基本控制环节的构成和工作原理，学会分析较复杂的控制线路,并通过训练学会设计一些较简单控制线路.【重点内容】结合书中内容及附录1，附录2，掌握各电器符号及标准;掌握基本线路的分析设计,提高改错能力；掌握机床启动,正反转,制动，保护等主电路及控制线路的设计.第九章可编程序控制器【一般要求】在了解可编程序控制器的基本组成，工作原理，特点和用途的基础上，重点掌握F 系列中小型可编程序控制器的指令系统和编程方法以及应用实例。
机电传动知识点
机电传动控制知识点1、机电传动控制系统的基本要素及其功能。
答：2、机电传动控制系统中，动力源是指什么？答：动力源是指驱动电动机的电源、驱动液压系统的液压源和驱动气压系统的气压源。
3、机电传动控制系统中，执行装置用于实现驱动功能和能量转换功能，包括以电、气压和液压等作为动力源的各种元器件及装置，常见的执行装置有哪些？答：以电作为动力源的直流电动机、直流伺服电动机、三相交流异步电动机、变频三相交流电动机、步进电动机、比例电磁铁、电动调节阀及电磁泵等；以气压作为动力源的气动马达和气缸；以油压作为动力源的液压马达和液压缸等。
4、自动控制系统的三个基本要求答：（1）稳定性：自动控制系统的最基本要求是系统必须是稳定的，不稳定的控制系统是不能工作的。
（2）快速性：在系统稳定的前提下，希望控制过程（过渡过程）进行得越快越好，但如果要求过渡过程时间很短，可能使动态误差（偏差）过大。
合理的设计应该兼顾这两方面的要求。
（3）准确性：即要求动态误差和稳态误差都越小越好。
当与快速性有矛盾时，应兼顾这两方面的要求。
5、能够根据控制系统的工作示意图。
指出系统的输入量、输出量和被控对象，并画出系统的方块图。
6、按讨论域，机电控制系统数学模型的分类。
答：时域模型—微分方程；复频域模型—传递函数、动静态框图；频域模型—频率特性、Bode图等。
7、分析控制系统，建立控制系统的微分方程、传递函数。
例，图中所示为由两个RC电路串联而成的滤波网络。
试建立输入电压ui和输出电压uo 之间动态关系的微分方程。
解设回路电流i 1和i 2为中间变量。
根据基尔霍夫电压定律对前一回路，有对后一回路，有且由上三式消去中间变量i 1和i 2，整理即得u i 和u o 之间动态关系的微分方程⎰-+=dt i i C i R u i )(121111⎰⎰+=-dt i C i R dt i i C 22222111)(1⎰=dt i C u o 221io o o u u dt du C R C R C R dt u d C R C R =++++)(2122112222118、传感器的构成，灵敏度的定义。
《机电传动控制》期末考试重点总结
《机电传动控制》期末考试重点总结work Information Technology Company.2020YEAR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。