第五版機電傳動控制復(fù)習(xí)重點

1、機電傳動控制復(fù)習(xí)重點 一：知識點加快機電傳動系統(tǒng)過渡過程的方法要想加快機電傳動系統(tǒng)過渡過程，即減少過渡時間，應(yīng)設(shè)法減小系統(tǒng)的飛輪轉(zhuǎn)矩 GD2和增大動態(tài)轉(zhuǎn)矩Td.直流電機的感應(yīng)電勢：E = k饑e與電動機的結(jié)構(gòu)有關(guān)的參數(shù)，稱電勢常數(shù)為每一對極的磁通（WB）n為電樞轉(zhuǎn)速（r/min）E為電動勢（V）直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩：與電動機的結(jié)構(gòu)有關(guān)的參數(shù)，稱轉(zhuǎn)矩常數(shù)，=9.55k為每一對極的磁通（WB）Ia為電樞總電流（A）直流發(fā)電機的分類直流發(fā)動機的運行受勵磁繞組連接方法的影響，因此直流發(fā)電機按歷次方法來分 類，分為他勵，并勵，串勵和復(fù)勵發(fā)電機。他勵調(diào)節(jié)方法中改變電動機電樞供電電壓屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。P38三項

2、異步電動機為什么叫做異步？定子通三相電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，異步是指磁場旋轉(zhuǎn)與電 動面轉(zhuǎn)子不是同步的，磁場比轉(zhuǎn)子提前一定的角度為什么轉(zhuǎn)子頻率即產(chǎn)生電流的頻率電機直接啟動，反轉(zhuǎn)啟動的優(yōu)缺點，意義，特性直接啟動的優(yōu)點：是所需設(shè)備少，啟動方式簡單，成本低。電動機直接啟動 的電流是正常運行的5倍左右，理論上來說，只要向電動機提供電源的線路和變 壓器容量大于電動機容量的5倍以上的，都可以直接啟動。這一要求對于小容量 的電動機容易實現(xiàn)，所以小容量的電動機絕大部分都是直接啟動的，不需要降壓 啟動。缺點：對于大容量的電動機來說，一方面是提供電源的線路和變壓器容量 很難滿足電動機直接啟動的條件，

3、另一方面強大的啟動電流沖擊電網(wǎng)和電動機， 影響電動機的使用壽命，對電網(wǎng)不利，所以大容量的電動機和不能直接啟動的電 動機都要采用降壓啟動。反接制動常用于位能性負載（如起重機），限制重物下放速度。=60f/p同步轉(zhuǎn)速 與電流頻率成正比而與磁極對數(shù)成反比8.S= -n/由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不等于同步轉(zhuǎn)速，所以把這種電動機稱為異步電動機，S稱為轉(zhuǎn)差 率 9.異步電動機的固有機械特性（P64） 三相異步電動機的機械特性有固有的機械特性和人為的機械特性之分。1、固有機械特性：它上面有4個特殊點。（1）電動機在沒有任何負載情況下的空轉(zhuǎn)，即T=0，n= （S=0）此時轉(zhuǎn)速最大， 此點即電動機的理想空載點。（2）電動機

4、在有負載情況下的正常運轉(zhuǎn)，即T= n= （S=）此時為電動機的額 定工作點。=9.55 /= - / （符號均為額定狀態(tài)）（3）電動機在剛啟動的時刻，即沒有轉(zhuǎn)起來，所克服轉(zhuǎn)子自重時轉(zhuǎn)矩的時候，此 點為電動機的啟動工作點。（4）電動機在拖動負載最大轉(zhuǎn)矩時，速度也比較適中時，此點位電動機的臨界工 作點。在此時電壓如果過低或有巨大沖擊負載，就會造成電動機停機。2、人為機械特性（1）電壓降低電動機在運行時，如電壓降低太多，會大大降低它的過載能力與啟動轉(zhuǎn)矩，甚至 是電動機發(fā)生帶不動負載或者根本不能啟動的現(xiàn)象。此外就是啟動后電機也會被 燒壞。（2）定子電路接入電阻，此時最大轉(zhuǎn)矩要比原來的大；轉(zhuǎn)子電路串電阻

5、或改變定 子電源頻率，此時啟動轉(zhuǎn)矩要增大，最大轉(zhuǎn)矩不變。11.按時間原則控制的異步電動機定子繞組串接電阻啟動電路二：習(xí)題2.3試列出以下幾種情況下系統(tǒng)的運動方程式，并說明系統(tǒng)的運行狀態(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）答：a勻速，b減速，c減速，d加速，e減速，f勻速2.11如圖所示，曲線1和2分別為電動機和負載的機械特性，試判斷哪些是系統(tǒng) 的穩(wěn)定平衡點？哪些不是？是穩(wěn)定運動點，其余都是穩(wěn)定運行點。4.6有一臺三相異步電動機，其技術(shù)參數(shù)如圖所示1）線電壓為380v時，三相繞組如何接法？2）求，p, 和Y132s-63220/38096012.8/7.2830.756

6、.52.02.0解線電壓為380V時，三相定子繞組應(yīng)為Y型接法. TN=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8NmTst/TN=2Tst=2*29.8=59.6NmTmax/TN=2.0Tmax=59.6NmIst/IN=6.5Ist=46.8A一般nN=(0.94-0.98)n0n0=nN/0.96=1000r/minSN=(n0-nN)/n0=(1000-960)/1000=0.04P=60f/n0=60*50/1000=3 n =PN/P 輸入 P 輸入二3/0.83=3.614.11有一臺三相異步電動機，其技術(shù)參數(shù)如圖所示/KW/V(r/min)%接法40380147

7、0900.96.51.22.0三角形1)當(dāng)負載轉(zhuǎn)矩為250N*m時，在U=和U=0.8 兩種情況下，電機能否啟動?TN=9.55PN/nN二9.55*40000/1470=260NmTst/TN=1.2Tst=312NmTst=KR2U2/ (R22+X202) =312Nm312Nm250Nm所以U=UN時電動機能啟動。當(dāng) U=0.8U 時 Tst= (0.82) KR2U2/ (R22+X202) =0.64*312=199NmTstn0時一部電動機處于發(fā) 電狀態(tài).這時轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場的方向與電動機狀態(tài)時的方向相反.電流改變 了方向，電磁轉(zhuǎn)矩也隨之改變方向.反接制動電源反接改變電動機的

8、三相電源的相序，這就改變了旋轉(zhuǎn)磁場的方向，電 磁轉(zhuǎn)矩由正變到負，這種方法容易造成反轉(zhuǎn).倒拉制動出現(xiàn)在位能鮑轉(zhuǎn)矩超過 電磁轉(zhuǎn)矩時候，例如起重機放下重物時,機械特性曲線如下圖，特性曲線由a到b, 在降速最后電動機反轉(zhuǎn)當(dāng)?shù)竭_d時，T=TL系統(tǒng)到達穩(wěn)定狀態(tài)，能耗制動首先將三項交流電源斷開，接著立即將一個低壓直流電圓通入定子繞組. 直流通過定子繞組后，在電動機內(nèi)部建立了一個固定的磁場,由于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體 內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)電勢和電流，該電流域恒定磁場相互作用產(chǎn)生作用方向與轉(zhuǎn)子實際 旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩，所以電動機轉(zhuǎn)速迅速下降，此時運動系統(tǒng)儲存的機械能被電 動機轉(zhuǎn)換成電能消耗在轉(zhuǎn)子電路的電阻中.4. 24同步電動

9、機的工作原理與異步電機的有何不同？異步電動機的轉(zhuǎn)子沒有直流電流勵磁,它所需要的全部磁動勢均由定子電流產(chǎn)生, 所以一部電動機必須從三相交流電源吸取滯后電流來建立電動機運行時所需要的 旋轉(zhuǎn)磁場，它的功率因數(shù)總是小于1的，同步電動機所需要的磁動勢由定子和轉(zhuǎn)子 共同產(chǎn)生的當(dāng)外加三相交流電源的電壓一定時總的磁通不變，在轉(zhuǎn)子勵磁繞組中 通以直流電流后，同一空氣隙中,又出現(xiàn)一個大小和極性固定，極對數(shù)與電樞旋轉(zhuǎn) 磁場相同的直流勵磁磁場，這兩個磁場的相互作用，使轉(zhuǎn)子北電樞旋轉(zhuǎn)磁場拖動著 一同步轉(zhuǎn)速一起轉(zhuǎn)動.4.25 一般情況下，同步電動機為什么要采用異步啟動法？答：因為轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動時,加以直流勵磁，產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁

10、場，并以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，兩 者相吸，定子旋轉(zhuǎn)磁場欲吸轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，但由于轉(zhuǎn)子的慣性，它還沒有來得及轉(zhuǎn)動時 旋轉(zhuǎn)又到了極性相反的方向，兩者又相斥，所以平均轉(zhuǎn)矩為零，不能啟動.4.26為什么可以利用同步電動機來提高電網(wǎng)的功率因數(shù)？答：當(dāng)直流勵磁電流大于正常勵磁電流時,電流勵磁過剩，在交流方面不僅無 需電源供電，而且還可以向電網(wǎng)發(fā)出感性電流與電感性無功功率，正好補償了電網(wǎng) 附近電感性負載,的需要.使整個電網(wǎng)的功率因數(shù)提高.5.1通過分析步進電動機的工作原理和通電方式，可得出哪幾點結(jié)論？答：步進電動機的位移和輸入脈沖數(shù)嚴(yán)格成正比,這就不會引起誤差的積累. 其轉(zhuǎn)速與脈沖頻率和步矩角有關(guān)，控制輸入脈沖數(shù)量，頻率

11、即電動機各組的接通次 序，可以得到各種需要的運行特征.5.4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、單雙六拍和雙六拍？答：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，說明它有兩種通電方式,3o得意思是單拍 時的步矩角.1.5o得意思是單雙拍或雙拍似的步矩角單三拍:每次只有一相繞阻通電，而每個循環(huán)只有三次通電單雙六拍:第一次通電有一相繞阻通電，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)只有六次通電雙三拍:每次又兩相繞阻通電,每個循環(huán)由六次通電5.5 一

12、臺五相反應(yīng)式步進電動機，采用五相十拍運行方式時，步距角為1.5o，若 脈沖電源的頻率為3000Hz，試問轉(zhuǎn)速是多少？（此題答案我覺得有點小問題，要 么把P換算成弧度制，要么將2n換成360，最后結(jié)果750r/min）答：n=P f*60/2n =1.5*3000*60/2*3.14=42993.6r/min 轉(zhuǎn)速是 42993.6r/min5.10步距角小、最大靜轉(zhuǎn)距大的步進電動機，為什么啟動頻率和運行頻率高？答：n=P f*60/2n f=nn /p *30。越小運行f就越高6.7電磁繼電器與接觸器的區(qū)別主要是什么？答：授觸器是在外界輸入信號下能夠自動接通斷開負載主回路.繼電器主要是傳 遞信

13、號，根據(jù)輸入的信號到達不同的控制目的.6.8電動機中的短路保護、過電流保護和長期過載（熱）保護有何區(qū)別？答：電動機中的短路保護是指電源線的電線發(fā)生短路，防止電動機過大的電樞電 路而損壞.自動切斷電源的保護動作.過電流保護是指當(dāng)電動機發(fā)生嚴(yán)重過載時，保護電動機不超過最大許可電流.長期 過載保護是指電動機的短時過載保護是可以的，但長期過載時電動機就要發(fā)熱，防 止電動機的溫升超過電動機的最高絕緣溫度.6.12時間繼電器的四個延時觸點符號各代表什么意思？答：1M先啟動后，才允許2M啟動；2M先停止，經(jīng)一段時間后1M蔡自動停 止，且2M；兩臺電動機均有短路、長期過載保護；6.23試設(shè)計一條自動運輸線，有

14、兩臺電動機，1M拖動運輸機，2M拖動寫料及。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蔡自動停止，且2M可以單獨停止；兩臺電動機均有短路、長期過載保護6.24題6.24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（主電路為畫出），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。答：SB按鈕為人工的點動控制.S自動的間歇潤滑，按下后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閉合電動機重新工作.6.25試設(shè)計