(完整版)机电传动控制总复习
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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 T2.32.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 T2.114.什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 00n 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4.15.三相异步电动机型号的意义。
如：Y132S —6Y ——电动机的系列代号132——机座底面至输出轴的中心高为132mmS ——短机座（L 为长机座、M 为中机座）6——磁极数为66.三相异步电动机的额定效率ηN 和额定转矩TN 如何计算N η=NN 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n0.2.T=TN，n=nN(S=SN),为电动机的额定工作点3.T=Tst,n=0(S=1)，为电动机的启动工作点4.T=Tmax，n=nm(S=Sm)，为电动机的临界工作点9.对三相异步电动机启动的主要要求是什么？——转矩大，电流小10.三相异步电动机的调速方法有哪几种？变极对数、变转差率、变频11.鼠笼式异步电动机常用的启动方式有哪些？满足什么条件才可以直接启动？启动方式有：直接（全压）启动、定子电路串电阻或电抗器降压启动、Y—Δ降压启动、自耦变压器降压启动第二问：P6712.为什么多速电动机启动时宜先接成低速，然后再换接为高速？多速电动机启动时宜先接成低速，再换接为高速，这样可获得较大的启动转矩。
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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。
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机电传动控制复习资料机电传动控制复习资料机电传动控制是现代工业领域中非常重要的一门学科，它涉及到机械、电气、自动化等多个学科的知识。
掌握机电传动控制的原理和技术，对于工程师和技术人员来说至关重要。
在这篇文章中，我们将为大家提供一些机电传动控制的复习资料，帮助大家更好地理解和掌握这门学科。
一、机电传动控制的基础知识1. 机电传动的基本概念：机电传动是指通过机械装置将电能转化为机械能，并实现对机械系统的控制。
机电传动系统由电机、传动装置和控制装置组成。
2. 电机的分类：电机可以分为直流电机和交流电机两大类。
直流电机包括直流励磁电机和直流永磁电机；交流电机包括异步电机和同步电机。
3. 传动装置的分类：传动装置可以分为齿轮传动、带传动、链传动等多种类型。
每种传动装置都有其适用的场合和特点。
4. 控制装置的分类：控制装置可以分为开环控制和闭环控制两种。
开环控制是指在控制过程中，输出信号不受输入信号的影响；闭环控制是指在控制过程中，输出信号受输入信号的反馈影响。
二、机电传动控制的原理和方法1. 机电传动系统的数学模型：机电传动系统可以用数学模型来描述。
通常采用的模型包括电机模型、传动装置模型和负载模型。
2. 机电传动系统的控制方法：机电传动系统的控制方法有很多种，常见的有PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
不同的控制方法适用于不同的控制需求和系统特点。
3. 机电传动系统的性能指标：机电传动系统的性能指标包括速度响应、位置精度、稳定性等。
通过合理选择控制方法和参数，可以提高系统的性能。
4. 机电传动系统的故障诊断与维护：机电传动系统在长时间运行中可能会出现故障，及时的故障诊断和维护对于保证系统的正常运行非常重要。
常见的故障诊断方法包括振动分析、温度检测等。
三、机电传动控制的应用领域1. 工业自动化：机电传动控制在工业自动化领域中应用广泛。
它可以实现对生产线的自动化控制，提高生产效率和产品质量。
2. 机器人技术：机电传动控制是机器人技术的核心。
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1.机电传动是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统之总称。
其目的是将————电能转变为机械能。
2.机电传动的发展大致经历了成组拖动、单机拖动、---——————多机拖动三个阶段。
现代机电传动的拖动方式主要是多机拖动。
3.稳态时，电动机发出的转矩大小，仅由电动机所带负载决定。
4.T M与n同向时符号相同，T L与n同向时符号相反。
机电传动系统的运动方程式为Tm-Tl=(GD*D/375)Dn/Dt 。
5.电动机处于电动状态的特征是T M与n 相同，电能转化为机械能。
处于制动状态的特征是T M与n 相反，机械能转化为其他形式的能量。
6.稳定平衡运转状态是指系统能以一定的速度稳定运行，并且系统受到某种外部干扰作用后会离开平衡位置，当干扰消除后系统能恢复到原来的速度运行。
7.直流电机由转子和定子两部分组成，其中定子部分用来产生主磁极。
8.直流电动机中能将外加的直流变成电枢绕组的交流电，并保证每一磁极下电枢导体的电流方9.10.直流电动机按励磁方式可以分为自励、他励并励复励四类。
11.直流他励电动机的电磁转矩公式为T=Kt Φn ，电枢反电动势公式13.14.三种。
其中，适用于准确停车的场合是能耗。
15.直流他励电动机反接制动时，在电枢回路串电阻是为了避免回路电流过大。
16.要使直流电动机反转，应改变励磁电流或改变电枢电流。
17.一台直流他励电动机拖动恒转矩负载，当电枢电压降低时，电枢电流将变大，转速将降低。
18.一台直流他励电动机在稳定运行时，电枢反电动势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，电枢反电动势E比E119.三相异步电动机按转子的形式可分为绕线式式和鼠笼式式两种。
20.三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。
21.三相异步电动机的旋转磁场同步转速n0= 60f/p，转差率S= ，转速n= 。
22.要使三相异步电动机反转，只需将电动机所接三相交流电任意两相反接。
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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__动态转矩_之和所平衡。
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加速。
3、机电传动系统中如果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减速。
4、机电传动系统稳定工作时，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匀速。
5、设电动机某一转动方向的转速n为正，则约定电动机转矩T M与n__一致、_的方向为_正向__。
6、_位能转矩__的作用方向恒定，与运动方向无关。
7、起重机吊一个重物升降时，负载的机械特性是_位能型恒转矩__。
8、下面哪个部分是属于直流电动机的定子部分？励磁绕组9、复励直流电机的励磁绕组和电枢绕组是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_降压启动_。
11、_调压调速__的调速方式可以实现对恒转矩型负载的无极调速。
12、直流电动机调速系统，若想采用恒功率调速，则可改变_Φ__。
13、直流电动机调速系统，若想采用恒转矩调速，则可改变__ U __。
14、τm是反映机电传动系统_机械惯性_的物理量。
15、加快机电传动系统的过渡过程，可以减少_ GD2 _。
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__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__增加__。
18、一台三相异步电动机运行时转差率为2525的转s，此时通过气隙传递的功率有%.0子铜耗 。
19、绕线式三相异步电动机，转子串电阻起动时 起动转矩增大，起动电流减小20、设计在Hz f 501=电源上运行的三相感应电动机现改为在电压相同频率为Hz 60的电网上，其电动机的 st T 减小，max T 减小 。
21、三相异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机转矩___不变____。
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液压传动
优势：可靠、传动力矩高、速度可调节。
气动传动
2
应用：工程机械、船舶和航空器。
优势：干净、安全、速度快。应用：工
业自动化生产线和流体控制系统。
3
共同点
适用于需要远距离传输力和能量的场景，
如机械加工和能源转换。
传感器的分类和特点
温度传感器
光电传感器
测量温度变化，如热敏电阻和热电偶。
检测光线强度和光反射，如光电开关和光电计
数器。
压力传感器
其他传感器
测量气体或液体的压力，如压阻式压力传感器
包括接近传感器、加速度传感器和流量传感器
和压电式压力传感器。
等多种类型。
控制技术的分类与应用
可编程逻辑控制器 (PLC)
A rduino
运动控制
广泛应用于工业自动化，实现逻
开源平台，用于构建各种嵌入式
制系统和机器人。
于机器人和数控机床等设备。
机电元件的分类和特性
电机
传动装置 ⚙️
传感器
了解不同类型的电机及其特性，
掌握齿轮传动、带传动和链传动
熟悉温度传感器、光电传感器和
如直流电机、交流感应电机和步
等常见传动方式。
压力传感器等常用传感器的工作
进电机。
原理和应用。
电机的分类和性能
直流电机
交流电动机
步进电机
简单、可调速、不大规模的电
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欢迎来到机电传动控制总复习。本次复习将涵盖机电传动的基础知识回顾、
机电元件的分类和特性、电机的分类和性能等内容。
机电传动的基础知识回顾
1
定义清晰
了解机电传动的基本概念、原理和应用。
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机电传动控制复习资料一、单项选择题1、直流电动机起动时，励磁回路应该( )A与电枢回路同时接入；B比电枢回路后接入；C比电枢回路先接入；D无先后次序2、一台他励直流电动机拖动恒转矩负载,当电枢电压降低时,电枢电流和转速将()A电枢电流减小、转速减小 B电枢电流减小、转速不变C电枢电流不变、转速减小 D电枢电流不变、转速不变3、直流电动机在串电阻调速过程中，若负载转矩不变，则( )A输入功率不变；B输出功率不变；C总损耗功率不变；D电磁功率不变4、调节同步电动机转子的( )便能控制cosφ的大小和性质。
A直流励磁电流； B交流励磁电流；C直流励磁电压；D交流励磁电压5、当直流电机定子与电枢之间的空气隙增大时，直流电机的( )。
A磁阻减少；B磁阻增大；C磁阻不变；D电流减少，转矩增大二、填空题1 异步电动机的起动方法有（全压起动）（降压起动）和（限流起动）三类2．选择电动机容量应根据（发热）（过载能力）和（启动能力）基本原则进行。
3．直流他励电动机有两种基本运行状态，即（电动运行状态）和（制动运行状态）状态。
4、直流电机由（）（）和（）等主要部件构成。
5、电动机的工作温度不大于绝缘材料允许的最高工作温度，是保证电动机（）安全运行的（），是按（）条件选择电动机功率的（）的依据。
三、问答题1、简述同步电动机的结构？三相同步电动机在结构上与三相同步发电机相同，定子（电枢）与三相异步电动机的定子结构完全相同，也由铁心和三相绕组组成。
转子磁极由铁心和励磁绕组构成。
磁极铁心上的励磁绕组经滑环和电刷通入直流电励磁，使各磁极产生N、S交替排列的极性。
同步电动机的转子磁极按其结构形状分为凸极式和隐极式两种2、简述三相异步电动机的转动原理？当电动机定子对称三相绕组通入顺序三相电流时，电动机内部就产生一个顺时针方向的旋转磁场。
设某瞬间的电流及两极磁场如图15-47所示，并以n1转速顺时针旋转。
由于转子导体与旋转磁场间的相对运动而在转子导体中产生感应电动势。
机电传动控制复习总结
1.直流电动机启动时，能否直接启动？为什么？不能。
因为n=0，E=0，Ist=U/Ra 很大。
对电网运行有害，使电动机换向器产生火花2.直流电动机的启动方法有（降压启动）和（电枢回路外串启动电阻）。
3.直流电动机常用的调速方法有哪些？改变磁通，改变电枢电压，电枢回路串电阻4.直流电动机调速系统，若想采用恒转矩调速，则可改变（电压）。
若想采用恒功率调速，则可改变（励磁磁通）。
5.直流电动机制动时所采用的方法有哪些？反馈制动，反接制动，能耗制动。
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，电枢回路电流和励磁磁通不能突变。
（3) 热惯性：反映在温度上，使温度不能突变。
2.加快过渡过程的方法：:1减少系统的飞轮矩GD2（采用细长圆柱形转子）；2增加动态转矩Td；3采用多极电动机（极对数p多的）；4减少回路电阻Ra（减少功率放大器内阻）；5选用机械特性硬度大的电动机（斜率K小，τ就小，特性硬）；6力矩惯量比大的电动机1. 异步电动机，同步电动机依据什么特征而得名？异步电动机的转子的转速n≠电动机旋转磁场的转速no, 同步电动机的转子的转速n=电动机旋转磁场的转速no。
2. 三相鼠笼式异步电动机的启动方法有（全压启动）和（降压启动）3. 三相鼠笼式异步电动机的降压启动方法有（定子串电阻）、（星形-三角形）和（自耦变压器）4.三相鼠笼式异步电动机的调速法有（变极调速），（变转差率调速）和（和变频调速）5.三相鼠笼式异步电动机的制动方式有（反馈制动），（反接制动）和（能耗制动）6.单相异步电动机为什么没有启动转矩？常采用哪些启动方法？因单相交流电产生脉动磁场，不产生旋转磁场，所以起动转矩为0，常采用电容分相式和罩极式两种启动方法。
5.6 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 ，I st ；(3) 额定负载时电动机的输入功率是多少？1'22'2275.036.5 6.575.03487.70.64487.7199.70.64312127.8NN N st N st st st st P P I AI I AI K I A T K T Nmη==∴=====⨯===⨯===⨯= (3)（一）熟练掌握基本控制环节和基本控制方法(原则)。
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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：
dt
d J T T L M ω=- （2.1） 运动方程式的实用形式：
dt dn GD T T L M 375)(2=- （2.4）
2、（1）当L M T T =时，加速度0==dt
dn a ，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>dt
dn ，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<dt
dn ，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 L T T >
M L T T =
M L T T =
（a ） （b ） （c ）
M L T T =
M L T T <
M L T 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；。