機(jī)電傳動(dòng)控制綜合試卷

1、 第三章3.6 已知某他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=7.5KW, U N=220V, n N=1500r/min, N=88.5%, 試求該電機(jī)的額定電流和轉(zhuǎn)矩。PN=UNINN 7500W=220V*IN*0.885 IN=38.5A TN=9.55PN/nN =47.75Nm 3.11為什么直流電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流很大？電動(dòng)機(jī)在未啟動(dòng)前n=0,E=0,而Ra很小,所以將電動(dòng)機(jī)直接接入電網(wǎng)并施加額定電壓時(shí),啟動(dòng)電流將很大.Ist=UN/Ra3.18 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)有哪些方法進(jìn)行調(diào)速？它們的特點(diǎn)是什么？ 他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法： 第一改變電樞電路外串接電阻Rad 特點(diǎn)在一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下，

2、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(shí)，調(diào)速范圍不大，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速困難，在調(diào)速電阻上消耗大量電量。 第二改變電動(dòng)機(jī)電樞供電電壓 特點(diǎn) 當(dāng)電壓連續(xù)變化時(shí)轉(zhuǎn)速可以平滑無(wú)級(jí)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(shí)因電樞電流與電壓無(wú)關(guān)，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，適應(yīng)于對(duì)恒轉(zhuǎn)矩型負(fù)載?？梢钥空{(diào)節(jié)電樞電壓來(lái)啟動(dòng)電機(jī)，不用其它啟動(dòng)設(shè)備， 第五章5.1 有一臺(tái)四極三相異步電動(dòng)機(jī)，電源電壓的頻率為50HZ，滿(mǎn)載時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率為0.02求電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子電流頻率。 n0=

3、60f/p S=(n0-n)/ n0 =60*50/2 0.02=(1500-n)/1500 =1500r/min n=1470r/min 電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速1500r/min. 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速1470 r/min, 轉(zhuǎn)子電流頻率.f2=Sf1=0.02*50=1 HZ5.2 將三相異步電動(dòng)機(jī)接三相電源的三根引線中的兩根對(duì)調(diào)，此電動(dòng)機(jī)是否會(huì)反轉(zhuǎn)？ 如果將定子繞組接至電源的三相導(dǎo)線中的任意兩根線對(duì)調(diào),例如將B,C兩根線對(duì)調(diào),即使B相遇C相繞組中電流的相位對(duì)調(diào),此時(shí)A相繞組內(nèi)的電流導(dǎo)前于C相繞組的電流2/3因此旋轉(zhuǎn)方向也將變?yōu)锳-C-B向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),與未對(duì)調(diào)的旋轉(zhuǎn)方向相反.5.4 當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)

4、載增加時(shí)，為什么定子電流會(huì)隨轉(zhuǎn)子電流的增加而增加？ 因?yàn)樨?fù)載增加n減小,轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的相對(duì)轉(zhuǎn)速( n0-n)增加,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體被磁感線切割的速度提高,于是轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增加,轉(zhuǎn)子電流特增加,.定子的感應(yīng)電動(dòng)使因?yàn)檗D(zhuǎn)子的電流增加而變大,所以定子的電流也隨之提高.5.6 有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示。型號(hào)PN/kWUN/V滿(mǎn)載時(shí)Ist/INTst/TNTmax/TNnN/r·min-1 IN/A N×100 cosY132S-63 220/380960 12.8/7.2 83 0.756.52.02.0 試求：線電壓為380V時(shí)，三相定子繞組應(yīng)如何接法？ 求n0

5、,p,SN,TN,Tst,Tmax和Ist； 額定負(fù)載時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸入功率是多少？ 線電壓為380V時(shí)，三相定子繞組應(yīng)為Y型接法. TN=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8NmTst/ TN=2 Tst=2*29.8=59.6 NmTmax/ TN=2.0 Tmax=59.6 NmIst/IN=6.5 Ist=46.8A 一般nN=(0.94-0.98)n0 n0=nN/0.96=1000 r/minSN= (n0-nN)/ n0=(1000-960)/1000=0.04P=60f/ n0=60*50/1000=3 =PN/P輸入 P輸入=3/0.83=3.615.7 三相

6、異步電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，這時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)如何變化？對(duì)電動(dòng)機(jī)有何影響？ 電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)迅速增加,如果時(shí)間稍長(zhǎng)電機(jī)有可能會(huì)燒毀.5.8 三相異步電動(dòng)機(jī)斷了一根電源線后，為什么不能啟動(dòng)？而在運(yùn)行時(shí)斷了一線，為什么仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？這兩種情況對(duì)電動(dòng)機(jī)將產(chǎn)生什么影響？ 三相異步電動(dòng)機(jī)斷了一根電源線后，轉(zhuǎn)子的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分別作用于轉(zhuǎn)子而產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的轉(zhuǎn)矩，而且轉(zhuǎn)矩大小相等。故其作用相互抵消，合轉(zhuǎn)矩為零，因而轉(zhuǎn)子不能自行啟動(dòng)，而在運(yùn)行時(shí)斷了一線，仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)矩大于反向轉(zhuǎn)矩，這兩種情況都會(huì)使電動(dòng)機(jī)的電流增加。5.11有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其銘牌數(shù)據(jù)如下：PN/kWnN/r·

7、;min-1UN/VN×100cosNIst/INTst/TNTmax/TN接法401470380900.96.51.22.0 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為250N·m時(shí)，試問(wèn)在U=UN和U=0.8UN兩種情況下電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？ TN=9.55 PN/ nN=9.55*40000/1470=260Nm Tst/TN=1.2 Tst=312Nm Tst=KR2U2/（R22+X202） =312 Nm 312 Nm>250 Nm 所以U=UN時(shí) 電動(dòng)機(jī)能啟動(dòng)。當(dāng)U=0.8U時(shí) Tst=（0.82）KR2U2/（R22+X202） =0.64*312 =199 NmTst<TL所以

8、電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。 欲采用Y-換接啟動(dòng),當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.45 TN和0.35 TN兩種情況下, 電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？ TstY=Tst/3=1.2* TN /3=0.4 TN當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.45 TN時(shí)電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.35 TN時(shí)電動(dòng)機(jī)能啟動(dòng) 5.15 異步電動(dòng)機(jī)有哪幾種調(diào)速方法？各種調(diào)速方法有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 調(diào)壓調(diào)速 這種辦法能夠無(wú)級(jí)調(diào)速，但調(diào)速范圍不大 轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速 這種方法簡(jiǎn)單可靠，但它是有機(jī)調(diào)速，隨著轉(zhuǎn)速降低特性變軟，轉(zhuǎn)子電路電阻損耗與轉(zhuǎn)差率成正比，低速時(shí)損耗大。 改變極對(duì)數(shù)調(diào)速 這種方法可以獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，雖然體積稍大，價(jià)格稍高，只能有機(jī)調(diào)速，但是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高特性高

9、，且調(diào)速時(shí)所需附加設(shè)備少。 變頻調(diào)速 可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，是一種很好的調(diào)速方法。5.16 什么叫恒功率調(diào)速？什么叫恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速？ 恒功率調(diào)速是人為機(jī)械特性改變的條件下，功率不變。恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速是人為機(jī)械特性改變的條件下轉(zhuǎn)矩不變。第八章8.8 電動(dòng)機(jī)中的短路保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)和長(zhǎng)期過(guò)載（熱）保護(hù)有何區(qū)別？ 電動(dòng)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(dòng)機(jī)過(guò)大的電樞電路而損壞.自動(dòng)切斷電源的保護(hù)動(dòng)作. 過(guò)電流保護(hù)是指當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生嚴(yán)重過(guò)載時(shí),保護(hù)電動(dòng)機(jī)不超過(guò)最大許可電流. 長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)是指電動(dòng)機(jī)的短時(shí)過(guò)載保護(hù)是可以的,但長(zhǎng)期過(guò)載時(shí)電動(dòng)機(jī)就要發(fā)熱,防止電動(dòng)機(jī)的溫升超過(guò)電動(dòng)機(jī)的最高絕緣溫度.8

10、.12時(shí)間繼電器的四個(gè)延時(shí)觸點(diǎn)符號(hào)各代表什么意思？8.14為什么電動(dòng)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(shí)供電或電壓降低時(shí)而可能發(fā)生的不容許的故障., 8.16要求三臺(tái)電動(dòng)機(jī)1M、2M、3M按一定順序啟動(dòng)：即1M啟動(dòng)后，2M才能啟動(dòng)；2M啟動(dòng)后3M才能啟動(dòng)；停車(chē)時(shí)則同時(shí)停。試設(shè)計(jì)此控制線路。8.18試設(shè)計(jì)一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)的控制線路。要求：能實(shí)現(xiàn)啟停的兩地控制；能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)調(diào)整；能實(shí)現(xiàn)單方向的行程保護(hù)；要有短路和長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。8.19 為了限制電調(diào)整時(shí)電動(dòng)機(jī)的沖擊電流，試設(shè)計(jì)它的電氣控制線路。要求正常運(yùn)行時(shí)為直接啟動(dòng)，而點(diǎn)動(dòng)調(diào)整時(shí)需輸入限流電阻。 8.20試設(shè)計(jì)一臺(tái)電動(dòng)

11、機(jī)的控制線路。要求能正反轉(zhuǎn)并能實(shí)現(xiàn)能耗制動(dòng)。8.21沖壓機(jī)床的沖頭，有時(shí)用按鈕控制，又實(shí)用腳踏開(kāi)關(guān)操作，試設(shè)計(jì)用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)選擇工作方式的控制線路。8.22 容量較大的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)時(shí)電流較大，應(yīng)在反接制動(dòng)時(shí)在定子回路中串入電阻，試按轉(zhuǎn)速原則設(shè)計(jì)其控制線路。8.25試設(shè)計(jì)一條自動(dòng)運(yùn)輸線，有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)， 1M拖動(dòng)運(yùn)輸機(jī)，2M拖動(dòng)卸料機(jī)。要求：1M先啟動(dòng)后，才允許2M啟動(dòng)；2M先停止，經(jīng)一段時(shí)間后1M蔡自動(dòng)停止，且2M可以單獨(dú)停止；兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)均有短路、長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。 8.26 題8.26圖為機(jī)床自動(dòng)間歇潤(rùn)滑的控制線路圖，其中接觸器KM為潤(rùn)滑油泵電動(dòng)機(jī)啟停用接觸器（主電路為畫(huà)出），控制線路可使

12、潤(rùn)滑有規(guī)律地間歇工作。試分析此線路的工作原理，并說(shuō)明開(kāi)關(guān)S和按鈕SB的作用。SB按鈕為人 工的點(diǎn)動(dòng)控制.S自動(dòng)的間歇潤(rùn)滑,按下后KM 得電,電動(dòng)機(jī)工作,1KT得電,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,動(dòng)合觸點(diǎn)閉合K得電,同時(shí)KM失電,電動(dòng)機(jī)停止工作,2KT得電一段時(shí)間后,動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi),K閉合電動(dòng)機(jī)重新工作.8.27 試設(shè)計(jì)1M和2M兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟，停的控制線路。要求： 1M啟動(dòng)后，2M立即自動(dòng)啟動(dòng)； 1M停止后，延時(shí)一段時(shí)間，2M才自動(dòng)停止； 2M能點(diǎn)動(dòng)調(diào)整工作； 兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)均有短路，長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。 8.28 試設(shè)計(jì)某機(jī)床主軸電動(dòng)機(jī)控制線路圖。要求： 可正反轉(zhuǎn)，且可反接制動(dòng)； 正轉(zhuǎn)可點(diǎn)動(dòng)，可在兩處控制啟，停；

13、有短路和長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)； 有安全工作照明及電源信號(hào)燈。8.29 試設(shè)計(jì)一個(gè)工作臺(tái)前進(jìn)退回的控制線路。工作臺(tái)有電動(dòng)機(jī)M拖動(dòng)，行程開(kāi)關(guān)1ST,2ST分別裝在工作臺(tái)的原位和終點(diǎn)。要求： 能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)前進(jìn)后退停止到原位； 工作臺(tái)前進(jìn)到達(dá)終點(diǎn)后停一下在后退； 工作臺(tái)在前進(jìn)中可以人為地立即后退到原位； 有終端保護(hù). 第九章9.1 PLC由哪幾個(gè)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(chǔ)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(shí)接受輸入的程序并存儲(chǔ)程序.掃描現(xiàn)場(chǎng)的輸入狀態(tài),執(zhí)行用戶(hù)程序,并自診斷.存儲(chǔ)器用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù),輸入接口采集現(xiàn)場(chǎng)各種開(kāi)關(guān)接點(diǎn)的信號(hào)狀態(tài),并將其

14、轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的邏輯電平,輸出接口用于輸出電信號(hào)來(lái)控制對(duì)象.編程器用于用戶(hù)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).9.2 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(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)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(shí),外部強(qiáng)電侵入主機(jī)而損壞主機(jī).3電平交換,現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)信號(hào)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.9.3 何謂掃描周期？試簡(jiǎn)述的工作過(guò)程.。掃描周期是每執(zhí)行一遍從輸入到輸出所需的時(shí)間.工作過(guò)程是1輸入現(xiàn)場(chǎng)信號(hào):在系統(tǒng)的控制下,順序掃描各輸入點(diǎn),讀入的輸入點(diǎn)的狀態(tài).2順序掃描用戶(hù)程序中的各條指令,根據(jù)輸入狀態(tài)和

15、指令內(nèi)容進(jìn)行邏輯運(yùn)算.3并輸出控制信號(hào),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(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào).實(shí)現(xiàn)所要求的邏輯控制功能.9.4 PLC有哪些主要特點(diǎn)？PLC的主要特點(diǎn)是 應(yīng)用靈活,擴(kuò)展性好. 操作方便 標(biāo)準(zhǔn)化的硬件和軟件設(shè)計(jì),通用性強(qiáng). 完善的監(jiān)視和診斷功能. 可適應(yīng)惡劣的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境. 控制功能強(qiáng) 9.5 寫(xiě)出題9.5圖梯形圖的指令程序。LD 401OR 400ANI 402LD 403AND 105ORBLDI 100ANI 101LD 102ANI 103ORBLD 104ORBANBOR 404OUT 4309.7 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

16、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(dòng)返回.如果沒(méi)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(cuò).9.8 試用PLC設(shè)計(jì)出習(xí)題8.16的控制程序。9.9 試用PLC設(shè)計(jì)出習(xí)題8.25的控制程序。9.10 試用PLC設(shè)計(jì)出習(xí)題8.26的控制程序。9.11 試用PLC設(shè)計(jì)出習(xí)題8.27的控制程序。9.12試用PLC設(shè)計(jì)出習(xí)題8.29的控制程序。 9.16 題9.16圖所示為由三斷組成的金屬板傳送帶，電動(dòng)機(jī)1、2、3分別用于驅(qū)動(dòng)三斷傳送帶，傳感器（采用接近開(kāi)關(guān)）1、2、3用來(lái)檢測(cè)金屬板的位置。 當(dāng)金屬板正在傳送帶上傳送時(shí)，其位置由一個(gè)接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)，接近開(kāi)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(kāi)關(guān)的檢測(cè)范圍，可編程序控制器便發(fā)出一個(gè)控制輸出，使下一個(gè)傳送帶的電動(dòng)機(jī)投入工作，當(dāng)金屬板遷出檢測(cè)范圍時(shí)，定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，在達(dá)到整定時(shí)間時(shí)，上一個(gè)傳送帶電動(dòng)機(jī)便停