機電傳動傳動控制考試復(fù)習(xí)和課后習(xí)題

1、機電傳動控制1. 機電傳動定義：(又稱電力傳動或電力拖動)就是指以電動機為原動機驅(qū)動生產(chǎn)機械的系統(tǒng)之總稱2. 幾種典型機械特性：恒轉(zhuǎn)矩型機械特性 離心式通風(fēng)機型機械特性 直線型機械特性 恒功率型機械特性 3. 機械特性：力（力矩）與運動參數(shù)（包括位移、速度、加速度）之間的關(guān)系。生產(chǎn)機械的機械特性：n=f (T L) 電機的機械特性： n=f (T M)4.機電傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行包含兩重含義：系統(tǒng)應(yīng)能以一定速度勻速運轉(zhuǎn)；系統(tǒng)受某種外部干擾作用使運行速度稍有變化時，應(yīng)保證在干擾消除后系統(tǒng)能恢復(fù)到原來的運行速度。5. 穩(wěn)定運行的充要條件是：生產(chǎn)機械的機械特性曲線與電動機的機械特性曲線有交點； 在平衡

2、點對應(yīng)的轉(zhuǎn)速之上應(yīng)保證TM<TL;在平衡點對應(yīng)的轉(zhuǎn)速之下應(yīng)保證TM>TL。6.正確判定穩(wěn)定平衡點P14的2.11題7. 直流電機的基本結(jié)構(gòu)：定子：主磁極、換向極、機座、軸承、電刷轉(zhuǎn)子：電樞鐵心、電樞繞組、軸、換向器8. 直流電機工作原理：發(fā)電機：導(dǎo)體在磁場內(nèi)作切割磁力線運動，導(dǎo)體中便感應(yīng)出電動勢。（電磁感應(yīng)）電勢方程式： 電動機：通電導(dǎo)體在磁場中要受到電磁力（矩）的作用。因此只要電樞繞組里有電流（外電源提供或感應(yīng)電流），在磁場中就會受到電磁力的作用。轉(zhuǎn)矩方程式： 9.直流發(fā)電機和直流電動機電磁轉(zhuǎn)矩的作用不同： 發(fā)電機的電磁轉(zhuǎn)矩是阻轉(zhuǎn)矩； 電動機的電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。10.直流發(fā)電機

3、和直流電動機的電勢作用也不同： 直流發(fā)電機的電勢是有益的； 直流電動機的電勢是反電勢，他的方向總是與電源的電壓方向相反。11.勵磁方式：是指勵磁繞組如何供電，以產(chǎn)生勵磁磁場。12. 直流發(fā)電機勵磁方法的分類：他勵：勵磁電流由外電源供電，不受電樞端電壓或電流的影響并勵：勵磁繞組與電樞繞組并聯(lián) 串勵：勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)復(fù)勵：一部分并聯(lián)，一部分串聯(lián) 13.機械特性硬度：1）絕對硬特性 b ,如交流同步電動機的機械特性2）硬特性 b >10，如直流他勵電動機的機械特性3）軟特性 b <10，如直流串勵電動機的機械特性14.他勵直流電動機的機械特性：固有機械特性，人為機械特性：1）串接R

4、ad時的人為特性。2）變U 時的人為機械特性。3）變時的人為機械特性15.他勵直流電動機有哪些方法進行調(diào)速？它們的特點是什么？他勵電動機的調(diào)速方法： 改變電樞電路外串接電阻Rad特點在一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下，串接不同的電阻可以得到不同的轉(zhuǎn)速，機械特性較軟，電阻越大則特性就越軟，穩(wěn)定型越低，載空或輕載時，調(diào)速范圍不大，實現(xiàn)無級調(diào)速困難，在調(diào)速電阻上消耗大量電量。 改變電動機電樞供電電壓 特點 當(dāng)電壓連續(xù)變化時轉(zhuǎn)速可以平滑無級調(diào)速，一般只能自在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)節(jié)，調(diào)速特性與固有特性相互平行，機械特性硬度不變，調(diào)速的穩(wěn)定度較高，調(diào)速范圍較大，調(diào)速時因電樞電流與電壓無關(guān)，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，適應(yīng)于對恒轉(zhuǎn)矩型負(fù)載?？?/p>

5、以靠調(diào)節(jié)電樞電壓來啟動電機，不用其它啟動設(shè)備， 改變電動機主磁通 特點可以平滑無級調(diào)速，但只能弱詞調(diào)速，即在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)節(jié)，調(diào)速特性較軟，且受電動機換向條件等的限制，調(diào)速范圍不大，調(diào)速時維持電樞電壓和電流步變，屬恒功率調(diào)速。16.飛車：當(dāng)o時，電動機尚有剩磁，這時轉(zhuǎn)速雖不趨于，但會升到機械強度所不允許的數(shù)值，通常稱為“飛車”。17.直流他勵電動機的啟動特性：啟動過程中的要求是啟動電流不要過大, 不要有過大的轉(zhuǎn)矩。（啟動轉(zhuǎn)矩越大越好，啟動電流越小越好。）18. 直接啟動的不良影響：1）換向困難，產(chǎn)生危險火花；2）過大的電動應(yīng)力和啟動轉(zhuǎn)矩，易損壞傳動部件；3）可能使電網(wǎng)上的保護裝置動作，造成事故

6、，或使電網(wǎng)電壓下降，影響其他用電器。（直流電動機絕不允許直接啟動?。?9.直流他勵電動機的啟動方法：降壓啟動，在電樞回路串接外加20.速度調(diào)節(jié)與速度變化的區(qū)別：速度調(diào)節(jié)：在一定的負(fù)載條件下，人為地改變電動機的機械特性，以得到所需要的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。速度變化：由于負(fù)載的變化而引起的電動機的速度的變化，是在同一條機械特性曲線上變化。21.電動機有兩種運轉(zhuǎn)狀態(tài)：電動狀態(tài)：電動機電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)速的方向相同。制動狀態(tài)：電動機電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)速的方向相反1）穩(wěn)定制動，轉(zhuǎn)速不變?nèi)纾汉闼傧路胖匚铩?）過渡制動，速度變化如：電機降速或停車。2.1從運動方程式怎樣看出系統(tǒng)是加速的、減速的、穩(wěn)定的和靜止的各種工作狀

7、態(tài)？答：運動方程式：Td>0時：系統(tǒng)加速； Td=0 時：系統(tǒng)穩(wěn)速；Td<0時，系統(tǒng)減速或反向加速2.3 試列出以下幾種情況下（見題2.3圖）系統(tǒng)的運動方程式，并說明系統(tǒng)的運動狀態(tài)是加速，減速，還是勻速？（圖中箭頭方向表示轉(zhuǎn)矩的實際作用方向）2.4 多軸拖動系統(tǒng)為什么要折算成單軸拖動系統(tǒng)？轉(zhuǎn)矩折算為什么依據(jù)折算前后功率不變的原則？轉(zhuǎn)動慣量折算為什么依據(jù)折算前后動能不變的原則？答：在多軸拖動系統(tǒng)情況下，為了列出這個系統(tǒng)運動方程，必須先把各傳動部分的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動慣量或直線運動部分的質(zhì)量都折算到電動機軸上。由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩是靜態(tài)轉(zhuǎn)矩，所以可根據(jù)靜態(tài)時功率守恒原則進行折算。由于轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩

8、與運動系統(tǒng)動能有關(guān)，所以可根據(jù)動能守恒原則進行折算。2.9 一般生產(chǎn)機械按其運動受阻力的性質(zhì)來分可有哪幾種類型的負(fù)載？答：恒轉(zhuǎn)矩型、泵類、直線型、恒功率型。2.10 反抗靜態(tài)轉(zhuǎn)矩與位能靜態(tài)轉(zhuǎn)矩有何區(qū)別，各有什么特點？答：反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載恒與運動方向相反。位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載作用方向恒定，與運動方向無關(guān)。3.3 一臺他勵直流電動機所拖動的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL=常數(shù)，當(dāng)電樞電壓或附加電阻改變時，能否改變其穩(wěn)定運行狀態(tài)下電樞電流的大?。繛槭裁?？這時拖動系統(tǒng)中哪些量要發(fā)生變化？ 答：不能。因為，常數(shù)= TL =T=KtIa 。 但Ia并不是始終不變。因U=E+Ia（Ra+Rad ），Rad ， Ia ，T ，n

9、 ， Ia ， T ， T=KtIa = TL =常數(shù)。 轉(zhuǎn)速n與電動機的電動勢都發(fā)生改變。3.4一臺他勵直流電動機在穩(wěn)定運行時，電樞反電勢E=E1，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=常數(shù)，外加電壓和電樞電路中的電阻均不變，問減弱勵磁使轉(zhuǎn)速上升到新的穩(wěn)定值后，電樞反電勢將如何變化？是大于、小于還是等于E1？答：因為當(dāng) 時， Ia 由U=E+IaRa，EUIaRa，當(dāng)Ia 時， E ，所以：E<E13.13直流他勵電動機啟動時，為什么一定要先把勵磁電流加上，若忘了先合勵磁繞組的電源開關(guān)就把電樞電源接通，這時會產(chǎn)生什么現(xiàn)象（試從TL=0和TL=TN兩種情況加以分析）？當(dāng)電動機運行在額定轉(zhuǎn)速下，若突然將勵磁繞組

10、斷開，此時又將出現(xiàn)什么情況？答： 當(dāng)TL=0啟動時：因為勵磁繞組有一定剩磁，使0；啟動時，n0，E0，根據(jù)UN=E+IaRa 知，UN全加在電阻Ra上，產(chǎn)生很大的Ia （(1020)IN） ，但因為0，所以 TKtIa并不大，因為TL0，所以動轉(zhuǎn)矩大于0，系統(tǒng)會加速啟動；啟動后，雖有n，使E變大點，但因為0，所以E仍不大， UN大部分仍要加在電阻Ra上，產(chǎn)生很大Ia和不大的T，使系統(tǒng)不斷加速；當(dāng)系統(tǒng)達到“飛車”時，在相當(dāng)大的某一n穩(wěn)速運行時， TKtIa=TL 0，所以Ia 0，此時，E相當(dāng)大，UN幾乎和E平衡。當(dāng)TL=TN啟動時：n0，E0，根據(jù)UN=E+IaRa 知，UN全加在電阻Ra上，

11、產(chǎn)生很大的Ia（(1020)IN），但因為0，所以 TKtIa并不大，因為TL= TN，所以系統(tǒng)無法啟動。當(dāng)電動機運行在額定轉(zhuǎn)速下， TKtNIaN = TLTN，nnN，此時斷開勵磁， 0，雖然仍有nnN，但E 0，根據(jù)UN=E+IaRa 知，UN全加在電阻Ra上，產(chǎn)生很大的Ia，但因為0，所以 TKtIa并不大，因為TL= TN，所以T TL，系統(tǒng)逐漸減速到停車。 3.15 一臺直流他勵電動機，其額定數(shù)據(jù)如下：PN=2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min, N=0.8,Ra=0.4, Rf=82.7 。試求： 額定電樞電流IaN; PN=UNIaN N 2200=110

12、×IaN×0.8 IaN=25A 額定勵磁電流IfN; Uf= RfIfN IfN=110/82.7=1.33A 勵磁功率Pf; Pf= UfIfN=146.3W 額定轉(zhuǎn)矩TN; TN=9.55 PN/ nN=14Nm 額定電流時的反電勢； EN=UN-INRa=110-0.4×25=100V 直接啟動時的啟動電流；Ist=UN/Ra=110/0.4=275A 如果要是啟動電流不超過額定電流的2倍，求啟動電阻為多少歐？此時啟動轉(zhuǎn)矩又為多少？ 啟動電阻 ：2IN= UN/ (Ra+Rst) Rst=1.8 啟動轉(zhuǎn)矩：Ke=(UN-INRa)/nN=0.0667 T=

13、KtIa =9.55×0.0667×50=31.8Nm3.16直流電機用電樞電路串電阻的辦法啟動時，為什么要逐漸切除啟動電阻？切除太快，會帶來什么后果？答：見書上圖3.23。如果只一段啟動電阻，當(dāng)啟動后，把電阻一下切除，則電流會超過2IN，沖擊大。所以應(yīng)采用逐級切除電阻辦法，切除太快，也會產(chǎn)生電流沖擊大，見書上圖3.24。3.17 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)（調(diào)速）與固有的速度變化在概念上有什么區(qū)別？答：調(diào)速：在一定負(fù)載條件下，人為地改變電動機的電路參數(shù)，以改變電動機的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。速度變化：由于電動機負(fù)載轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化而引起的電動機轉(zhuǎn)速變化。3.19直流電動機的電動與制動兩種運轉(zhuǎn)狀態(tài)的根本區(qū)別何

14、在？答：電動：電動機發(fā)出的轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n方向相同；制動：T與n相反。3.20他勵直流電動機有哪幾種制動方法？它們的機械特性如何？試比較各種制動方法的優(yōu)缺點。答：反饋制動：運行在二、四象限，轉(zhuǎn)速大于理想空載轉(zhuǎn)速。用于起重機調(diào)速下放重物，電網(wǎng)吸收電能，運行經(jīng)濟。電源反接制動：制動迅速，能量靠電阻吸收，但容易反向啟動。倒拉反接制動：可得較低下降速度，對TL大小估計不準(zhǔn)，本應(yīng)下降，也許會上升，特性硬度小，穩(wěn)定性差，電阻消耗全部能量。能耗制動：用于迅速準(zhǔn)確停車及恒速下放重物，電阻消耗全部能量。3.21一臺直流他勵電動機拖動一臺卷揚機構(gòu)，在電動機拖動重物勻速上升時將電樞電源突然反接，試?yán)脵C械特性從機電過

15、程上說明：（1）從反接開始到系統(tǒng)達到新的穩(wěn)定平衡狀態(tài)之間，電動機經(jīng)歷了幾種運行狀態(tài)？最后在什么狀態(tài)下建立系統(tǒng)新的穩(wěn)定平衡點？（2）各種狀態(tài)下轉(zhuǎn)速變化的機電過程怎樣？答：（1）經(jīng)歷反接制動、反向電動、反向回饋制動，最后在反向回饋制動運行狀態(tài)下建立系統(tǒng)新的穩(wěn)定平衡點。（2）當(dāng)電壓反向時，n不變，電壓平衡方程式：UEIa(Ra+Rad)，Ia=(-U-E)/(Ra+Rad)<0所以T反向，與n方向相反，制動；T與TL一起使n ，E 反向Ia 反向T ，最后到c點，n=0；此時，TL和T使電動機n反向，重物下降。處于反向電動狀態(tài)。因為n反向，所以E也反向， Ia=(-UE)/(Ra+Rad)，即

16、反向電流Ia 反向T；在T和TL作用下，反向n 反向E ，在某一時刻，UE0， Ia=0，T0，即達到d點。 但此時仍有TL 反向n 反向E UE0 Ia>0，T0，產(chǎn)生制動。當(dāng)TTL時，還會 反向n E Ia T ，達到TTL，達到e點，穩(wěn)速運行。5.1有一臺四極三相異步電動機，電源電壓的頻率為50Hz，滿載時電動機的轉(zhuǎn)差率為0.02，求電動機的同步轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子電流頻率。答：5.4當(dāng)三相異步電動機的負(fù)載增加時，為什么定子電流會隨轉(zhuǎn)子電流的增加而增加？答：當(dāng)負(fù)載增加時，轉(zhuǎn)子電流增加；因為轉(zhuǎn)子相當(dāng)于變壓器的副邊，而定子相當(dāng)于變壓器的原邊，所以當(dāng)轉(zhuǎn)子電流增加時，定子電流也會增加。a5

17、.5 三相異步電動機帶動一定的負(fù)載運行時，若電源電壓降低了，此時電動機的轉(zhuǎn)矩、電流及轉(zhuǎn)速有無變化？如何變化？cb 答：原來運行在a點，當(dāng)電壓減小時，運行在b點，因為n不變，s不變，所以cos 2不變因為UE1=4.44Kf1N1 ，所以當(dāng)U I2 時，根據(jù)T=KmI2cos2知：T ，此后： n s I2 T 直到c點。TNc點和a點比，因為U ，而且s cos2 ,根據(jù)T=KmI2cos2TL常數(shù)，知：I2 5.11有一臺三相異步電動機，其銘牌數(shù)據(jù)如下：PN/kWnN/r·min-1UN/VN×100cosNIst/INTst/TNTmax/TN接法40147038090

18、0.96.51.22.0當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為250N·m時，試問在U=UN和U=0.8UN兩種情況下電動機能否啟動？TN=9.55 PN/ nN=9.55×40000/1470=260NmTst/TN=1.2 Tst=TN×1.2=312Nm312 Nm>250Nm， 所以U=UN時 電動機能啟動。當(dāng)U=0.8U時，由于TU2， 所以 Tst=0.82×Tst=0.64×312=199 Nm，Tst <TL所以電動機不能啟動。欲采用Y-換接啟動,當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.45 TN和0.35 TN兩種情況下, 電動機能否啟動？ TstY=Tst/3=

19、1.2×TN /3=0.4 TN當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.45 TN時電動機不能啟動當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.35 TN時電動機能啟動若采用自耦變壓器降壓啟動，設(shè)降壓比為0.64，求電源線路中通過的啟動電流和電動機的啟動轉(zhuǎn)矩。IN= PN/3UNN cosN =40000/（1.732×380×0.9×0.9）=75AIst/IN=6.5 Ist=IN×6.5=487.5A降壓比為0.64時，電流Ist=K2 Ist=0.642×487.5=200A電動機的啟動轉(zhuǎn)矩T= K2 Tst=0.642×312=127.8 Nm5.15 異步電動機有哪

20、幾種調(diào)速方法？各種調(diào)速方法有何優(yōu)缺點？答：調(diào)壓調(diào)速：可無級調(diào)速，但減小U時，T按U2減少，所以調(diào)速范圍不大。轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速：只適于線繞式。啟動電阻可兼作調(diào)速電阻，簡單、可靠，但屬有級調(diào)速。隨轉(zhuǎn)速降低，特性變軟，低速損耗大，用在重復(fù)短期運轉(zhuǎn)的機械，如起重機。變極對數(shù)調(diào)速：多速電動機，體積大，價貴，有級調(diào)速。結(jié)構(gòu)簡單，效率高，調(diào)速附加設(shè)備少。用于機電聯(lián)合調(diào)速。變頻調(diào)速：用于一般鼠籠式異步電動機，采用晶閘管變頻裝置。5.16 什么叫恒功率調(diào)速？什么叫恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速？答：在調(diào)速過程中，無論速度高低，當(dāng)電動機電流保持不變時，電磁轉(zhuǎn)矩也不變，這種調(diào)速叫恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。在調(diào)速過程中，無論速度高低，當(dāng)電動機電流保

21、持不變時，功率也不變，叫恒功率調(diào)速。5.17 異步電動機變極調(diào)速的可能性和原理是什么？其接線圖是怎樣的？答：使每相定子繞組中一半繞組內(nèi)的電流改變方向，即可改變極對數(shù)，也就改變了轉(zhuǎn)速。接線圖如書上圖5.39。5.25 異步電動機有哪幾種制動狀態(tài)？各有何特點？答：反饋制動：用于起重機高速下放重物，反饋制動時，動能變?yōu)殡娔芑仞伣o電網(wǎng)，較經(jīng)濟，只能在高于同步轉(zhuǎn)速下使用。反接制動：電源反接時，制動電流大，定子或轉(zhuǎn)子需串接電阻，制動速度快容易造成反轉(zhuǎn)，準(zhǔn)確停車有一定困難，電能損耗大。當(dāng)?shù)估苿訒r，用于低速下放重物，機械功率、電功率都消耗在電阻上。能耗制動：比較常用的準(zhǔn)確停車方法，制動效果比反接制動差。5.

22、30 同步電動機的工作原理與異步電動機的有何不同？答：定子繞組通三相交流電后，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，而轉(zhuǎn)子繞組通直流電，產(chǎn)生固定的磁場，極對數(shù)和旋轉(zhuǎn)磁場極對數(shù)一樣，旋轉(zhuǎn)磁極與轉(zhuǎn)子磁極異性相吸，所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。而異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場被轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，電流在磁場中產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩，由此產(chǎn)生轉(zhuǎn)速。5.31 一般情況下，同步電動機為什么要采用異步啟動法？答：定子通三相電后，立即產(chǎn)生n0，很快，而轉(zhuǎn)子n=0，有慣性，當(dāng)S0吸引N，N0吸引S時，轉(zhuǎn)子有轉(zhuǎn)動趨勢，但還沒等轉(zhuǎn)起來，S0對S，N0對N又排斥，這樣一吸一斥，轉(zhuǎn)子始終轉(zhuǎn)不起來，所以要用異步啟動法。6.2 何謂“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象？交流

23、伺服電動機是怎樣克服這一現(xiàn)象，使其當(dāng)控制信號消失時，能迅速停止。答：工作原理同單相異步電動機。WC上加Uc，WF上加Uf時，兩相繞組便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。當(dāng)WC上的Uc去掉后，轉(zhuǎn)子仍轉(zhuǎn)，叫自轉(zhuǎn)。消除自轉(zhuǎn)的措施：使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條有較大電阻，出現(xiàn)Sm>1，此時，交流伺服電動機當(dāng)Uc0時，T總是制動性的。這樣便消除自轉(zhuǎn)且能迅速停止。8.12時間繼電器的四個延時觸點符號各代表什么意思？8.16 要求三臺電動機1M、2M、3M按一定順序啟動：即1M啟動后，2M才能啟動；2M啟動后3M才能啟動；停車時則同時停。試設(shè)計此控制線路。8.25 試設(shè)計一條自動運輸線，有兩臺電動機， 1M拖動運輸機2M拖動卸

24、料。要求：1M先啟動后，才允許2M啟動；2M先停止，經(jīng)一段時間后1M才自動停止，且2M可以單獨停止；兩臺電動機均有短路、長期過載保護。 8.26 如圖為機床自動間歇潤滑的控制線路圖，其中接觸器KM為潤滑油泵電動機啟停用接觸器（主電路未畫出），控制線路可使?jié)櫥幸?guī)律地間歇工作。試分析此線路的工作原理，并說明開關(guān)S和按鈕SB的作用。 1.開關(guān)S實現(xiàn)自動的間歇潤滑，關(guān)閉后KM 得電，電動機工作，1KT得電，經(jīng)過一段時間后，動合觸點閉合，K得電，同時KM失電，電動機停止工作，2KT得電一段時間后，動斷觸點斷開，K的常閉點閉合，電動機重新工作。 2.SB按鈕為人 工的點動控制.8.27 試設(shè)計1M和2M

25、兩臺電動機順序啟，停的控制線路。要求：（1）1M啟動后，2M立即自動啟動；（2）1M停止后，延時一段時間，2M才自動停止；（3）2M能點動調(diào)整工作；（4）兩臺電動機均有短路，長期過載保護。10.1 晶閘管的導(dǎo)通條件是什么？導(dǎo)通后流過晶閘管的電流決定于什么？晶閘管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)樽钄嗟臈l件是什么？阻斷后它所承受的電壓大小決定于什么？答：導(dǎo)通條件：陽極、控制極同時加控制電壓。導(dǎo)通后，電流決定于主電壓和負(fù)載。阻斷：陽極電壓變0或變負(fù)。阻斷后：承受電壓大小決定于主電壓。10.5 如題10.5圖所示，若在t1時刻合上開關(guān)S，在t2時刻斷開S，試畫出負(fù)載電阻R上的電壓波形和晶閘管上的電壓波形。 10.8 晶閘

26、管的控制角和導(dǎo)通角是何含義？答：控制角：晶閘管元件承受正向電壓起始點到觸發(fā)脈沖的作用點之間的電角度。導(dǎo)通角：晶閘管在一周期內(nèi)導(dǎo)通的電角度。10. 10續(xù)流二極管有何作用？為什么？若不注意把它的極性接反了會產(chǎn)生什么后果？答：當(dāng)電源電壓變負(fù)時，V導(dǎo)通，負(fù)載上由電感維持的電流流經(jīng)二極管。VS關(guān)斷，電源負(fù)電壓不加于負(fù)載上。作用：可提高大電感負(fù)載時的單相半波可控整流電路整流輸出平均電壓。極性若接反：造成短路。10.20 有一單相半波可控整流電路，其交流電源電壓U2=220V ,負(fù)載電阻RL=10,試求輸出電壓平均值Ud的調(diào)節(jié)范圍,當(dāng)=/3，輸出電壓平均值 Ud和電流平均值Id 為多少？ Ud=1/22U

27、2sin(wt)d(wt)=0.45U2(1+cos)/2 的變化范圍：0， =0時，Ud=0.45×220(1+1)/2=99V =時，Ud=0.45×220(1-1)/2=0V 所以，輸出電壓平均值Ud的調(diào)節(jié)范圍0-99V 當(dāng)=/3時 Ud= 0.45U2(1+cos)/2 =0.45×220×（1+0.5）/2 =74.25V 輸出電壓平均值 Ud=74.25V 電流平均值Id= Ud/Rl74.25/10=7.425A10.22 試畫出單相半波可控整流電路帶不同性質(zhì)負(fù)荷時，晶閘管的電流波形與電壓波形。10.23 有一電阻型負(fù)載，需要直流電壓 Ud

28、=60V,電流Id=30A供電，若采用單相半波可控整流電路，直接接在220V的交流電網(wǎng)上，試計算晶閘管的導(dǎo)通角 Ud=0.45U2(1+cos)/2 60=0.45×220×（1+ cos）/2 =77.8 += =-=102.211.2什么叫調(diào)速范圍、靜差度？它們之間有什么關(guān)系？怎樣才能擴大調(diào)速范圍？答：電動機在額定負(fù)載下所允許的最高轉(zhuǎn)速和在保證生產(chǎn)機械對轉(zhuǎn)速變化率的要求前提下所能達到的最低轉(zhuǎn)速之比叫調(diào)速范圍。電動機由理想空載到額定負(fù)載時的轉(zhuǎn)速降與理想空載轉(zhuǎn)速之比叫靜差度。在一個調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速降一定時，在不同的靜差度下就有不同的調(diào)速范圍。靜差度越大，調(diào)速范圍也越大。保證

29、在一定靜差度的前提下，擴大系統(tǒng)調(diào)速范圍的方法是提高電動機機械特性的硬度，以減小轉(zhuǎn)速降。11.3生產(chǎn)機械對調(diào)速系統(tǒng)提出的靜態(tài)、動態(tài)技術(shù)的指標(biāo)有哪些？為什么要提出這些技術(shù)指標(biāo)？ 生產(chǎn)機械對調(diào)速系統(tǒng)提出的靜態(tài)技術(shù)指標(biāo)有：靜差度,調(diào)速范圍,調(diào)速的平滑性. 動態(tài)技術(shù)指標(biāo)：最大超調(diào)量,過渡過程時間,振蕩次數(shù). 因為機電傳動控制系統(tǒng)調(diào)速方案的選擇,主要是根據(jù)生產(chǎn)機械對調(diào)速系統(tǒng)提出的調(diào)速指標(biāo)來決定的.11.5 有一直流調(diào)速系統(tǒng)，其高速時的理想空載轉(zhuǎn)速n01=1480r/min,低速時的理想空載轉(zhuǎn)速n02=157/min,額定負(fù)載時的轉(zhuǎn)矩降nN=10 r/min,試畫出該系統(tǒng)的靜特性.求調(diào)速范圍和靜差度。 調(diào)速

30、范圍D = nmax/nmin =（n01-nN）/ （n02-nN） =（1480-10）/（157-10）=10 靜差度 S=S2=（n02-nNmin）/ n02=10/157=0.06411.15在無靜差調(diào)速系統(tǒng)中，為什么要引入PI調(diào)節(jié)器？比例積分兩部分各起什么作用？答：PI調(diào)節(jié)器是一個無差元件，無靜差調(diào)速系統(tǒng)出現(xiàn)偏差時PI動作以削除偏差，當(dāng)偏差為零時停止動作。開始和中間階段，比例調(diào)節(jié)起主要作用，它首先阻止n的繼續(xù)，而后使n迅速，在末期，n很小，比例調(diào)節(jié)作用不明顯，而積分調(diào)節(jié)作用就上升到主要地位，它最后消除n，使n回升到n1。 13.5 一臺五相反應(yīng)式步進電動機，采用五相十拍運行方式時

31、，步距角為1.5o，若脈沖電源的頻率為3000Hz，試問轉(zhuǎn)速是多少？ n=f×60/360=1.5×3000×60/360=750r/min 轉(zhuǎn)速是750r/min13.7 步進電動機的步距角之含義是什么？一臺步進電動機可以有兩個步距角，例如，3o/1.5o，這是什么意思？什么是單三拍、單雙六拍和雙三拍？ 每當(dāng)輸入一個電脈沖時,電動機轉(zhuǎn)過的一個固定的角度,這個角度稱之為步矩角. 一臺步進電動機有兩個步矩角,說明它通電方式不同。 3o是單拍或雙拍時的步矩角； 1.5o是單雙拍時的步矩角. 單三拍:每次只有一相繞阻通電,而每個循環(huán)有三次通電 單雙六拍:第一次通電有一相

32、繞阻通電,然后下一次又兩相通電,這樣交替循環(huán)運行,而每次循環(huán)有六次通電. 雙三拍:每次又兩相繞阻通電,每個循環(huán)有六次通電.第一章機電傳動(又稱電力傳動或電力拖動)就是指以電動機為原動機驅(qū)動生產(chǎn)機械的系統(tǒng)之總稱晶閘管、晶體管控制： 控制特性好，反應(yīng)快，壽命 長，可靠性高，維護容易，體積小，重量輕。接觸器繼電器控制: 控制速度慢，控制精度差。 第三章1. 機電傳動定義：(又稱電力傳動或電力拖動)就是指以電動機為原動機驅(qū)動生產(chǎn)機械的系統(tǒng)之總稱2. 幾種典型機械特性：恒轉(zhuǎn)矩型機械特性 離心式通風(fēng)機型機械特性 直線型機械特性 恒功率型機械特性 3. 機械特性：力（力矩）與運動參數(shù)（包括位移、速度、加速度

33、）之間的關(guān)系。生產(chǎn)機械的機械特性：n=f (T L) 電機的機械特性： n=f (T M)4.機電傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定運行包含兩重含義：系統(tǒng)應(yīng)能以一定速度勻速運轉(zhuǎn)；系統(tǒng)受某種外部干擾作用使運行速度稍有變化時，應(yīng)保證在干擾消除后系統(tǒng)能恢復(fù)到原來的運行速度。5. 穩(wěn)定運行的充要條件是：生產(chǎn)機械的機械特性曲線與電動機的機械特性曲線有交點； 在平衡點對應(yīng)的轉(zhuǎn)速之上應(yīng)保證TM<TL;在平衡點對應(yīng)的轉(zhuǎn)速之下應(yīng)保證TM>TL。6.正確判定穩(wěn)定平衡點P14的2.11題7. 直流電機的基本結(jié)構(gòu)：定子：主磁極、換向極、機座、軸承、電刷轉(zhuǎn)子：電樞鐵心、電樞繞組、軸、換向器8. 直流電機工作原理：發(fā)電機：導(dǎo)體在

34、磁場內(nèi)作切割磁力線運動，導(dǎo)體中便感應(yīng)出電動勢。（電磁感應(yīng)）電動機：通電導(dǎo)體在磁場中要受到電磁力（矩）的作用。因此只要電樞繞組里有電流（外電源提供或感應(yīng)電流），在磁場中就會受到電磁力的作用。 轉(zhuǎn)矩方程式： 電勢方程式：9.直流發(fā)電機和直流電動機電磁轉(zhuǎn)矩的作用不同： 發(fā)電機的電磁轉(zhuǎn)矩是阻轉(zhuǎn)矩；電動機的電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。10.直流發(fā)電機和直流電動機的電勢作用也不同：直流發(fā)電機的電勢是有益的；直流電動機的電勢是反電勢，他的方向總是與電源的電壓方向相反。11.勵磁方式：是指勵磁繞組如何供電，以產(chǎn)生勵磁磁場。12. 直流發(fā)電機勵磁方法的分類：他勵：勵磁電流由外電源供電，不受電樞端電壓或電流的影響并勵：勵

35、磁繞組與電樞繞組并聯(lián)串勵：勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)復(fù)勵：一部分并聯(lián)，一部分串聯(lián) 13.機械特性硬度：1）絕對硬特性 b ,如交流同步電動機的機械特性2）硬特性 b >10，如直流他勵電動機的機械特性3）軟特性 b <10，如直流串勵電動機的機械特性14.他勵直流電動機的機械特性：固有機械特性，人為機械特性：1）串接Rad時的人為特性。2）變U 時的人為機械特性。3）變時的人為機械特性15.他勵直流電動機有哪些方法進行調(diào)速？它們的特點是什么？他勵電動機的調(diào)速方法： 改變電樞電路外串接電阻Rad特點在一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下，串接不同的電阻可以得到不同的轉(zhuǎn)速，機械特性較軟，電阻越大則特性就越軟，穩(wěn)

36、定型越低，載空或輕載時，調(diào)速范圍不大，實現(xiàn)無級調(diào)速困難，在調(diào)速電阻上消耗大量電量。改變電動機電樞供電電壓U特點 當(dāng)電壓連續(xù)變化時轉(zhuǎn)速可以平滑無級調(diào)速，一般只能自在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)節(jié)，調(diào)速特性與固有特性相互平行，機械特性硬度不變，調(diào)速的穩(wěn)定度較高，調(diào)速范圍較大，調(diào)速時因電樞電流與電壓無關(guān)，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，適應(yīng)于對恒轉(zhuǎn)矩型負(fù)載?？梢钥空{(diào)節(jié)電樞電壓來啟動電機，不用其它啟動設(shè)備，改變電動機主磁通 特點可以平滑無級調(diào)速，但只能弱詞調(diào)速，即在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)節(jié)，調(diào)速特性較軟，且受電動機換向條件等的限制，調(diào)速范圍不大，調(diào)速時維持電樞電壓和電流步變，屬恒功率調(diào)速。16.飛車：當(dāng)o時，電動機尚有剩磁，這時轉(zhuǎn)速雖不趨

37、于，但會升到機械強度所不允許的數(shù)值，通常稱為“飛車”。17.直流他勵電動機的啟動特性：啟動過程中的要求是啟動電流不要過大, 不要有過大的轉(zhuǎn)矩。（啟動轉(zhuǎn)矩越大越好，啟動電流越小越好。）18. 直接啟動的不良影響：1）換向困難，產(chǎn)生危險火花；2）過大的電動應(yīng)力和啟動轉(zhuǎn)矩，易損壞傳動部件；3）可能使電網(wǎng)上的保護裝置動作，造成事故，或使電網(wǎng)電壓下降，影響其他用電器。（直流電動機絕不允許直接啟動！）19.直流他勵電動機的啟動方法：降壓啟動，在電樞回路串接外加20.速度調(diào)節(jié)與速度變化的區(qū)別：速度調(diào)節(jié)：在一定的負(fù)載條件下，人為地改變電動機的機械特性，以得到所需要的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。速度變化：由于負(fù)載的變化而引起的電

38、動機的速度的變化，是在同一條機械特性曲線上變化。21.電動機有兩種運轉(zhuǎn)狀態(tài)：電動狀態(tài)：電動機電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)速的方向相同。制動狀態(tài)：電動機電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)速的方向相反1）穩(wěn)定制動，轉(zhuǎn)速不變?nèi)纾汉闼傧路胖匚铩?）過渡制動，速度變化如：電機降速或停車。機械制動：抱閘。電氣制動：反饋制動反接制動能耗制動反饋制動特點：1、 n > n0；2、機械特性硬度不變；3、回饋電能。1.電源反接制動：將變?yōu)?，使變?yōu)橹苿恿亍?. 倒拉反接制動：將n變?yōu)閚，使變?yōu)橹苿恿仉娫捶唇犹攸c：1）制動轉(zhuǎn)矩大；2）耗能；3）常用于迅速減速、快速停車和經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的場合。如:牛頭刨床。倒拉反接特點：1.可得到不同的下

39、降速度；2.可以以較小的速度下放重物。3.對TL估計不準(zhǔn)，本應(yīng)下放可能上升.特性軟，速度波動大；4.耗能。能耗制動特點：1）對于反抗性負(fù)載，可以迅速停車，不會反向啟動。 2）對于位能性負(fù)載，下放速度較穩(wěn)定。3）應(yīng)用于要求迅速準(zhǔn)確停車和重物恒速下放的場合。4）耗能三種制動對比反饋制動:節(jié)能；下放速度高于理想空載轉(zhuǎn)速 。電源反接制動：制動轉(zhuǎn)矩大，可快速制動；易反向啟動。倒拉反接制動：可以不同的速度下放，對負(fù)載估計不足可使位能負(fù)載上升，速度穩(wěn)定性差。能耗制動：速度穩(wěn)定性好，可準(zhǔn)確停車，耗能。第五章TST >TL，且啟動轉(zhuǎn)矩越大越好；啟動電流 IST 越小越好，三、鼠籠型異步電動機的啟動方式：

40、(1)全壓直接啟動(2)降壓啟動適用于啟動時負(fù)載轉(zhuǎn)矩不大的情況，如輕載或空載。常用的降壓啟動方式有：定子串電阻或電抗器降壓啟動.Y 降壓啟動.自耦變壓器降壓啟動.軟啟動器鼠籠式異步電動機：啟動轉(zhuǎn)矩小，啟動電流大，不能滿足某些生產(chǎn)機械需要高啟動轉(zhuǎn)矩.低啟動電流的要求。線繞式異步電動機：能在轉(zhuǎn)子電路中串電阻，具有較大啟動轉(zhuǎn)矩和較小的啟動電流，啟動特性較好。應(yīng)用場合：大功率電機的啟動。實現(xiàn)方法： 逐級切除啟動電阻法.頻敏變阻器啟動三種調(diào)速方法：變極調(diào)速、變頻調(diào)速、轉(zhuǎn)差率調(diào)速 （調(diào)壓調(diào)速、轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、串級調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速）第六章交流伺服電動機與普通電動機相比具有如下特點：(1) 調(diào)速范圍寬，伺服電動機的轉(zhuǎn)速隨著控制電壓改變，能在寬的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)；(2) 轉(zhuǎn)子的慣性小，即能實現(xiàn)迅速啟動、停轉(zhuǎn)；(3)