机电运动控制系统离线作业(必)1

浙江大学远程教育学院《机电运动控制系统》课程作业答案(必做)姓名:管玉顺学号:714046204002年级:14秋学习中心:芜湖1.直流电机有哪些调速方法? 根据其速度公式说明之, 并说明如何釆用电力电子手段实现。

2.画出双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图(非方块图),须清楚表达两个闭环的关键元件,写出各部分名称,标注有关信号量;指出两闭环连接上的特点及相互关系。

3.分析双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统:(1) 如果要改变转速,应调节什么参数?为什么?(2) 如要控制系统的起动电流、确保系统运行安全,应调节什么参数?为什么?4. 填空: 双闭环晶闸管━直流电动机调速系统中,内环为___________环,外环为_________环,其连接关系是:_____的输出作为______的输入,因此外环调节器的输出限幅值应按______________________来整定;内环调节器的输出限幅值应按________________来整定。

两调节器均为______型调节器,调速系统能够做到静态无差是由于调节器具有_________________功能;能实现快速动态调节是由于节器具有_________________________________功能。

5.在转速、电流双闭环系统中,速度调节器有哪些作用?其输出限幅值应按什么要求来调整?电流调节器有哪些作用?其输出限幅值应如何调整?6. 双闭环调速系统正常工作时,调节什么参数可以改变电动机转速?如果速度闭环的转速反馈线突然断掉,会发生什么现象?电动机还能否调速?7. 以双闭环直流调速系统两个闭环之间连接上的特点及各个闭环的功能为依据,详细解释下图所示从静止起动至给定转速n g并带负载(以负载电流I L表示)的过程,即说明(1)、(2)、(3) 阶段转速n、电枢电流i d 的变化规律。

8.在直流可逆调速系统中,主回路为何需要双桥反并联?9. 图示为直流电动机脉宽调制(PWM)调速系统主电路(H型桥),各功率开关元件编号及电机反电势E a方向如图。

当采用双极性脉宽调制时:⑴画出VT l~VT4基极控制信号ubl ~ub4及电机端电压U a波形;⑵说明为何叫双极性?如何实现正、反转?何时速度为零?10. 图示为直流电动机脉宽调制(斩波)调速系统H型桥主电路,各功率开关元件编号及电机反电势E a方向如图。

当采用双极性脉宽调制时,分析:①不同时刻的导通元件及导通原因;②画出各阶段的电流路径及维持电流的源泉(电源电压、电枢反电势、自感电势等);③电机运行状态(电动、能耗制动、再生制动、反接制动等)及其原因。

11.异步电机有哪些调速方法?从转速公式上进行分类说明。

这些调速方法又各采用什么样的电力电子手段来实现?12. 鼠笼式异步电机采用调压调速时,适合拖动什么样的负载?为什么?13. 交-直-交变频调速系统:(1)六阶梯波逆变器中,①改变U l依靠调节_______________________________________来实现,②改变f1依靠调节__________________________________________________来实现,③改变电机转向依靠改变_______________________________________________来实现。

(2)在正弦脉宽调制型SPWM逆变器中,①改变U l 依靠调节__________________________________来实现,②改变f1依靠调节__________________________________________________来实现,③改变电机转向依靠改变_________________________________________________来实现。

14. 异步电机非正弦供电下,存在两种谐波转矩:(1) 恒定谐波转矩,①性质:_(a)______________________________________,(b)_____________________________________________________;②产生机理是______________________________________________________。

(2) 交变谐波转矩,①性质:_(a)_______________________________________,(b)_____________________________________________________;②产生机理是_______________________________________________________。

15. 变流器非正弦供电对电机运行性能有何影响?16.在设计及选用变流器非正弦供电电机时, 应作如何考虑?17. 变频调速系统中,逆变器有电压源逆变器(VSI)及电流源逆变器(CSI)之分,试从以下三方面对比说明其差异,并详细说明其理由:⑴直流环节所用滤波元件及造成的电源内阻特性上;⑵功率开关元件导通型式及造成的输出电压、电流特性上;⑶拖动多机及四象限运行能力上。

18. 在采用六阶梯波 ( 方波 ) 逆变器构成的交一直一交变频调速系统中,分别阐述:①改变电机端电压依靠调节什么来实现?②改变电机运行频率依靠调节什么来实现?③改变电机转向又是依靠什么来实现?19.按电压与频率协调控制的实现方式区分,交—直—交变频器有几种结构形式? 图示说明。

20. 在采用SPWM(正弦脉宽调制)逆变器构成的交一直一交变频调速系统中,分别阐述:①改变电机端电压依靠调节什么来实现?②改变电机运行频率依靠调节什么来实现?③改变电机转向又是依靠什么来实现?21.PWM型变频器输出电压的幅值和频率是如何调节的?分别就正弦脉宽调制(SPWM)和磁链追踪控制(SVPWM)两种不同方式作出说明。

22.脉宽调制(PWM)变频器与方波(六阶梯波) 变频器相比有何优点?正弦脉宽调制(SPWM)变频器如何获得正弦脉宽的输出电压?又如何实现输出频率和输出电压大小的调节。

23. 异步电机变频调速时,电机端电压应如何变化? 图示说明之。

24. 画出频率开环、电压源(SPWM)逆变器—异步电机变频调速系统原理图(包括详细的主电路、控制电路),说明主功率开关器件旁为何必须反并联续流二极管?25.频率开环、电压源(SPWM)逆变器—异步电机变频调速系统中:(1) 两个控制通道各自如何工作的?相互间如何协调的?靠什么单元协调?画出该单元的输入、输出关系曲线,并作合理说明;(2) 如何形成SPWM调制控制(如何变频、调压)?1. 答:根据直流电机速度公式 , 有(1) 电枢电压U a控制-调压调速(向下调速)采用电力电子手段时,有晶闸管可控整流器供电和自关断器件H型桥脉宽调制(PWM)供电等方式, 其损耗小,控制性能好。

(2) 磁场φ控制-弱磁(向上调速),采用电力电子手段时,有晶闸管可控整流器供电励磁控制。

(3)由于运行损耗大、效率低, 一般不再釆用串R a调速。

2. 答:双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图如下:两闭环连接上的关系是速度调节器的输出作为电流调节器的输入,这就使得该系统具有由速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值,进而确定了系统的最大电流的特点。

3. 答:(1) 改变转速时只能改变速度调节器的输入u g,因为它是速度环的指令信号。

改变速度调节器的参数对稳态速度无调节作用,仅会影响动态响应速度快慢。

(2) 要控制系统的起动电流、确保系统运行安全,应调节速度调节器的输出限幅值。

因为速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值,进而确定了系统的最大电流。

4. 答:双闭环晶闸管━直流电动机调速系统中,内环为_电流_环,外环为_速度_环,其连接关系是:速度调节器_的输出作为_电流调节器_的输入,因此外环调节器的输出限幅值应按__调速系统允许最大电流_来整定;内环调节器的输出限幅值应按_可控整流器晶闸管最大、最小移相触发角_来整定。

两调节器均为_PI _型调节器,调速系统能够做到静态无差是由于调节器具有 _积分(记忆)_功能;能实现快速动态调节是由于调节器具有 _饱和限幅__功能。

5. 答:速度调节器用于对电机转速进行控制,以保障:① 调速精度,做到静态无差;② 机械特性硬,满足负载要求。

速度调节器输出限幅值应按调速系统允许最大电流来调整,以确保系统运行安全(过电流保护)电流调节器实现对电流的控制,以保障:① 精确满足负载转矩大小要求(通过电流控制);② 调速的快速动态特性(转矩的快速响应)。

电流调节器的输出限幅作为可控整流器晶闸管的移相触发电压,其限幅值决定了触发角的移相范围,故应按 αmin ― αmax 来调整。

6. 答:(1) 双闭环调速系统正常工作时,只有调节速度给定信号u g 才可以改变电动机转速。

而改变速度调节器的参数(如比例系数、积分时间常数)均无作用,改变负载大小也不能影响转速,因为是速度闭环系统,不论负载大小均速度无差。

(2) 转速反馈线突然断掉时,u fn = 0,使 △u n =u g -u fn = u g 很大,速度调节器饱和限幅输出,调速系统以最大电流、最大转矩加速,直至电磁转矩与负载转矩、阻尼转矩相平衡,达到最高转速而恒定,故电动机不可调速。

7. 答: (1) 起动 ● 特征:① i d 由 (限幅值)② ST 、LT 全部饱和限幅,蜕化为限幅器,系统实为速度、电流双开环 ● 过程① 电机静止, 给定 突加, 很大,ST 饱和, 输出限幅,无PI 调节作用 ② 电流给定 为限幅值→对应电流指令 ;但电流未建立, , LT 输入 ,LT 饱和,输出 限幅,推 ,至使 。

③ 因转子惯性, (2) 加速 ● 特征 ① 恒定(电流调节结果,非限幅) ② ST 饱和限幅,LT 作PI 调节,实为电流单闭环系统。

● 过程 ① 很大→ST 仍饱和限幅,无调节作用。

② ST 输出 为限幅值→使LT 以 为指令值→电流闭环不断调节整流触发角 →动态地保持 ,维持与给定无差——“动态平衡”③ 动态平衡过程:随 dmax0I ↑→0fn u =g u n g u u ∆=n u dmax I n u 0fi u =i nu u ∆=k u min αα=dmax dmax max U I T n →→→↑加速g n n <dmax d I I=g fn g n g fn n n u u u u u <→<<→∆=-n u dmax I αdmax d I I =e C d dU En E n I R ϕ∑-↑→=↑→=↓并维持不变④ 电机以恒定 加 速, (3) PI 调节至稳定 ● 特征① 转速稳定至 ,电流稳定至 (对应 ); ② ST 、LT 均作PI 调节,真正速度、电流双闭环工作。

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2023年西南交专业概论机电一体化类离线作业

2023年西南交专业概论机电一体化类离线作业

西南交《专业概论(机电一体化类)》离线作业1. 什么是机电一体化?或者说怎样定义机电一体化?(10分)机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息\机电一体化技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中去旳综合技术。

是现代化旳自动生产设备几乎可以说都是机电一体化旳设备2. 机电一体化技术从技术角度可以分为六个研究领域。

它们分别是哪些?(10分)机械技术,计算机与信息技术,系统技术,自动控制技术,传感检测技术,伺服传动技术。

3. 开发一种机电产品,常常按照5种模块来划分该产品,请说出这5种基本功能模块及其含义。

(10分)1. 传感器和变换器传感器和变送器是机电产品旳信息来源。

相称于人旳眼耳口鼻等感觉器官。

2. 调理电路调理电路时对信息初步处理旳电路。

包括滤波、放大、A/D转换等。

调理电路旳作用是使信号更好地被处理器等器件进行处理,或者更好地进行信号显示和执行器驱动等。

3. 微处理器(微控制器)是信号进行数字化处理旳器件。

是机电产品具有智能性旳关键器件。

也是我们进行开发编程旳对象。

相称于人体旳大脑。

4. 执行器是用于执行信号处理成果旳部件。

如电机、气缸等。

相称于人体旳关节、骨骼和操作手等。

5. 网络与通信通信网络联络了多种数字处理设备。

可以更好地联络一种机电产品间旳多种智能处理器和控制器,这样就可以协调各个智能部件旳工作。

同步也可以将该产品连入更宽泛旳网络,如internet,我们就可以远程操作和监视该产品或系统。

常常应用旳网络有现场总线和以太网等。

注:该题意在让学生掌握设计开发机电产品和系统旳模块化措施。

对旳认识机电产品旳常用功能分解措施。

4.《光机电一体化控制技术》这门课程旳重要内容是什么?还能举出几门机电一体化专业课程吗?(10分)光机电一体化控制技术课程使学生在学习有关电路基础课程、微机原理及应用和控制工程旳基础上,以电机为主导,以控制为线索,理解机电控制技术旳一般知识,掌握其工作原理、特性、应用措施。

16秋浙大《机电运动控制系统》在线作业

16秋浙大《机电运动控制系统》在线作业
正确答案:
25. 双馈调速系统在大容量、宽调速、对动态性能高的场合获得广泛应用。
A. 错误
B. 正确
正确答案:
26. 双馈调速系统中定、转子的功率流向不可以双向控制。
A. 错误
B. 正确
正确答案:
27. 直流电机一般采用碳石墨电刷, 只有在低压电机中才用黄铜石墨电刷或青铜石墨电刷
C. 噪音增大
D. 轴向电压升高等问题
正确答案:
4. 直流电动机的转子包括( )。
A. 电枢铁芯
B. 电枢绕组
C. 换向器
D. 轴和风扇
正确答案:
5. 以下关于变频调速原理,说法正确的是()。
A. 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
浙江大学17春16秋浙大《机电运动控制系统》在线作业
一、单选题(共 10 道试题,共 20 分。)
1. 反应式同步电动机产生反应转矩必须具备的条件是转子上正交的两个方向应具有不同的( )
A. 磁阻
B. 电阻
C. 磁场
D. 电场
正确答案:
2. 调节可控整流器的移相角,改变其输出( )就可以调节电机的转速。
A. 椭圆形旋转磁场
B. 脉振磁场
C. 圆形旋转磁场
D. 等幅脉振磁场
正确答案:
浙大《机电运动控制系统》在线作业
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二、多选题(共 5 道试题,共 10 分。)
1. 晶闸管供电会对直流电动机换向产生影响,由于电流中含有较大的波纹,常会引起()。
A. 换向恶化
B. 温度上升
7. 低效调速方法是节能的调速方法。

自动控制元件离线作业

自动控制元件离线作业

第一章直流伺服电动机1-1直流伺服电动机的电磁转矩和控制电流由什么决定?答:电磁转矩Tem=CmΦIa 由每极磁通量和绕组电流大小决定。

控制电流由负载转矩大小决定。

1-2当直流伺服电动机的负载转矩恒定不变时,控制电压升高将使稳态的电磁转矩、控制电流、转速发生怎样的变化?为什么?答:(1)控制电流由负载转矩大小决定,不变。

(2)电磁转矩Tem=Cm ΦIa 可见电磁转矩也不变。

(3)Ua-Ua0=Ea=CeΦn,可见转速变大。

1-3已知一台直流电动机,其电枢额定电压Ua=110V,额定运行时电枢电流Ia=0.4A,转速n=3600rpm,它的电枢电阻Ra=50欧姆,负载阻转矩To=15mN.m。

试问该电动机额定负载转矩是多少?答:(1)控制电流由负载转矩大小决定,不变。

(2)电磁转矩Tem=Cm ΦIa 可见电磁转矩也不变。

(3)Ua-Ua0=Ea=CeΦn,可见转速变大。

1-6当直流伺服电动机电枢电压、励磁电压不变时,如将负载转矩减少,试问此时电动机的电枢电流、电磁转矩、转速将怎样变化?并说明由原来的状态到新的稳态的物理过程。

解:Ea=Ua-IaRa=CeΦnTem=T2+T0=CmΦIa 电枢电流由负载转矩决定。

可得:电枢电流减小、电磁转矩减小、转速增大。

第二章直流测速发电机=3000Ω,电枢电阻2-4某直流测速发电机,其电枢电压U=50V,负载电阻RLRa=180Ω,转速n=3000rpm,求该转速下的空载输出电压Uo和输出电流Ia。

解:U0=Ea/(1+Ra/Rf)=47.17VIa=U0/Rl=47.17/3000=0.015A第三章步进电动机3-8某五相反应式步进电动机转子有48个齿,试分析其有哪几种运行方式及对应的步距角,并画出它们的矩角特性曲线族。

3-10四相反应式步进电动机,转子有50个齿,试计算各种运行方式的步距角。

并画出其单、双拍制的矩角特性曲线族。

若单相通电时的最大静态转矩为0.1N·m,试计算各种运行方式的起动转矩;并判断转子上负载为0.08N·m时哪种运行方式可使步进电动机正常运行。

浙大远程最新机电运动控制系统作业必做答案

浙大远程最新机电运动控制系统作业必做答案

机电运动控制系统(习题集)必做作业1.直流电机有哪些调速方法? 根据其速度公式说明之, 并说明如何釆用电力电子手段实现。

答: 根据直流电机速度公式 φφe a a ae C I R U C E n -== , 有(1) 电枢电压 U a 控制 - 调压调速 (向下调速)采用电力电子手段时,有晶闸管可控整流器供电和自关断器件H 型桥脉宽调制(PWM)供电等方式, 其损耗小,控制性能好。

(2) 磁场φ 控制 - 弱磁(向上调速),采用电力电子手段时,有晶闸管可控整流器供电励磁控制。

(3)由于运行损耗大、效率低, 一般不再釆用串 R a 调速。

2. 画出双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图(非方块图),须清楚表达两个闭环的关键元件,写出各部分名称,标注有关信号量;指出两闭环连接上的特点及相互关系。

答:双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图如下:两闭环连接上的关系是速度调节器的输出作为电流调节器的输入,这就使得该系统具有由速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值,进而确定了系统的最大电流的特点。

3. 分析双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统:(1) 如果要改变转速,应调节什么参数?为什么?(2) 如要控制系统的起动电流、确保系统运行安全,应调节什么参数?为什么?,因为它是速度答: (1) 改变转速时只能改变速度调节器的输入ug环的指令信号。

改变速度调节器的参数对稳态速度无调节作用,仅会影响动态响应速度快慢。

(2) 要控制系统的起动电流、确保系统运行安全,应调节速度调节器的输出限幅值。

因为速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值,进而确定了系统的最大电流。

4. 填空 : 双闭环晶闸管━直流电动机调速系统中,内环为_电流_环,外环为_速度_环,其连接关系是:_速度调节器_的输出作为_电流调节器_的输入,因此外环调节器的输出限幅值应按_调速系统允许最大电流_来整定;内环调节器的输出限幅值应按_可控整流器晶闸管最大、最小移相触发角_来整定。

浙大远程机电运动控制系统作业必做答案完整版

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浙大远程机电运动控制系统作业必做答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】机电运动控制系统(习题集)必做作业1.直流电机有哪些调速方法根据其速度公式说明之, 并说明如何釆用电力电子手段实现。

答: 根据直流电机速度公式 φφe a a a e C I R U C E n -== , 有 (1) 电枢电压 U a 控制 - 调压调速 (向下调速)采用电力电子手段时,有晶闸管可控整流器供电和自关断器件H 型桥脉宽调制(PWM)供电等方式, 其损耗小,控制性能好。

(2) 磁场φ 控制 - 弱磁(向上调速),采用电力电子手段时,有晶闸管可控整流器供电励磁控制。

(3)由于运行损耗大、效率低, 一般不再釆用串 R a 调速。

2. 画出双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图(非方块图),须清楚表达两个闭环的关键元件,写出各部分名称,标注有关信号量;指出两闭环连接上的特点及相互关系。

答:双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图如下:两闭环连接上的关系是速度调节器的输出作为电流调节器的输入,这就使得该系统具有由速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值,进而确定了系统的最大电流的特点。

3.分析双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统:(1) 如果要改变转速,应调节什么参数为什么(2) 如要控制系统的起动电流、确保系统运行安全,应调节什么参数为什么答: (1) 改变转速时只能改变速度调节器的输入u g ,因为它是速度环的指令信号。

改变速度调节器的参数对稳态速度无调节作用,仅会影响动态响应速度快慢。

(2) 要控制系统的起动电流、确保系统运行安全,应调节速度调节器的输出限幅值。

因为速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值,进而确定了系统的最大电流。

4. 填空 : 双闭环晶闸管━直流电动机调速系统中,内环为_电流_环,外环为_速度_环,其连接关系是:_速度调节器_的输出作为_电流调节器_的输入,因此外环调节器的输出限幅值应按_调速系统允许最大电流_ 来整定;内环调节器的输出限幅值应按_可控整流器晶闸管最大、最小移相触发角_来整定。

天大2019年秋学期考试《机电传动控制》离线作业考核【第二组答案】

天大2019年秋学期考试《机电传动控制》离线作业考核【第二组答案】

第二组:一、简答题(每小题25分,共50分)1、研究过渡过程有什么实际意义?试举例说明之。

答: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、双鼠笼式、深槽式异步电动机为什么可以改善启动性能?高转差率鼠笼式异步电动机又是如何改善启动性能的?答:因为双鼠笼式电动机的转子有两个鼠笼绕组,外层绕组的电阻系数大于内层绕组系数,在启动时S=1,f=f,转子内外两层绕组的电抗都大大超过他们的电2阻,因此,这时转子电流主要决定于转子电抗,此外外层的绕组的漏电抗小于内层绕组的漏电抗,因此外笼产生的启动转矩大,内层的启动转矩小,启动时起主要作用的是外笼。

深槽式异步电动机的启动性能得以改善的原理。

是基于电流的集肤效应。

处于深沟槽中得导体,可以认为是沿其高度分成很多层。

各层所交链漏磁通的数量不同,底层一层最多而顶上一层最少,因此,与漏磁通相应的漏磁抗,也是底层最大而上面最小,所以相当于导体有效接面积减小,转子有效电阻增加,使启动转矩增加。

高转差率鼠笼式异步电动机转子导体电阻增大,即可以限制启动电流,又可以增大启动转矩,转子的电阻率高,使转子绕组电阻加大。

二、计算题(每小题25分,共50分)1、 某直流闭环调速系统的调速范围是10,额定转速n 0=1000r/min ,开环转速降Δn 0=100 r/min ,如果要求系统的静差率由15%减到5%,则系统开环放大系数如何变化答:由于 Kf K N K D k D s n sn D )1()1(+=-∆=当%15=s 1730)15.01(10015.01000=-⨯⨯=K D 7.413017101=-⨯=-=k f D D k 当%5=s 1910)05.01(10005.01000=-⨯⨯=K D 1811019101=-⨯=-=k f D D k2、一台三相六极电动机,频率为50赫,转子转速为970转/分,其转差率是多少?答:根据公式n1=60f1/P六极电动机同步转速n1=1000(转/分)所以转差率S =0.03。

地大《机械电气安全技术》离线作业

地大《机械电气安全技术》离线作业
地大《机械电气安全技术》离线作业一
简答题
1.电焊作业可能引起的哪些主要疾病?
2.静电是引起火灾爆炸的原因之一,有哪些消除静电的措施?答:1、环境危险程度的控制2、工艺控制3、接地和屏蔽4、加湿5、抗静电添加剂6、静电中和器
3.电气线路沿输送易燃气体或液体的管道栈桥敷设时应符合怎样的要求?
4.用来获取、转换和传递信号,并通过其他电器对电路实现控制的低压保护电器有哪些?
答:用来获取、转换和传递信号,并通过其他电器对电路实现控制的低压保护电器有熔断器、热继电器等。

5.我国的电力负荷分为哪几个等级,并简述各等级的特性?答:我国根据电力负荷的性质分为三个等级。

(1)一级负荷。

这类负荷如突然中断供电将造成人身伤亡事故,或造成重大设备损坏且难以修复,或给国民经济带来极大损失。

(2)二级负荷。

这类负荷如突然断电,将造成大量废品,产量锐减,生产流程紊乱且不易恢复,企业内运输停顿等,因而在经济上造成较大损失。

此类负荷数量很大,一般允许短时停电几分钟。

(3)三级负荷。

为一般的电力负荷,所有不属于一级和二级负荷者。

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机电运动控制系统离线作业(必)-

浙江大学远程教育学院《机电运动控制系统》课程作业(必做)1. 直流电机有哪些调速方法? 根据其速度公式说明之, 并说明如何釆用电力电子手段实现。

答:根据直流电机速度公式 , 有 (1) 电枢电压 U a 控制 - 调压调速 (向下调速)采用电力电子手段时,有晶闸管可控整流器供电和自关断器件H 型桥脉宽调制(PWM)供电等方式, 其损耗小,控制性能好。

(2) 磁场φ 控制 - 弱磁(向上调速),采用电力电子手段时,有晶闸管可控整流器供电励磁控制。

(3)由于运行损耗大、效率低, 一般不再釆用串 R a 调速。

2. 画出双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图(非方块图),须清楚表达两个闭环的关键元件,写出各部分名称,标注有关信号量;指出两闭环连接上的特点及相互关系。

答:双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图如下:两闭环连接上的关系是速度调节器的输出作为电流调节器的输入,这就使得该系统具有由速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值,进而确定了系统的最大电流的特点。

3. 分析双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统: (1) 如果要改变转速,应调节什么参数?为什么?(2) 如要控制系统的起动电流、确保系统运行安全,应调节什么参数?为什么?答:(1) 改变转速时只能改变速度调节器的输入u g ,因为它是速度环的指令信号。

改变速度调节器的参数对稳态速度无调节作用,仅会影响动态响应速度快慢。

(2)要控制系统的起动电流、确保系统运行安全,应调节速度调节器的输出限幅值。

因C C e e U R I E aa a n φφ-==为速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值,进而确定了系统的最大电流。

4. 填空: 双闭环晶闸管━直流电动机调速系统中,内环为__电流_________环,外环为__速度_______环,其连接关系是:_速度调节器____的输出作为__电流调节器____的输入,因此外环调节器的输出限幅值应按________调速系统允许最大电流______________来整定;内环调节器的输出限幅值应按_____可控整流器晶闸管最大、最小移相触发角___________来整定。

机电运动控制系统离线作业答案(必)2017

浙江大学远程教育学院《机电运动控制系统》课程作业(必做)姓名:学 号: 年级: 2015年春 学习中心: 广东(珠海)—————————————————————————————1. 直流电机有哪些调速方法? 根据其速度公式说明之, 并说明如何釆用电力电子手段实现。

答: 根据直流电机速度公式 , 有 (1) 电枢电压 Ua 控制 - 调压调速 (向下调速)采用电力电子手段时,有晶闸管可控整流器供电和自关断器件H 型桥脉宽调制(PWM)供电等方式, 其损耗小,控制性能好。

(2) 磁场φ 控制 - 弱磁(向上调速),采用电力电子手段时,有晶闸管可控整流器供电励磁控制。

(3)由于运行损耗大、效率低, 一般不再釆用串 Ra 调速。

2. 画出双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图(非方块图),须清楚表达两个闭环的关键元件,写出各部分名称,标注有关信号量;指出两闭环连接上的特点及相互关系。

答:双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图如下:两闭环连接上的关系是速度调节器的输出作为电流调节器的输入,这就使得该系统具有由速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值,进而确定了系统的最大电流的特点。

3. 分析双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统:(1) 如果要改变转速,应调节什么参数?为什么?(2) 如要控制系统的起动电流、确保系统运行安全,应调节什么参数?为什么?答: (1) 改变转速时只能改变速度调节器的输入u g ,因为它是速度环的指令信号。

改变速度调节器的参数对稳态速度无调节作用,仅会影响动态响应速度快慢。

(2) 要控制系统的起动电流、确保系统运行安全,应调节速度调节器的输出限幅值。

因为速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值,进而确定了系统的最大电流。

4. 填空 :双闭环晶闸管━直流电动机调速系统中,内环为_电流_环,外环为 _速度_环,其连接关系是:速度调节器_的输出作为_电流调节器_的输入,因此外环调节器的输出限幅值应按__调速系统允许最大电流_来整定;内环调节器的输出限幅值应按_可控整流器晶闸管最大、最小移相触发角_来整定。

天大《机电传动控制》离线考核

机电传动控制要求:一、独立完成,下面五组题目中,请任选其中一组题目作答,满分100分;二、答题步骤:1.使用A4纸打印学院指定答题纸(答题纸请详见附件);2.在答题纸上使用黑色水笔..作答;答题纸上全部信息要求手....按题目要求手写写,包括中心、学号、姓名、科目、答题组数等基本信息和答题内容,请写明题型、题号;三、提交方式:请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依次粘贴在一个...........Word文档中...上传(只粘贴部分内容的图片不给分),图片请保持正向、清晰;1.上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.doc”2.文件容量大小:不得超过20MB。

提示:未按要求作答题目..!........的作业....0.分记...及雷同作业.....,成绩以题目如下:第一组:一、简答题(每小题25分,共50分)1、简述机电传动系统的运动方程式。

2、简述直流他励电动机的调速特性。

二、计算题(每小题25分,共50分)1、步进电动机的步距角的含义是什么?一台步进电动机可有两个步距角,如3度和1.5度,试通过计算说明这是什么意义?2、暂载率ε表示什么?当ε=15%时,能否让电动机工作15min,休息85min?为什么?试比较ε=15%,30kW和ε=40%,20kW两个重复短时工作制的电动机,哪一台容量大些?第二组:一、 简答题(每小题25分,共50分) 1、简述直流他励电机的启动方法。

2、简述直流力矩电机工作原理。

二、计算题(每小题25分,共50分)1、有一生产机械的功率为10kW ,其工作时间tp=0.72min, t 0=2.28min,试选择所用电动机的容量。

2、一台直流他励电动机,其额定数据为:kW P N 17=,V U N 220=,A I N 91=,min /1500r n N =,Ω=22.0a R 。

试求: (1) 额定转矩N T ; (2) 直接启动时的启动电流st I ;(3) 如果要使启动电流不超过额定电流的两倍,求启动电阻为多少欧?此时启动转矩为多少?(4) 如果采用降压启动,启动电流仍限制为额定电流的两倍,电源电压应为多少?第三组:一、 简答题(每小题25分,共50分) 1、什么叫自锁、连锁、互锁? 试举例说明2、直流电动机的结构组成及其工作原理如何?其调速方法与调速特性怎样? 二、计算题(每小题25分,共50分)1、有一台三相四极的异步电动机,Y 连接,其额定技术数据为:kW P N 90=,V U N 3000=,A I N 9.22=,电源频率Hz f 50=,额定转差率0085.2=N S ,定子每相绕组匝数3201=N ,转子每相绕组匝数202=N ,旋转磁场的每极磁通Wb 023.0=Φ,试求: (1)定子每相绕组感应电动势1E ; (2)转子每相绕组开路电压20E ;2、一台直流他励电动机,其额定数据如下:PN =2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min,ηN=0.8,R a=0.4Ω, R f=82.7Ω。

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