机电传动控制第五版冯清秀期末复习题

机电传动控制复习题一、填空题1、机电传动系统的负载特性（P10-11）答：恒转矩型负载特性、离心式通风机型负载特性、有线型负载特性、恒功率型负载特性2、直流电机换向器的作用（P23）答：换向器的作用则是将外加的直流电流转换为电枢绕组的交流电流。3、他励直流电动机的调速方法答：1、改变电枢电路外串接电阻2、改变电动机电枢供电电压3、改变电动机的磁通4、绕线异步电动机转子串接附加电阻的启动特性（P65）答：逐级切除启动电阻法、频敏变阻器启动法5、异步电动机制动方法答：反馈制动、反接制动、能耗制动6、异步电动机变压频控制方式（P78）答：异步电动机的变压频调速是进行分段控制的：基频以下，采取恒磁恒压频比控制方式；基频以上，采取恒压弱磁升速控制方式7、步进电动机角位移、旋转速度跟谁有关系（P92）答：步进电动机的角位移与输入电脉冲的个数成正比，旋转速度与输入电脉冲的频率成正比，即控制输入电脉冲的个数、频率和定子绕组的通电方式，就可控制步进电动机转子的角位移量、旋转速度和旋转方向。8、对晶闸管触发电路的要求（P240）答：1、触发电路应能供给足够大的触发电压和触发电流。2、罗淞文由于晶闸管从截止状态到完全导通需要一定的时间，因此，触发脉冲的宽度t1必须在10μs以上，如果负载时大电感，电流上升比较慢，那么触发脉冲的宽度还应增大。3、触发脉冲的前沿要陡，否则将会因温度、电压等因素的变化而造成晶闸管触发事件前后不一致。4、不触发时，触发电路的输出电路应该小于0.15V，为了提高抗干扰能力，避免触发，必要时可在控制极上加一个1~2v的负偏压。5、在晶闸管整流等移相控制的触发电路中，触发脉冲应该和主电路同步，二者的频率应该相同，且要有固定的相位关系。9、生产机械对调速系统提出的技术指标（P255）答：静态技术指标：静差度S、调速范围D、调速的平滑性动态技术指标：超调量、过渡过程时间、振荡次数10、晶闸管可控电路的负载有哪几种（P204）答：阻性负载、反电动势负载二、选择题1、三相异步电动机的特性答：结构简单、维护容易、运行可靠、价格便宜、具有较好的稳态和动态特性。2、关于他励直流电动机的三个式子答：伙伴们自己看书吧，这个不好整理。3、晶闸管导通的条件答：晶闸管的阳极和控制极同时加正向电压时晶闸管才能导通。4、单相半波整流答：看书本P201页相关内容，李老师没给出具体考点，无法帮大家整理。三、简答题1、PLC的基本结构和工作原理（P142）答：结构：1、主机（PLC和存储器）2、输入输出接口3、I/O扩展接口4、编程器5、外部设备接口6、电源工作原理：PLC运行时，CPU对存于用户存储器中的程序按指令顺序作用周期性的循环扫描。PLC一般采用对用户程序循环扫描的工作方式，扫描工作方式分为以下五个阶段：1、自诊断2、与编辑器通信3、读入现场信号4、执行用户程序5、输出结果。一个循环结束后紧接着下一个循环的开始，周而复始，直到停止运动为止。2、简述异步电动机恒压频率调速控制方式（P77）答：在额定频率以下，如果电压一定而只降低频率，罗淞文那么磁通就会过大，造成磁路饱和，严重时烧毁电动机，因此为了保持磁通不变，就要在降低供电频率的同时降低输出电压，保持U1/f1=常数，即保持电压与频率之比为常数进行控制，这种控制方式成为异步电动机恒压频率调速控制方式。3、什么是有源逆变，什么是无源逆变？答：交流器工作在逆变状态时，如果把变流器的交流侧接到交流电源上，把直流电逆变为同频率的交流电反馈到电网中去叫有源逆变；如果变流器交流侧接到负载，把直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电供给负载，则成为无源逆变。4、什么是有静差调速系统？什么是无静差调速系统？答：有静差调速系统：单纯由被调量负反馈组成的按比例控制的单闭环系统属有静差的自动调节系统简称为有静差调速系统。无静差调速系统：单纯由被调量负反馈组成的按积分（或比例积分）控制的系统属无静差的自动调节系统简称为无静差调速系统。四、分析题（分析过程）1、试列出如图所示几种情况下系统的运动方程式，并说明系统的运行状态是加速、减速还是匀速。（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向。）分析：（a）MT与n同向，为正；LT与n反向，为正；因为MT=LT，所以twNMddJTT=0，匀速（b）MT与n同向，为正；LT与n反向，为正；因为MTLT，所以twNMddJTT0，减速（c）MT与n反向，为负；LT与n反向，罗淞文为正；因为MTLT，所以twNMddJTT0，减速（d）MT与n同向，为正；LT与n反向，为正；因为MTLT，所以twNMddJTT0，加速（e）MT与n反向，为负；LT与n反向，为正；因为MT=LT，所以twNMddJTT0，减速（f）MT与n反向，为负；LT与n同向，为负；因为MT=LT，所以twNMddJTT=0，匀速2、在如图示中，曲线1和曲线2分别为电动机的机械特性和电动机所拖动的生产机械的负载特性，曲线1与曲线2交于一点。试判断哪些是系统的稳定平衡点，哪些不是。分析：（a）使n增加，则MTLT；使n减少，则MTLT。该点为稳定平衡点。（b）使n增加，则MTLT；使n减少，则MTLT。该点为稳定平衡点。（c）使n增加，则MTLT；使n减少，则MTLT。该点为稳定平衡点。（d）使n增加，则MTLT；使n减少，则MTLT。该点为不稳定平衡点。（e）使n增加，则MTLT；使n减少，则MTLT。该点为稳定平衡点。五、计算题1、一台他励直流电动机的技术数据为：kW5.5NP，110VNfUU，AIN62,AI2,1500r/minNn，0.2aR。如果忽略机械磨损和转子的铜耗、铁耗，并认为额定运行状态下的电磁铁转矩近似等于额额定输出转矩，试绘出：（1）它的近似的固有机械特性曲线（2）电枢附加电阻为0.8Ω时的人为机械曲线解：（1）065.015002.062110aNNNNenRIUKmin5.1692065.01100rKunNeNmNnPTNNN351500105.555.955.93（2）min86.82435065.055.92.08.0065.011022rTKKRRKunNNteaadNen人为机械特性曲线：2、如图（b）所示，电动机转速r/min950nM，齿轮减速箱的传动比4321jj，，卷筒直径D=0.3m，滑轮的减速比2j3,起重负荷力F=150N，电动机的飞轮转矩22m1.1NGDM，齿轮、滑轮和卷筒总的传动效率为0.85。试求提升速度V和折算到罗淞文电动机轴上的静态转矩TL以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮转矩2ZGD。解：电动机轴速度min9600rnnM卷筒速度min80439602101rjjnn重物提升速度罗淞文smjDnV628.02256.1312222222343.1960628.01503652.11.1365mNnMGVGDGDMZ3、单相桥式全控整流电路，U2=110V，负载中R=2Ω，L值极大。当α=30°时，要求：（1）画出单相桥式整流电路，罗淞文画出Ud、Id的波形图；（2）求整流输出平均电压Ud和电流Id；4、某闭环调速系统的速度调节范围为150~1500r/min，要求静差度S=2%，该系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100r/min，那么闭环系统的罗淞文开环放大倍数应有多大？解：系统调速范围：101501500minmaxnnDSnSnDN1maxmin06.302.011002.015001maxrSDSnnN闭环和开环速降的关系：Knnf1闭环系统开环放大倍数：68.31106.31001fnnK六、综合题1、要求两台电动机M1、M2按一定顺序启、停控制电路：（1）电动机M1启动一段时间后M2才能启动；（2）M2停止后M1才能停止；（3）两台电动罗淞文机同时停止；试设计此控制线路。答：2、ORB:支路并联指令答：ANB:电路块串联指令（P156）