機(jī)電傳動控制復(fù)習(xí)綱

1、機(jī)電傳動控制復(fù)習(xí)綱領(lǐng) 1. 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)？答：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)態(tài)（即靜態(tài)）的工作狀態(tài)。2. 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？答：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。3. 加快機(jī)電傳動系統(tǒng)的過渡過程一般采用哪些方法？答：加快機(jī)電傳動系統(tǒng)的過渡過程一般采用1減少系統(tǒng)GD2.2增加動態(tài)轉(zhuǎn)矩Td. 4. 有一臺四級三相異步電動機(jī)，電源電壓的頻率為50Hz，滿載時電動機(jī)的轉(zhuǎn)差

2、率為0.02，求電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子電流頻率。答：n0=60f/p S=(n0-n)/ n0 =60*50/2 0.02=(1500-n)/1500 =1500r/min n=1470r/min 電動機(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 HZ 5. 將三相異步電動機(jī)接三相電源的三根引線中的兩根對調(diào)，此電動機(jī)是否會反轉(zhuǎn)？為什么？答：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調(diào),例如將B,C兩根線對調(diào),即使B相遇C相繞組中電流的相位對調(diào),此時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

3、-C-B向逆時針方向旋轉(zhuǎn),與未對調(diào)的旋轉(zhuǎn)方向相反. 6. 當(dāng)三相異步電動機(jī)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：因?yàn)樨?fù)載增加n減小,轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間的相對轉(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)電動勢增加,轉(zhuǎn)子電流特增加,.定子的感應(yīng)電動使因?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. 7. 三相異步電動機(jī)正在運(yùn)行時，轉(zhuǎn)子突然被卡主，這時電動機(jī)的電流會如何變化？對電動機(jī)有何影響？答：電動機(jī)的電流會迅速增加,如果時間稍長電機(jī)有可能會燒毀. 8. 三相異步電動機(jī)斷了一根電源線后，為什么不能啟動？而在運(yùn)行時斷了一線，為什么仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動？這兩種情

4、況對電動機(jī)將產(chǎn)生什么影響？答：三相異步電動機(jī)斷了一根電源線后，轉(zhuǎn)子的兩個旋轉(zhuǎn)磁場分別作用于轉(zhuǎn)子而產(chǎn)生兩個方向相反的轉(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，而在運(yùn)行時斷了一線，仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)矩大于反向轉(zhuǎn)矩，這兩種情況都會使電動機(jī)的電流增加。9. 三相異步電動機(jī)在相同電源電壓下，滿載和空載啟動時，啟動電流是否相同？啟動轉(zhuǎn)矩是否相同？答：三相異步電動機(jī)在相同電源電壓下，滿載和空載啟動時，啟動電流和啟動轉(zhuǎn)矩都相同。Tst=KR2u2/(R22+X220) I=4.44f1N2/R 與U，R2，X20有關(guān) 10. 線繞式異步電動機(jī)采用轉(zhuǎn)子串電阻啟動時，所串電

5、阻愈大，啟動轉(zhuǎn)矩是否也愈大？答：線繞式異步電動機(jī)采用轉(zhuǎn)子串電阻啟動時，所串電阻愈大，啟動轉(zhuǎn)矩愈大 11. 異步電動機(jī)有哪幾種調(diào)速方法？各種調(diào)速方法有何優(yōu)缺點(diǎn)？答： 調(diào)壓調(diào)速 這種辦法能夠無級調(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，低速時損耗大。 改變極對數(shù)調(diào)速 這種方法可以獲得較大的啟動轉(zhuǎn)矩，雖然體積稍大，價格稍高，只能有機(jī)調(diào)速，但是結(jié)構(gòu)簡單，效率高特性高，且調(diào)速時所需附加設(shè)備少。 變頻調(diào)速 可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩，是一種很好的調(diào)速方法。 12. 異步電動機(jī)有哪幾種制動狀態(tài)？各有何特點(diǎn)？答：異步電

6、動機(jī)有三種反饋制動,反接制動和能耗制動 反饋制動 當(dāng)電動機(jī)的運(yùn)行速度高于它的同步轉(zhuǎn)速,即n1.>n0時一部電動機(jī)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(jī)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(jī)的三相電源的相序,這就改變了旋轉(zhuǎn)磁場的方向,電磁轉(zhuǎn)矩由正變到負(fù),這種方法容易造成反轉(zhuǎn).倒拉制動出現(xiàn)在位能負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過電磁轉(zhuǎn)矩時候,例如起重機(jī)放下重物時,機(jī)械特性曲線如下圖,特性曲線由a到b,在降速最后電動機(jī)反轉(zhuǎn)當(dāng)?shù)竭_(dá)d時,T=TL系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài), 能耗制動 首先將三項(xiàng)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

7、,在電動機(jī)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(shí)際旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩,所以電動機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降,此時運(yùn)動系統(tǒng)儲存的機(jī)械能被電動機(jī)轉(zhuǎn)換成電能消耗在轉(zhuǎn)子電路的電阻中. 13. 何謂“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象？交流伺服電動機(jī)時怎樣克服這一現(xiàn)象，使其當(dāng)控制信號消失時能迅速停止？答：自轉(zhuǎn)是伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)動時控制電壓取消,轉(zhuǎn)子利用剩磁電壓單相供電,轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動. 克服這一現(xiàn)象方法是把伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻設(shè)計(jì)的很大,使電動機(jī)在失去控制信號,即成單相運(yùn)行時,正轉(zhuǎn)矩或負(fù)轉(zhuǎn)矩的最大值均出現(xiàn)在Sm>1的地方.當(dāng)速度n 為正時,電磁轉(zhuǎn)矩T為負(fù),當(dāng)n為負(fù)時,

8、T為正,即去掉控制電壓后,單相供電似的電磁轉(zhuǎn)矩的方向總是與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反,所以是一個制動轉(zhuǎn)矩.可使轉(zhuǎn)子迅速停止不會存在自轉(zhuǎn)現(xiàn)象 14. 為什么直流力矩電動機(jī)要做成扁平圓盤狀結(jié)構(gòu)？答：直流力矩電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為T=BIaNlD/2在電樞體積相同條件下,電樞繞組的導(dǎo)線粗細(xì)不變,式中的BIaNl/2緊思維常數(shù),故轉(zhuǎn)矩T與直徑D近似成正比.電動機(jī)得直徑越大力矩就越大. 15. 電動機(jī)的溫升與哪些因素有關(guān)？電動機(jī)銘牌上的溫升值其含義是什么？電動機(jī)的溫升、溫度以及環(huán)境溫度三者之間有什么關(guān)系？答：電動機(jī)的溫升與銅耗,鐵耗和機(jī)械損耗有關(guān). 電動機(jī)銘牌上的溫升值其含義是電動機(jī)絕緣許可的最高溫度.電動機(jī)的溫升、溫度

9、以及環(huán)境溫度三者之間是剛工作時電動機(jī)的溫度與周圍介質(zhì)的溫度之差很小,熱量的發(fā)散是隨溫度差遞增的,少量被發(fā)散法到空氣中,大量被空氣吸收.,因而溫度升高的較快.隨著電動機(jī)溫度逐漸升高,被電動機(jī)吸收的減少,而發(fā)散到空氣中的熱量增加. 16. 電動機(jī)的選擇包括哪些內(nèi)容？答：電動機(jī)的選擇包括:1 電動機(jī)容量.2 電動機(jī)電壓等級,3 電動額定轉(zhuǎn)速.4 電動機(jī)結(jié)構(gòu)型式.5電動機(jī)的種類。17. 選擇電動機(jī)的容量時主要應(yīng)考慮哪些因素？答：選擇電動機(jī)容量應(yīng)根據(jù)三相基本原則進(jìn)行:1發(fā)熱 電動機(jī)在運(yùn)行的實(shí)際最高工作溫度等于或小于電動機(jī)的最高工作溫度,3啟動能力 必須使電動機(jī)能可靠啟動T載能力 :短時間內(nèi)承受高于額定功

10、率的負(fù)載功率時保證maxa.當(dāng)決定電動機(jī)容量的主要因素不是發(fā)熱而是電動機(jī)的過載能力,即所選電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Tmax或最大電流Imax必須大于運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的最大負(fù)載電流ILmax和最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩TlmaxL<stTN 18. 電動機(jī)有哪幾種工作方式？當(dāng)電動機(jī)的實(shí)際工作方式與銘牌上標(biāo)注的工作方式不一致時，應(yīng)注意哪些問題？答：電動機(jī)有連續(xù)工作制,短時工作制,重復(fù)短時工作之三種方式. 當(dāng)電動機(jī)的實(shí)際工作方式與銘牌上標(biāo)注的工作方式不一致時, 應(yīng)注意最高工作溫度是否小于電動機(jī)的最高許可工作溫度,啟動轉(zhuǎn)矩是否大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩. 19. 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

11、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?yàn)橹绷麟姶盆F不存在電渦流的現(xiàn)象. 20. 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. 21. PLC由哪幾個主要部分組成？各部分的作用是什么？答：PLC由中央處理器CPU,存儲器,輸入輸出接口,編程器組成. 22. 將三相異步電動機(jī)接三相電源的三根引線中的兩根對調(diào)，此電動機(jī)是否會反轉(zhuǎn)？為什么？答：如果將定子繞組接至電源的三相導(dǎo)線中的任意兩

12、根線對調(diào),例如將B,C兩根線對調(diào),即使B相遇C相繞組中電流的相位對調(diào),此時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向逆時針方向旋轉(zhuǎn),與未對調(diào)的旋轉(zhuǎn)方向相反. 23. IZ2-61型并勵電控機(jī)，Pn=10KW，U=220V，In=53.8A，nn=1500r/min，Ra=0.3，最大勵磁功率Pfm=260W。試求：（1）直接啟動時啟動電流為額定電樞電流的幾倍；（2）啟動電流限制在額定電樞電流2倍時的啟動電阻值。解：起動時勵磁電流為最大值： Ifm=Pfm/U=260/220=1.18(A) 電樞額定電流： Ian=In-Ifm=53.8-1.18=52.6(A)

13、 直接起動時起動電流為： Is=U/Ra=220/0.3=733(A) 起動電流為額定電樞電流的倍數(shù)Is/Ian=733/52.6=13.9 若將起動電流限制為額定電樞電流的2倍，即： U/（Ra+Rs）=2Ian 則起動電阻值為： Rs=U/2Ian-Ra=220/2×52.6-0.3=1.79() 這種電阻起動法廣泛應(yīng)用于小型直流電動機(jī)，較大容量和經(jīng)常起動的電動機(jī)常采用降壓起動去，依靠降低電動機(jī)端電壓來限制起動電流。降壓起動需要一套調(diào)壓供電裝置作為電動機(jī)電源，常用于他勵電動機(jī)，只降低電樞兩端電壓，勵磁電壓保持不變。24. 要求三臺電動機(jī)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(jì)此控制線路。25. 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？答：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