机电传动传动控制考试复习和课后习题概要

1、机电传动控制1. 机电传动定义： （又称电力传动或电力拖动 ）就是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统之总称2. 几种典型机械特性：恒转矩型机械特性 离心式通风机型机械特性 直线型机械特性 恒功率型 机械特性3. 机械特性：力（力矩）与运动参数（包括位移、速度、加速度）之间的关系。 生产机械的机械特性： n=f （T L） 电机的机械特性： n=f （T M）4. 机电传动系统的稳定运行包含两重含义： 系统应能以一定速度匀速运转； 系统受某种外部干扰作用使 运行速度稍有变化时，应保证在干扰消除后系统能恢复到原来的运行速度。5. 稳定运行的充要条件是： 生产机械的机械特性曲线与电动机的机械特性曲

2、线有交点； 在平衡点对应 的转速之上应保证 TM<TL; 在平衡点对应的转速之下应保证 TM>TL 。6. 正确判定稳定平衡点 P14的 2.11题7. 直流电机的基本结构：定子：主磁极、换向极、机座、轴承、电刷 转子：电枢铁心、电枢绕组、轴、换向器8. 直流电机工作原理：发电机：导体在磁场内作切割磁力线运动，导体中便感应出电动势。 （电磁感应） 电势方程式： 电动机：通电导体在磁场中要受到电磁力（矩）的作用。因此只要电枢绕组里有电流（外电源提供或感 应电流），在磁场中就会受到电磁力的作用。转矩方程式：9. 直流发电机和直流电动机电磁转矩的作用不同： 发电机的电磁转矩是阻转矩； 电

3、动机的电磁转矩是驱动转矩。10. 直流发电机和直流电动机的电势作用也不同： 直流发电机的电势是有益的； 直流电动机的电势是反电势，他的方向总是与电源的电压方向相反。11. 励磁方式：是指励磁绕组如何供电，以产生励磁磁场。12. 直流发电机励磁方法的分类：他励：励磁电流由外电源供电，不受电枢端电压或电流的影响并励： 励磁绕组与电枢绕组并联 串励：励磁绕组与电枢绕组串联 复励：一部分并联，一部分串联13. 机械特性硬度： 1）绝对硬特性 b ,如交流同步电动机的机械特性2）硬特性 b >10，如直流他励电动机的机械特性3）软特性 b <10，如直流串励电动机的机械特性14. 他励直流电

4、动机的机械特性： 固有机械特性， 人为机械特性： 1）串接 Rad 时的人为特性。 2）变 U 时 的人为机械特性。 3）变 时的人为机械特性15. 他励直流电动机有哪些方法进行调速？它们的特点是什么？ 他励电动机的调速方法： 改变电枢电路外串接电阻 Rad 特点在一定负载转矩下，串接不同的电阻可以得到不同的转速，机械特性较软，电阻越大则特性就越软， 稳定型越低，载空或轻载时，调速范围不大，实现无级调速困难，在调速电阻上消耗大量电量。改变电动机电枢供电电压特点 当电压连续变化时转速可以平滑无级调速，一般只能自在额定转速以下调节，调速特性与固有特性 相互平行，机械特性硬度不变，调速的稳定度较高，

5、调速范围较大，调速时因电枢电流与电压无关，属于 恒转矩调速，适应于对恒转矩型负载。可以靠调节电枢电压来启动电机，不用其它启动设备， 改变电动机主磁通 特点可以平滑无级调速，但只能弱词调速，即在额定转速以上调节，调速特性较软，且受电动机换向条 件等的限制，调速范围不大，调速时维持电枢电压和电流步变，属恒功率调速。16. 飞车：当 o 时，电动机尚有剩磁，这时转速虽不趋于，但会升到机械强度所不允许的数值，通常 称为“飞车” 。17. 直流他励电动机的启动特性：启动过程中的要求是启动电流不要过大, 不要有过大的转矩。 （启动转矩越大越好，启动电流越小越好。 ）18. 直接启动的不良影响： 1）换向困

6、难， 产生危险火花； 2）过大的电动应力和启动转矩， 易损坏传动部件；3）可能使电网上的保护装置动作，造成事故，或使电网电压下降，影响其他用电器。（直流电动机绝不允许直接启动！ ）19. 直流他励电动机的启动方法：降压启动，在电枢回路串接外加20. 速度调节与速度变化的区别：速度调节：在一定的负载条件下，人为地改变电动机的机械特性，以得 到所需要的稳定转速。速度变化：由于负载的变化而引起的电动机的速度的变化，是在同一条机械特性 曲线上变化。21. 电动机有两种运转状态：电动状态：电动机电磁转矩的方向与转速的方向相同。制动状态：电动机 电磁转矩的方向与转速的方向相反1）稳定制动，转速不变如：恒速

7、下放重物。2）过渡制动，速度变化如：电机降速或停车。2.1 从运动方程式怎样看出系统是加速的、减速的、稳定的和静止的各种工作状态？答：运动方程式： dTM TL JTM TL TddtTd>0 时：系统加速； Td=0 时：系统稳速； Td<0 时，系统减速或反向加速2.3 试列出以下几种情况下（见题 2.3 图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是 匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯 量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？ 答：在多轴拖动系统情况下，为了

8、列出这个系统运动方程，必须先把各传动部分的转矩和转动惯量或直线 运动部分的质量都折算到电动机轴上。由于负载转矩是静态转矩，所以可根据静态时功率守恒原则进行折算。 由于转动惯量和飞轮转矩与运动系统动能有关，所以可根据动能守恒原则进行折算。2.9 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载？ 答：恒转矩型、泵类、直线型、恒功率型。2.10 反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别，各有什么特点？ 答：反抗性恒转矩负载恒与运动方向相反。位能性恒转矩负载作用方向恒定，与运动方向无关。3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩 TL= 常数，当电枢电压或附加电阻改变时，能否改变其稳定运 行状态下

9、电枢电流的大小？为什么？这时拖动系统中哪些量要发生变化？? 答：不能。因为，常数 = TL =T=Kt Ia 。? 但 Ia 并不是始终不变。 因 U=E+Ia( Ra+Rad )，Rad ， Ia ，T ，n ， Ia ， T ， T=Kt Ia = TL = 常数。? 转速 n 与电动机的电动势都发生改变。3.4 一台他励直流电动机在稳定运行时，电枢反电势 E=E1，如负载转矩 TL= 常数，外加电压和电枢电路中 的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳定值后，电枢反电势将如何变化？是大于、小于还是等于E1？答：因为 T Kt Ia TL 常数当 时， Ia由 U=E+IaRa ， EU

10、IaRa，当 Ia 时， E ，所以： E<E13.13 直流他励电动机启动时， 为什么一定要先把励磁电流加上， 若忘了先合励磁绕组的电源开关就把电枢 电源接通， 这时会产生什么现象 (试从 TL=0 和 TL=TN 两种情况加以分析) ？当电动机运行在额定转速下， 若突然将励磁绕组断开，此时又将出现什么情况？答： 当 TL=0 启动时：因为励磁绕组有一定剩磁，使 0；启动时， n0， E0，根据 UN=E+IaRa 知，UN 全加在电阻 Ra 上，产生很大的 Ia (1020)IN ) ，但因为 0，所以 TKt Ia 并不大，因为 TL 0，所以动转矩大于 0，系统会加速启动； 启动

11、后， 虽有 n，使 E 变大点， 但因为 0，所以 E 仍不大， UN 大部分仍要加在电阻 Ra 上，产生很大 Ia 和不大的 T，使系统不断加速；当系统达到 “飞车 ”时，在相当大的 某一 n 稳速运行时， TKtIa=TL 0，所以 Ia 0，此时， E 相当大， UN 几乎和 E 平衡。当 TL=TN 启动时： n0，E0，根据 UN=E+IaRa 知，UN 全加在电阻 Ra 上，产生很大的 Ia( (1020)IN )， 但因为 0，所以 TKtIa 并不大，因为 TL= TN ，所以系统无法启动。当电动机运行在额定转速下， T Kt NIaN = TL TN ，nnN，此时断开励磁，

12、 0，虽然仍有 nnN， 但 E 0，根据 UN=E+IaRa 知，UN 全加在电阻 Ra 上，产生很大的 Ia，但因为 0，所以 TKtIa 并 不大，因为 TL= TN ，所以 T< TL ，系统逐渐减速到停车。3.15 一 台 直 流 他 励 电 动 机 ， 其 额 定 数 据 如 下 ： PN=2.2KW,UN=Uf=110V ,nN=1500r/min, N=0.8,Ra=0.4 , Rf=82.7 。试求：? 额定电枢电流 IaN;? PN=UNIaN N? 额定励磁电流 IfN;? 励磁功率 Pf;? 额定转矩 TN;? 额定电流时的反电势；2200=110×Ia

13、N ×0.8IaN=25AUf= RfIfN IfN=110/82.7=1.33APf= UfIfN=146.3WTN=9.55 PN/ nN=14NmEN=UN-INRa=110-0.4 × 25=100V? 直接启动时的启动电流； Ist=UN/Ra=110/0.4=275A? 如果要是启动电流不超过额定电流的启动电阻 ：2IN= UN/ (Ra+Rst)启动转矩： Ke=(UN-INRa)/nN=0.06672 倍，求启动电阻为多少欧？此时启动转矩又为多少？Rst=1.8 T=Kt Ia =9.55×0.0667×50=31.8Nm3.16 直流电

14、机用电枢电路串电阻的办法启动时，为什么要逐渐切除启动电阻？切除太快，会带来什么后 果？答：见书上图 3.23。如果只一段启动电阻，当启动后，把电阻一下切除，则电流会超过2IN ，冲击大。所以应采用逐级切除电阻办法，切除太快，也会产生电流冲击大，见书上图 3.24 。3.17 转速调节(调速)与固有的速度变化在概念上有什么区别？答：调速：在一定负载条件下，人为地改变电动机的电路参数，以改变电动机的稳定转速。速度变化：由于电动机负载转矩发生变化而引起的电动机转速变化。3.19 直流电动机的电动与制动两种运转状态的根本区别何在？ 答：电动：电动机发出的转矩 T 与转速 n 方向相同；制动： T 与

15、n 相反。3.20 他励直流电动机有哪几种制动方法？它们的机械特性如何？试比较各种制动方法的优缺点。 答：反馈制动：运行在二、四象限，转速大于理想空载转速。用于起重机调速下放重物，电网吸收电能， 运行经济。电源反接制动：制动迅速，能量靠电阻吸收，但容易反向启动。倒拉反接制动：可得较低下降速度，对 TL 大小估计不准，本应下降，也许会上升，特性硬度小，稳定 性差，电阻消耗全部能量。能耗制动：用于迅速准确停车及恒速下放重物，电阻消耗全部能量。3.21 一台直流他励电动机拖动一台卷扬机构， 在电动机拖动重物匀速上升时将电枢电源突然反接， 试利用 机械特性从机电过程上说明：1)从反接开始到系统达到新的

16、稳定平衡状态之间，电动机经历了几种运行状态？最后在什么状态下建立系统新的稳定平衡点？( 2)各种状态下转速变化的机电过程怎样？答：(1)经历反接制动、反向电动、反向回馈制动，最后在反向回馈制动运行状态下建立系统新的稳定平衡点。(2)当电压反向时， n不变， 电压平衡方程式： UEIa(Ra+Rad)，Ia=(-U-E)/(Ra+Rad)<0所以 T 反向，与 n 方向相反，制动； T 与 TL 一起使 n ， E 反向 Ia 反向 T ，最后到 c 点， n=0 ；此时， TL 和 T 使电动机 n 反向，重物下降。处于反向电动状态。因为 n 反向，所以 E 也反向， Ia=(-U E)

17、/(Ra+Rad) ，即反向电流 Ia 反向 T；在 T 和 TL 作用下，反向 n 反向 E ，在某 一时刻， UE0， Ia=0，T0，即达到 d 点。 但此时仍有 TL 反向 n 反向 E UE>0 Ia>0，T> 0，产生制动。当 T<TL 时，还会 反向 n E Ia T ，达到 T TL ，达到 e 点，稳速运行。答：60fn0p60 501500(r /min)5.1 有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为 50Hz ，满载时电动机的转差率为 0.02，求电动机的同 步转速、转子转速和转子电流频率。 I2 s I2因为 n 不变， 2 , 根据5.11

18、 有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下：因为SN n0 nN ，nN (1 SN )n0 (1 0.02) 1500 1470r /minn0f2 SN f1 0.02 50 1(Hz)5.4 当三相异步电动机的负载增加时，为什么定子电流会随转子电流的增加而增加？ 答：当负载增加时，转子电流增加；因为转子相当于变压器的副边，而定子相当于变压器的原边，所以当 转子电流增加时，定子电流也会增加。5.5 三相异步电动机带动一定的负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机的转矩、电流及转速有无变 化？如何变化？答：原来运行在 a 点，当电压减小时，运行在 b 点， s 不变，所以 cos 2 不变因为

19、U E1=4.44Kf1N1 ，所以当 U 时，根据 T=Km I2cos2 知：T ，此后： n T 直到 c 点。c 点和 a 点比，因为 U ，而且 s cos T=Km I2cos2TL常数，知： I2 PN/kWnN/r m·in-1UN/VN×100cosNIst/INTst/TNTmax/TN接法401470380900.96.51.22.0当负载转矩为 250N·m 时，试问在 U=UN 和 U=0.8UN 两种情况下电动机能否启动？ TN=9.55 PN/ nN=9.55 × 40000/1470=260NmTst/TN=1.2Tst=

20、TN ×1.2=312Nm312 Nm>250Nm ， 所以 U=UN 时 电动机能启动。当 U=0.8U 时，由于 TU2， 所以 Tst '=0.8×2 Tst=0.64×312=199 Nm，Tst ' <T所L 以电动机不能启动。欲采用 Y-换接启动 ,当负载转矩为 0.45 TN 和 0.35 TN 两种情况下 , 电动机能否启动？TstY=Tst /3=1.2× TN /3=0.4 TN 当负载转矩为 0.45 TN 时电动机不能启动 当负载转矩为 0.35 TN 时电动机能启动 若采用自耦变压器降压启动，设降压比

21、为0.64，求电源线路中通过的启动电流和电动机的启动转矩。IN= PN/ 3UNN cosN =40000/ ( 1.732× 380× 0.9 ×0.9) =75AIst/IN=6.5Ist=IN ×6.5=487.5A降压比为 0.64 时，电流 Ist ' =K2 Ist=0.64×2 487.5=200A 电动机的启动转矩 T= K2 Tst=0.642 ×312=127.8 Nm 5.15 异步电动机有哪几种调速方法？各种调速方法有何优缺点？ 答：调压调速：可无级调速，但减小U时，T按 U2 减少，所以调速范围不大。

22、转子电路串电阻调速：只适于线绕式。启动电阻可兼作调速电阻，简单、可靠，但属有级调速。随转 速降低，特性变软，低速损耗大，用在重复短期运转的机械，如起重机。变极对数调速：多速电动机，体积大，价贵，有级调速。结构简单，效率高，调速附加设备少。用于 机电联合调速。变频调速：用于一般鼠笼式异步电动机，采用晶闸管变频装置。5.16 什么叫恒功率调速？什么叫恒转矩调速？ 答：在调速过程中，无论速度高低，当电动机电流保持不变时，电磁转矩也不变，这种调速叫恒转矩调速。在调速过程中，无论速度高低，当电动机电流保持不变时，功率也不变，叫恒功率调速。5.17 异步电动机变极调速的可能性和原理是什么？其接线图是怎样的

23、？ 答：使每相定子绕组中一半绕组内的电流改变方向，即可改变极对数，也就改变了转速。接线图如书上图 5.39。5.25 异步电动机有哪几种制动状态？各有何特点？ 答：反馈制动：用于起重机高速下放重物，反馈制动时，动能变为电能回馈给电网，较经济，只能在高 于同步转速下使用。反接制动：电源反接时，制动电流大，定子或转子需串接电阻，制动速度快容易造成反转，准确停车 有一定困难，电能损耗大。当倒拉制动时，用于低速下放重物，机械功率、电功率都消耗在 电阻上。能耗制动：比较常用的准确停车方法，制动效果比反接制动差。5.30 同步电动机的工作原理与异步电动机的有何不同？ 答：定子绕组通三相交流电后，产生旋转磁

24、场，而转子绕组通直流电，产生固定的磁场，极对数和旋转磁 场极对数一样，旋转磁极与转子磁极异性相吸，所以转子转动。而异步电动机的旋转磁场被转子导体切割，转子产生感应电动势和感应电流，电流在磁场中产生电磁力和电磁转矩，由此产生转速。5.31 一般情况下，同步电动机为什么要采用异步启动法？答：定子通三相电后，立即产生 n0，很快，而转子 n=0，有惯性，当 S0吸引 N，N0 吸引 S时，转子有 转动趋势，但还没等转起来， S0 对 S，N0 对 N 又排斥，这样一吸一斥，转子始终转不起来，所以要用异步 启动法。6.2 何谓 “自转”现象？交流伺服电动机是怎样克服这一现象，使其当控制信号消失时，能迅

25、速停止。 答：工作原理同单相异步电动机。 WC 上加 Uc， WF 上加 Uf 时，两相绕组便产生旋转磁场，使转子旋 转。当 WC 上的 Uc 去掉后，转子仍转，叫自转。消除自转的措施：使转子导条有较大电阻，出现 Sm>1，此时，交流伺服电动机当 Uc0时，T 总是制 动性的。这样便消除自转且能迅速停止。1M 启动后， 2M 才能启动； 2M 启动后 3M 才能8.12 时间继电器的四个延时触点符号各代表什么意思？8.16 要求三台电动机 1M、2M 、3M 按一定顺序启动：即8.25 试设计一条自动运输线，有两台电动机， 1M 拖动运输机 2M 拖动卸料。要求： 1M 先启动后，才 允

26、许 2M 启动； 2M 先停止，经一段时间后 1M 才自动停止，且 2M 可以单独停止；两台电动机均有短路、长期过载保护。8.26 如图为机床自动间歇润滑的控制线路图， 其中接触器 KM 为润滑油泵电动机启停用接触器 （主电路未 画出），控制线路可使润滑有规律地间歇工作。试分析此线路的工作原理，并说明开关 S 和按钮 SB 的作用。1. 开关 S 实现自动的间歇润滑，关闭后 KM 得电，电动机工作， 1KT 得电，经过一段时间后，动合触点闭 合，K 得电，同时 KM 失电，电动机停止工作， 2KT 得电一段时间后，动断触点断开， K 的常闭点闭合， 电动机重新工作。2.SB 按钮为人 工的点动

27、控制 .8.27 试设计 1M 和 2M 两台电动机顺序启，停的控制线路。要求：（1）1M 启动后， 2M 立即自动启动；（2）1M 停止后，延时一段时间， 2M 才自动停止；（3）2M 能点动调整工作；（4）两台电动机均有短路，长期过载保护。10.1 晶闸管的导通条件是什么？导通后流过晶闸管的电流决定于什么？晶闸管由导通转变为阻断的条件 是什么？阻断后它所承受的电压大小决定于什么？ 答：导通条件：阳极、控制极同时加控制电压。导通后，电流决定于主电压和负载。 阻断：阳极电压变 0 或变负。 阻断后：承受电压大小决定于主电压。10.5 如题 10.5 图所示，若在 t1 时刻合上开关 S，在 t

28、2 时刻断开 S，试画出负载电阻 R 上的电压波形和晶 闸管上的电压波形。10.8 晶闸管的控制角和导通角是何含义？ 答：控制角：晶闸管元件承受正向电压起始点到触发脉冲的作用点之间的电角度。导通角：晶闸管在一周期内导通的电角度。10. 10 续流二极管有何作用？为什么？若不注意把它的极性接反了会产生什么后果？ 答：当电源电压变负时， V 导通，负载上由电感维持的电流流经二极管。 VS 关断，电源负电压不加于负载 上。作用：可提高大电感负载时的单相半波可控整流电路整流输出平均电压。 极性若接反：造成短路。10.20 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

29、 ,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 和电流平均值 Id 为多少？? Ud=1/2 2U2sin(wt)d(wt)=0.45U2(1+cos )/2? 的变化范围： 0 ，? =0 时， Ud=0.45 × 220(1+1)/2=99V? =时， Ud=0.45× 220(1-1)/2=0V? 所以，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+0.5)/2?=74.25V?输出电压平均值 Ud=74.25V?电流平均值 Id=

30、 Ud/Rl74.25/10=7.425A10.22 试画出单相半波可控整流电路带不同性质负荷时，晶闸管的电流波形与电压波形。10.23 有一电阻型负载，需要直流电压Ud=60V ,电流 Id=30A 供电，若采用单相半波可控整流电路，直接接在 220V 的交流电网上，试计算晶闸管的导通角 ? Ud=0.45U2（1+cos ）/2? 60=0.45×220×（ 1+ cos ） /2? =77.8? + =? = - =102.211.2 什么叫调速范围、静差度？它们之间有什么关系？怎样才能扩大调速范围？ 答：电动机在额定负载下所允许的最高转速和在保证生产机械对转速变化率

31、的要求前提下所能达到的最低 转速之比叫调速范围。电动机由理想空载到额定负载时的转速降与理想空载转速之比叫静差度。 在一个调速系统中，转速降一定时，在不同的静差度下就有不同的调速范围。静差度越大，调速范围也越 大。保证在一定静差度的前提下，扩大系统调速范围的方法是提高电动机机械特性的硬度，以减小转速降。11.3 生产机械对调速系统提出的静态、动态技术的指标有哪些？为什么要提出这些技术指标？? 生产机械对调速系统提出的静态技术指标有：静差度, 调速范围 , 调速的平滑性 .? 动态技术指标：最大超调量 ,过渡过程时间 , 振荡次数 .? 因为机电传动控制系统调速方案的选择,主要是根据生产机械对调速

32、系统提出的调速指标来决定的.11.5 有一直流调速系统，其高速时的理想空载转速 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。? 调速范围 D = nmax/nmin=（n01-nN）/ （n02- nN） =（1480-10）/（157-10）=10? 静差度 S=S2=（n02-nNmin ） / n02=10/157=0.06411.15 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

33、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，它最后消除n，使 n 回升到 n1。13.5 一台五相反应式步进电动机，采用五相十拍运行方式时，步距角为1.5o，若脉冲电源的频率为3000Hz ，试问转速是多少？? n= f× 60/360=1.5 ×3000×60/360=750r/min? 转速是 750r/min3o/1.5o，这是什么13.7 步进电动机的步距角之含义是什么？一台步进电动机可以有两个步距角，例

34、如， 意思？什么是单三拍、单双六拍和双三拍？? 每当输入一个电脉冲时 ,电动机转过的一个固定的角度 ,这个角度称之为步矩角? 一台步进电动机有两个步矩角 , 说明它通电方式不同。 3o 是单拍或双拍时的步矩角； 1.5o 是单双 拍时的步矩角 .? 单三拍 :每次只有一相绕阻通电 ,而每个循环有三次通电? 单双六拍 :第一次通电有一相绕阻通电 , 然后下一次又两相通电 ,这样交替循环运行 ,而每次循环有六 次通电 .? 双三拍 :每次又两相绕阻通电 , 每个循环有六次通电 .第一章第三章）就是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统之总称离心式通风机型机械特性 直线型机械特性 恒功率型机电传动 （

35、又称电力传动或电力拖动 ） 就是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统之总称 晶闸管、晶体管控制： 控制特性好，反应快，寿命 长，可靠性高，维护容易，体积小，重量轻。接触器 继电器控制 : 控制速度慢，控制精度差。1. 机电传动定义： （又称电力传动或电力拖动2. 几种典型机械特性：恒转矩型机械特性 机械特性3. 机械特性：力（力矩）与运动参数（包括位移、速度、加速度）之间的关系。 生产机械的机械特性： n=f （T L） 电机的机械特性： n=f （T M）4. 机电传动系统的稳定运行包含两重含义：系统应能以一定速度匀速运转；系统受某种外部干扰作用 使运行速度稍有变化时，应保证在干扰消除后系统

36、能恢复到原来的运行速度。在平衡点对5. 稳定运行的充要条件是：生产机械的机械特性曲线与电动机的机械特性曲线有交点； 应的转速之上应保证 TM<TL; 在平衡点对应的转速之下应保证 TM>T。L6. 正确判定稳定平衡点 P14的 2.11 题7. 直流电机的基本结构：定子：主磁极、换向极、机座、轴承、电刷 转子：电枢铁心、电枢绕组、轴、换向器电磁感应）8. 直流电机工作原理：发电机：导体在磁场内作切割磁力线运动，导体中便感应出电动势。 电动机：通电导体在磁场中要受到电磁力（矩）的作用。因此只要电枢绕组里有电流（外电源提供或感应电流），在磁场中就会受到电磁力的作用。转矩方程式： T K

37、t Ia 电势方程式： E Ke n9. 直流发电机和直流电动机电磁转矩的作用不同： 发电机的电磁转矩是阻转矩；电动机的电磁转矩是驱动转矩。10. 直流发电机和直流电动机的电势作用也不同：直流发电机的电势是有益的；直流电动机的电势是反 电势，他的方向总是与电源的电压方向相反。11. 励磁方式：是指励磁绕组如何供电，以产生励磁磁场。12. 直流发电机励磁方法的分类：他励：励磁电流由外电源供电，不受电枢端电压或电流的影响并励： 励磁绕组与电枢绕组并联串励：励磁绕组与电枢绕组串联复励：一部分并联，一部分串联13. 机械特性硬度： 1）绝对硬特性 , 如交流同步电动机的机械特性2）硬特性>10，

38、如直流他励电动机的机械特性3）软特性<10，如直流串励电动机的机械特性14. 他励直流电动机的机械特性： 固有机械特性， 人为机械特性： 1）串接 Rad时的人为特性。 2）变 U 时 的人为机械特性。 3）变 时的人为机械特性15. 他励直流电动机有哪些方法进行调速？它们的特点是什么？他励电动机的调速方法： 改变电枢电路外串接电阻 Rad特点在一定负载转矩下，串接不同的电阻可以得到不同的转速，机械特性较软，电阻越大则特性就越软， 稳定型越低，载空或轻载时，调速范围不大，实现无级调速困难，在调速电阻上消耗大量电量。 改变电动机电枢供电电压 U特点 当电压连续变化时转速可以平滑无级调速，一

39、般只能自在额定转速以下调节，调速特性与固有特性相互平行，机械特性硬度不变，调速的稳定度较高，调速范围较大，调速时因电枢电流与电压无关，属 于恒转矩调速，适应于对恒转矩型负载。可以靠调节电枢电压来启动电机，不用其它启动设备， 改变电动机主磁通特点可以平滑无级调速，但只能弱词调速，即在额定转速以上调节，调速特性较软，且受电动机换向条件 等的限制，调速范围不大，调速时维持电枢电压和电流步变，属恒功率调速。16. 飞车：当 o 时，电动机尚有剩磁，这时转速虽不趋于，但会升到机械强度所不允许的数值，通常 称为“飞车” 。17. 直流他励电动机的启动特性： 启动过程中的要求是启动电流不要过大 , 不要有过

40、大的转矩。 （启动转 矩越大越好，启动电流越小越好。 ）18. 直接启动的不良影响： 1）换向困难， 产生危险火花； 2）过大的电动应力和启动转矩， 易损坏传动部件；3）可能使电网上的保护装置动作，造成事故，或使电网电压下降，影响其他用电器。（直流电动机绝不允许直接启动！ ）19. 直流他励电动机的启动方法：降压启动，在电枢回路串接外加20. 速度调节与速度变化的区别：速度调节：在一定的负载条件下，人为地改变电动机的机械特性，以得 到所需要的稳定转速。速度变化：由于负载的变化而引起的电动机的速度的变化，是在同一条机械特性 曲线上变化。21. 电动机有两种运转状态：电动状态：电动机电磁转矩的方向

41、与转速的方向相同。制动状态：电动机 电磁转矩的方向与转速的方向相反 1）稳定制动，转速不变如：恒速下放重物。2）过渡制动，速度变化如：电机降速或停车。机械制动：抱闸。电气制动：反馈制动反接制动能耗制动反馈制动特点： 1、 n > n 0； 2、机械特性硬度不变； 3、回馈电能。1. 电源反接制动：将变为，使变为制动力矩。2. 倒拉反接制动：将 n 变为 n，使变为制动力矩电源反接特点： 1）制动转矩大； 2）耗能； 3）常用于迅速减速、快速停车和经常正反转的场合。如:牛头刨床。倒拉反接特点： 1.可得到不同的下降速度； 2.可以以较小的速度下放重物。 3.对 TL 估计不准，本应下放可能

42、 上升 .特性软，速度波动大； 4.耗能。能耗制动特点： 1）对于反抗性负载，可以迅速停车，不会反向启动。2）对于位能性负载，下放速度较稳定。 3）应用于要求迅速准确停车和重物恒速下放的场合。4）耗能三种制动对比反馈制动 : 节能；下放速度高于理想空载转速。电源反接制动：制动转矩大，可快速制动；易反向启动。倒拉反接制动：可以不同的速度下放，对负载估计不足可使位能负载上升，速度稳定性差。 能耗制动：速度稳定性好，可准确停车，耗能。第五章n060fpR2n0 nmTST >TL，且启动转矩越大越好； 启动电流 IST 越小越好， 三、鼠笼型异步电动机的启动方式：(1) 全压直接启动 (2)

43、降压启动 适用于启动时负载转矩不大的情况，如轻载或空载。 定子串电阻或电抗器降压启动 .Y 降压启动 鼠笼式异步电动机： 启动转矩小， 启动电流大，P13U1I1 cos 1 3UpI pcos 1P2 P1PP1 常用的降压启动方式有： . 自耦变压器降压启动 . 软启动器 不能满足某些生产机械需要高启动转矩P1Sm X20n020 U 2 02X20Tst K R2U 2Tst K R22 X220TmaxTstm , st. 低启TN动电流的要T求N 。Tmax K线绕式异步电动机： 能在转子电路中串电阻，具有较大启动转矩和较小的启动电流，启动特性较好。应用 场合：大功率电机的启动。 实现方法： 逐级切除启动电阻法 . 频敏变阻器启动三种调速方法：变极调速、变频调速、转差率调速合器调速)调压调速、转子串电阻调速、串级调速、电磁转差离第六章交流伺服电动机与普通电动机相比具有如下特点： (1) 调速范围宽