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机电传动控制4

第4章机电传动自动调速系统

机电传动控制

螺栓型晶闸管平板型晶闸管晶闸管模块

承受反压U AK<0时不导通

时导通

B

ⅡⅣⅥ

机电传动控制5套期末试题及答案

TM=TL TMTL TM>TL TM=TL 《机电传动控制》试卷 A 适用专业:机制考试日期: 考试时间:120分钟考试形式:闭卷试卷总分:100分 一、填空(每空 1 分): 1. 直流电动机的调速方法有______ ,和。 2.一台三相异步电动机的额定转速为980r/min,则其极数为,同步转速 为,起动时转差率为,额定转差率为。 3.鼠笼型异步电动机的减压起动方法有、、 和。 4. 通电延时的时间继电器有两种延时动作的触头。即,符号 为;和符号为。 5. 电气控制系统中常设的保护环节有、 和、。 6. F-40M 型 PLC 的内部等效继电器有、、 、和几种。 二、简答题。(每小题5分) 1.交流电器的线圈能否串联使用?为什么? 2.三相鼠笼式电动机在运行中断了一根电源线未及时发现会导致什么后果? 3.简述直流电动机能耗制动的方法。 4.当三相交流异步电动机在额定负载下运行时,由于某种原因,电源电压降 低了30%,问此时通入电动机定子绕组的电流是增大还是减少?为什么? 5. 试说明下图几种情况下,系统的运行状态是加速?减速?还是匀速?(图中 箭头方向为转矩的实际方向)。 T L T T M M n n n n n T L T M T M T L T L T L T M

a b c d e 三、计算题(每题12 分): 1. 一台 U N=220V,I N=136.5A,R a=0.22Ω的他励直流电动机。 1)如直接起动,起动电流I St是多少? 2)若要求起动电流是额定电流的两倍,采用电枢回路串电阻起 动, 应串多大的电阻?采用降低电源电压起动,电压应降至多少? 号 2. 一台交流三相鼠笼式异步电动机,其额定数据为:N 学P =10kW , N N N n =1460r/min,U =380 V,△接法,η =0.868,cos φ =0.88;试求: 1) 额定输入电功率;2)额定电流;3)输出的额定转矩;4)采用Y-△换 接启动时的启动转矩。 名四、设计题: 姓 1. 设计某机床刀架进给电动机的控制线路,应满足如下的工艺要求: 按下启动按钮后,电机正转,带动刀架进给,进给到一定位置时,刀架停止,进行无进刀切削,经一段时间后刀架自动返回,回到原位 又自动停止。试画出主电路和控制线路。(本题15分) 级 2. 试用F—40M型PLC设计一台小于10KW的三相鼠笼式异步电班 动机正反转的控制程序,要求:(本题12分) 业 1)绘出电动机主电路(应有必要的保护)2)绘出PLC的安装接线专 图 3)绘出 PLC 的梯形图4)写出 PLC 的指令程序系院

机电传动控制试题及答案

1、如图所示,判断哪组是正确的。 (a )L M T T > (b) L M T T = (c) L M T T < A :图(a )M T 为正,是拖动转矩,加速状态 B :图(b )M T =L T ,匀速状态 C :图(c )M T 为正,L T 为负,减速状态 2、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 3、三相异步电动机正在运行时,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。 4、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。 5、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 6.恒功率型机械特性为负载转矩与转速成: A 正比; B 反比。 7、有一台三相异步电动机,正常运行时为?接法,在额定电压下启动,其 N st T T 2.1=,若采用?-Y 换接启动,试问当负载转矩N L T T %35=,电动机能否 启动 A :能; B :不能; C :不能确定 8.三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 9.晶体管直流脉宽调速系统比晶闸管直流调速系统动态响应速度: A 高; B 低; C 一样。 10、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性曲线; C :;由(0,no )出发的一簇向上倾斜的直线; D :不确定; 11、下列方法中哪一个不是消除交流伺服电动机“自转”的方法:

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机电传动控制基础复习题 1.机电传动系统的主要组成部分。 机电传动系统山电动机、电气控制电路以及电动机和运动部件和厲联系的传动机构三大部分构成。2.电动机口动控制方式大致可分为哪三种?断续控制、连续控制和数字控制三种。 3.三相异步电动机的定子绕组的连接方式有哪两种?星形联接和三角形连接。 4.三相界步电动机的转速的计算公式? =720(1 - J)= P 5.三相异步电动机的起动电流1st为额定电流IN的4~7倍。 6.请画出三相异步电动机的机械特性曲线,并在图中指出反映电动机工作的特殊运行点。见教材第7贝,图1.9三相界步电动机的固有特性。 7.三相界步电动机起动方法有哪几种?直接起动、降压起动以及绕线型电动机转了串电阻起动。 8.三相异步电动机的制动方法冇哪儿种? 能耗制动,反接制动和回馈制动。9.常用的低压电器由哪儿种? 答:1)执行电器,如电磁铁、接触器。2)检测电器,如按钮开关、行程开关、电流及电压继电器、速度继电器等;3)控制电器,如屮间继电器、时间继电器;4)保护电器,如热继电器、熔断器、低压断路器(自动空气开关)。 10.电气设备图纸有哪三类? 电气控制原理图、电气设备位置图和电气设备接线图。11.电气原理图的绘制原则? 12.常见棊木控制电路的工作原理和工作过程?(正反转控制电路/起动控制电路/制动控制电路)——本题以正反转为例说明答:止反转控制原理:使用两个接触器使通入电动机的三相电源中的任意两相交换。 FUI FU2 动作过程:正转?停止?反转

按下正转按钮SB2,接触器KM1的线圈得电白锁,电动机正转。按下停止按钮SB1,接触器KM1的线圈失电,电动机停转。按下反转按钮SB3,接触器KM2的线圈得电自锁,电动机反转。 13.界步电动机反接制动的原理? 改变异步电动机定了屮三相电源的和序,使定了产生反向旋转磁场作用于转了,从而产生强力制动力矩。 14.界步电动机能耗制动的方法及原理? 能耗制动方法:切断电机主电源后,立即在电动机定子绕组中通入恒定直流。 能耗制动原理:恒定直流产牛恒定磁场,转子切割恒定磁场产住感应电流再与恒定磁场作川产生制动转矩,迅速消耗电动机的转动动能,实现制动。15.双速电动机调速原理?改变极对数P。 16.指出下图中的点动和长动按钮? 17.互锁的概念及实现方法? 互锁实际上是一种联锁关系,但它强调触点之间的互锁关系(即:要求两个动作互和排斥时使用)。最典型的互锁是电动机正、反转Z间的互锁。实现方法是:将己方的常闭触点串入对方的线圈Z前。常见的电气保护环节有哪些?热继电器起什么保护作用? 答:常见的电气保护环节冇:短路保护、过载保护、零压与欠压保护、过流保护。热继电器起过载保护的作用。19.变速时的瞬时电动控制的作用是什么? 保证变速后,齿轮的良好接触。27.无级调速静态技术指标主要有哪两项? 答:主要冇静差率和调速范围两项28?静差度的定义? 电动机在某-?机械特性曲线所示状态下运行吋,额定负载下所产生的转速降落AnN为理想空载转速nO之比,称为静差率,用s表示,即s=AnN/nOo 30.他励总流电动机的调速方法? 答:1)改变电枢电压调速(调压调速)一额定转速nN以下的调速;2)改变主磁通调速(调磁调速)一额

机电传动控制答案

习题与思考题 第二章机电传动系统的动力学基础 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩,静态转矩和动态转矩。 拖动转矩是由电动机产生用来克服负载转矩,以带动生产机械运动的。静态转矩就是由 生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。 从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和静态的工作状态。 TM-TL>0说明系统处于加速,TM-TL<0 说明系统处于减速,TM-TL=0说明系统处于稳态(即 静态)的工作状态。 试列出以下几种情况下(见题图)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) TM TL TL TM N TM=TL TM< TL TM-TL<0说明系统处于减速。 TM-TL<0 说明系统处于减速 T M T L T M T L T M> T L M>L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 T M T L T T L T M= T L T M= T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速 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? 因为许多生产机械要求低转速运行,而电动机一般具有较高的额定转速。这样,电动机与生产机械之间就得装设减速机构,如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆,皮带等减速装置。所以为了列出系统运动方程,必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=ω2 为什么低速轴转矩大,高速轴转矩小? 因为P= Tω,P不变ω越小T越大,ω越大T 越小。 为什么机电传动系统中低速轴的GD2比高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω,T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大,转速越大GD2越小。 如图(a)所示,电动机轴上的转动惯量J M=, 转速n M=900r/min; 中间传动轴的转动惯量J L=16kgm2,转速n L=60 r/min。试求折算到电动机轴上的等效专惯量。 折算到电动机轴上的等效转动惯量:j=Nm/N1=900/300=3,j1=Nm/Nl=15 J=JM+J1/j2+ JL/j12=+2/9+16/225= .如图(b)所示,电动机转速n M=950 r/min,齿轮减速箱的传动比J1= J2=4,卷筒直径D=,滑轮的减速比J3=2,起重负荷力F=100N,电动机的费轮转距GD2M= m2, 齿轮,滑轮和卷筒总的传动效率为。试球体胜速度v和折算到电动机轴上的静态转矩T L以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GD2z.。 ωM=*2n/60= rad/s. 提升重物的轴上的角速度ω=ωM/j1j2j3=4*4*2=s v=ωD/2=2*=s T L=ηC n M=*100**950= GD2Z=δGD M2+ GD L2/j L2 =*+100*322 = 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? 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别,各有什么特点? 反抗转矩的方向与运动方向相反,,方向发生改变时,负载转矩的方向也会随着改变,因而他总是阻碍运动的.位能转矩的作用方向恒定,与运动方向无关,它在某方向阻碍运动,而在相反方向便促使运动。 在题图中,曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性,试判断哪些是系统的稳定平衡点?哪些不是? 交点是系统的稳定平衡点. 交点是系统的平衡点

机电传动控制课后习题答案

第二章机电传动系统的动力学基础 从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和静 态的工作状态。 T M-T L>0说明系统处于加速,T M-T L<0 说明系统处于减速, T M-T L=0说明系统处于稳态(即静态)的工作状态。 试列出以下几种情况下(见题图)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) T M T T M=T L T M< T L T M-T L>0说明系统处于加速。 T M-T L<0 说明系统处于减速 T M T L T M T L T M> T L T M> T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 T M T L T T L

T M= T L T M= T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速 为什么低速轴转矩大,高速轴转矩小? 因为P= Tω,P不变ω越小T越大,ω越大T 越小。 为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω,T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大,转速越大GD2越小。 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? 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 在题图中,曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性,试判断哪些是系统的稳定平衡点?哪些不是? 交点是系统的稳定平衡点. 交点是系统的平衡点 交点是系统的平衡交点不是系统的平衡点

第三章 为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成? 直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗.. 一台直流发电机,其部分铭牌数据如下:P N =180kW, U N =230V,n N =1450r/min, η N =%,试求: ①该发电机的额定电流; ②电流保持为额定值而电压下降为100V时,原动机的输出功率(设此时η= η N ) P N =U N I N 180KW=230*I N I N =782.6A 该发电机的额定电流为782.6A P= I N 100/η N P= 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下:P N =, U N =220V, n N =1500r/min, η N =%, 试求该电机的额定电流和转矩。 P N =U N I N η N 7500W=220V*I N * I N =38.5A T N =n N = 为什么直流电动机直接启动时启动电流很大? 电动机在未启动前n=0,E=0,而R a 很小,所以将电动机直接接入电网并施加额 定电压时,启动电流将很大.I st =U N /R a 直流串励电动机能否空载运行?为什么? 串励电动机决不能空载运行,因为这时电动机转速极高,所产生的离心力足

机电传动控制5套期末试题及答案解析

《机电传动控制》试卷A 适用专业:机制考试日期: 考试时间:120分钟考试形式:闭卷试卷总分:100分 一、填空(每空1分): 1. 直流电动机的调速方法有____ __ ,和。 2.一台三相异步电动机的额定转速为980r/min,则其极数为,同步转速为,起动时转差率为,额定转差率为。 3.鼠笼型异步电动机的减压起动方法有、、和。 4. 通电延时的时间继电器有两种延时动作的触头。即,符号为;和符号为。 5. 电气控制系统中常设的保护环节有、 和、。 6. F-40M型PLC的内部等效继电器有、、 、和几种。 二、简答题。(每小题5分) 1.交流电器的线圈能否串联使用?为什么? 2.三相鼠笼式电动机在运行中断了一根电源线未及时发现会导致什么后果?3.简述直流电动机能耗制动的方法。 4.当三相交流异步电动机在额定负载下运行时,由于某种原因,电源电压降低了30%,问此时通入电动机定子绕组的电流是增大还是减少?为什么?5. 试说明下图几种情况下,系统的运行状态是加速?减速?还是匀速?(图中箭头方向为转矩的实际方向)。 a b c d e 12分): 1. 一台U N=220V,I N=136.5A,R a=0.22Ω的他励直流电动机。 1)如直接起动,起动电流I St是多少? 2)若要求起动电流是额定电流的两倍,采用电枢回路串电阻起动,应串多大的电阻?采用降低电源电压起动,电压应降至多少? 2. 一台交流三相鼠笼式异步电动机,其额定数据为:P N=10kW,n N=1460r/min,U N=380 V,△接法,ηN=0.868,cosφ=0.88;试求:1)额定输入电功率;2)额定电流;3)输出的额定转矩;4)采用Y-△换接启动时的启动转矩。 四、设计题: 1. 设计某机床刀架进给电动机的控制线路,应满足如下的工艺要求: 按下启动按钮后,电机正转,带动刀架进给,进给到一定位置时,刀架停止,进行无进刀切削,经一段时间后刀架自动返回,回到原位又自动停止。试画出主电路和控制线路。(本题15分) 2. 试用F—40M型PLC设计一台小于10KW的三相鼠笼式异步电动机正反转的控制程序,要求:(本题12分) 1)绘出电动机主电路(应有必要的保护)2)绘出PLC的安装接线图 3)绘出PLC的梯形图4)写出PLC的指令程序

机电传动控制习题及复习大纲汇总

对应教材同志学等编《机电传动控制》国防工业出版社2011.8 第2章 机电传动系统的动力学基础 2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩,静态转矩和动态转矩。 拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩,以带动生产机械运动的。 静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。 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:为了使运动方程式的列出简化;负载转矩是静态转矩,可根据静态时功率守恒原则进行 折算;由于转动惯量与运动系统的动能有关,根据动能守恒原则进行折算。 2.5 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? 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 2-6 反抗静态转矩和位能静态转矩有何区别,各有什么特点? 答:反抗静态转矩是因摩擦、非弹性体的压缩、拉伸和扭转等作用所产生的负载转矩;其特 点是:转矩方向与运动方向相反,总是阻碍运动的; 位能静态转矩是由物体的重力和弹性体的压缩、拉伸和扭转等作用所产生的负载转矩;其特点是:转矩方向恒定,与运动方向无关,它在某方向阻碍运动,而在相反方向是促进运动。 2-7 在题2-7图中,曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性,试判断哪些是系统的稳定 平衡点,哪些不是。 答:机电传动系统稳定运行的必要条件:存在平衡点。即电动机的机械特性与生产机械的机 械特性曲线有交点; 充分条件:当转速偏离平衡点时,系统存在一个使其趋于平衡点的转矩差,即可以自动回复到平衡点。 如图(a,b,c,e )所示,当系统转速偏离交点(>n a )时,就存在L M T T >,使系统减速,直到重新回到交点,又达到平衡;当系统转速,使系统加速,直到重新回到交点,又达到平衡。所以交点是系统的稳定平衡点。 图(d )中,当系统转速偏离交点(>n a )时,就存在L M T T <,使系统加速,无法重新回到交点,达到平衡。所以交点不是系统的稳定平衡点。

机电传动控制(第五版)课后习题答案

2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩,静态转矩和动态转矩。 拖动转矩是由电动机产生用来克服负载转矩,以带动生产机械运动的。静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和静态的工作状态。 TM-TL>0说明系统处于加速,TM-TL<0 说明系统处于减速,TM-TL=0说明系统处于稳态(即静态)的工作状态。 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? 因为许多生产机械要求低转速运行,而电动机一般具有较高的额定转速。这样,电动机与生产机械之间就得装设减速机构,如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆,皮带等减速装置。所以为了列出系统运动方程,必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω2 2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2比高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω,T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大,转速越大GD2越小。 2.7 如图2.3(a)所示,电动机轴上的转动惯量J M=2.5kgm2, 转速n M=900r/min; 中间传动 轴的转动惯量J L=16kgm2,转速n L=60 r/min。试求折算到电动机轴上的等效专惯量。 折算到电动机轴上的等效转动惯量:j=Nm/N1=900/300=3,j1=Nm/Nl=15 J=JM+J1/j2+ JL/j12=2.5+2/9+16/225=2.79kgm2 . 2.8如图2.3(b)所示,电动机转速n M=950 r/min,齿轮减速箱的传动比J1= J2=4,卷筒直径D=0.24m,滑轮的减速比J3=2,起重负荷力 F=100N,电动机的费轮转距GD2M=1.05N m2, 齿轮,滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试球体胜速度v和折算到电动机轴上的静态转矩T L以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GD2z.。 ωM=3.14*2n/60=99.43 rad/s. 提升重物的轴上的角速度ω=ωM/j1j2j3=99.43/4*4*2=3.11rad/s v=ωD/2=0.24/2*3.11=0.373m/s T L=9.55FV/ηC n M=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM GD2Z=δGD M2+ GD L2/j L2 =1.25*1.05+100*0.242/322 =1.318NM2 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? 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 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? 反抗转矩的方向与运动方向相反,,方向发生改变时,负载转矩的方向也会随着改变,因而他总是阻碍运动的.位能转矩的作用方向恒定,与运动方向无关,它在某方向阻碍运动,而在相反方向便促使运动。 第三章 3.1为什么直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成? 答:防止电涡流对电能的损耗.. 3.2并励直流发电机正传时可以自励,反转时能否自励? 不能,因为反转起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩与磁场方向相反,这样磁场被消除,所以不能自励.

机电传动控制课后习题答案1

第二章机电传动系统的动力学基础 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和 静态的工作状态。 T M-T L>0说明系统处于加速,T M-T L<0 说明系统处于减速, T M-T L=0说明系统处于稳态(即静态)的工作状态。 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) T M T T M=T L T M< T L T M-T L>0说明系统处于加速。 T M-T L<0 说明系统处于减速 T M T L T M T L T M> T L T M> T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 T M T L T T L

T M= T L T M= T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速2.5为什么低速轴转矩大,高速轴转矩小? 因为P= Tω,P不变ω越小T越大,ω越大T 越小。 2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω,T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大,转速越大GD2越小。 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? 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 2.11 在题2.11图中,曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性,试判断哪些是系统的稳定平衡点?哪些不是? 交点是系统的稳定平衡点. 交点是系统的平衡点 交点是系统的平衡交点不是系统的平衡点

第三章 3.1为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成? 直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗.. 3.5 一台直流发电机,其部分铭牌数据如下:P N=180kW, U N=230V,n =1450r/min,ηN=89.5%,试求: N ①该发电机的额定电流; ②电流保持为额定值而电压下降为100V时,原动机的输出功率(设此时η =ηN) P N=U N I N 180KW=230*I N I N=782.6A 该发电机的额定电流为782.6A P= I N100/ηN P=87.4KW 3.6 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下:P N=7.5KW, U N=220V, n =1500r/min, ηN=88.5%, 试求该电机的额定电流和转矩。 N P N=U N I NηN 7500W=220V*I N*0.885 I N=38.5A T N=9.55P N/n N =47.75Nm 3.11为什么直流电动机直接启动时启动电流很大? 电动机在未启动前n=0,E=0,而R a很小,所以将电动机直接接入电网并施加额定电压时,启动电流将很大.I st=U N/R a 3.14直流串励电动机能否空载运行?为什么? 串励电动机决不能空载运行,因为这时电动机转速极高,所产生的离心力足以

机电传动控制邓星钟第四版课后答案讲解

机电传动控制邓星钟第四版课后答案 第二章机电传动系统的动力学基础 2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩,静态转矩和动态转矩。 拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩,以带动生产机械运动的。静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和静态的工作状态。 T M-T L>0说明系统处于加速,T M-T L<0 说明系统处于减速,T M-T L=0说明系统处于稳态(即静态)的工作状态。 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) T M L T T M=T L T M< T L T M-T L>0说明系统处于加速。 T M-T L<0 说明系统处于减速

T M T L T M T L T M> T L T M> T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 T M T L T T L T M= T L T M= T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速 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? 因为许多生产机械要求低转速运行,而电动机一般具有较高的 额定转速。这样,电动机与生产机械之间就得装设减速机构,如 减速齿轮箱或蜗轮蜗杆,皮带等减速装置。所以为了列出系统运 动方程,必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分 的质量这算到一根轴上。转矩折算前后功率不变的原则是P=T ω, p不变。转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒 MV=0.5Jω2

机电传动 电动机

第一章概述 1.1 机电传动控制的目的与任务 一、机电系统的组成 在现代工业中,为了实现生产过程自动化的要求,机电传动不仅包括拖动生产机械的电动机,而且还包括控制电动机的一整套控制系统,也就是说,现代机电传动是和各种控制元件组成的自动控制系统联系在一起。所以机电系统一般可分为三大部分,如图1所示: 图1.1 机电系统的组成 二、机电传动控制的任务 1.将电能转换为机械能; 2.实现生产机械的启动、停止以及速度的调节; 3.完成各种生产工艺过程的要求; 4.保证生产过程的正常进行。 三、机电传动控制的目的 从现代化生产的要求来说,机电传动控制的目的从广义和狭义两种意义上来讲: 从广义上讲,机电传动控制的目的就是要使生产设备、生产线、车间乃至整个工厂都实现自动化。 从狭义上讲,则专指控制电动机驱动生产机械,实现生产产品数量的增加(生产效率)、质量的提高(加工精度)、生产成本的降低、工人劳动条件的改善以及能量的合理利用等。 随着生产工艺的发展,对机电传动控制系统的要求愈来愈高。 例如: 一些精密机床要求加工精度百分之几毫米,甚至几微米;

重型镗床为保证加工精度和粗糙度,要求在极慢的稳速下进给,即要求系统有很宽的调速范围。 轧钢车间的可逆式轧机及其辅助机械,操作频繁,要求在不到一秒的时间内就得完成从正转到反转的过程,即要求系统能迅速启动、制动和反向。 对于电梯和提升机,则要求启动和制动平稳,并能准确地停止在给定的位置上。 对于冷、热连轧机以及造纸机的各机架或分部,则要求各机架或各分部的转速保持一定的比例关系进行协调运转。 为了提高效率,由数台或十几台设备组成的生产自动线,要求统一控制或管理。 诸如此类的要求,都要靠电动机及其控制系统来实现。 1.2 机电传动控制的发展 机电传动及其控制系统总是随着社会生产的发展而发展的。机电传动控制的发展可从机电传动和控制系统两方面来讨论。 一、机电传动的发展 就机电传动而言,它的发展大体经历了成组拖动、单电机拖动和多电机拖动等三个阶段,如表1所示。 表1.1 电力拖动的几个发展阶段 多电机拖动方式为生产机械的自动化提供了有利条件,所以,现代机电传动基本采用这种拖动方式。

机电传动控制冯清秀邓星钟第五版习题及答案

机电传动控制冯清秀邓星钟第五版习题 及答案 第二章机电传动系统的动力学基础 2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩,静态转矩 和动态转矩的概念。 拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩,以带动 生产机械运动的。静态转矩就是由生产机械产生的 负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态 的和静态的工作状态。 TM-TL>0 说明系统处于加速,TM-TL<0 说明系统处于 减速,TM-TL=0 说明系统处于稳态(即静态)的工作 状态。 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)

TM TM TL TL N TM=TL TM< TL TM-TL>0 说明系统处于加速。TM-TL<0 说明系统处于减速 TM TM TL

TM> TL TM> TL 系统的运动状态是减速 系统的运动状态是加 速 TM TM= TL TM= TL 系统的运动状态是减速 系统的运动状态是匀 速

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? 因为许多生产机械要求低转速运行,而电动机一般具有较高的额定转速。这样,电动机与生产机械之间就得装设减速机构,如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆,皮带等减速装置。所以为了列出系统运动方程,必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这 算到一根轴上。转矩折算前后功率不变的原则是P=T ω, p 不变。转动惯量折算前后动能不变原则是能量 守恒MV=0.5Jω2 2.5 为什么低速轴转矩大,高速轴转矩小? 因为P= Tω,P 不变ω越小T 越大,ω越大T 越小。 2.6 为什么机电传动系统中低速轴的GD2 逼高速轴的GD2 大得多? 因为P=Tω,T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P 不变转速越小GD2 越大,转速越大GD2 越小。 2.7 如图2.3 (a )所示,电动机轴上的转动惯量

机电传动控制课后习题答案

习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础 2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩,静态转矩和动态转矩。 拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩,以带动生产机械运动的。静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和静态的工作状态。 TM-TL>0说明系统处于加速,TM-TL<0 说明系统处于减速,TM-TL=0说明系统处于稳态(即静态)的工作状态。 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) TM-TL>0说明系统处于加速。 TM-TL<0 说明系统处于减速 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速

系统的运动状态是减速 2.7 如图2.3(a )所示,电动机轴上的转动惯量J M =2.5kgm 2, 转速n M =900r/min; 中间传 动轴的转动惯量J L =16kgm 2,转速n L =60 r/min 。试求折算到电动机轴上的等效专惯量。 折算到电动机轴上的等效转动惯量:j=Nm/N1=900/300=3 ,j1=Nm/Nl=15 J=JM+J1/j 2+ JL/j12=2.5+2/9+16/225=2.79kgm 2 . 2.8 如图2.3(b )所示,电动机转速n M =950 r/min ,齿轮减速箱的传动比J 1= J 2=4,卷 筒直径D=0.24m,滑轮的减速比J 3=2,起重负荷力 F=100N,电动机的费轮转距GD 2M =1.05N m 2, 齿轮,滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试球体胜速度v 和折算到电动机轴上的静态转矩T L 以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GD 2z.。 ωM =3.14*2n/60=99.43 rad/s. 提升重物的轴上的角速度ω=ωM /j 1j 2j 3=99.43/4*4*2=3.11rad/s v=ωD/2=0.24/2*3.11=0.373m/s T L =9.55FV/ηC n M =9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM GD 2Z =δGD M 2+ GD L 2/j L 2 =1.25*1.05+100*0.242/322 =1.318NM 2

机电传动控制(全套完整版)

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机电传动控制教案 学院、系:机械电子工程学院机电系 任课教师:任有志 授课专业:机械设计制造及其自动化课程学分: 课程总学时:60学时 课程周学时: 2006年2月20日

机电传动控制教学进程 周次课 次 章节计划学时教学手段教学环境 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 §1.1§1.2§1.3§2.1 §2.3§2.4 §3.1§3.2 §3.3 §3.4§3.5§3.6 §5.1§5.2§5.3§5.4 §5.4§5.5§5.7§5.8 §6.1§6.2§6.3 §6.4 §6.5 §6.7§7.1§7.2 §7.3 §7.4§7.5 §7.6 电动机原理习题讨论课 §8.1 §8.1 §8.2 实验课继电器接触器控 制实验 习题讨论课:§8.3 §8.4 §9.1 §9.2 实验课:可编程序控制器 认识实验 §9.3 §9.3 实验课:可编程序控制器 编程练习 §10.1 §10.2 §10.3§10.5 §10.6 实验课:晶闸管特性及触 发原理 §11.1 §11.2 §11.3 §11.4 §12.1 §13.1 §13.2 §13.3 §13.4 实验课 题讨论课 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 辅导 讲授 讲授 讲授 指导 辅导 讲授 讲授 指导 讲授 指导 讲授 讲授 指导 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 指导 辅导 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室

机电传动控制论文

基于PLC的步进电动机的控制系统及其智能保护 [摘要]本文在步进电动机的基础上,利用可编程控制器PLC的性能特点,设计出PLC可控的步进电动机控制系统,并完成了加减速的设计,最后对控制系统的智能保护进行了理论上讨论,得到电机控制的新方法。 [关键词] 步进电动机 PLC 智能保护控制 [sumary]:This paper, on the basis of stepping motor, uses the programmable controller PLC characteristics, design PLC controlled stepper motor controlling system, and finishes the design of the acceleration and deceleration, finally the control system’s intelligent protection were discussed theoretically, we receive the motor controlling new method. [key word] stepping motor; PLC; intelligent protection; control 1、引言 步进电动机是一种把电脉冲信号变换成角位移以控制转子转动的微特电机。在自动控制装置中作为执行元件。每输入一个脉冲信号,步进电动机前进一步,故又称脉冲电动机。步进电动机多用于数字式计算机的外部设备,以及打印机、绘图机和磁盘等装置。步进电动机的驱动电源由变频脉冲信号源、脉冲分配器及脉冲放大器组成,由此驱动电源向电机绕组提供脉冲电流。 可编程逻辑控制,是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器,是一种以微处理器为核心、用作数字控制的专用计算机。[1]可编程序控制器目前已经广泛应用于各种机械设备和生产过程的自动控制系统中。PLC以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术,编程方法简单易学,功能强大,性价比比较高。同时,PLC是为适应工业环境下的应用而设计的控制装置,采取了一系列硬件和软件抗干扰措施,可靠性高,抗干扰能力强大。PLC采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。 PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。 PLC通过步进电机驱动器对步进电机进行控制,实现对步进电机的正转、反转和速度控制。而要进一步提高系统的控制性能,就需要改变高性能伺服系统中的非线性、参数变化、扰动和噪声等控制问题[2] 2、正文 2.1步进电动机 2.1.1电动机简介 步进电动机和一般电动机一样,分为定子和转子两大部分。定子有硅钢片叠成,装上一定相数的控制绕组,有环形分配器送来的电脉冲对多相定子绕组轮流进行励磁;转子用硅钢片叠成或用软磁材料做成凸极结构,步进电动机的位移量与输入脉冲数严格成比例,其转速与脉冲频率和步距角有关。[1]步进电动机是受其输入信号而动作的,脉冲发生器所产生的电脉冲信号,通过环形分配器按一定的顺序加到电动机的各相绕组上。为使电动机能够输出足够的功率,经环形分配器所产生的信号还需进行功率放大。

机电传动控制(完整版)

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机电传动控制教案 学院、系:机械电子工程学院机电系 任课教师:任有志 授课专业:机械设计制造及其自动化课程学分: 课程总学时:60学时 课程周学时: 2006年2月20日

机电传动控制教学进程 周次课 次 章节计划学时教学手段教学环境 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 §1.1§1.2§1.3§2.1 §2.3§2.4 §3.1§3.2 §3.3 §3.4§3.5§3.6 §5.1§5.2§5.3§5.4 §5.4§5.5§5.7§5.8 §6.1§6.2§6.3 §6.4 §6.5 §6.7§7.1§7.2 §7.3 §7.4§7.5 §7.6 电动机原理习题讨论课 §8.1 §8.1 §8.2 实验课继电器接触器控 制实验 习题讨论课:§8.3 §8.4 §9.1 §9.2 实验课:可编程序控制器 认识实验 §9.3 §9.3 实验课:可编程序控制器 编程练习 §10.1 §10.2 §10.3§10.5 §10.6 实验课:晶闸管特性及触 发原理 §11.1 §11.2 §11.3 §11.4 §12.1 §13.1 §13.2 §13.3 §13.4 实验课 题讨论课 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 辅导 讲授 讲授 讲授 指导 辅导 讲授 讲授 指导 讲授 指导 讲授 讲授 指导 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 讲授 指导 辅导 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 多媒体教室 机电实验室 多媒体教室

常用继电器-接触器控制电路解析

常用继电器-接触器控制电路解析 1.利用速度继电器对三相异步电动机反接制动 原理:SB2按下→KM1有电且自锁→电机全压启动,转速很快达到120r/min,此时速度继电器触点动作,为反接制动做好准备→当SB1按下→KM1失电,同时KM2得电并自锁保持,串接制动电阻R反接制动(将电流消耗到电阻R上)→转速迅速下降,当转速小于100r/min时,速度继电器的触点复位→切断KM2,使其失电,制动过程结束。 2.三相异步电动机Y-?起动 原理:SB1(起动按钮)按下→KM1得电并且自锁,同时时间继电器KT得电(开始计时),KM3得电→KM1,KM3得电,三相异步电动机接成Y型起动→当设定的时间到达后,延时继电器KT的延时断开触点使KM3失电,延时继电器KT的延时接通触点使KM2得电→此时KM1得电,KM2得电,KM3失电→三相异步电动机接成?起动。

3.定子串电阻降压启动 原理:SB1按下→KM2得电,并且自锁,同时时间继电器,KT得电开始计时→KM2得电,定子串接电阻R降压启动→当设定的时间到后,KT的延时接通触点使KM1得电,并且自锁→KM1得电,在主电路中相当于短接了电阻R,三相异步电动机全压运行。 4.自耦变压器降压启动(带指示灯) 原理:SB2按下→KM1得电并且自锁,同时KT得电(开始计时)→KM1有电,在主电路中,自耦变压器抽头降压启动→当设定时间到后,延时继电器常开触点闭合,中间继电器K得电并自锁→使得KM1断电,KM2得电→三相异步电动机全压工作。 控制电路中的变压器使指示灯工作在安全电压下(一般,交流36V)→HL3为上电指示灯(K和KM1均不得电);HL2为降压启动指示灯(K失电,但KM1得电);HL3为全压工作指示灯(KM2得电)。

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