機(jī)電傳動控制馮清秀鄧星鐘第五版習(xí)題與答案

...學(xué)習(xí)幫手.機(jī)電傳動控制馮清秀鄧星鐘第五版習(xí)題及答案..第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)..2.1說明機(jī)電傳動系統(tǒng)運(yùn)動方程中的拖動轉(zhuǎn)矩靜態(tài)轉(zhuǎn)矩和動態(tài)轉(zhuǎn)矩的概念。拖動轉(zhuǎn)矩是有電動機(jī)產(chǎn)生用來克服負(fù)載轉(zhuǎn)矩,以帶動生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動的。靜態(tài)轉(zhuǎn)矩就是由生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)生的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。動態(tài)轉(zhuǎn)矩是拖動轉(zhuǎn)矩減去靜態(tài)轉(zhuǎn)矩。2.2從運(yùn)動方程式怎樣看出系統(tǒng)是處于加速減速穩(wěn)態(tài)的和靜態(tài)的工作狀態(tài)。TM-TL>0說明系統(tǒng)處于加速,TM-TL<0說明系統(tǒng)處于減速TM-TL=0說明系統(tǒng)處于穩(wěn)〔即靜態(tài)的工作狀態(tài)。2.3試列出以下幾種情況〔見題2.3圖系統(tǒng)的運(yùn)動方程式并說明系統(tǒng)的運(yùn)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..TLTM TMTLTLNTM=TL TM<TLTM-TL>0說明系統(tǒng)處于加速。 TM-TL<0說明系統(tǒng)處于減速TM TL TMTL....TM>TL

TM> TL..系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是減速 系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是加速TLTM TMTLTL..TM=TL

TM= TL..系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是減速 系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是勻速..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？因為許多生產(chǎn)機(jī)械要求低轉(zhuǎn)速運(yùn)行而電動機(jī)一般具有較高的額定轉(zhuǎn)速這樣電動機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械之間就得裝設(shè)減速機(jī)構(gòu)如減速齒輪箱或蝸輪蝸桿皮帶等減速裝置所以為了列出系統(tǒng)運(yùn)動方程必須先將各轉(zhuǎn)動部分的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動慣量或直線運(yùn)動部分的質(zhì)量這算到一根軸上轉(zhuǎn)矩折算前后功率不變的原則是P=Tω,p不變。轉(zhuǎn)動慣量折算前后動能不變原則是能量守恒MV=0.5Jω22.5為什么低速軸轉(zhuǎn)矩大,高速軸轉(zhuǎn)矩??？因為P=Tω,P不變ω越小T越大,ω越大T越小。2.6為什么機(jī)電傳動系統(tǒng)中低速軸的逼高速軸的大得多?因為P=Tω,T=G?D2/375.P=ωG?D2/375.,P不變轉(zhuǎn)速越小越大,轉(zhuǎn)速越大越小。2.7 如圖2.3〔a所示,電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量..M ML LJ=2.5kgm2,轉(zhuǎn)速n=900r/min;中間傳動軸的轉(zhuǎn)動慣量J速n0。試求折算到電動機(jī)軸上的等效專慣量。M ML L折 算 到 電 動 機(jī) 軸 上 的 等 效 轉(zhuǎn) 動慣量:j=Nm/N1=900/300=3,j1=Nm/Nl=15J=JM+J1/j2+JL/j12=2.5+2/9+16/225=2.79kgm2M.2.8如圖2.3〔b所示,電動機(jī)轉(zhuǎn)速nM=950r/min,齒輪減速箱的傳動比J2=4,卷筒直徑D=0.24m,滑輪的減速比3=2起重負(fù)荷力F=100N,電動機(jī)的費(fèi)輪轉(zhuǎn)距G2=1.05N2,齒輪滑輪和卷筒總的傳動效率為0.83。試球體勝速度v和折算到電動機(jī)軸上的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩TL以及折算到電動機(jī)軸上整個拖動系統(tǒng)的飛輪慣量MωM=3.14*2n/60=99.43rad/s.提 升 重 物 的 軸 上 的 角 速 度 ω = ωM/j1j2j3=99.43/4*4*2=3.11rad/sv=ωD/2=0.24/2*3.11=0.373m/sTL=9.55FV/ηCnM=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM=δGD2+GD2/j2Z M L L=1.25*1.05+100*0.242/322..=1.318NM22.9一般生產(chǎn)機(jī)械按其運(yùn)動受阻力的性質(zhì)來分可有哪幾種類型的負(fù)載？可分為1恒轉(zhuǎn)矩型機(jī)械特性2離心式通風(fēng)機(jī)型機(jī)械特性3直線型機(jī)械特性4恒功率型機(jī)械特性,4種類型的負(fù)載.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？反抗轉(zhuǎn)矩的方向與運(yùn)動方向相反,,方向發(fā)生改變時,負(fù)載轉(zhuǎn)矩的方向也會隨著改變,因而他總是阻礙運(yùn)動的.位能轉(zhuǎn)矩的作用方向恒定,與運(yùn)動方向無關(guān),它在某方向阻礙運(yùn)動,而在相反方向便促使運(yùn)動。2.11在題2.11圖中曲線1和2分別為電動機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性試判斷哪些是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點？哪些不是？..交點是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點. 交點是系統(tǒng)的平衡點交點是系統(tǒng)的平衡 交點不是系統(tǒng)的平衡點交點是系統(tǒng)的平衡點..第三章3.1為什么直流電記得轉(zhuǎn)子要用表面有絕緣層的硅鋼片疊壓而成？直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子要用表面有絕緣層的硅鋼片疊加而成是..因為要防止電渦流對電能的損耗..3.2并勵直流發(fā)電機(jī)正傳時可以自勵反轉(zhuǎn)時能否自勵？不能,因為反轉(zhuǎn)起始勵磁電流所產(chǎn)生的磁場的方向與剩與磁場方向相反,這樣磁場被消除,所以不能自勵.3.3一臺他勵直流電動機(jī)所拖動的負(fù)載轉(zhuǎn)矩L=常數(shù)當(dāng)電樞電壓附加電阻改變時能否改變其運(yùn)行其運(yùn)行狀態(tài)下電樞電流的大?。繛槭裁?？這是拖動系統(tǒng)中那些要發(fā)生變化？T=KtφIa u=E+IaRa當(dāng)電樞電壓或電樞附加電阻改變時,電樞電流大小不變.轉(zhuǎn)速n與電動機(jī)的電動勢都發(fā)生改變.3.4一臺他勵直流電動機(jī)在穩(wěn)態(tài)下運(yùn)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)態(tài)值后電樞反電勢將如何變化?是大于小于還是等于T=IaKtφ,φ減弱,T是常數(shù),Ia增大.根據(jù)EN=UN-IaRa,所以減小.,小于E1.3.5一臺直流發(fā)電機(jī),其部分銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=180kW,UN=230V,nN=1450r/min,ηN=89.5%,試求：..①該發(fā)電機(jī)的額定電流；②電流保持為額定值而電壓下降為100V時,原動機(jī)的輸出功率〔設(shè)此時η=ηN180KW=230*NN=782.6A該發(fā)電機(jī)的額定電流為782.6AP=IN100/ηNP=87.4KW3.6已知某他勵直流電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=7.5KW,UN=220V,nN=1500r/min,ηN=88.5%,試求該電機(jī)的額定電流和轉(zhuǎn)矩。7500W=220V*IN*0.885IN=38.5ATN=9.55PN/nN=47.75Nm3.7一臺他勵直流電動機(jī)N=15KW,UN=220V,,nN=2850r/min,Ra=0.25Ω,其空載特性為：..U0/115265184230253I0.4422.100.8021.21.686今需在額定電流下得到150V和220V的端電壓,問其勵磁電流分別應(yīng)為多少？由空載特性其空載特性曲線.E265253230220184150115..0.4420.710.8021.081.21.686 2.10IfI..當(dāng)U=150V時 If=0.71A..當(dāng)U=220V時 If=1.08A3.8一臺他勵直流電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為：PN=5.5KW,UN=110V,IN=62A,nN=1000r/min,試?yán)L出它的固有機(jī)械特性曲線。Ra=<0.50~0.75><1-PN/UNIN>UN/IN=0.6<1-5500/110*62>*110/62=0.206Ωn0=nNUN/<UN-INRa>=1131r/minTN=9.55*5500/1000=52.525Nm1131..52.5253.9 一臺并勵直流電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：PN=5.5KW,U電樞電阻=0.2Ω,若忽略機(jī)械磨損和轉(zhuǎn)子的銅耗,鐵損認(rèn)為額定運(yùn)行狀態(tài)下的電磁轉(zhuǎn)矩近似等于額定輸出轉(zhuǎn)矩,試?yán)L出它近似的固有機(jī)械特性曲線。n0=UNnN/<UN-INRa> TN=9.55PN/nN=110*1500/<110-61*0.2>=9.55*5500/1500=1687r/min =35Nm16873.10一臺他勵直流電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：PN=6.5KW,U..N=220V,IN=34.4A,nN=1500r/min,=0.242Ω,試計算出此電動機(jī)的如下特性：①固有機(jī)械特性；②電樞服加電阻分別為3Ω和5Ω時的人為機(jī)械特性；③電樞電壓為UN/2時的人為機(jī)械特性；④磁通φ=0.8φN時的人為機(jī)械特性；并繪出上述特性的圖形。①n0=UNnN/<UN-INRa>=220*1500/220-34.4*0.242=1559r/minTN=9.55PN/nN=9.55*6500/1500=41.38Nm155941.38..e a ad et② n=U/Kφ-<R+R>T/KKe a ad et2 2=U/Keφ-<Ra+Rad>T/9.55Keφ當(dāng)3Ωn=854r/min當(dāng)5Ωn=311r/min2 2③ n=U/Keφ-RaT/9.55Keφ當(dāng)UN=0.5UN時 n=732r/minn0=UNnN/2<UN-INRa>=780r/min..2 2 2④ n=U/0.8Keφ-RaT/9.55Keφ0.8當(dāng)φ=0.8φ時n=1517r/minn0=UNnN/0.8Keφ=1964r/min3.11為什么直流電動機(jī)直接啟動時啟動電流很大？電動機(jī)在未啟動前n=0,E=0,而很小,所以將電動機(jī)直接接入電網(wǎng)并施加額定電壓時,啟動電流將很..大.Ist=UN/Ra3.12他勵直流電動機(jī)直接啟動過程中有哪些要求？如何實現(xiàn)？他勵直流電動機(jī)直接啟動過程中的要求是1啟動電流不要過大,2不要有過大的轉(zhuǎn)矩.可以通過兩種方法來實現(xiàn)電動機(jī)的啟動一是降壓啟動.二是在電樞回路內(nèi)串接外加電阻啟動.3.13直流他勵電動機(jī)啟動時,為什么一定要先把勵磁電流加上？若忘了先合勵磁繞阻的電源開關(guān)就把電樞電源接通這是會產(chǎn)生什么現(xiàn)〔試從L=0和L=N兩種情況加以分析？當(dāng)電動機(jī)運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速下,若突然將勵磁繞阻斷開,此時又將出現(xiàn)什么情況？直流他勵電動機(jī)啟動時,一定要先把勵磁電流加上使因為主磁極靠外電源產(chǎn)生磁場.如果忘了先合勵磁繞阻的電源開關(guān)就把電樞電源接通L=0時理論上電動機(jī)轉(zhuǎn)速將趨近于無限大,引起飛車,時將使電動機(jī)電流大大增加而嚴(yán)重過載.3.14直流串勵電動機(jī)能否空載運(yùn)行?為什么？串勵電動機(jī)決不能空載運(yùn)行,因為這時電動機(jī)轉(zhuǎn)速極高,所產(chǎn)生的離心力足以將繞組元件甩到槽外,還可能串勵電動機(jī)也可能反轉(zhuǎn)運(yùn)行.但不能用改變電源極..性的方法,因這時電樞電流Ia與磁通φ同時反響,使電瓷轉(zhuǎn)矩T依然保持原來方向,則電動機(jī)不可能反轉(zhuǎn).3.15一臺直流他勵電動機(jī),其額定數(shù)據(jù)如下：PN=2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min, ηN=0.8,Ra=0.4Ω,Rf=82.7Ω。試求：①額定電樞電流IAn;②額定勵磁電流IfN;③勵磁功率Pf;④額定轉(zhuǎn)矩TN;⑤額定電流時的反電勢；⑥直接啟動時的啟動電流；⑦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？1PN=UNIaNηN2200=110*IaN*0.81aN=25A2fN=110/82.72..=1.33A③Pf==146.3W④額定轉(zhuǎn)矩TN=9.55PN/=14Nm⑤額定電流時的反電勢EN=UN-INRa=110V-0.4*25=100V⑥直接啟動時的啟動電流=110/0.4=275A⑦啟動電阻2IN>UN/<Ra+Rst>Rst>1.68Ω啟動轉(zhuǎn)矩 Keφ=<UN-INRa>/nN=0.066Ia=UN/<Ra+Rst> T=KtIaφ=52.9A =9.55*0.066*52.9=33.34Nm..3.16直流電動機(jī)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？如切出太快會帶來什么后果？如果啟動電阻一下全部切除,,在切除瞬間,由于機(jī)械慣性的作用使電動機(jī)的轉(zhuǎn)速不能突變,在此瞬間轉(zhuǎn)速維持不變,機(jī)械特性會轉(zhuǎn)到其他特性曲線上,此時沖擊電流會很大,所以采用逐漸切除啟動電阻的方法.如切除太快,會有可能燒毀電機(jī).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？速度變化是在某機(jī)械特性下,由于負(fù)載改變而引起的,二速度調(diào)節(jié)則是某一特定的負(fù)載下,靠人為改變機(jī)械特性而得到的.3.18他勵直流電動機(jī)有哪些方法進(jìn)行調(diào)速？它們的特點是什么？他勵電動機(jī)的調(diào)速方法：第一改變電樞電路外串接電阻特點在一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下串接不同的電阻可以得到不同的轉(zhuǎn)速,機(jī)械特性較軟,電阻越大則特性與如軟,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。第二改變電動機(jī)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(jī)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)載可以靠調(diào)節(jié)電樞電壓來啟動電機(jī),不用其它啟動設(shè)備,第三改變電動機(jī)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(jī)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。3.19直流電動機(jī)的電動與制動兩種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的根本區(qū)別何在？電動機(jī)的電動狀態(tài)特點是電動機(jī)所發(fā)出的轉(zhuǎn)矩T的方向與轉(zhuǎn)速n的方向相同.制動狀態(tài)特點使電動機(jī)所發(fā)的轉(zhuǎn)矩T的方向與轉(zhuǎn)速n的方向相反3.20他勵直流電動機(jī)有哪幾種制動方法？它們的機(jī)械特性如何？試比較各種制動方法的優(yōu)缺點。..1反饋制動機(jī)械特性表達(dá)式:n=U/Keφ-<Ra+Rad>T/keKtφ2T為負(fù)值,電動機(jī)正轉(zhuǎn)時,反饋制動狀態(tài)下的機(jī)械特性是第一象限電動狀態(tài)下的機(jī)械特性第二象限內(nèi)的延伸.反饋制動狀態(tài)下附加電阻越大電動機(jī)轉(zhuǎn)速越高.為使重物降速度不至于過高,串接的附加電阻不宜過大.但即使不串任何電阻,重物下放過程中電機(jī)的轉(zhuǎn)速仍過高.如果放下的件較重.則采用這種制動方式運(yùn)行不太安全.2反接制動電源反接制動電源反接制動一般應(yīng)用在生產(chǎn)機(jī)械要求迅速減速停車和向的場合以及要求經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的機(jī)械上.倒拉反接制動倒拉反接制動狀態(tài)下的機(jī)械特性曲線實際上是第一象限電動狀態(tài)下的機(jī)械特性區(qū)現(xiàn)在第四象限中的延伸,若電動反向轉(zhuǎn)在電動狀態(tài),則倒拉反接制動狀態(tài)下的機(jī)械特性曲就是第三象限中電動狀態(tài)下的機(jī)械特性曲線在第二象限延伸..它可以積低的下降速度,保證生產(chǎn)的安全,缺點是若轉(zhuǎn)矩大小估計不準(zhǔn),則本應(yīng)下降的重物可能向上升,機(jī)械特硬度小,速度穩(wěn)定性差.3能耗制動..機(jī)械特性曲線是通過原點,且位于第二象限和第四象限的一條直線,優(yōu)點是不會出現(xiàn)像倒拉制動那樣因為對的大小估計錯誤而引起重物上升的事故.運(yùn)動速度也較反接制動時穩(wěn)定.3.21一臺直流他勵電動機(jī)拖動一臺卷揚(yáng)機(jī)構(gòu),在電動機(jī)拖動重物勻速上升時講電樞電源突然反接試?yán)脵C(jī)械特性從機(jī)電過程上說明：①從反接開始到系統(tǒng)新的穩(wěn)定平衡狀態(tài)之間電動機(jī)經(jīng)歷了幾種運(yùn)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(jī)電過程怎樣？1從反接開始到系統(tǒng)到達(dá)新的穩(wěn)定平衡狀態(tài)之間,電動機(jī)經(jīng)歷了電動機(jī)正向電動狀態(tài),反接制動狀態(tài),反向電動狀態(tài),穩(wěn)定平衡狀態(tài).12b2bac..f電動機(jī)正向電動狀態(tài)由a到b特性曲線轉(zhuǎn)變;反接制動狀態(tài)轉(zhuǎn)速逐漸降低,到達(dá)c時速度為零,反向電動狀態(tài)由c到f速度逐漸增加.穩(wěn)定平衡狀態(tài),反向到達(dá)f穩(wěn)定平衡點,轉(zhuǎn)速不再變化.第六章6.1從接觸器的結(jié)構(gòu)特征上如何區(qū)分交流接觸器與直流接觸器？為什么？直流接觸器與交流接觸器相比,直流接觸器的鐵心比較小,線圈也比較小,交流電磁鐵的鐵心是用硅鋼片疊柳而成的.線圈做成有支架式,形式較扁.因為直流電磁鐵不存在電渦流的現(xiàn)象.6.2為什么交流電弧比直流電弧容易熄滅？因為交流是成正旋變化的,當(dāng)觸點斷開時總會有某一時刻電流為零,此時電流熄滅.而直流電一直存在,所以與交流電相比電弧不易熄滅.6.3若交流電器的線圈誤接入同電壓的直流電源或直流電器的線圈誤接入同電壓的交流電源會發(fā)生什么問題？..若交流電器的線圈誤接入同電壓的直流電源,會因為交流線圈的電阻太小兒流過很大的電流使線圈損壞.直流電器的線圈誤接入同電壓的交流電源,觸點會頻繁的通短,造成設(shè)備的不能正常運(yùn)行.6.4交流接觸器動作太頻繁時為什么會過熱？因為交流接觸啟動的瞬間,由于鐵心氣隙大,電抗小,電流可達(dá)到15倍的工作電流,所以線圈會過熱.6.5在交流接觸器鐵心上安裝短路環(huán)為什么會減少振動和噪聲？在線圈中通有交變電流時,再鐵心中產(chǎn)生的磁通是與電流同頻率變化的,當(dāng)電流頻率為50HZ時磁通每秒有100次通過零,這樣所產(chǎn)生的吸力也為零,動鐵心有離開趨勢,但還未離開,磁通有很快上來,動鐵心有被吸會,造成振動.和噪聲,因此要安裝短路環(huán).6.6兩個相同的110V交流接觸器線圈能否串聯(lián)接于220V的交流電源上運(yùn)行？為什么？若是直流接觸器情況又如何？為什么？兩個相同的110V交流接觸器線圈不能串聯(lián)接于220V的交流電源上運(yùn)行,因為在接通電路的瞬間,兩各銜鐵不能同時工作,先吸合的線圈電感就增大,感抗大線圈的端電壓就大,另一個端電壓就小,時間長..了,有可能把線圈燒毀.若是直流接觸器,則可以.6.7電磁繼電器與接觸器的區(qū)別主要是什么？接觸器是在外界輸入信號下能夠自動接通斷開負(fù)載主回路.繼電器主要是傳遞信號,根據(jù)輸入的信號到達(dá)不同的控制目的.6.8電動機(jī)中的短路保護(hù)、過電流保護(hù)和長期過載〔熱保護(hù)有何區(qū)別？電動機(jī)中的短路保護(hù)是指電源線的電線發(fā)生短路,防止電動機(jī)過大的電樞電路而損壞.自動切斷電源的保護(hù)動作.過電流保護(hù)是指當(dāng)電動機(jī)發(fā)生嚴(yán)重過載時,保護(hù)電動機(jī)不超過最大許可電流.長期過載保護(hù)是指電動機(jī)的短時過載保護(hù)是可以的,但長期過載時電動機(jī)就要發(fā)熱,防止電動機(jī)的溫升超過電動機(jī)的最高絕緣溫度.6.9 過電流繼電器與熱繼電器有何區(qū)別？各有什么用途?過電流繼電器是電流過大就斷開電源,它用于防止電動機(jī)短路或嚴(yán)重過載.熱繼電器是溫度升高到一定值才動作.用于過載時間不常的場合...6.10為什么熱繼電器不能做短路保護(hù)而只能作長期過載保護(hù)？而熔斷器則相反,為什么？因為熱繼電器的發(fā)熱元件達(dá)到一定溫度時才動作,如果短路熱繼電器不能馬上動作,這樣就會造成電動機(jī)的損壞.而熔短期,電源一旦短路立即動作,切斷電源.6.11自動空氣斷路器有什么功能和特點？功能和特點是具有熔斷器能直接斷開主回路的特點,又具有過電流繼電器動作準(zhǔn)確性高,容易復(fù)位,不會造成單相運(yùn)行等優(yōu)點.可以做過電流脫扣器,也可以作長期過載保護(hù)的熱脫扣器.6.12時間繼電器的四個延時觸點符號各代表什么意思？得電延時閉合的動合觸點得電延時斷開的動斷觸點失電延時閉合的動斷觸點失電延時斷開的動合觸點6.13機(jī)電傳動裝置的電器控制線路有哪幾種？各有何用..途？電器控制線路原理圖的繪制原則主要有哪些？電器控制線路有1:啟動控制線路及保護(hù)裝置.2正反轉(zhuǎn)控制線路.3:多電動機(jī)的連鎖控制線路.4:電動控制線路.5:多點控制線路.6:順序控制線路.7:多速異步電動機(jī)的基本控制線路.8:電磁鐵.電磁離合器的基本控制線路.電器控制線路原理圖的繪制原則主要有1:應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝所提出的要求.2:線路簡單,布局合理,電器元件選擇正確并得到充分.3操作,維修方便4設(shè)有各種保護(hù)和防止發(fā)生故障的環(huán)節(jié).5能長期準(zhǔn)確,穩(wěn)定,可靠的工作.6.14為什么電動機(jī)要設(shè)有零電壓和欠電壓保護(hù)？零電壓和欠電壓保護(hù)的作用是防止當(dāng)電源暫時供電或電壓降低時而可能發(fā)生的不容許的故障.,6.15在裝有電器控制的機(jī)床上,電動機(jī)由于過載而自動停車后,若立即按鈕則不能開車,這可能是什么原因？有可能熔短器燒毀,使電路斷電.或者是熱繼電器的感..應(yīng)部分還未降溫,熱繼電器的觸點還處于斷開狀態(tài).6.16要求三臺電動機(jī)1M2M3M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。SSB1SB1KM1KMSB22KM1KM2KMSB33KM2KM3KM6.17如題8.17圖所示的啟停控制線路試從接線經(jīng)濟(jì)、安全、方便等方面來分析一下,有什么問題？<a>控制不方便.<b>從控制柜到按鈕盒多接了線,并且接線復(fù)雜,造成了不必要的麻煩.<c>電路容易造成故障,不安全.<d>停止按鈕沒有在主會路上,停止控制不安全...6.18試設(shè)計一臺異步電動機(jī)的控制線路。要求：①能實現(xiàn)啟停的兩地控制； ②能實現(xiàn)點動調(diào)整；③能實現(xiàn)單方向的行程保護(hù)；④要有短路和長期過載保護(hù)。3S3SB4SB1KMST1SB 2SB5SBFR1KM1KMFRM6.19為了限制電調(diào)整時電動機(jī)的沖擊電流,試設(shè)計它的電氣控制線路要求正常運(yùn)行時為直接啟動而點動調(diào)整時需輸入限流電阻。..SB1SB1KM1KM2KM2KM31SB2SB..1KMFR2KM..M6.20試設(shè)計一臺電動機(jī)的控制線路。要求能正反轉(zhuǎn)并能實現(xiàn)能耗制動。FU..1KMFR2KM1S1SBSB1KM1KM2KM2KM3KM3KM2SB..M..6.21沖壓機(jī)床的沖頭,有時用按鈕控制,又實用腳踏開關(guān)操作,試設(shè)計用轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇工作方式的控制線路。3S3S1SB1KB1KMM6.22容量較大的鼠籠式異步電動機(jī)反接制動時電流較大應(yīng)在反接制動時在定子回路中串入電阻試按轉(zhuǎn)速原則設(shè)計其控制線路。..3S3SB1SB1KM2KM1KMn>2KM1KMKS..1KMFR2KM..M6.23平面磨床中的電磁吸盤能否采用交流的？為什么？平面磨床中的電磁吸盤不能采用交流的,因為交流電是成正旋波變化的,某一時刻電流會為零,.此時工件受力會甩出,造成事故.6.24起重機(jī)上的電動機(jī)為什么不采用熔斷器和熱繼電器作保護(hù)？因為如果使用熔斷器和熱繼電器作保護(hù),當(dāng)它們作用的時候,電動機(jī)斷電的時候,電動機(jī)沒有轉(zhuǎn)矩,重物由于重力會迅速下降,就會造成事故...6.25試設(shè)計一條自動運(yùn)輸線有兩臺電動機(jī),1M拖動運(yùn)輸機(jī),2M拖動寫料及。要求：①1M先啟動后,才允許2M啟動；②2M先停止,經(jīng)一段時間后1M蔡自動停止,且2M可以單獨(dú)停止；③兩臺電動機(jī)均有短路、長期過載保護(hù)。FUFU1FUFU1KM2KMFRFR1M2M..1KT1KM....2SB11KM....3SB 4SB1KM..2KM6.26 題8.26圖為機(jī)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(jī)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。KKMSKSB1KTK1KT3KTK2KTSB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(jī)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(jī)停止工作,2KT得電一段時間后,動斷觸點斷開,K閉合電動機(jī)重新工作.6.27 試設(shè)計1M和2M兩臺電動機(jī)順序啟停的控制線路。要求：11M啟動后,2M立即自動啟動；1..21M停止后,延時一段時間,2M才自動停止；232M能點動調(diào)整工作；34兩臺電動機(jī)均有短路,長期過載保護(hù)。4..2MFU12MFU2KM..FR FR1M2S2SB1KM1SBFU1KM1KT2KT3SB1KT2KT2KM4SB1可正反轉(zhuǎn),且可反接制動；12正轉(zhuǎn)可點動,可在兩處控制啟,停；23有短路和長期過載保護(hù)；34有安全工作照明及電源信號燈。4..FUFRMFUFRM11SB2SB1KM2KMFR1KM3SB6SB2KM1KM2KM6.29試設(shè)計一個工作臺前進(jìn)——退回的控制線路工作臺有電動機(jī)M拖動行程開關(guān)1ST,2ST分別裝在工作臺的原位和終點。要求：1能自動實現(xiàn)前進(jìn)——后退——停止到原位；12工作臺前進(jìn)到達(dá)終點后停一下在后退；23工作臺在前進(jìn)中可以人為地立即后退到原位；34有終端保護(hù).4..SSB11SB1KM1ST2KMFU1KM1KTK1ST2ST2KT1KM2KMK4SB2KMK第七章7.1PLC由哪幾個主要部分組成？各部分的作用是什么？PLC由中央處理器CPU,存儲器,輸入輸出接口,編程器組成.中央處理器CPU是核心,它的作用時接受輸入的程序并存儲程序.掃描現(xiàn)場的輸入狀態(tài),執(zhí)行用戶程序,并自診斷.存儲器用來存放程序和數(shù)據(jù),輸入接口采集現(xiàn)場各種開關(guān)接點的信號狀態(tài),并將其轉(zhuǎn)化..成標(biāo)準(zhǔn)的邏輯電平,輸出接口用于輸出電信號來控制對象.編程器用于用戶程序的編制,編輯,調(diào)試,檢查和監(jiān)視.還可以顯示PLC的各種狀態(tài).7.2輸入、輸出接口電路中的光電耦合器件的作用是什么？作用是1實現(xiàn)現(xiàn)場與plc主機(jī)的電器隔離,提高抗干擾性.2避免外電路出故障時,外部強(qiáng)電侵入主機(jī)而損壞主機(jī).3電平交換,現(xiàn)場開關(guān)信號可能有各種電平,光電耦合起降他們變換成PLC主機(jī)要求的標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平.7.3 何謂掃描周期？試簡述的工作過程.。掃描周期是每執(zhí)行一遍從輸入到輸出所需的時間.工作過程是1輸入現(xiàn)場信號:在系統(tǒng)的控制下,順序掃描各輸入點,讀入的輸入點的狀態(tài).2順序掃描用戶程序中的各條指令,根據(jù)輸入狀態(tài)和指令內(nèi)容進(jìn)行邏輯運(yùn)算.3并輸出控制信號,根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點發(fā)出相應(yīng)的控制信號.實現(xiàn)所要求的邏輯控制功能...7.4 PLC有哪些主要特點？PLC的主要特點是①應(yīng)用靈活,擴(kuò)展性好.②操作方便③標(biāo)準(zhǔn)化的硬件和軟件設(shè)計,通用性強(qiáng).④完善的監(jiān)視和診斷功能.⑤可適應(yīng)惡劣的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境.⑥控制功能強(qiáng)7.5 寫出題9.5圖梯形圖的指令程序。401401402430100101102400103104403105404題9.5圖LD401OR400ANI402LD403..AND105ORBLDI100ANI101LD102ANI103ORBLD104ORBANBOR404OUT4307.6簡化或改正題9.6圖所示梯形圖,并寫出改正后的指令程序。..400400401430402403400400401402431443040040140240340443143430402401403400<a>LD402OR403AND401OR400OUT430..4430400401431400402<b>LD400AND401OUT430LD400AND402OUT431430430403404401402400431403404400<C>LD 403AND404OR 400AND401AND402OUT430LD 403AND404OR 400OUT431..7.7 在程序末了,使用或不使用END指令是否有區(qū)別？為什么？使用或不使用END指令是有區(qū)別的,END指令用于程序結(jié)束,即表示程序終了.當(dāng)有效程序結(jié)束后,協(xié)一條END指令,可以縮短掃描周期.PLC掃描到END指令,便自動返回.如果沒有END程序?qū)⒁恢眻?zhí)行到PLC的最后一行這樣既增加運(yùn)算周期,也易引起系統(tǒng)出錯.7.8 試用PLC設(shè)計出習(xí)題8.16的控制程序。CCOMCOMPLC1KM2KM3KMSB1SB2SB3SB440040140240343043143244304004034304014314314304034324314024324037.9 試用PLC設(shè)計出習(xí)題8.25的控制程序。..CCOMCOMPLC1KM2KMSB1SB2SB3SB4SB540040140240340543043144304004034504304504304024314304014314034027.10試用PLC設(shè)計出習(xí)題8.26的控制程序。..COCOMCOMPLC1KMSB1SB240040143044004304011014504014501011014514504511017.11試用PLC設(shè)計出習(xí)題8.27的控制程序。....COM COMFU 電源 F..SB1SB2SB2SB2400401402403PLC4304311KM2KM....401402430....430430 402451450....450 451400403431..7.12試用PLC設(shè)計出習(xí)題8.29的控制程序。..CCOMCOMFU1KM電源FRPLCSB14004014024034044302KM431SB31ST2ST44304004014314034501014304314034044504311014021017.13試用PLC的一個8位移位寄存器設(shè)計循環(huán)移位輸出,具體要求是：<1>實現(xiàn)一個亮燈循環(huán)移位；<2>實現(xiàn)兩個連續(xù)亮燈循環(huán)移位；<3>實現(xiàn)一個亮一個滅燈循環(huán)移位。..400400107OUT401SFTRST100-107402100102430104106101103431105107<C>7.14設(shè)計PLC控制汽車拐彎燈的梯形圖。具體要求是：汽車駕駛臺上有一開關(guān)有三個位置分別控制左閃燈亮、右閃燈亮和關(guān)燈。當(dāng)開關(guān)扳到S1位置時,左閃燈亮<要求亮、滅時間各1s當(dāng)開關(guān)扳到S2位置時右閃燈亮<要求S0右閃燈；當(dāng)司機(jī)開燈后忘了關(guān)燈,則過1.5min后自動停止閃燈。..COCOMCOMPLCS1S2S01KM2KM4004014024304314430400404101402450K1450101451451K1431401102402404452K1452102453453K1454401K904017.15試用PLC設(shè)計按行程原則實現(xiàn)機(jī)械手的夾緊-正轉(zhuǎn)-放松-反轉(zhuǎn)-回原位的控制。7.16題9.16圖所示為由三斷組成的金屬板傳送帶電動..機(jī)123分別用于驅(qū)動三斷傳送帶傳感〔采用接近開關(guān)1、2、3用來檢測金屬板的位置。當(dāng)金屬板正在傳送帶上傳送時,其位置由一個接近開關(guān)檢測,接近開關(guān)安放在兩斷傳送帶相鄰接的地方一旦金屬板進(jìn)入接近開關(guān)的檢測范圍可編程序控制器便發(fā)出一個控制輸出使下一個傳送帶的電動機(jī)投入工作當(dāng)金屬板遷出檢測范圍時定時器開始計時在達(dá)到整定時間時上一個傳送帶電動機(jī)便停止運(yùn)行即只有載有金屬板的傳送帶在運(yùn)轉(zhuǎn)而未載有金屬板的傳送帶則停止運(yùn)行。這樣就可節(jié)省能源。試用PLC實現(xiàn)上述要求的自動控制。....CCOMCOMFU 1KM電源FRPLCSB14004302KM1ST4014313KM2ST4324023ST403接近開關(guān)1接近開關(guān)2接近開關(guān)3電動機(jī)1電動機(jī)2電動機(jī)3..434304004504304314014514314504014324024514324514027.17設(shè)計一條用PLC控制的自動裝卸線。自動結(jié)構(gòu)示意圖如題9.17圖所示。電動機(jī)M1驅(qū)動裝料機(jī)加料電動機(jī)M2驅(qū)動料車升降,電動機(jī)M3驅(qū)動卸料機(jī)卸料。裝卸線操作過程是：1料車在原位,顯示原位狀態(tài),按啟動按鈕,自動線開始工作；12加料定時5s,加料結(jié)束；2..3延時1s,料車上升；34上升到位,自動停止移動；45延時1s,料車自動卸料；56卸料10s,料車復(fù)位并下降；67下降到原位,料自動停止移動.7..101103430102430405101400430430450451101103445K=14..CCOMCOMFU電源FRPLC4004054014024304311ST2ST2ST3KM3KM4324334034043KM2ST434402..單周裝載裝料400452K=1..連續(xù)裝載下行程上行程卸料到位料車上升料車下降料車卸料451403 4400 453K=104..卸料復(fù)位料車復(fù)位453 404..434401 432....401101 1..八章電力電子學(xué)8.1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決定于什么？晶閘管的導(dǎo)通條件是:<1>晶閘管的陽極和陰極之間加正向電壓〔2晶閘管的陽極和控制極通時加正相電壓市晶閘管才能導(dǎo)通.導(dǎo)通后流過晶閘管的電流決定于<電壓不變時>限流電阻<使用時由負(fù)載>決定.晶閘管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)樽钄嗟臈l件是當(dāng)減少陽極電壓或增加負(fù)載電阻時,陽極電流隨之減少,當(dāng)陽極電流小于維持電流時,晶閘管便從導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)化維阻斷狀態(tài).阻斷后它所承受的電壓決定于陽極和陰極的反向轉(zhuǎn)折電壓.8.2晶閘管能否和晶體管一樣構(gòu)成放大器？為什么？晶閘管不能和晶體管一樣構(gòu)成放大器,因為晶閘管只是控制導(dǎo)通的元件,晶閘管的放大效應(yīng)是在中間的PN節(jié)上.整個晶閘管不會有放大作用...8.3試畫出題10.3圖中負(fù)載電阻R上的電壓波形和晶閘管上的電壓波形。tttttttUgUdUs10.4 如題4 如題10.4圖所示,試問：1在開關(guān)S閉合前燈泡亮不亮？為什么？12在開關(guān)S閉合后燈泡亮不亮？為什么？23再把開關(guān)S斷開后燈泡亮不亮？為什么？31在開關(guān)S閉合前燈泡不亮,因為晶閘管沒有導(dǎo)通.1..2在開關(guān)S閉合后燈泡亮,因為晶閘管得控制極接正電,導(dǎo)通.23再把開關(guān)S斷開后燈泡亮,因為晶閘管導(dǎo)通后控制極就不起作用了.310.5如題10.5圖所示,若在時刻合上開關(guān)S,在時刻斷開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。..tU2tt2tt2t1tttURUs10.6晶閘管的主要參數(shù)有哪些？晶閘管的主要參數(shù)有①斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRE:在控制極斷路何竟閘管正向阻斷的條件下,可以重復(fù)加在晶閘管兩端的正向峰值電壓,其數(shù)值規(guī)定比正向轉(zhuǎn)折電壓小100V.5反向重復(fù)峰值電壓URRM:在控制極斷路時,可以重復(fù)加5..在晶閘官元件上的反向峰值電壓.6額定通態(tài)平均電流 <額定正向平均電流>IT.67維持電流IH:在規(guī)定的環(huán)境溫度和控制極斷路時,維持元件導(dǎo)通的最小電流.710.7如何用萬用表粗測晶閘管的好壞？良好的晶閘管,其陽極A與陰極K之間應(yīng)為高阻態(tài).所以,當(dāng)萬用表測試A-K間的電阻時,無論電表如何接都會為高阻態(tài),而G-K間的逆向電阻比順向電阻大.表明晶閘管性能良好.10.8晶閘管的控制角和導(dǎo)通角是何含義？晶閘管的控制角是晶閘官元件承受正向電壓起始到觸發(fā)脈沖的作用點之間的點角度.導(dǎo)通角是晶閘管在一周期時間內(nèi)導(dǎo)通得電角度.10.9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=10Ω,試求輸出電壓平均值的調(diào)節(jié)范圍,當(dāng)α=π/3,輸出電壓平均值和電流平均值為多少？并選晶閘管...d αU=1/2π∫πd α√2sinwtd<wt>=0.45U2<1+cosα>/2..=0.45*220<1+1>/2..=99V輸出電壓平均值的調(diào)節(jié)范圍0-99V當(dāng)α=π/3時Ud=0.45U2<1+cosα>/2=0.45*220*〔1+0.866/2=92.4V輸出電壓平均值Ud=92.4V電流平均值Id=Ud/RL=92.4/10=9.24A10.10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？續(xù)流二極管作用是提高電感負(fù)載時的單相半波電路整流輸出的平均電壓導(dǎo)通時晶閘管承受反向電壓自行關(guān)斷沒有電流流回電源去負(fù)載兩端電壓僅為二極管管壓降接近于零所以由電感發(fā)出的能量消耗在電阻上。若不注意把它的極性接反會造成帶電感性負(fù)載不會得電。10.11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。..帶電阻性負(fù)載的可控整流電路tttttt帶電感性負(fù)載的可控整流電路tttttt帶電感性負(fù)載有續(xù)流二極整流電路U2..Ug Ug Ug..UvsUvsUvs....ivsivsivs..10.12有一電阻型負(fù)載,需要直流電壓Ud=60V,電流d=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θ。Ud=0.45U2<1+cosα>/260=0.45*220*〔1+cosα/2α=77.8..α+θ=πθ=102.2晶閘管的導(dǎo)通角θ10.13有一電阻負(fù)載需要可調(diào)直流電壓Ud=0V~60V,電流Id=0A~10A,現(xiàn)選用一單相半控橋式可控制流電路,試求電源變壓器副邊的電壓和晶閘管與二極管的額定電壓和電流。Ud=0.9U2<1+cosα>/260=0.9*U2<1+1>/22=66.7V電源變壓器副邊的電壓為66.7V10.14三相半波可控整流電路如在自然換相點之前加入觸發(fā)脈沖會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？畫出這時負(fù)載側(cè)的電壓波形圖。三相半波可控整流電路如在自然換相點之前加入觸發(fā)脈沖Ua使上電壓為正,若t1時刻向控制極加觸發(fā)脈沖,立即導(dǎo)通,,當(dāng)A相相電壓過零時,自動關(guān)斷...ttttUg10.15三相半波電阻負(fù)載的可控整流電路如果由于控制系統(tǒng)故障A相的觸發(fā)脈沖丟失試畫出控制角α=0時的整流電壓波形。..ttttttU2Uvs10.16三相橋式全控整流電路帶電阻性負(fù)載如果有一只晶閘管被擊穿,其它晶閘管會受什么影響？如果有一只晶閘管被擊穿,其它晶閘管會受影響.造成三相橋式全控整流電路失控.10.17晶閘管對觸發(fā)電路有哪些要求？觸發(fā)電路主要有那三個環(huán)節(jié)？每個環(huán)節(jié)的功能是什么？晶閘管對觸發(fā)電路的要求是①觸發(fā)電路應(yīng)能夠供給足夠大的觸發(fā)電壓和觸發(fā)電流.②由于晶閘管由截止?fàn)顟B(tài)到完全導(dǎo)通需要一定的時間因此,觸發(fā)脈沖的寬度必須在10微秒以上,才能保證晶閘管可靠觸發(fā).③不..觸發(fā)時,觸發(fā)電路的輸出電壓應(yīng)該小于0.15-0.2V為了提高抗干擾能力,必要時可在控制極上加一個1V-2V的負(fù)偏壓.④觸發(fā)脈沖的前沿要陡,前沿最好在10微秒以上.⑤在晶閘管整流等移相控制的觸發(fā)電路中,觸發(fā)脈沖應(yīng)該和主回路同步.10.18單結(jié)晶體管自震蕩電路的震蕩頻率是由什么決定的？為獲得較高的震蕩頻率減小充電電阻R與減小電容C效果是否一樣？R的大小受哪些因素的限制？為什么？振蕩周期T=RCln1/1-η,主要決定于放電時間常數(shù)RC.減小充電電阻R與減小電容C效果不一樣,R的大小受峰點電流和谷點電流的限制.因為為確保單接晶體管由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通,實際通過充電電阻流入單接晶體管的電流,必須大于峰點電流.當(dāng)發(fā)射極電壓等于谷點電壓時,為確保單結(jié)晶體管導(dǎo)通后恢復(fù)截止,實際流過單接晶體管的電流必須小于谷點電流.10.19為什么晶閘管的觸發(fā)脈沖必須與主電路的電壓同步？因為實際應(yīng)用的晶閘管觸發(fā)電路,必須是觸發(fā)脈沖與主電路電壓同步,要求在晶閘管承受正向電壓的半周..內(nèi),控制極獲得一個正向的觸發(fā)脈沖的時刻相同,否則由于每個正半周的控制角不同,輸出電壓就會忽大忽小的波動,為此,在電源電壓正半周經(jīng)過零點時,觸發(fā)電路的電容c必須把電全部放掉,在下一個正半周重新從零開始充電,只有這樣才能確保每次正半周第一個觸發(fā)脈沖出現(xiàn)的時間相同.10.20在單結(jié)晶體管觸發(fā)電路中改變電阻R為什么能實現(xiàn)移相？移相的目的是什么？移相控制時只要改變R,就可以改變電容電壓uc上升到Up的時間,亦即改變電容開始放電產(chǎn)生脈沖使晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通的時刻,從而達(dá)到移向的目的.10.21試簡述有源逆變器的工作原理逆變得條件和特點是什么?有源逆變器的工作原理在ω時刻觸發(fā)使之導(dǎo)通,ud=uA,在1-2區(qū)間,ud>Ud.id是增加的,感應(yīng)電勢的極性是左正右負(fù),電感存儲能量,到2點時,此時感應(yīng)電動勢極性為左負(fù)右正,將存儲的能量釋放,ud<E時仍能維持VS1繼續(xù)導(dǎo)通直到ωt3時刻觸發(fā)導(dǎo)通為止.依次觸發(fā)VS3.由波形可知在一個周期中波形的正面極大于負(fù)面積,故Ud>0,要使電路工作于逆變狀態(tài),必須使及E的極性與整流狀態(tài)..相反,并且要求E>=Ud,只有滿足這個條件才能將直流側(cè)電能反送到交流電網(wǎng)實現(xiàn)有源逆變.10.22試論述單相晶閘管橋式逆變器的基本工作原理如何實現(xiàn)電壓控制？逆變器的換流過程是怎樣進(jìn)行的？單相晶閘管橋式逆變器,如果VS1導(dǎo)通,UAN=Ud,如果VS3導(dǎo)通時,B點相對于負(fù)極N電位正,即UBN=Ud.當(dāng)VS1關(guān)斷而導(dǎo)通時,A點電位為負(fù),當(dāng)關(guān)斷而觸發(fā)導(dǎo)通時,B點電位為負(fù),因此周期性得導(dǎo)通和關(guān)斷和就會產(chǎn)生一系列正脈沖電壓UAN,同樣周期性的導(dǎo)通和關(guān)斷和VS4,會產(chǎn)生同樣的正脈沖電壓.控制α的導(dǎo)通時間就會實現(xiàn)電壓的控制.10.23晶閘管元件串聯(lián)時,應(yīng)注意哪些問題？元件的均流,均壓方法有那幾種？晶閘管元件串聯(lián)時應(yīng)注意均壓問題元件的均壓問題可采取在每個串聯(lián)工作的元件兩端并聯(lián)點組合電容元件,或才采取用變壓器次級線圈分組的方法。元件的均流措施有以下三種方法串聯(lián)電阻均流,串電抗均流,變壓器分組均流。10.24 晶閘管元件的過電過電流保護(hù)有哪些方法？晶閘管元件的過電壓保護(hù)方法有阻容保護(hù)裝..置可以保護(hù)交流也可以保護(hù)支流側(cè)硒堆和壓敏電阻電阻保護(hù)。晶閘管元件的過電流保護(hù)方法有設(shè)置快速熔斷器裝設(shè)過流繼電器及快速開關(guān),整流觸發(fā)脈沖移相保護(hù)。第九章9.1何謂開循環(huán)控制系統(tǒng)？何謂閉循環(huán)系統(tǒng)？兩者各有什么優(yōu)缺點？系統(tǒng)只有控制量<輸出量>的單向控制作用,而不存在被控制量的影響和聯(lián)系,這稱之為開環(huán)控制系統(tǒng).優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單能滿足一般的生產(chǎn)需要.缺點是不能滿足高要求的生產(chǎn)機(jī)械的需要.負(fù)反饋控制系統(tǒng)是按偏差控制原理建立的控制系統(tǒng),其特點是輸入量與輸出量之間既有正向的控制作用,又有反向的反饋控制作用,形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)或反饋控制系統(tǒng).缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,優(yōu)點可以實現(xiàn)高要求的生產(chǎn)機(jī)械的需要.9.2什么叫調(diào)速范圍、靜差度？它們之間有什么關(guān)系？怎樣才能擴(kuò)大調(diào)速范圍。電動機(jī)所能達(dá)到的調(diào)速范圍,使電動機(jī)在額定負(fù)載下所許可的最高轉(zhuǎn)速何在保證生產(chǎn)機(jī)械對轉(zhuǎn)速變化率的要..求前提下所能達(dá)到的最低轉(zhuǎn)速之比<D>.轉(zhuǎn)速變化率即調(diào)速系統(tǒng)的靜差度電動機(jī)有理想空載到額定負(fù)載時轉(zhuǎn)速降與理想空載轉(zhuǎn)速的比值<S>兩者之間的關(guān)系時D=nmaxS2/ΔnN<1-S2>,在保證一定靜差度的前提下,擴(kuò)大系統(tǒng)調(diào)速范圍的方法是提高電動機(jī)的機(jī)械特性的硬度以減小ΔnN9.3生產(chǎn)機(jī)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(jī)械對調(diào)速系統(tǒng)提出的靜態(tài)技術(shù)的指標(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)有最大超調(diào)量,過渡過程時間,振蕩次數(shù).因為機(jī)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(jī)械對調(diào)速系統(tǒng)提出的調(diào)速指標(biāo)來決定的.9.4為什么電動機(jī)的調(diào)速性質(zhì)應(yīng)與生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性想適應(yīng)？兩者如何配合才能算適應(yīng)。電動機(jī)在調(diào)速過程中,在不同的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時,實際輸出轉(zhuǎn)矩和輸出功率能否達(dá)到且不超過其潤許長期輸出的最大轉(zhuǎn)矩和最大功率,并不決定于電動機(jī)本身,而是決定于生產(chǎn)機(jī)械在調(diào)速過程中負(fù)載轉(zhuǎn)矩及負(fù)載功率的大小和變化規(guī)律,所以,為了使電動機(jī)的負(fù)載能..力得到最充分的利用,在選擇調(diào)速方案時,必須注意電動機(jī)的調(diào)速性質(zhì)與生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性要適合.負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩型的生產(chǎn)機(jī)械應(yīng)近可能選擇恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)的調(diào)速方法,且電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩應(yīng)等于或略大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩,負(fù)載為轉(zhuǎn)矩恒功率型的生產(chǎn)機(jī)械應(yīng)盡可能選用恒功率性質(zhì)的調(diào)速方法,且電動機(jī)的額定功率應(yīng)等于或略大于生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩.9.5有一直流調(diào)速系統(tǒng),其高速時理想的空載轉(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ΔnN=10r/min,試畫出該系統(tǒng)的靜特性.求調(diào)速范圍和靜差度。調(diào)速范圍D==1480/157=9.23靜差度 S=ΔnN/=10/1480=0.00681480..1470r/min9.6為什么調(diào)速系統(tǒng)中加負(fù)載后轉(zhuǎn)速會降低,閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)為什么可以減少轉(zhuǎn)速降？當(dāng)負(fù)載增加時,Ia加大,由于IaR∑的作用,所以電動機(jī)轉(zhuǎn)矩下降閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)可以減小轉(zhuǎn)速降是因為測速發(fā)電機(jī)的電壓BR下降,是反饋電壓f下降到f但這時給定電壓Ug并沒有改變,于是偏差信號增加到ΔU‘=Ug-f,使放大器輸出電壓上升到k,它使晶閘管整流器的控制角α減小整流電壓上升到d,電動機(jī)轉(zhuǎn)速又回升到近似等于n0。9.7為什么電壓負(fù)反饋頂多只能補(bǔ)償可控整流電源的等效內(nèi)阻所引起的調(diào)速降？因為電動機(jī)端電壓即使由于電壓負(fù)反饋的作用而維持不變,但負(fù)載增加時,電動機(jī)電樞內(nèi)阻Ra所引起的內(nèi)壓降仍然要增大,電動機(jī)速度還是要降低。9.8 電流正負(fù)反饋在調(diào)速系統(tǒng)中起什么作用？如果反饋..強(qiáng)度調(diào)得不適當(dāng)會產(chǎn)生什么后果？電流正負(fù)反饋,是把反映電動機(jī)電樞電流大小的量IaRa取出與電壓負(fù)反饋一起加到放大器輸入端由于市政反饋當(dāng)反饋電流增加時放大器輸入信號也增加,使晶閘管整流輸出電壓增加,以次來補(bǔ)償電動機(jī)電樞電阻所產(chǎn)生的壓降由于這種反饋方式的轉(zhuǎn)降落比僅有電壓負(fù)反載時小了許多,因此擴(kuò)大了調(diào)速范圍。如果反饋強(qiáng)度調(diào)得不適當(dāng)會產(chǎn)生不能準(zhǔn)確的反饋速度靜特性不理想。9.9為什么由電壓負(fù)反饋和電流正反饋一起可以組成轉(zhuǎn)速反饋調(diào)速系統(tǒng)？因為由于電壓反饋調(diào)速系統(tǒng)對電動機(jī)電樞電阻壓降引起的轉(zhuǎn)速降落不能與以補(bǔ)償因而轉(zhuǎn)速降落較大靜特性不夠理想使?jié)櫾S的調(diào)速范圍減小為了補(bǔ)償電樞電阻壓降IaRa,就需要在電壓反饋的基礎(chǔ)上再增加一個電流正負(fù)反饋環(huán)節(jié)。9.11電流截止負(fù)反饋的作用是什么？轉(zhuǎn)折點電流如何選？堵轉(zhuǎn)電流如何選？比較電壓如何選？電流負(fù)反饋會使ΔU隨著負(fù)載電流的增加而減小會使電動機(jī)的速度迅速降低可是這種反饋卻可以人為地造..成阻轉(zhuǎn)防止電樞電流過大而燒壞電動機(jī)堵轉(zhuǎn)電流IAo=〔2—2.5IAn一般轉(zhuǎn)折電流為額定電流的1.35倍.且比較電壓越大,則電流截止負(fù)載的轉(zhuǎn)折點電流越大,比較電壓小,則轉(zhuǎn)折點電流小.一般按照轉(zhuǎn)折電流I0=KIAn選取比較電壓.9.12某一有靜差調(diào)速系統(tǒng)的速度調(diào)節(jié)范圍為75r/min~1500r/min,要求靜差度S=2%,該系統(tǒng)允許的靜態(tài)速降是多少？如果開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降是100r/min,則閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)應(yīng)有多大？S=ΔnN/n00.02=ΔnN/1500ΔnN=30閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)為K=γKPKS/Ce9.13某一直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速范圍D=10,最高額定轉(zhuǎn)速nmax=1000r/min,開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降是100r/min。試問該系統(tǒng)的靜差度是多少？若把該系統(tǒng)組成閉環(huán)系統(tǒng),保持不變的情況下,是新系統(tǒng)的靜差度為5%,試問閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)為多少？D=nmax/nmin10=1000/..nmin=100r/minD=nmaxS2/ΔnN<1-S2>10=1000S2/100<1-S2>S2=0.5 該系統(tǒng)的靜差度是0.59.14X2010A型龍門銑床進(jìn)給拖動系統(tǒng)的移相觸發(fā)器有哪幾個部分組成？試說明各個部分的作用和工作原理。X2010A型龍門銑床進(jìn)給拖動系統(tǒng)的移相觸發(fā)器是矩齒波形成器,移相控制,脈沖形成三個環(huán)節(jié)組成.矩齒波形成器的作用是為了擴(kuò)大移相范圍,U2滯后U160度,增加靈活和增加線性度,超前晶閘管陽極電壓uc30度.移相控制環(huán)節(jié)的主要作用是利用與控制電壓Uco相比較,去控制晶體管1VT的通斷而實現(xiàn)得.脈沖輸出環(huán)節(jié)主要由晶閘管4VT和脈沖變壓器T組成.當(dāng)剛大于控制電壓Uco1時,二極管7V和電阻9R充電,4VT導(dǎo)通,在2C充電為飽合和或脈沖變壓器鐵心未飽和前,T負(fù)邊繞阻感應(yīng)出平頂脈沖電壓.在2C充電完畢,T負(fù)邊繞阻感應(yīng)平頂脈沖電壓消失9.15積分調(diào)節(jié)器在調(diào)速系統(tǒng)中為什么能消除靜態(tài)系統(tǒng)的靜態(tài)偏差？在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時積分調(diào)節(jié)器輸入偏差電壓△U=0,其輸出電壓決定于什么？為什么？..因為在積分調(diào)節(jié)器系統(tǒng)中插入了PI調(diào)節(jié)器是一個典型的無差元件,它在系統(tǒng)出現(xiàn)偏差時動作以消除偏差.當(dāng)偏差為零時停止動作.可控整流電壓等于原晶態(tài)時的數(shù)值加上調(diào)節(jié)過程進(jìn)行后的增量<ΔUd1+ΔUd2>,在調(diào)節(jié)過程結(jié)束時,可控整流電壓穩(wěn)定在一個大于的新的數(shù)值上.增加的那一部分電壓正好補(bǔ)償由于負(fù)載增加引起的那部分主回路壓降.9.16在無靜差調(diào)速系統(tǒng)中,為什么要引入PI調(diào)節(jié)器？因為無差系統(tǒng)必須插入無差元件,它在系統(tǒng)出現(xiàn)偏差時動作以消除偏差.當(dāng)偏差為零時停止工作.PI調(diào)節(jié)器是一個典型的無差元件.所以要引入.9.17無靜差調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定精度是否受給定電源和測速發(fā)電機(jī)精度的影響？為什么？無靜差調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定精度受給定電源和測速發(fā)電機(jī)精度的影響,因為給定電源的信號要與速度反饋信號比較,速度調(diào)節(jié)信號要經(jīng)過測速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電壓信號.9.18由PI調(diào)節(jié)器組成的單閉環(huán)無靜差調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能以相當(dāng)理想為什么有的場合還要采用轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)呢？因為采用PI調(diào)節(jié)器組成速度調(diào)節(jié)器ASR的但閉環(huán)節(jié)調(diào)速..范圍,既能得到無靜差調(diào)節(jié),又能獲得較快的動態(tài)相應(yīng),速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本滿足要求.但在生產(chǎn)機(jī)械經(jīng)常處于正反轉(zhuǎn)工作狀態(tài),為了提高生產(chǎn)率,要求盡量縮短啟動,制動和反轉(zhuǎn)過渡過程的時間,當(dāng)然可用加大過渡中的電流即加大動態(tài)轉(zhuǎn)矩來時間,但電流不能超過晶閘管和電動機(jī)的許可值,為了解決這個矛盾可以采用電流截止負(fù)反饋,這樣就要求由一個電流調(diào)節(jié)器.9.19雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時,兩個調(diào)節(jié)器的輸入偏〔給定與反饋之差是多少？它們的輸出電壓是多少？為什么？來自速度給定電位器的信號Ugn與速度反饋信號Ufn比較后,偏差ΔUn=Ugn-Ufn,送到速度調(diào)節(jié)器ASR的輸入端,速度調(diào)節(jié)器的輸入Ugi與速度反饋信號Ufi比較后,偏差為ΔUi=Ugi-Ufi,送到電流調(diào)節(jié)器ACR的輸入端,電流調(diào)節(jié)器的輸入Uk送到觸發(fā)器,以控制可控整流器,整流器為電動機(jī)提供直流電壓Ud.9.20在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用是什么？它的輸出限副值按什么來整定？電流調(diào)節(jié)器的作用是什么？它的限副值按什么來整定？轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用是產(chǎn)生電壓負(fù)反饋<速度反饋信號Ufn>,..與給定電位器的信號Ugn.相比較.它的輸出限副值按電壓整定,電流調(diào)節(jié)器的作用是把速度調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器ACR的給定信號,與電流反饋信號比較.它的限副值按電流整定.9.21欲改變雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速,可調(diào)節(jié)什么參數(shù)？改變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)γ行不行？為改變最大允許電流〔堵轉(zhuǎn)電流,則應(yīng)調(diào)節(jié)什么參數(shù)？欲改變雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速,可調(diào)節(jié)電壓參數(shù)和電流參數(shù),改變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)γ行,未改變最大許可電流,則應(yīng)調(diào)節(jié).9.22直流電動機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)可以采取哪些辦法組成可逆系統(tǒng)。直流電動機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)可以采取1;利用接觸器進(jìn)行切換的可逆線路,2利用晶閘管切換的可逆線路3采用兩套晶閘管變流器的可逆線路.9.23試論述三相半波反并聯(lián)可逆線路邏輯控制無環(huán)流工作的基本工作原理。電動機(jī)要正轉(zhuǎn)時,應(yīng)控制供養(yǎng)機(jī)組的α1角由90度逐漸減小,與此同時封鎖供養(yǎng)機(jī)組的觸發(fā)脈沖.共陰極組輸出直流電壓Udα1由零逐漸增加,電動機(jī)啟動并正轉(zhuǎn)加速.若欲使電動機(jī)制動應(yīng)利用邏輯電路封鎖共陰極組..觸發(fā)脈沖使之停止給電動機(jī)供電,電動機(jī)由于慣性轉(zhuǎn)速瞬間降不下來,其反電動勢的極性為上正下負(fù),開放共陽極阻使之投入工作,控制共陽極組的α2角由180度逐漸減小,共陽極組輸出直流電壓平均值Udβ2的極性為上正下負(fù),且使Udβ2<=E,以產(chǎn)生足夠的制動電流,使電動機(jī)轉(zhuǎn)速很快制動到零,當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速制動為零時,若使共陽極組電路的α2角在0-90度范圍變化,則輸出電壓Udβ2逐漸增加,即行為上負(fù)下正,電動機(jī)啟動并反轉(zhuǎn)加速,電動機(jī)工作在反轉(zhuǎn)電動狀態(tài).9.24試簡述直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的基本工作原理和主要特點。基本工作原理三相交流電源經(jīng)整流濾波變成電壓恒定的直流電壓,VT1~VT4為四只大功率晶體三極管,工作在開關(guān)狀態(tài)其中處于對角線上的一對三極管的基極,因接受同一控制信號而同時導(dǎo)通或截止。若和導(dǎo)通,則電動機(jī)電樞上加正向電壓；若和導(dǎo)通,則電動機(jī)電樞上加反向電壓。主要特點〔1主電路所需的功率元件少〔2控制電路簡單〔3晶體管脈寬調(diào)制〔PWM放大器的開關(guān)頻率一般為1KHZ~3KHZ,有的甚至可達(dá)5KHZ。它的動態(tài)響應(yīng)速度和穩(wěn)速精度等性能指標(biāo)比較好晶..體管脈寬調(diào)制放大器的開關(guān)頻率高電動機(jī)電樞電流容易連續(xù)且脈動分量小因而電樞電流脈動分量對電動機(jī)轉(zhuǎn)速的影響以及由它引起的電動機(jī)的附加損耗都小〔4晶體管脈寬調(diào)制放大器的電壓放大系數(shù)不隨輸出電壓的改變而變化而晶閘管整流器的電壓放大系數(shù)在輸出電壓低時變小。9.25雙極性雙極式脈寬調(diào)節(jié)放大器是怎樣工作的？雙極性雙極式脈寬調(diào)制放大器中四只晶體管分為兩組,V1和V4為一組V2和V3為另一組同一組中的兩只三極管同時導(dǎo)通同時關(guān)斷且兩組三極管之間可以是交替地導(dǎo)通和關(guān)斷。125電動機(jī)停止不動但電樞電壓U的瞬時值不等于零而是正負(fù)脈沖電壓的寬度相等即電樞電路中流過一個交變的電流a這個電流一方面增大了電動機(jī)的空載損耗但另一方面它使電動機(jī)發(fā)生高頻率微動,可以減小靜摩擦,起著動力潤滑的作用。9.26在直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)中,當(dāng)電動機(jī)停止不動時,電樞兩端是否還有電壓電樞電路中是否還有電流？為什么？電動機(jī)停止不動但電樞電壓U的瞬時值不等于零而是正負(fù)脈沖電壓的寬度相等即電樞電路中流過一個..交變的電流a這個電流一方面增大了電動機(jī)的空載損耗但另一方面它使電動機(jī)發(fā)生高頻率微動可以減小靜摩擦,起著動力潤滑的作用。9.27試論述脈寬調(diào)速系統(tǒng)中控制電路各部分的作用和工作原理。ASR和電流調(diào)節(jié)器ACR〔2三角波發(fā)生器由運(yùn)算放大器和在開環(huán)狀態(tài)下工作它的輸出電壓不是正飽和值就是負(fù)飽和穩(wěn)壓管組成一個限幅電路,限制1輸出電壓的幅值2為一個積分器當(dāng)輸入電壓1為正時,其輸出電壓向負(fù)方向變化；當(dāng)輸入電壓1為負(fù)時其輸出電壓2向正方向變化當(dāng)輸入電壓1正負(fù)交替變化時