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1、机电传动控制复习题 填空题 1. 为什么在一个机电传动系统中低速轴的转矩大?高速轴的转矩小? 2. 列举你所知道或使用的PLC产品 3.PLC的硬件主要有部分 组成。 4. 晶闸管可控整流电路的负载有。 5. 列举你所知道的功率电子器件。 6. 我国规定的标准短时工作制运行时间是、60min及 90min。 7. 直流继电器能串联使用吗?。 8. 我国对顶专供重复短时工作制的标准暂载率为、 40%及 60% 。 9. 在脉动磁场作用下的单相异步电动机是没有能力,所以为了解决这 一问题,经常采用异步电动机。 10. 交流异步电动机常用的调速方法有、。 11. 机电传动系统的两种运动状态分别为_
2、和_ 。 12. 直流他励电机,电枢中感应电动势及电磁转矩的表达式分别为_ 和_ 。 13. 他励直流电动机恒转矩调速的方法有_ 和_ ,恒转矩调 速的方法有 _ 。 14. 他励直流电动机高速下放重物,应用_ 制动,低速下放重物, 应用 _和_ 制动。 填空题答案 1. 功率一定下有 大小小大 TTP 2. 西门子 S7200;三菱 PLC ;欧姆龙;松下等 3. CPU、存储器、输入输出接口电路等 4. 电阻性负载、电感性负载 5. 晶闸管、固态继电器、大功率场效应管、IGBT等 6. 10min 、 30min 、60min及 90min。 7. 不能 8. 15% 、 25% 40%
3、及 60% 。 9. 启动、电容分相式(或罩极式单相) 10. 调压、 改变极对数、 变频 11. 稳态、动态。 12. 有剩磁;电枢电流产生的磁场与剩磁方向一致、励磁电阻不能太大。 13. 调压调速、串电阻调速、改变主磁通调速。 14. 反馈制动、倒拉反接制动、能耗制动。 选择题 1. 关于交流电动机调速方法正确的有: A. 变频调速; B.改变磁通调速; C. 改变转差率调速; D.定子串电阻调速。 2、延时闭合的动合触点是: A. B. C. D. 3. 三相鼠笼异步电动机在相同电源电压下,空载启动比满载启动的启动转 矩。 A. 相同; B.大; C.小。 4. 三相异步电动机正在运行时
4、,转子突然被卡住,这时电动机的电流会。 A. 减少; B.增加; C.等于零。 5. 反应式步进电机的基本结构是: A. 定子和转子均有绕组; B. 定子有绕组,转子无绕组; C. 定子无绕组,转子 有绕组。 6. 集中控制台一般放在离机床较远的地方,可以在控制台也可以在机床现场进行 操作,实现的控制是: A. 集中控制 B.分散控制 C. 联合控制 D.点动控制 7. 直流发电机 E 与 Ia 的方向: A. 相同; B.相反; C.不一定。 8. 直流电动机当电枢回路中串接电阻后,其固有的机械特性曲线是: A. 由(0,no)出发的一簇向下倾斜的直线; B. 一簇平行于固有特性曲线的人为特
5、性曲线; C. 由(0,no)出发的一簇向上倾斜的直线; D. 不确定; 9. 三相异步电动机的何种制动又叫发电制动。 A. 反接制动; B.反馈制动; C.能耗制动。 10. 如下图所示,曲线1 和曲线 2 分别为电动机和负载的机械特性。试问:电动 机能否在 A点稳定运行? A.能; B.不能; C.不能确定 选择题 1.A 2.B 3.A 4.B 5.B 6.B 7.A 8.A 9.B 10.A 简答 1. 直流电机中为何要用电刷和换向器,它们有何作用? 答:在换向器的表面压着电刷, 使旋转的电枢绕组与静止的外电路相通,其作用 是将直流电动机输人的直流电流转换成电枢绕组内的交变电流,进而产
6、生恒定方 向的电磁转矩,或是将直流发电机电枢绕组中的交变电动势转换成输出的直流电 压。 2. 什么叫做过渡过程?引起过渡过程的原因? 答:当电动机的电磁转矩与负载转矩大小不等时,系统以变化的速度运行, 则称 为过渡过程,其工作状态就称为过渡状态或动态。 引起过渡过程的原因有两类: 一类是依照工艺要求, 人为地有目的改变电动机参 数,或在工艺过程中负载转矩自己变化等原因所造成的过渡过程;另一类是在运 行过程中由于偶然性外界干扰而引起的过渡过程。 3. 什么是 “自转”现象,又怎么样消除“自转”这种失控现象呢? 答:如果电机参数与一般的单相异步电动机一样,那么当控制信号消失时, 电机 转速虽会下降
7、些, 但仍会继续不停地转动。 伺服电动机在控制信号消失后仍继续 旋转的失控现象称为“自转” 。 消除“自转”的方法是消除与原转速方向一致的电磁转矩,同时产生一个与原转 速方向相反的电磁转矩,使电机在Uc=0时停止转动。可以通过增加转子电阻的 办法来消除“自转”。 4. 在无静差调速系统中,为什么要引入PI 调节器?比例积分两部分各起什么作 用? 答: PI 调节器是一个无差元件,无静差调速系统出现偏差时PI 动作以削除偏 差,当偏差为零时停止动作。 开始和中间阶段,比例调节起主要作用,它首先阻止n的继续,而后使n 迅速,在末期,n 很小,比例调节作用不明显,而积分调节作用就上升到主 要地位,它
8、最后消除n,使 n 回升到 n1。 5. 电流正反馈在调速系统中起什么作用?如果反馈强度调得不适当会产生什么 后果? 答:电流正反馈可补偿IaRa引起的速降。 电流正反馈强度和电压负反馈强度比例 恰当,则综合反馈便具有转速反馈性质。如果电流正反馈强度调得不适当,则达 不到转速反馈性质。 6. 按钮开关和行程开关的作用分别是什么?如何确定按钮开关的选用原则? 答:按钮开关通常用作短时接通或断开小电流控制电路的开关,用于控制电路中 发出起动或停止等指令,通过接触器、继电器等控制电器接通或断开主电路。 行程开关又称限位开关,是根据运动部件位置而切换电路的自动控制电器。 动作时,由挡块与行程开关的滚轮
9、相碰撞,使触头接通或断开用来控制运动部件 的运动方向、行程大小或位置保护。 按钮开关的选用原则 根据用途选择开关的形式,如紧急式、钥匙式、指示灯式等。 根据使用环境选择按钮开关的种类,如开启式、防水式、防腐式等。 按工作状态和工作情况的要求,选择按钮开关的颜色。 7. 请简述直流他励电动机的三种制动方式的接线方法。 答:反馈制动为正常接法; 反接制动:电源倒拉反接改变电枢电压的极性;倒拉反接制动在电枢电路内 串入附加电阻; 能耗制动将外部电枢电压降为零,并将电枢串接一个附加电阻短接。 8. 数控机床按被控对象运动轨迹分为哪几类? 答: 1)点位控制的数控机床 点位控制数控机床的数控装置只要求能
10、够精确地控制从一个坐标点到另一个坐 标点的定位精度,而不管是按什么轨迹运动,在移动过程中不进行任何加工。 2)直线控制的数控机床 直线控制数控机床一般要在两点间移动的同时进行加工,所以不仅要求有准确的 定位功能,还要求从一点到另一点之间按直线规律运动,而且对运动的速度也要 进行控制。 3)轮廓控制的数控机床 轮廓控制又称连续控制, 大多数数控机床具有轮廓控制功能。其特点是能同时控 制两个以上的轴, 具有插补功能。 它不仅控制起点和终点位置,而且要控制加工 过程中每一点的位置和速度,加工出任意形状的曲线或曲面组成的复杂零件。 9. 什么叫过渡过程?什么叫稳定运行过程?试举例说明之。 答: 当系统
11、中的转矩或负载转矩发生改变时, 系统就要由一个稳定的运转状态变化到 另一个稳定运转状态 , 这个变化过程称为过渡过程. 如龙门刨床的工作台 , 可逆式 轧钢机的启动 , 制动, 反转和调速 . 当系统中德福在转矩和拖动转矩相等时, 没有动态转矩 , 系统恒速运转 , 这个过程 叫稳定运行过程 , 如不经常启动 , 制动而长期运行的工作机械. 计算题 1. 一台并励电动机,额定功率kWPN2.2,额定电压VU N 220, 额定电流 AI N 2.12,额定转速min/3000rnN,最大励磁功率WPfN2.68。 试求: (1)最大励磁电流 fN I;(2)额定运行时的电枢电流 aNI ; (
12、3)额定转矩 N T;(4)额定运行时的效率 N。 答: (1)最大励磁电流AA U P I N fN fN 31.0 220 2.68 (2)额定运行时的电枢电流AAIII fNNaN 89.11)31.02 .12( (3)额定转矩mNmN n P T N N N ?7 3000 102. 2 55.955. 9 3 (4)额定运行时的效率 0 0 0 0 3 0 0 0 0 1 0 0 82100 2.12220 102 .2 100100 100 NN N N N N IU P P P 输入的电功率)额定输入功率(从电源 出的机械功率)额定输出功率(轴上输 2. 有一台三相鼠笼式异步电
13、动机, 其额定数据为:kWP N 10 2 ,min/1460rnN, VU N 380,接法,868.0 N ,88.0cos N ,5.1/ Nst TT,5.6/ Nst II。 试求: (1)额定输入功率 N P 1 ;(2)额定转差率 N S;(3)额定电流 N I; (4)输出的额定转矩 N T;(5)采用Y换接启动时的启动电流和启动转矩。 答:(1)kWkW P P N N N 52.11 868.0 10 1 (2)027.0 1500 14601500 0 0 n nn S N N (3)AA U P I N N N 20 88.03803 52.11 cos3 1 (4)N
14、mNm n P T N N N 4 .65 1460 1010 55. 955.9 3 (5) Nm TT T A II I Nst stY Nst stY 7.32 3 5. 1 3 3.43 3 5.6 3 3. 某异步电动机,其额定功率为55,额定电压 380、额定电流 101,功 率因数 0.9 。试求该电机的效率。 答: 13LLcos =33801010.9=59.8KW 效率=N1= 55/59.8 = 0.92 4. 有一单相半波可控整流电路,其交流电源电压U2=220V , 负载电阻 RL=10 , 试求输出电压平均值Ud的调节范围 , 当=/3 ,输出电压平均值 Ud和电流
15、平均 值 Id 为多少?并选晶闸管。 答: Ud=1/2 2sinwtd(wt)= 0.45U 2(1+cos )/2 =0.45*220(1+1)/2 =99V 输出电压平均值Ud的调节范围0-99V 当 =/3 时 Ud= 0.45U2(1+cos )/2 =0.45*220* (1+0.866 ) /2 =92.4V 输出电压平均值 Ud=92.4V 电流平均值Id= Ud/RL =92.4/10 =9.24A 5. 有一直流调速系统,其高速时理想的空载转速n01=1480r/min, 低速时的理想 空载转速n02=157/min, 额定负载时的转矩降 nN=10 r/min, 试画出该系统的静 特性. 求调速范围和静差度。 答: 调速范围D = n01/n02 =1480/157 =9.23 静差度 S= nN/ n01 =10/1480 =0.0068 1480 1480 1470 r/min T N