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电力拖动自控系统课程教学(自学)基本要求

电力拖动自控系统课程教学(自学)基本要求
电力拖动自控系统课程教学(自学)基本要求

《电力拖动自控系统》课程教学(自学)基本要求

第一章 闭环控制的直流调速系统

内容摘要:

1.直流电动机调压可获得恒转矩调速。直流电动机调励磁可获得恒功率调速,用不同调速方法的直流调速系统有不同的调速特性。生产机械有不同的负载转矩特性,采用可调速传动装置时需考虑使装置的调速特性与负载的要求相匹配,以获得良好的技术经济效果。

2.供变压调速使用的可控直流电源有:旋转变流机组、静止可控整流器与直流斩波器。采用旋转变流机组的G-M 系统使用最早。采用静止可控整流器的V一M 系统已成为目前直流调速系统的主要形式。直流斩波器也是一种静止变换器,它不同于通过相位控制调压的可调整流器,它是通过主开关元件的通断时间比例来调压的,故而带来一系列优点。

3.V -M 系统的几个特殊问题可归结为:整流电压的相位控制、整流电流的平波与波形的连续、调速机械特性及其分区。对于一般全控整流电路,电流连续时理想空载电压0d U 与触发脉冲相位α的关系为

απ

πcos sin 0m U m

U m d =

一般从保证轻载时电流连续角度选择平波电抗器,对三相整流电路有

mH I U L d min

2693.0= 式中,I dmin 取电动机额定电流的5%-10%,单位是A,U2的单位是V ,L 的单位是mH 。V-M 系统的完整调速机械特性包含整流状态与逆变状态、连续区与断续区。

4.调速范围与转差率是调速系统的两个相互关联的稳态性能指标。闭环控制相对于开环控制来讲,可使系统稳态性能指标得到改善。加转速负反馈和比例调节器的系统,可使稳态速降减小,但总是有静差,不可能使速降为零。在该系统中,被反馈环所包围的加于控制系统前向通道上的各种扰动对转速的影响,都受到反馈控制的抑制。但反馈控制无力克服给定电阻和检测反馈元件的误差。 调速范围、静差率和转速落差之间的关系:

s)

-(1n s n D nom nom ?= 由于开环调速系统的额定速降△n nom 较大,不能满足具有一定静差率的调速范围的要求,此引入转速负反馈组成闭环的反馈控制系统。

闭环调速系统的静特性有下列性质:

(1)闭环系统的静态速降减小为开环系统速降的1/(1+K),其中K 是闭环系统的开环放大系数。

(2)闭环系统的静差率只有开环系统静差率的l/(1+K )。

(3)在同样的最高满载转速和低速静差率的条件下,闭环系统的调速范围可以扩大到开环调速范围的(1+K)倍。

(比例)反馈控制规律:

(1)依靠反馈量和给定量之差进行控制,属于有静差的控制系统。

(2)具有良好的抗扰性能,对于被负反馈环包围的在前向通道上的一切扰动作用都具有抵抗能力,都能减小被调量受扰后产生的偏差;但对于给定作用的变化则是尽快跟随的。一方面抵抗一切扰动作用的影响,一方面尽快跟随给定作用的变化,这就是闭环反馈控制系统的双重特征。

(3)无力克服给定电压和反馈检测元件的误差,因此高精度的反馈控制系统必须有高精度的检测元件和给定稳压电源作为保证。

5.在作闭环调速系统的稳态参数计算时,可根据稳态性能指标、电动机及其它控制部件已知参数来计算反馈检测元件与放大器的参数,这首先需要找出系统的输入-输出关系,然后可以根据描述各环节输入-输出关系和算式来推导,也可以根据结构图通过运算求出。

有两种分析闭环调速系统静特性的方法:

(1)根据各环节的输入输出关系求系统的静特性方程式。

(2)利用结构图运算法,按各输入信号(包括给定信号和扰动信号)分别作用下的输入输出关系叠加得到系统的静特性。 根据闭环调速系统的稳态性能指标和电动机及各控制部件的已知参数,计算并选择所需反馈检测元件和放大器,叫做稳态参数计算。

6.在具有转速负反馈和比例调节器的直流调速系统中,可以用电流截止负反馈来抑制突加给定电压时的电流冲击,以保证系统有较大的比例系数来满足稳态性能指标要求。

7.在具有转速负反馈和PI调节器的直流调节系统中,比例与积分综合控制的结果,使系统响应迅速且无静差。它的动态校正可采用经典的频率法。先推导原始系统的动态数学模型,画出开环对数频率特性,再按要求的动态性能指标选定校正后的典型开环频率特性,然后据此计算PI 调节器的参数。

直流电动机本身是一个带有电动势(或转速)负反馈的闭环系统。在理想空载的情况下,它的传递函数可写成

1

s T s T T 1/C (s)U n(s)m 2l m e d0++= 晶闸管与整流装置放在一起的传递函数为

s T -s ct d0s e K (s)

U (s)U = 当系统的截止频率满足s c 1/3T ≤ω的条件时,可近似看成

1

s T K (s)U (s)U s s ct d0+≈ 因此,具有比例放大器的闭环调速系统可以看作是一个三阶线性系统,系统的开环传递函数为

1)

s T s T 1)(T s (T K W(s)m 2l m s +++=

式中,e s p /C K K K α=

这个系统的稳定条件是 s

l 2s s l m T T T )T (T T K ++<

满足给定稳态精度要求(调速范围和静差率)的闭环调速系统经常不稳定,因此还需动态校正环节。经常使用的校正环节是PI 调节器――串联滞后校正。

校正环节的设计方法很多,而且是很灵活的。伯德图――开环对数幅频和相频特性是在设计中最常用使用的工具,因为它绘制方便,而且可以提供许多有关系统性能的信息,例如:中频段有足够宽的-20db/de c斜率段,表示稳定性好;截止频率高,表示快速性好;低频特性陡,增益高,表示稳态精度好;高频衰减快,说明抗干扰能力强。

根据原始的带比例放大器闭环系统和期望的校正后系统伯德图可以设计出PI 调节器。PI 调节器的传递函数有以下几种形式:

s

1s K s 1s s 1s K (s)W 11pi 1pi pi ττττττ+=+=+= 8.在带电流正反馈的电压负反馈调速系统中,电流正反馈的作用不同于电压负反馈,它在系统中起补偿控制作用。在全补偿时,调速系统可做到无静差,但系统已处于稳定边缘,故不能指望用这类系统实现无静差调速。

习题

1、 某直流电动机带动一恒转矩负载(即转矩不变),测得始动电压Ud0=4V ,当电枢电压U A =50V 时,其转速n=1500r/m in 。若要求转速n=3000r /min ,试问要加多大的电枢电压?

2、 有一个V—M 调速系统,电机参数为:Pn =10KW,Un =220V ,I n=55A ,n n=1000r/mi n,电枢电阻Ω=1.0a R 。若采用开环控制系统,只考虑电枢电阻引起的转速降。

(1)要使静差率S=0.1,求系统的调速范围D 。

(2)要使调速范围D=2,其允许的静差率S 为多少?

(3)若要求调速范围D=10,静差率S=0.05,则允许的转速降为多少?

3、 当闭环系统的开环放大系数为10时,额定负载下的转速降为15r/min,如果开环放大系数提高为20,系统的转速降为多少?在同样的静差率要求下,调速范围可以扩大多少倍?

4、 某调速系统的调速范围是150-1500r /min,要求s=2%,系统允许的稳态速降是多少?如果开环系统的稳态速降为100r /min,则闭环系统的开环放大系数应有多大?

5、 在转速负反馈单闭环有静差调速系统中,突减负载后又进入稳定运行状态,此时晶闸管整流装置的输出电压Ud较之负载变化前是增加、减少或不变?

6、 有一个V—M 调速系统,电机参数为:P n =2.8kW ,U n=220V ,I n =15.6A ,n n=1500r /min,电枢电阻R a=1.5Ω,电源内阻Rn =1Ω,K s =37。

(1)开环工作时,试计算D=30时s的值。

(2)当D=30、s=10%时,计算系统允许的稳态速降。

(3)如为转速负反馈有静差调速系统,要求D=30、s=10%,在Un*=10V时,使电动机在额定点工作,计算放大器放大系数Kp和转速反馈系数α。

7、对于电动机来说,为什么加负载后,电动机的转速会降低?它的实质是什么?而在加入转速负反馈后,能减小静态转速降落,其原因是什么?

8、对于转速单闭环调速系统来说,改变给定电压能否改变电动机的转速?为什么?如果给定电压不变,调整转速反馈系数能否改变转速?为什么?

9、怎样确定调速系统反馈信号的极性?如果将转速反馈的极性接错会造成什么后果?

10、如果转速闭环调速系统的转速反馈线断了,电动机还能否调速?在电动机运行中,若转速反馈线突然断了,会发生什么现象?

11、在无静差调速系统中,突加负载后进入稳态时转速n和整流装置的输出电压U d是增加、不变还是减少?

12、在采用PI调节器的单环调速系统中,调节对象包含有积分环节,突加给定电压后PI调节器没有饱和,系统到稳态前被调量会出现超调吗?

13、为什么用积分控制的调速系统是无静差的?在转速单闭环调速系统中,当积分调节器的输入偏差为零时,输出电压是多少?取决于哪些因素?

14、转速负反馈调速系统中,为了解决动静态间的矛盾,可以采用PI调节器,为什么?

15、在电压负反馈单闭环有静差调速系统中,当下列参数变化时系统是否有调节作用?为什么?①放大器的放大系数Kp;②供电电网电压;③电枢电阻Ra;④电动机励磁电流;⑤电压反馈系数γ。大作业:

1、设计一个通过电阻加热的温控系统(即一个恒温箱)。电阻通过晶闸管整流电源供电,采用热电耦温度传感器(其输出为电压信号),系统通过温度反馈来保持恒温箱中的温度稳定,温度给定由电位器来给定,调节器采用模拟PI调节器。

设计要求:

(1)画出系统的原理图。

(2)画出系统的电路图和机构图。

(3)画出系统的稳态结构图。

(4)建立系统的数学模型,并画出系统的动态结构图。

(5)分析可能有哪些因素是影响恒温箱温度的扰动量,并指出其中哪些扰动量系统是可以克服的,哪些是不能克服的。

作业要求:查阅资料,深入研究,独立完成,不要抄袭。

2、有一V -M调速系统,电动机参数为P n om =2.5k w、Un om =220V 、I nom =15A 、n nom =1500r/min 、R a=2Ω,整流装置内阻R r ec =1Ω,触发整流环节的放大系数K u =30,要求调速范围D=20,转差率s=10%。试:

(1)计算开环系统的稳态速降和调速要求所允许的稳态速降。

(2)采用转速负反馈组成闭环系统,试画出系统的稳态结构图。

(3)调整该系统,使V U n 20*=时转速n=1000r/m in,此时转速反馈系数应为多少?(可认为

*

n n U U ≈)

(4)计算所需的放大器放大系数。

(5)如果改用电压负反馈,能否达到所提出的调速要求?若放大器的放大系数不变,最大给定电压为30V ,在静差率为s=30%时采用电压负反馈最多能够得到多大的调速范围?

3、如教材中图1-23所示的转速负反馈单闭环系统中,已知数据有

电动机:P nom =2.2k W,U nom =220V ,I n om=12.5A,n nom =1500r/min ,R a=1Ω。

采用三相桥式整流电路,主电路总电阻R=2.9Ω,主电路总电感L=40mH ,Ks =44,GD 2=1.5N?m 2,V 10U *

nm =。

要求调速范围D =15,s=5%。问:该系统能否稳定运行,临界开环放大系数为多少?

第二章 多环控制的直流调速系统

资料汇总

内容摘要:

1.为了同时改善系统的稳态与动态性能,提出了转速调节器ASR 与电流调节器A CR 串级联接的双闭环调速系统。根据其电原理图画出稳态结构图,进而得出静特性方程式,据此可计算系统的稳态参数,ASR 和ACR 通常采用PI 调节器,这时稳态参数什算的变量关系有

n U U n n α==*

2.根据双闭环调速系统电原理图,可得到作为其数学模型的动态结构图。仔细分析起动过程,可总结出该系统的控制特点:利用ASR 的饱和非线性实现了”准时间最优”控制,同时带来了转速

超调。

由转速、电流双闭环调速系统的电路原理图可以绘出它的动态结构图,即数学模型,其中转速调节器ASR 和电流调节器ACR 都常用PI 调节器。

双闭环调速系统起动过程的电流和转速波形是接近理想快速起动过程波形的。按照转速调节器在起动过程中的饱和与不饱和状况,可将起动过程分为三个阶段,即电流上升阶段;恒流升速阶段;转速调节阶段。从起动时间上看,第Ⅱ段恒流升速是主要的阶段,因此双闭环系统基本上实现了在电流受限制下的快速起动,利用了饱和非线性控制方法,达到“准时间最优控制”。带PI 调节器的双闭环调速系统还有一个特点,就是起动过程中转速一定有超调。

由于主电路的不可逆性质,简单的双闭环调速系统不能实现快速回馈制动。

3.双闭环调速系统在跟随和抗扰方面表现出良好的动态性能。两个调节器ASR 和ACR 在其中所起的作用是不同的。在设计串级系统的调节器时,先设计内环的A CR ,然后主设计外环的AS R。

在双闭环调速系统中,转速调节器的作用是对转速的抗扰调节并使之在稳态时无静差,其输出限幅值决定允许的最大电流。电流调节器的作用是电流跟随,过流自动保护和及时抑制电压扰动。

系统设计的顺序是先内环后外环,调节器的结构和参数取决于稳态精度和动态校正的要求。

4.在用工程设计方法设计调节器时,需要先对控制对象传递函数作近似处理,以便选择调节器结构,将闭环系统校正为典型Ⅰ型或典型Ⅱ型系统。在分析典型Ⅰ型或典型Ⅱ型系统的参数与性能指标关系的基础上给出的调节器工程设计方法,优于西门子方法,因为它综合考虑了各项性能指标,使之均在合理范围内。

5.ACR 设计步骤与计算公式如下:

(1)确定时问常数

1)按整流电路型式确定整流装置滞后时间常数T s 。

2)按整流电路型式确定电流滤波时间常数T oi 。

3)按小时间常数近似处理,确定电流环小时间常数T ∑i。

(2)选择ACR 结构

一般按典型Ⅰ型系统设计电流环,A CR选用PI 型,其传递函数为

s

s Ki

s W i i ACR ττ1)(+= (3)选择ACR 的参数 i i T =τ

按%i σ要求查表2-2得K IT∑i ,计算出K I ,得

s

i I i K R K K βτ=

(4)校验近似条件 )(31I ci s

ci K T =<ωω I m ci T T 13

≥ω oi s T T ci 131≤

ω

(5)计算A CR 的电阻电容值 0R K R i i =

i i

i R C τ=

4R T C oi oi =

6.A SR 的设计步骤与计算公式如下:

(1)确定时间常数

1)电流环等效时间常数为2T ∑i 。 2)转速滤波时间常数T on 按所用测速机纹波大小决定,一般取T on =0.01s。

3)转速环小时间常数T ∑n =2T ∑i +Ton。

(2)选择ASR 结构

一般按典型I I型系统设计转速环,ASR 选用PI 型,其传递函数为

s

s K s W n n n ASR ττ1)(+= (3)选择A SR 的参数

∑=i n hT τ,对于一般系统,通常取h=5。

2221

∑+=n

T h h K N

∑+=n

m e n RT h T C h K αβ2)1(

(4)校验近似条件 on

i cn T T ∑≤21

31ω ∑≤

i cn T 51

ω (5)计算ASR 的电阻电容值

0R K R n n =

n

n n R C τ= 04R T C on on =

(6)校核转速超调量 m n nom b n T T n n z C C ∑??-????? ???=*)(2%max λσ

7.在双闭环系统中,转速微分负反馈是为抑制转速超调量而提出的。在转速微分负反馈作用下,由于退饱和时间和退饱和转速均获得了提前,而抑制了转速超调。同时又增添了系统抗扰能力,使负载在扰动下的速降减小,但恢复时间延长。有关计算公式如下:

退饱和时间 dn n dL dm m e t T I I R T n C t τ-+-=∑)

(* 退饱和转速 dn dL dm m

e t I I T C R n n τ)(*--= 微分反馈时间常数 nom

m n dn n z n T T h h ?--++=∑)(*2124λστ 无超调时 ∑=++≥n dn T h h 1

240στ 1)直流双闭环调速系统引入转速微分负反馈后,可使突加给定起动时转速调节器提前退饱和,从而有效地抑制以至消除转速超调。同时也增强了调速系统的抗扰能力,在负载扰动下的动态

电气自动化设备安装与维修教学计划

电气自动化设备安装与维修专业教学计划 (适用于招收初中毕业生,学制3年) 一、指导思想 1.贯彻落实党和国家关于职业教育的各项方针政策,全面推行素质教育,以培养学生的职业道德、职业能力和综合素质,造就本专业中级技能人才为目标,培养德、智、体、美全面发展的社会主义建设者。 2.坚持以就业为导向、以能力为本位,按照工作领域对职业能力的要求确定专业学习领域,制定专业培养方案。进一步提升校企合作的质量,使专业建设和课程设置符合经济建设和企业生产的现实需要,并能适应未来产业调整、技术升级带来的各种变化,为学生顺利就业及职业生涯发展打下坚实基础。 3.遵循职业教育基本规律和中级技能人才成长规律,努力实现学习活动与职业活动的准确对接,合理打破传统的以学科体系为主的课程模式,积极推进以理论实践一体化、教学内容模块化为核心的教学改革,切实提高人才培养质量和效率,使学生掌握的知识和技能达到国家相关职业资格标准和企业生产岗位的要求。 4.体现以学生为中心的现代教育理念,在教学方法及教学手段运用方面,充分关注学生的兴趣和个人的成长需求,激发学生的自主学习意识。在教学环节组织和设计方面,努力塑造工作岗位的情境和要求,使学生在掌握专业知识和技能的同时,形成良好的职业道德、较强的安全意识以及文明生产习惯,提高他们的就业能力。 二、培养目标 培养与我国社会主义现代化建设要求相适应,德、智、体、美全面发展,有理想、有道德、有文化、有纪律,具有较强的就业能力和实际工作能力的中级技能人才。具体要求如下: 1.思想品德 培养学生热爱中国共产党、热爱社会主义、热爱祖国的思想政治觉悟,树立科学的世界砚和人生观;继承和发扬中华民族的优秀文化传统、伦理道德以及文明习惯,具有爱岗敬业、诚实守信、奉献社会等良好的职业道德品质和较强的法律意识。 2.文化知识 培养学生具有基本的科学文化素养,掌握必需的文化基础知识,形成一定的科学精神和剑新意识;重视培养学生收集和处理信息的能力、语言文字表达能力以及分析和解决问题的能力,为学生今后自主学习、终身学习打下基础。 3.身心健康 使学生具有健康的体魄和良好的心理素质,培养学生坚忍不拔的意志和艰苦奋斗的精神,不断增强克服各种困难、适应社会生活的能力,为职业生涯需要奠定良好的身心基础。4.专业理论 培养学生掌握本专业(工种)所需要的基本理论知识。熟悉本专业(工种)主要电气设备的结构、工作原理;掌握常用电气控制线路的工作原理;熟悉基本检测线路。了解本专业(工种)的新技术、新工艺、新设备、新材料和现代企业管理知识。 5.专业技能 依据维修电工国家职业标准(中级)的要求,培养学生正确使用电工工具、仪器仪表,对电动机、变压器、生产机械等设备的电气线路进行安装、调试与维修;培养学生适应企业实际岗位的需要,掌握并遵守安全生产各项规定,并初步形成文明生产习惯。 三、周数分配 本计划适用招收初中毕业生,学制3年。总周数156周,其中教学ll6周,入学、毕业教育各1周,考试8周,公益劳动和机动6周,假期24周。见附表。

电力拖动控制线路教学大纲

《电力拖动控制线路与技能训练》教学大纲 一、说明 1、课程性质和任务 本课程是电气维修方向传授电力拖动控制线路专业理论知识与操作技能的专业课,它是一门集专业理论与技能训练与一体化课程,旨在培养学生理论联系实际,综合处理电气控制线路各种问题的能力。主要内容包括常用低压电器拆装与维修;电动机的基本控制线路及其安装、调试与维修;常用生产机械的电气控制线路及其安装、调试与维修。 2、课程的任务和要求 本课程的任务是使学生掌握与电力拖动有关的专业理论知识与操作技能,培养学生理论联系实际和分析解决一般技术问题的能力,使学生达到维修电工国家职业标准(中级)的要求。通过本课程的学习,学生应达到下列基本要求: 课程的基本要求是: (1)掌握常用低压电器的功能、结构、基本原理、选用原则及其拆装维修方法。 (2)掌握电动机基本控制线路的构成,工作原理,分析方法及其安装、调试与维修。 (3)掌握常用生产机械电气控制线路的分析方法及其安装、调试与维修。 3、教学中应注意的问题 (1)本课程按照理论、实训一体化教学安排,教学中应加强直观教学,强化基本技能训练、综合技能训练等实践性教学,密切联系生产实际,使理论和实践有机地结合起来,着重培养学生理论联系实际和分析解决实际问题的能力。 (2)教学过程中要本着学生为主体的思想,由具体到抽象讲授知识,采用启发式教学,引导学生逐步掌握知识和技能,激发学生的学习兴趣,充分调动学生的学习主动性。 (3)充分运用实物、教具和多媒体电化教学手段,加强直观教学力

度。 (4)要注重对学习效果的评估,完善各阶段的评估体系和方式。 (5)注重操作规程的标准化和执行情况,要求学生严格按照操作规程完成实训任务。从各个方面强调安全生产,使学生树立以人为本、安全为重的观念。 二、学时分配表

电力拖动基础课后题

第二章电力拖动系统的动力学 选择以下各题的正确答案。 (1) 电动机经过速比j =5的减速器拖动工作机构, 工作机构的实际转矩为20N·m, 飞轮矩为1N·m,不计传动机构损耗, 折算到电动机轴上的工作机构转矩与飞轮矩依次为。 A. 20N·m,5N·m B. 4N·m,1N·m C. 4N·m,·m D. 4N·m,·m E. ·m,·m F. 100N·m,25N·m (2) 恒速运行的电力拖动系统中, 已知电动机电磁转矩为80N·m,忽略空载转矩, 传动机效率为, 速比为10, 未折算前实际负载转矩应为。 A. 8N·m B. 64N·m C. 80N·m D. 640N·m E. 800N·m F. 1000N·m (3) 电力拖动系统中已知电动机转速为1000r/ min, 工作机构转速为100r/ min, 传动效率为, 工作机构未折算的实际转矩为120N·m, 电动机电磁转矩为20N·m, 忽略电动机空载转矩, 该系统肯定运行于。( ) A. 加速过程 B. 恒速 C. 减速过程 答 (1) 选择D。因为转矩折算应根据功率守恒原则。折算到电动机轴上的工作机构转矩等于工作机构实际转矩除以速比,为4N·m;飞轮矩折算应根据动能守恒原则, 折算到电动机轴上的工作机构飞轮矩等于工作机构实际飞轮矩除以速比的平方, 为·m。 (2) 选择D。因为电力拖动系统处于恒速运行, 所以电动机轴上的负载转矩与电磁转矩相平衡,为80N·m, 根据功率守恒原则,实际负载转矩为80N·m××10=640N·m (3) 选择A。因为工作机构折算到电动机轴上的转矩为120N·m /×100(r/ min)/1000(r/ min)=40/3N·m小于电动机电磁转矩,故电力拖动系统处于加速运行过程。 电动机拖动金属切削机床切削金属时, 传动机构的损耗由电动机负担还是由负载负担? 答电动机拖动金属切削机床切削金属时, 传动机构的损耗由电动机负担,传动机构损耗转矩ΔT与切削转矩对电动机来讲是同一方向的, 恒速时, 电动机输出转矩T2 应等于它们二者之和。 起重机提升重物与下放重物时, 传动机构损耗由电动机负担还是由重物负担?提升或下放同一重物时,传动机构损耗的转矩一样大吗?传动机构的效率一样高吗? 答起重机提升重物时, 传动机构损耗转矩ΔT由电动机负担;下放重物时,由于系统各轴转向相反, 性质为摩擦转矩的ΔT方向改变了,而电动机电磁转矩T及重物形成的负载转矩方向都没变,因此ΔT由重物负担。提升或下放同一重物时,可以认为传动机构损耗转矩的大小ΔT是相等的。若把损耗ΔT的作用用效率来表示,提升重物时为η, 下放重物时为η′, 由于提升重物与下放重物时ΔT分别由电动机和负载负担, 因此使η≠η′, 二者之间的关系为η′=2-1/η。 表所列生产机械在电动机拖动下稳定运行时的部分数据,根据表中所给数据, 忽电动机的空载转矩, 计算表内未知数据并填入表中。 如图所示,已知切削力F=2000N,工件的直径d=150mm,电动机转速n=1450r/min,减速箱的三级速比j1 =2,j2 =,j3 =2, 各转轴的飞轮矩为GDa =·m(指电动机轴), GDb =2N·m, GDc =·m, GDd =9N·m, 各级传动效率都是η=, 求: (1) 切削功率;(2) 电动机输出功率;(3) 系统总飞轮矩;(4) 忽略电动机空载转矩时, 电动机电磁转矩;(5) 车床开车但未切削时,若电动机加速度dn/dt=800r/ (min·s),忽略电动机空载转矩但不忽略传动机构的转矩损耗, 求电动机电磁转矩 解 (1) 切削功率。切削负载转矩Tf = F·d/2= 2000×2= 150N·m 负载转速nf =n/j1j2j3=1450/(2××2)= min

维修电工教学计划及大纲

维修电工教学大纲 一、制订的依据 本大纲制订的主要依据是参照维修电工国家职业标准的基本要求,并参照国家劳动和社会保障部关于职业技能培训理论课程的有关要求,结合本地区和在校生的特点制订该大纲。 二、性质与任务 随着社会主义市场经济体制的建立和政府转变行政管理职能的新形势下,《中华人民共和国劳动法》明确规定,国家对规定的职业资格实行职业资格证书制度。把人才培养和合理使用结合起来,在我国实行学历文凭和职业资格并重的证书制度,提高劳动者素质,增强劳动者就业能力,以适应社会经济不断发展的要求。本课程的培训正是为了适应这一需要而设置的。 三、基本要求和内容 维修电工技术的培训对象为在校生及社会人员。 本课程突出针对性、典型性、实用性,注重实践环节,兼顾理论知识,旨在培养应用型的工程技术人员。学员学完该课程后,将在理论与职业技能上得到系统的训练,达到国家职业技能的鉴定要求。 四、教学大纲和课程安排: 培训内容分应知(知识)和应会(技能)两部分,其比例为3 :7 。知识要求包括相关知识、基础知识和专业知识。技能要求包括电工工具、材料与仪表、基本操作技能和安全文明生产。通过培训,提高学员技术素质、职业技能和应聘能力。 初级维修电工的培训内容和考核要求见表1-1、表1-2。 中级维修电工的培训内容和考核要求见表2-1、表2-2。 维修电工职业各级的技能要求依次递进,高级别包括低级别的要求。

表1-1 初级维修电工技术的知识要求

表1-1 初级维修电工技术的知识要求(续)

表1-2 初级维修电工技术的技能要求

表1-2 初级维修电工技术的技能要求(续)

《电力拖动自动控制系统》课程教学大纲概要

《电力拖动自动控制系统》课程教学大纲 课程名称:电力拖动自动控制系统 / The Automatic Control System of Electric Drives 课程代码:020354 学时:48 学分:3 讲课学时: 48 上机/实验学时:0考核方式:考查 先修课程:《电力拖动基础》,《电力电子学》,《自动控制原理》 适用专业:电气工程及其自动化专业 开课院系:电子电气工程学院,电气工程及其自动化系 教材:陈伯时主编. 电力拖动自动控制系统. 第三版. 北京:机械工业出版社. 2004 主要参考书: 刘竞成主编. 交流调速系统. 上海: 上海交通大学出版社.1996 陈坚主编. 交流电机数学模型及调速系统. 北京: 国防工业出版社 1990 一、课程的性质和任务 《电力拖动自动控制系统》是电气工程及其自动化的一门专业课程。本课程主要研究直流电机和交流电机调速时的数学模型,控制规律,交直流拖动自动控制系统中的各种稳态和动态分析及工程计算方法。 二、教学内容和基本要求 通过本课程的教学活动,要求学生综合运用电机学, 电力拖动基础,自动控制原理和电力电子学所学的基础理论, 学习并掌握交直流电机调速时的系统的构成,数学模型,控制规律及交直流拖动自动控制系统中的各种稳态和动态分析及工程计算方法。 具体内容如下: 第一章: 闭环控制直流调速系统 1.可控直流电源和V-M系数的特殊问题 2.稳态与动态分析 3.PI调节器设计 4.无静差直流调速系统的控制规律 5.电压反馈,电流补偿直流调速系统 第二章: 多环控制直流调速系统 1.双闭环直流调速系统的静特性 2.双闭环直流调速系统的动特性 3.调节器的工程设计 4.典型Ⅰ型和典型Ⅱ型系统 5.双闭环直流调速系统设计 第三章: 直流可逆调速系统 1.可逆调速系统的线路 2.可逆调速系统中的环流 3.有环流可逆调速系统 第四章:交流调速系统的基本类型和调压调速 1.交流调速系统的基本类型 2.转速闭环调压调速系统

《电力拖动基础》练习册答案.doc

电力拖动基础复习题答案 L简答题 1、什么是电力拖动? 2、为什么说他励直流电动机具有硬特性?2额定速降较小,直线的斜率 较小 3、画出电力拖动系统的示意图。3 4、电力拖动系统由哪几部分组成? 5、画出反抗性恒转矩负载的特性。 6、画出位能恒转矩负裁的特性,并举例说明。 7、画出通风机负载的负载特性。 8、固有机械特性的条件是什么? 9、要改变一台他励电动机的旋转方向都有哪些措施?改变电枢电流方向或 者励磁电流方向 10、为什么他励直流电动机与串励宜流电动机相比,串励直流电动机牵引电 机使用时更具有优势?10,申励直流电动机具有软特性 11、他励直流电动机电阻起动时,切换电流I 2越大越好吗?11为什么? 不是,L越大起动的级数越多,设备越复杂 12、他励直流电动机电阻起动时,山一条特性曲线转换到另外- ?条曲线 上,在转换的瞬间,转速,电枢电流都发生什么变化?12转速不变, 电枢电流突变 13、为什么实际的电力拖动系统通常是一个多轴系统?把多轴系统折算为单 轴系统时,哪些量需要进行折算?13工作机构需要的转矩和转速不能够和电动机达到一致,所以需要传动机构,转矩和飞轮矩的折算 14、一般要求电动机的机械特性是向下倾斜还是向上翘的?向下

15、为什么申励直流电动机不允许过分轻载运行?15转速大大高于额定转 速 16、他励宜流电动机的调速都有哪几种方式?16调压,电枢PI路串电阻和 削弱磁通 17、他励直流电动机的理想空载转速和负载时的转速降各与哪些因素有关 17?电压,磁通以及电机常数 18、他励宜流电动机制动运行分为哪几种方式? 19、什么是三相异步电动机的固有机械特性? 20、请你说明三相异步电动机能耗制动的工作原理?20 21、三相异步电动机调速都有哪儿种方法? 22、三相绕线转子异步电动机申级调速都有哪些优缺点? 23、三相异步电动机定子调压调速都有哪些有缺点? 24、三相异步电动机的制动都有哪几种方式?24 25、什么是三相异步电动机的回馈(再生)制动? 26、对三相异步电动机起动的要求是什么?26起动电流小,起动转巨大 27、他励直流电动机电枢申电阻的人为机械特性会有什么特点? 28、改变他励宜流电动机电源电压时的人为机械特性有什么特点? 29、削弱改变他励直流电动机磁场时的人为机械特性有什么特? 30、他励直?流电动机起动时,起动电流的确定要考虑哪些因素? 31、什么是三相绕线转子异步电动机转子申接电阻起动?91逐段切除电阻 的转子串电阻的分级起动 32、容量较大的他励直流电动机为何不能采取直接起动的方式进行起 动?32 33、在要求有较大的起动转矩和较小的起动电流的场合,为何采用深 槽式和双笼型双笼异步电动?33

电机与拖动基础知识重点审批稿

电机与拖动基础知识重 点 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】

电机与拖动基础总复习 试题类型 一、填空题(每题1分,共20分) 二、判断题(每题1分,共10分) 三、单项选择题(每题2分,共20分) 四、简答题(两题,共15分) 五、计算题(三题,共35分) 电力拖动系统动力学基础 1.电力拖动系统一般由电动机、生产机械的传动机构、工作机构、控制设备和电源组成,通常又把传动机构和工作机构称为电动机的机械负载。 2.电力拖动运动方程的实用形式为 由电动机的电磁转矩T e 与生产机械的负载转矩T L 的关系: 1)当T e = T L 时, d n /d t = 0,表示电动机以恒定转速旋转或静止不动,电力拖动系统的这种运动状态被称为静态或稳态; 2)若T e >T L 时, d n /d t >0,系统处于加速状态; 3)若T e <T L 时, d n /d t <0,系统处于减速状态。 也就是一旦 d n /d t ≠ 0 ,则转速将发生变化,我们把这种运动状态称为动态或过渡状态。 3.生产机械的负载转矩特性: t n GD T T d d 3752L e = -

直流电机原理 1.直流电动机主要由定子、转子、电刷装置、端盖、轴承、通风冷却系统等部件组成。 定子由机座、主磁极、换向极、电刷装置等组成。转子(又称电枢)由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。 2.直流电机的绕组有五种形式:单叠绕组、单波绕组、复叠绕组、复波绕组和蛙绕组(叠绕和波绕混合绕组)。 3 极距、绕组的节距(第一节距、第二节距、合成节距)的概念和关系。 4 单叠绕组把每个主磁极下的元件串联成一条支路,因此其主要特点是绕组的并联支路对数a 等于极对数n p 。 5 电枢反应:直流电机在主极建立了主磁场,当电枢绕组中通过电流时,产生电枢磁动势,也在气隙中建立起电枢磁场。这时电机的气隙中形成由主极磁场和电枢磁场共同作用的合成磁场。这种由电枢磁场引起主磁场畸变的现象称为电枢反应。 6 直流电机的励磁方式: dn dT dn dT L e

电力拖动试题库带答案

《电力拖动控制线路与技能训练》教学大纲及复习习题库 版本:中国电力出版社 主编:程建龙 定价:29.80元 适用班级:13电大二 代课人:田芳于长超 出题人:田芳于长超 制定时间:2014年 审核人:

电力拖动》教学大纲 第一章异步电动机的基本控制线路及常用低压电器 掌握:低压电器的使用维护、型号命名、选择、安装。掌握手动、点动、连续等常规电路的原理、分析方法。 重难点:低压电器的范围及应用、低压电器的分类、常用低压配电电器及其使用注意事项、常用低压控制电器及其使用注意事项,电路原理分析。 第二章直流、同步电动机基本控制线路及控制线路设计方法了解:直流电动机的结构与原理 重难点:他励直流电动机的基本控制线路 删除:并励直流电动机的基本控制线路、串励直流电动机的基本控制线路第三章常用机械的电气控制线路 了解:常用控制线路电路分析、生产机械电器控制设备的维护及检修方法。重难点:生产机械电器控制设备的原理分析。 第四章电动机的自动调速及其调试与维修概述(删除)

电力拖动试题库 重点部分 绪论 一、填空 1、电源分交流电源和()。 二、名词解释 2、电力拖动 三、简答 3、电力拖动装置一般由哪几部分组成? 4、电力拖动装置中电动机的作用是什么? 5、按电动机的组合数量来分,电力拖动的发展经历了哪几个阶段? 第一章异步电动机的基本控制线路及常用低压电器 第一节三相异步电动机的手动正转控制线路 一、填空 6、低压断路器类型品种很多,常用的有()、框架式、()、漏电保护式。 7、低压熔断器广泛用于低压配电系统和控制系统中,主要用作()保护。 8、低压熔断器在使用时()联在被保护的电路中。 9、负荷开关分为()负荷开关和封闭式负荷开关两种。 10、负荷开关一般在照明电路和功率小于() KW的电动控制线路中。 11、低压断路器又称()。 13、低压控制电器依靠人力操作的控制电器称为 ( ) 。 14、低压控制电器根据信号能自动完成动作的称为 ( ) 。 15、断路器的文字符号是 ( ) 。 17、熔断器文字符号是()。 18、负荷开关分为()负荷开关和封闭式负荷开关两种。 19、开启式负荷开关文字符号是()。 20、封闭式负荷开关文字符号是()。 21、组合开关文字符号是()。

电力拖动控制线路与技能训练一体化教学教案

技工学校 一 体 化 教 案 科目:电力拖动控制线路与技能训练任课教师:

审阅签名:年月日教学内容:

电动机基本控制线路图的绘制及线路安装步骤 一、绘制、识读电气控制线路图的原则 生产机械电器控制线路常用电路图、接线图和布置图来表示。 (一)、电路图:电路图是根据生产机械运动形式对电器控制系统的要求,采用国家统一规定的电器图形符号和文字符号,按照电器设备和电器的工作顺序,详细表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系,而不考虑其实际位置的一种简图。 电路图能充分表达电器设备和电器的用途、作用和工作原理,是电器线路安装、调试和维修的理论依据。 1、绘制、识读电路图的原则: 电路图一般分电源电路、主电路和辅助电路三部分绘制。 (1)、电源电路画成水平线,三相交流电源相序L1、L2、L3自上而下依次画出,中线N和保护接地PE依次画在相线之下。 直流电源的“+”端画在上边,“-”端在下边画出。 电源开关要水平画出。 (2)、主电路是由主熔断器、接触器的触头、热继电器的热元件以及电动机等组成。 主电路通过的电流是电动机的工作电流,其电流较大。 主电路要画在电路图的左侧并垂直电源电路。 (3)、辅助电路是由主令电器的触头、接触器线圈及辅助触头、继电器线圈及触头、指示灯和照明灯等组成。 辅助电路通过的电流较小,一般不超过5A。 画辅助电路时要跨接在两相电源线之间,一般按照控制电路、指示电路和照明电路的顺序依次垂直画在主电路图的右侧,且电路中与下边电源线相连的耗能元件(如接触器和继电器的线圈、指示灯和照明灯等)要画在电路图的下方,而电器的触头要画在耗能元件与上边电源线之间。 为了读图方便,一般按照自左至右、自上而下的排列来表示操作顺序。 2、电路图中,各电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出。 分析原理时,应从触头的常态位置出发。

《电力拖动基础》复习要点

《电力拖动基础》复习要点 题型:填空题、判断题、简答题、分析题、计算题、设计题。 试题中,80%的题目来自课本和PPT 上的例题、习题。 1. 电力拖动系统的动力学基础 20’ 电力拖动系统的定义;典型电力拖动系统;电力拖动系统运动方程式的一般形式和实用形式,各数学符号的物理意义,GD 2和J 的区别与联系;多轴系统等效折算为单轴系统的意义,等效折算的原则;从运动方程式判断系统的工作状态(加速、减速、稳定、静止);负载转矩特性的定义;曲型的负载转矩特性,各负载转矩特性的特点。 例题1和例题2,独立完成,消化吸收相关知识点。 2. 直流电动机的电力拖动 20’ 机械特性的定义;他励直流电动机的电压平衡方程;机械特性方程;固有机械特性与人为机械特性;电力拖动系统的调速方法(机械调速、电气调速、电气—机械调速);直流电机的机械特性方程;直流电机的电气调速方法(电枢回路串电阻调速、降压调速、弱磁调速),各调速方法的特点; 采用电动机惯例的一台他励直流电动机的运行参数与运行状态的关系(分析为什么): (1)0a N U I <,0a a E I <;回馈制动,正转或反转 (2)0a E <,0a a E I >; 电动状态,反转 (3)0T >,0n <,N U U =;倒拉反接制动,反转 (4)0n <,N U U =-,0a I >;回馈制动,反转 (5)0T W <,10P =,0a E <;能耗制动,反转 例题1~例题4,独立完成,消化吸收相关知识点。 3. 闭环控制的直流调速系统 20’ 常用的可控直流电源;PWM 系统的优点;在V-M 系统中,抑制电流脉动的措施;V-M 系统的机械特性方程式;泵升电压产生的原因,泵升电压限制;建立拖动系统动态数学模型的基本步骤; 直流调速方法;直流调速电源;直流调速系统(系统组成、系统分析、静态性能、动态性能、系统设计:调节器的结构和参数设计)。 转速单闭环调速系统有哪些特点;无静差直流调速系统原稳定运行,突增负载后进入新的稳态,此时转速n 、整流装置输出电压C U 较之负载变化关系,分析原因。 例题1~例题5,独立完成,消化吸收相关知识点。

电力拖动控制线路与技能训练教学大纲与知识点

电力拖动控制线路与技能训练教学大纲 一、说明 1.课程的性质和内容 本课程是我校电工电子专业的一门集专业理论与技能训练于一体的课程。主要内容包括常用低压电器及其拆装与维修;电动机的基本控制线路及安装、调试与维修;常用生产机械的控制线路及其安装、调试与维修;变频调速系统。 2.课程的任务和要求 本课程的任务是使学生具掌握与电力拖动有关的专业理论知识与操作技能,培养学生理论联系实际和分析解决一般技术问题的能力,达到国家规定的技能等级标准要求。 本课程的基本要求是:掌握常用低压电器的功能、结构、基本原理、选用原则及其拆装维修方法;掌握电动机基本控制线路的构成、工作原理、分析方法及其安装、调试与维修;掌握常用生产机械电气控制线路的分析方法及其安装、调试与维修;熟悉变频器的分类、基本结构、工作原理及主要功能,掌握通用变频器的选用、安装、调试、维护及常见故障检修。 3.教学中应注意的问题 教学中应注意明确培养目标,突出职业教育的特点,加强直观教学,强化基本技能训练、综合技能训练等实践性教学环节,密切联系生产实际,使理论和实践有机地结合起来,着重培养学生理论联系实际和分析解决实际问题的能力。 本课程总学时为理论224,实训24周。 二、学时分配表

三、课程内容与要求 绪言 教学要求: 1.了解电力拖动的组成、优点和发展概况。 2.明确本课程的性质、内容、任务和要求以及学习中应注意的问题。教学内容: 一、电力拖动。 二、学习目标。 三、注意事项。 教学重点: 1. 了解电力拖动组成及特点。 2. 明确本课程学习目标,并对学生提出具体要求。 第一单元常用低压电器及其安装、检测与维修 教学要求: 1.了解常用低压电器的种类、型号组成形式。 2.熟悉常用低压电器的功能、结构及原理。 3.掌握常用低压电器的选用和拆装维修方法。 4.熟记常用低压电器的图形符号和文字符号。 教学内容:(知识点) 课题一低压电器的分类和常用术语 一、低压电器的分类

电气工程及其自动化专业教学计划培训课件

电气工程及其自动化专业教学计划 一、培养目标 本专业培养德智体全面发展,能够从事与电气工程及自动化有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子计算机技术应用等领域工作的宽口径、复合型工程技术人员。 二、培养要求 1、热爱祖国,拥护中国共产党的领导,具有为国家富强、民族振兴而奋斗的理想、事业心和责任感; 2、具有较扎实的自然科学基础,较好的人文社会科学基础和外语综合能力; 3、掌握本专业领域必需的较宽的技术基础,理论知识,主要包括电路理论,电子技术,控制理论,信息处理,计算机软硬件基础及应用等; 4、较好地掌握电气工程、自动化技术等方面的知识,具有较熟练的计算机应用能力; 5、在本专业领域内具备一定的科学研究,科技开发和组织管理能力,具有较强的工作适应能力。 三、学制:2.5年 四、办学形式:业余 五、学生类别:专科升本科 六、主干课程和学位课程

主干课程:英语、电路原理、数字电子技术、模拟电子技术、电机与拖动、自动控制原理、电力电子技术、工厂电气控制技术、电力系统分析 学位课程:英语、电机与拖动、工厂电气控制技术、电力系统分析 七、主要课程内容介绍 1、电机与拖动:主要介绍电力拖动系统动力学;直流电机原理;他励直流电动机的起动、调速与四象限运行;变压器;交流电机电枢绕组电动势与磁通势;三相异步电动机原理及其起动、四象限运行;同步电动机;交流电机调速;微控电机;电动机的选择等内容。 2、自动控制原理:主要介绍自动控制系统概论、控制系统的数学模型、控制系统的时域分析法、控制系统的频域分析法、自动控制系统的校正、直流调速系统、直流脉宽调速系统、位置随动系统、交流变频调速系统等内容。 3、工厂电气控制技术:介绍传统继电接触控制线路的组成原理、线路分析及控制系统装置的硬件和软件设计和基本方法。 4、电力系统分析:主要介绍电力系统基本知识、电力系统元件的特性和模型、电力系统稳态和暂态运行方式的计算分析方法。 八、电气工程与自动化专业教学进程表

《电力拖动基础》课程教学大纲

《电力拖动基础》课程教学大纲 课程代码:0806631019 课程名称:电力拖动基础 英文名称:Fundamentals of Electric Drive 总学时:48 讲课学时:38 实验学时:10 上机学时:0 课外学时:0 学分:3 适用对象:机械设计制造及其自动化专业(数控加工与维修专业方向) 先修课程:电工技术、电路基础、微机原理及应用、控制工程。 一、课程性质、目的和任务 本课程是数控加工与维修专业的一门专业限选课。本课程的教学目的是使学生在学习相关电路基础课程、微机原理及应用和控制工程的基础上,以电机为主导,以控制为线索,了解机电控制技术的一般知识,掌握其工作原理、特性、应用方法,了解最新控制技术在数控机床中的应用。使学生对数控技术中伺服技术有一个全面、系统的了解和掌握。为学习有关专业课程以及进行工程设计和科研活动打下必要的基础。 二、教学基本要求 要求学生通过本课程的学习,掌握机电传动系统基本的力学计算,熟悉交、直流电机的工作原理和特性,理解交、直流调速系统的组成、工作原理和动静态性能特点。 三、教学内容及要求 1.机电控制概述 (1)了解机电控制技术的目的和任务; (2)了解机电控制技术及系统的发展概况。 2.机电传动系统力学基础 (1)掌握机电传动系统的运行方程式,并学会用它来分析与判别机电传动系统的运行状态; (2)理解在多轴拖动系统中为了列出系统的运动方程式,必须将转矩等进行折算,掌握其折算的基本原则和方法; (3)了解几种典型生产机械的机械特性n=f(TL); (4)掌握机电传动系统稳定运行的条件; (5)理解机电时间常数的物理意义以及缩短过渡过程的方法。 3.直流电机的工作原理及其特性 (1)在了解直流电动机的基本结构的基础上,着重掌握直流电机的基本工作原理,特别应掌握转矩方程式、电势方程式和电压平衡方程式; (2)掌握直流电动机的机械特性,特别是人为机械特性; (3)理解直流电动机启动、调速和制动的各种方法以及各种方法的优缺点和适用场合; (4)理解用机械特性的四个象限来分析直流电动机的运行状态; (5)掌握根据他励直流电动机的铭牌技术数据,确定电动机相关数据。 4.交流电动机的工作原理及其特性 (1)了解三相异步电动机的基本结构,理解旋转磁场的产生; (2)掌握异步电动机的工作原理,机械特性,

电力拖动基础(画题)课后题.

第二章电力拖动系统的动力学 2.1 选择以下各题的正确答案。 (1) 电动机经过速比j =5的减速器拖动工作机构, 工作机构的实际转矩为20N·m, 飞轮矩为1N·m,不计传动机构损耗, 折算到电动机轴上的工作机构转矩与飞轮矩依次为。 A. 20N·m,5N·m B. 4N·m,1N·m C. 4N·m,0.2N·m D. 4N·m,0.04N·m E. 0.8N·m,0.2N·m F. 100N·m,25N·m (2) 恒速运行的电力拖动系统中, 已知电动机电磁转矩为80N·m,忽略空载转矩, 传动机效率为0.8, 速比为10, 未折算前实际负载转矩应为。 A. 8N·m B. 64N·m C. 80N·m D. 640N·m E. 800N·m F. 1000N·m (3) 电力拖动系统中已知电动机转速为1000r/ min, 工作机构转速为100r/ min, 传动效率为0.9, 工作机构未折算的实际转矩为120N·m, 电动机电磁转矩为20N·m, 忽略电动机空载转矩, 该系统肯定运行于。( ) A. 加速过程 B. 恒速 C. 减速过程 答(1) 选择D。因为转矩折算应根据功率守恒原则。折算到电动机轴上的工作机构转矩等于工作机构实际转矩除以速比,为4N·m;飞轮矩折算应根据动能守恒原则, 折算到电动机轴上的工作机构飞轮矩等于工作机构实际飞轮矩除以速比的平方, 为0.04N·m。 (2) 选择D。因为电力拖动系统处于恒速运行, 所以电动机轴上的负载转矩与电磁转矩相平衡,为80N·m, 根据功率守恒原则,实际负载转矩为80N·m×0.8×10=640N·m (3) 选择A。因为工作机构折算到电动机轴上的转矩为120N·m /0.9×100(r/ min)/1000(r/ min)=40/3N·m小于电动机电磁转矩,故电力拖动系统处于加速运行过程。 2.2 电动机拖动金属切削机床切削金属时, 传动机构的损耗由电动机负担还是由负载负担? 答电动机拖动金属切削机床切削金属时, 传动机构的损耗由电动机负担,传动机构损耗转矩ΔT与切削转矩对电动机来讲是同一方向的, 恒速时, 电动机输出转矩T2 应等于它们二者之和。 2.3 起重机提升重物与下放重物时, 传动机构损耗由电动机负担还是由重物负担?提升或下放同一重物时,传动机构损耗的转矩一样大吗?传动机构的效率一样高吗? 答起重机提升重物时, 传动机构损耗转矩ΔT由电动机负担;下放重物时,由于系统各轴转向相反, 性质为摩擦转矩的ΔT方向改变了,而电动机电磁转矩T及重物形成的负载转矩方向都没变,因此ΔT由重物负担。提升或下放同一重物时,可以认为传动机构损耗转矩的大小ΔT是相等的。若把损耗ΔT的作用用效率来表示,提升重物时为η, 下放重物时为η′, 由于提升重物与下放重物时ΔT分别由电动机和负载负担, 因此使η≠η′, 二者之间的关系为η′=2-1/η。 2.5 表2.1所列生产机械在电动机拖动下稳定运行时的部分数据,根据表中所给数据, 忽电动机的空载转矩, 计算表内未知数据并填入表中。

《电机与拖动》教学大纲

《电机与拖动》教学大纲 学分:4.5 总学时:81 理论学时;72 实验学时:9 面向专业:电气工程及其自动化 大纲执笔人:郗忠梅 大纲审定人:李有安 一、说明 1、课程的性质和目的 《电机与拖动》是电气工程及其自动化专业的一门必修的专业基础课。 本课程的主要任务是使学生掌握变压器、交流电机和直流电机的基本知识、基本理论、基本计算方法和一般运行分析问题以及电力拖动系统的运行情况,为后续专业基础课和专业课的学习打好必要的基础。 电机实验是本课程的重要教学环节。通过实验可对变压器和各类电机的工作特性,基本原理和理论计算加以验证,使学生掌握电机基本实验的原理和方法,初步掌握对电机进行一般操作的动手能力和对实验数据的分析能力,并提高实验技能和熟练程度。 2、课程教学的基本要求 理论知识方面:本课程宜安排学生在学完电路、电子等有关基础课程之后的第四学期,内容上注意与以上学科的衔接,课堂教学应力求使学生理解基本概念,掌握基本内容。 实验技能方面:熟练掌握电工仪表的使用方法和各种电机线路的正确接线方法等。 3、课程教学改革 总体设想:在有限的教学时间内尽可能多传授给学生有关电机学方面的理论知识。为了与后继课程的连续性,多增加同步电机的理论知识的讲述学时数。 二、教学大纲内容 (1) 课程理论教学 第一章 绪论 (2学时) 第一节 教材内容与课程性质 第2节 本课程常用的物理概念和定律 本章重点、难点:1、安培环路定律 2、变压器电动势。

建议教学方法:在教学方法上要力求少而精,采用启发式与形象化相结合。 思考题: 1、变压器和电机的磁路常采用什么材料制成,这种材料有哪些主要材料? 2、磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的?它们的大小与哪些因数有关? 第二章 电力拖动系统动力学(2学时) 第一节 电力拖动系统转动方程式 第2节 负载的转矩特性与电力拖动系统稳定运行的条件负载的转矩特性、电力拖动系统稳定运行的条件。 本章重点、难点:电力拖动系统稳定运行条件。 建议教学方法:在教学方法上要力求少而精,采用启发式与形象化相结合。 思考题:1、电力拖动稳定运行的条件 2、电动机的机械特性和负载转矩特性是如何配合的? 第三章 直流电机原理(10学时) 第一节直流电机的用途及基本工作原理 直流电机的用途、直流电机的基本工作原理。 第2节直流电机的主要结构与型号 直流电机的主要结构、电机的铭牌数据、电机的主要系列产品。 第3节直流电机的磁路、空载时的气隙磁密与空载磁化特性直流电机的磁路、空载时气隙磁通密度的分布波形、空载磁化特性和直流电机的励磁方式。 第4节直流电机的电枢绕组 电枢绕组的几个节距和单叠绕组。 第5节电枢电动势与电磁转矩 电枢电动势、电磁转矩和直流电机的电枢反应。 第6节直流发电机 直流发电机稳态运行时的基本方程式、功率关系、他励直流发电机的运行特性、并励直流发电机。 第7节直流电动机运行原理 他励直流电动机稳态运行的基本方程式、功率关系、工作特性。 第8节他励直流电动机的机械特性 机械特性的一般表达式,固有特性,人为特性。 第九节串励和复励直流电动机

电机传动基础知识

(P208)下列有关异步电动机启动控制的描述,哪一项是错误的? (P209)关于电动机的交交变频调速系统的描述,哪一项是错误的? (P210)关于可编程控制器PLC的I/O接口模块,哪一项是错误的? (P215)关于电动机启动方式特点的比较,下列描述哪些是正确的? (P216)关于可编程控制器PLC循环扫描周期的描述,下列哪几项是错误的? (P223)下列有关变频启动的描述,哪一项是错误的? (P223)根据他励直流电动机的机械特性,由负载力矩引起的转速降落符合什么关系?(P223)供笼形异步电动机启动用的普通晶闸管软启动装置,按变流种类归为哪类? (P232)下列交流电机反接制动的描述,哪些是错误的? (P232)在设计整流变压器时,下列考虑的因数哪些是正确的? (P232)下列对电动机变频调速系统的描述中哪几项是错误的? (P264)下列关于绕线异步电动机反接制动的描述,哪项是正确的? (P264)下列有关交流电动机能耗制动的描述,哪些是正确的? (P265)对于交流变频传动异步电动机,额定电压380V------------------ (P284)在交交变频装置的网侧电流中含有大量的谐波分量,对6脉动波,输出三相10HZ 的交交变频器,其网侧电流中含有的谐波分量,下列描述正确的是? (P293)为风机和水泵等机械进行电气传动控制方案选择,下列哪些是错误的? (P300)下列关于直接接于电网的同步电动机的运行性能的表述中,哪些是正确的? (P332)下列交流调速方法中,哪些不属于高效调速? (P343)反接制动是将交流电动机的电源相序反接,产生制动转矩的一种电制动方法,下述哪种情况不宜采用反接制动? (P351)异步电动机调速的电流型和电压型交—直—交变频器各有特点,下述哪些项符合电流型交—直—交变频器的特点? (P370)下列有关液力耦合器调速的描述,哪些项是正确的? (P370)交交变频器(电压型)和交-直-交变频器各有特点,下列哪项符合交交变频的特点?(P397)在交流变频调速装置中,被普遍采用的交交变频器,实际上就是将其直流输出电压按正弦波调制的可逆整流器,因此网侧电流会含有大量的谐波分量,下列关于谐波电流的描述哪项是不正确的? (P397)某电机铭牌上的负载持续率是25%,现拖动的生产机械----------------?

《电力拖动自动控制系统》教学大纲概要

《电力拖动自动控制系统》教学大纲 课程编码:C3601610 课程名称:电力拖动自动控制系统 英文名称:Automatic Control System for Electric Drive 总学时数:120(讲课学时24、实验学时8、自学学时88) 学分:5 开课单位:仪器科学与电气工程学院电气系 授课对象:电气工程及其自动化(函授) 前置课程:模拟电路、数字电路、电机学、计算机控制技术、自动控制理论、计算机硬件技术、电力电子技术 教材:《电力拖动自动控制系统》陈伯时主编、机械工业出版社 1996年 参考书:1、李正熙、白晶主编:《电力拖动自动控制系统》,冶金工业出版社 2000年 2、史国生主编:《交直流调速系统》,化学工业出版社.2002年 一、课程性质与任务 本课程是电气工程及其自动化专业主干课程之一,电力电子与电力传动专业方向课程。通过本课程的学习,应掌握电力拖动自动控制系统的基本知识、掌握交直流电机典型自动控制系统的工作原理及运用。培养学生解决实际问题的能力,为今后从事电气工程及其自动化有关的专业工作打下基础。 二、教学内容、基本要求及学时分配 第一章电力拖动基础(2学时)第一节电力拖动系统的动力学 第二节负载的转矩特性及电力拖动系统稳定运行的条件 第三节电力拖动系统的过渡过程 第四节电力拖动系统的电动机选择 第二章单闭环直流调速系统(3学时)第一节直流调速系统的基本概念 第二节转速负反馈有静差直流调速系统 第三节转速负反馈无静差直流调速系统 第四节其他反馈形式在调速系统中的应用 第三章多环调速系统(3学时)第一节转速、电流双闭环调速系统 第二节转速超调的抑制——转速微分负反馈 第三节单闭环调速系统的设计

电力拖动基础知识

电力拖动基础知识维修电工技师考证复习之三

、电力拖动和电力拖动系统 1. 电力拖动一一用电能来驱动和控制生产机械 拖动——驱动、控制 电力拖动设施由三个部分组成: 1)电动机 2)电动机的控制设备和保护设备 3)电动机与生产机械的传动装置 在电力拖动的运动环节中生产机械对电动机运转的要求: 1)启动. 2)改变运动的速度(调速) 3)改变运动的方向(正反转) 4)制动 电能是现代工业生产的主要能源和动力, 电动机是将电能转换为机械能来拖动生产机械的驱动元件。 电动机与其他原动力(如内燃机、蒸汽机等)相比,电动机的控制方法更为简便并可实现遥控和自动控制。 2. 电力拖动系统一一用电动机拖动生产机械运动的系统 电力拖动系统主要由:电动机 传动机构 控制设备这三个基本环节组成。

电动机与传动机构以及控制设备三者之间的关系如下图所示: 电力拖动系统 由丁开环的电力拖动系统无反馈装置,只有闭环系统中使用反馈装置,上图 中反馈 装置及反馈控制方向用虚线表示。图中点划线框内为电力拖动系统。 二、电力拖动系统的控制方式 1. 继电一一接触器式有触点断续控制 电力拖动的控制方式是由手动控制逐步向自动控制方向发展的。 最初的自动控制是用数量不多的继电器、 接触器及简单的保护元件组成的 继电一 一接触器系统,由丁继电器、接触器均为有触点的控制电器,所以乂称为 有触点控制系统。这种控制具有使用的单一性,即一台(套)控制装置只适用丁 某一固定控制程序的设备,如果控制程序要发生变化,必须重新接线。 而且这种控制的输入、输出信号只有通和断两种状态,所以这种控制是断 续的, 乂称为断续控制。 2. 连续控制 为了使控制系统具有良好的静态特性和动态特性,常采用反馈控制系统。 反馈控制系统由连续控制元件作为反馈装置, 它不仅能反映信号的通、断 状态, 还能反映信号的大小和强弱的变化。 这种由连续控制元件组成的反馈控制系统成为闭环控制系统, 乂称为连续控 控制设备

《电机及拖动基础》课程教学大纲

《电机及拖动基础》课程教学大纲 大纲执笔人:蒋铁铮大纲审核人: 课程编号: 英文名称:Fundamental of Electric Machinery and Drives 学分:4 总学时:64 。其中,讲授56学时,实验8学时,上机0学时,实训0学时。适用专业: 自动化、电气工程 先修课程:大学数学、普通物理、电路、电磁场 一、课程性质与教学目的 《电机及拖动基础》是自动化类各专业的主要专业基础必修课程,既带有基础性又带有专业性。本课程将系统地阐述各类电机的基本理论、分析方法和运行特性,同时要求通过实验掌握基本实验技能。通过本课程的学习,了解直流电机、变压器、异步电机和同步电机的基本结构和工作原理,掌握各种电机内部电磁关系的分析方法,为进一步学习专业课打下坚实基础。 二、基本要求 通过本门课程的学习,要求学生了解直流电机、交流电机和变压器的基本结构和工作原理;熟悉其基本电磁关系,掌握其机电气特性和基本拖动方法,重点掌握异步电动机的基本电磁关系、机电特性及拖动控制方法。 三、重点与难点 重点内容:直流电机、变压器、异步电机、同步电机的基本结构、工作原理、等值电路和运行特性,基本实验技能。 难点内容:直流电机、变压器、异步电机、同步电机的基本电磁关系、交流绕组的基本理论及交流电机的拖动方法 四、教学方法 理论与实验并重,采用课堂讲授与实验教学相结合形式。

五、课程知识单元、知识点及学时分配 见表1。 表1 课程的知识单元、知识点及学时分配

六、实验、上机与实训教学条件及内容 电机实验室,共8学时。实验内容如下: 1.直流他励电动机运行实验(启动、调速),2学时; 实验内容 (1)掌握用实验方法测取直流电动机的工作特性和机械特性 (2 )掌握直流电动机的启动、调速方法 实验要求 必做,2~3人一小组 主要仪器 长沙理工大学直流电机实验台及相关仪表 2.变压器空载、短路实验及负载实验,2学时; 实验内容 (1)通过空载和短路实验,测定三相变压器的变比和参数. (2)通过负载实验,测取三相变压器的运行特性. 实验要求

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