机电传动与控制

1、.机械传动控制考题型客观问题(填补10*3，选择10 * 2)主观问题(简单回答3*5、控制电路分析3*5、电路设计2*10 )一、概念的填补、选择判断、简单回答1生产机械的负荷特性大致可以分为哪种类型？ 把握那个特性曲线的特征。(1)定扭矩型的负载特性：以负载扭矩为常数为特征，根据负载扭矩和运动方向的关系，可以将定扭矩型的负载扭矩分为电阻性定扭矩负载(方向与运动方向相反)和势能性定扭矩负载(方向与运动方向无关，是一定的)。 这种生产机械有升降机机构、升降机的行走机构、带式输送机、金属切削机床等。(2)离心式通风机的负载特性：此类负载按离心力的原理起作用，如离心式风机、泵等负载扭矩TL与n的平

2、方成比例，TL=Cn2，c为常数。 如图2.5所示(3)直线型负载特性：直线型负载的负载扭矩TL与n的增加成比例地增大，也就是说TL=C*n，c是常数。 如图2.6所示。(4)恒功率型负载特性：恒功率型负载的负载扭矩TL与转速n成反比，即TL=K/n，或K=TLnP(P为常数)。 例如车床加工、粗加工时，切削量大，负荷阻力大，低速的精加工时，切削量小，负荷阻力小，高速运转。 在选择这样的加工方式的情况下，在不同的转速下，切削功率不变化。2直流他励电动机直接启动的特征是？ 直流发电机通常用励磁方法进行分类。特征：直流他励电动机直接启动时，会产生大的电枢电流，产生大的冲击扭矩。 给电源和负载带来不

3、良影响。 因此，除非是小功率电动机，否则通常不要直接启动。(1)(2)直流发电机按通常励磁方法分类，可分为其他励磁、并联励磁、串联励磁和复合励磁发电机。其他励磁直流发电机：励磁电路的电流由外部电源供给，与电枢电路没有电连接。并联励磁直流发电机：励磁电路和电枢电路并联，励磁电路两端的电压相等。串联励磁直流发电机：励磁电流与电枢电路串联，励磁电路和电枢电路的电流相等。双励磁直流发电机：主极有两个励磁线圈，一个与电枢线圈并联，另一个与电枢线圈串联。3异步交流电动机直接启动的特征是？ 交流发电机的分类、转速、旋转方向等问题(1)a、定子电流大，Ist=(57)In。 异步电动机在输电网启动的瞬间，由于

4、转子静止，定子旋转磁场以最快的相对速度(即同步转速)切断转子导体，在转子线圈中感应出大的转子电动势和转子电流，引起大的定子电流。b、启动扭矩小，Tst=(0.81.5)TN。 在起动时s=1时，由于转子力因素cos2较低，因此起动扭矩Tst=KtI2stcos2st并不大。(2)交流发电机在原理上分为同步发电机、异步发电机、单相发电机、三相发电机。转速问题n0=60f/pS=n0-n/n0异步电动机在额定负载时，n接近n0，滑动率s小，一般为0.0150.0604一般的直流电机怎么启动？ 启动应该注意的地方直流电机不能直接启动，即启动时必须限制电枢电流。限制直流电机的启动电流一般有两种方法(1

5、)降压启动，启动的瞬间，降低供给电压。 随着转速n增加，反电动势e变大，逐渐提高电力供给电压，最终达到额定电压UN时，电动机达到要求的转速。(2)在电子电路内串联施加电阻启动时，启动电流Ist=UNRa Rst通过施加启动电阻Rst受到限制。 随着电动机转速n的增加，反电动势e变大，进而逐渐切除电阻，直到切除整体为止，电动机达到要求的转速。5一般的交流电动机怎么启动？ 启动应该注意的地方单笼型异步电动机交流电动机的起动电流大(一般是额定电流的57倍左右)，起动转矩小。 大的起动电流(由于起动时间短)虽然不会在电动机本身引起电动机温度显着的胡子(频繁起动除外)，但会引起电网电压的显着降低，因此会

6、影响连接在同一母线上的其他电气设备的正常运转。 交流电动机的启动，必须综合考虑电容器的容量、电动机的启动电流的大小、负载的大小等来选择适当的启动方法。交流电动机常用启动方式：直接启动，星形三角启动，自耦合变压器降压启动，软启动，逆变器启动。1.1、在全压下直接启动。 全压起动是最常用的起动方式，也称为直接起动。 它具有电动机定子线圈直接接通电源、以额定电压启动、启动扭矩大、启动时间短的特点，是最简单、经济、最可靠的启动方式1.2、星三角y-启动。 正常运转的定子线圈是三角接线法的笼形异步电动机中，启动时将定子线圈连接成星形，启动后连接成三角形，就能降低启动电流，减轻对电网的冲击。 这种启动方式

7、被称为星三角减压启动，或者仅称为星三角启动(y启动)。 适用于无负载或轻负载启动的情况。 此外，与其他减压启动器相比，结构最简单，价格也最便宜。 此外，星三角起动方式还具有负荷轻时能用星形接线法运转电动机的优点。 此时，额定扭矩可以与负载匹配，提高电动机的效率，节约消耗电力。1.3、自耦合变压器的降压启动。 所谓自耦合变压器降压起动，是指在电动机起动时利用自耦合变压器降低施加到电动机定子线圈上的起动电压。 马达启动后，使马达脱离自耦合变压器，在全压下正常运转。 使用自耦合变压器启动时，与直接启动相比，启动电压下降很多(额定电压的1/41/7 )，启动扭矩进一步下降，另外，由于不允许自耦合变压器

8、频繁启动，所以被限制广泛使用。1.4、软启动。 软启动器是将电动机软启动、软启动停车、轻负载节能和多个保护功能一体化的电动机控制装置。 软启动器在电源和被控制电动机之间串联连接来启动电动机时，控制其内部晶闸管的导通角，使电动机输入电压从零开始以规定的函数关系逐渐上升，在启动模糊之前，给电动机施加全电压，这就是软启动器。 由于软启动时的电压从零逐渐上升到额定电压，启动中的启动电流无法用过去的过载冲击电流来控制，变得可以控制。 可以根据需要调节启动电流的大小。 电机启动的全过程没有冲击扭矩，可以顺利启动运行。 电动机达到额定转速时，启动过程变得模糊，软启动器自动地用旁路代替完成任务的晶闸管接触，为

9、电动机正常运转提供额定电压，降低晶闸管的热损失，延长软启动器的寿命，提高工作效率，提高电网1.5、变频器启动。 变频器也被称为电机变频调速器. 是静止的频率变换器。 将电力配电网的50Hz一定频率的交流变为可变频率的交流。 把普通的交流异步电动机作为电源使用。 其最大特点是具有髌骨效率的驱动性能和良好的控制特性，使用逆变器也能节省大量电力。双绕组异步电动机的起动方法，a .分阶段切除启动阻力法b .频率变阻器启动法6一般规定电机的施加电压不能超过额定值的百分之几？一般情况下，电动机的施加电压规定不超过或低于额定的10%。7常用的三相异步电动机调速方法、制动方式有哪些，各有什么特点？ 固有的机械

10、特性？ 人？因此，调速有三种方法制动方式如下所示。(1)如果由于反馈制动器什么原因，异步电动机的运转速度高于同步速度，即nn0，S=(n0-n)/n00，则异步电动机成为发电状态。 制动反馈时，电机从轴吸收电力后，部分转换为转子铜消耗，大部分通过气隙进入定子，供给定子铜消耗和铁消耗后，反馈给电网。 如图所示，反馈制动器的机械特性，电动状态的机械特性为从第一象限向第二象限延伸或从第三象限向第四象限延伸。(2)在电动机进行变极调速和变频调速的过程中，在极对数急剧增加，或者供电频率急剧降低，使同步转速n0急剧降低的情况下的反馈制动器运行状态。(1)负载扭矩为比特性能扭矩的起重机机械卸下重物时的反馈制

11、动器运行状态。(2)逆连接制动器电源逆接：通过改变电枢电压u的方向的逆接制动成为电源逆接制动。串联电阻的原因：在防止过大电流的同时，增大制动扭矩。如果正常运转时异步电动机的三相电源的相顺序急剧变化，则电源相反，旋转磁场的方向变化，电动机状态下的机械特性曲线如图所示从第一象限的曲线1变化到第三象限的曲线2笼式电动机必须在定子电路上串联连接电阻绕组式电动机必须在转子电路上串联连接电阻。 此时的人为的机械特性如图4.38的曲线3所示，制动时将动作点从a点转换为d点，沿着特性3减速，n=0(e点)切断电源。反向反向制动器：改变电枢电动势e的方向产生的反向反向制动器成为反向反向反向制动器。现场能量：反向

12、反向制动的势能负载扭矩超过电磁扭矩时。刹车的缺点：电阻消耗的能量大，难以正确停车，要降低重物，如果电阻值的选择不适当，就要保持以前的上升趋势。(3)在切断能量制动电动机定子线圈的电源后，在电动机的定子线圈中流过直流电流，产生静止的磁场，以克服运转惯性停止为目的使用。 能量制动器可与时间继电器组合，当电机速度为零时，立即关闭能量制动器电源。异步电动机能量制动的原理电路图如图所示。8 PLC的分类、特征、构成。(1)plc的分类按输入输出I/O点数分类小型PLC :输入输出总数256中型PLC :输入输出总点数2562048大型PLC :输入输出总点数2048按结构类型：一体型和模块型(积木型)各

13、功能：低速机、中速机、高级机(2)plc的特点1 .可靠性高，抗干扰性高，适合苛刻的工作环境2 .编程简单，容易学习3 .应用灵活方便4 .通用性高5 .具有全面的监视和诊断功能6 .体积小，重量轻，功耗小，安装维护容易，性价比高(3)plc的结构；(1)中央控制单元(cpu )(2)存储器(系统程序存储器、用户程序存储器、变量(数据)存储器)(3)输入输出(I/O )电路(输入电路、输出电路)(4)电源部件(5)编程箱9接触器的功能、特征、用途主要根据哪个参数进行选择？(1)接触器用于开启或关闭带负载主电路或大容量控制电路的自动切换电器。 在电力机车中，被用于频繁地接通或断开正常工作状况的主

14、电路和辅助电路。 是：(a )工作次数频繁，每小时开闭次数达到1501500次(b )接通和断开大电流。 一般情况只能切断正常的额定电流，不能切断短路和故障电流(c ) .可以实现一定距离的控制。(2)额定电压、额定电流、常开主辅助触头的个数、额定操作频率等(a )额定电压.接触器铭牌额定电压是指主接点上的额定电压某负载为380V的三相感应电动机时，请选择380V的交流接触器。(b )额定电流.接触器铭牌额定电流是指主接点的额定电流。辅助触头的额定动作电流是考虑到额定动作电压、额定动作频率、使用种类及电气寿命而规定的辅助触头的电流值，一般在5A以下。(c )额定操作频率.额定操作频率是指每小时

15、的接通次数。 交流接触器最高可达600次/h直流接触器最高可达1200次/h。10小时继电器的作用，热继电器的作用，断路器的作用。(1)时间继电器的作用：时间继电器在电路中发挥延迟接通或断开的作用(2)热继电器的作用：利用电流的热效应动作，在电动机的工作电流过大，或者电动机的机长过载而引起额定值以上的温度上升时，自动切断电动机的电源，起到保护电动机的作用。(3)断路器的作用：短路保护、长期过载保护、电流过大时，过电流脱扣器用开关钩切断主触点的失压保护、电路失压或电压过低时，失压脱扣器脱落，按下锁定解除钩，主触点开放。11中间继电器和接触器的区别是什么？中间继电器的工作原理与交流接触器相同，由固

16、定铁心、可动铁心、弹簧、可动接点、静接点、线圈、连接端子和壳体构成。 线圈通电后，柱塞通过电磁力动作而吸附，柱塞动作而打开常闭触点，关闭常开触点，线圈断开时，柱塞通过弹簧使可动触点复位。主要区别在于接触器的主触头可以通过大电流，而中间继电器的触头只能通过小电流。 因此，只能用于控制电路。一般没有主接点。 因为过载能力很小。 因此，都使用了辅助触头，数量很大。掌握短路保护、过载保护、零压(无电压、欠电压)保护、缺相保护等相关概念。(1)短路保护：为防止点设备(电动机、接触器等)短路，大电流冲击电网，电源设备和保护用电气设备突然流过短路电流，引起电气设备、导线机械上严重破损，用保险丝和自动断路器实

17、现短路保护。(2)长期过载保护：长期过载是指电机以比额定负载稍高(1.151.25IN )的负载长期运行。 由此，电机等电气设备的温度会因发热而上升，超过设备的允许温度，电机等电气设备的绝缘层可能会破损。 因此，必须保护长期的过载，可以用热继电器和自动断路器保护。采用热继电器实现过载保护，电机过载时，由于长时间的发热，热继电器的接点动作，切断控制电路，使电机从电网脱离。当使用自动断路器实现过载保护时，自动断路器进入受保护的线路，长期过电流脱热钩切断线路。(2)零电压(不足电压)保护：为了防止因电源电压的消失或降低而导致机械设备停止，以及在故障消失后，无需手动操作就有可能导致机械或人身事故，因此可以采用零电压(不足电压)保护。(3)缺相保护：缺相保护是正常的三相电源中的某一相被切断。 原来的三相设备降低了输出功率不能正常工作。 引起事故。 因此，重要的设备需要缺相保护装置。线路电源缺相时，会产生反相电流成分，三相电流变得不均衡，或过大，电机会迅速烧损。 为了保障电动机的安全运转，在发生缺相运转时立即停止电动机的运转，避免电动机烧损事故，在一般的电动机上安装了缺相保护装置。简单的答案13以额定负载运行的三相异步电机在一相保险丝的运行中断时，可能会发生什么现象？ 三相异步电动机长期缺相运行的结果如何？(1)运转时，切断一相保