机电传动总复习

机电传动控制复习公式E=U-IR 、E=Ke@n 、T=Kt@Ia(Kt=9.55Ke)一.填空题.（20x1分）1.长期过载保护装置：热继电器。

2.直流电动机作为电枢绕组时将在内部产生：感应电动势。

3.直流电动机的励磁方式有：他励、并励、串励、复励。

4.机电传动系统的负载特性：恒转矩负载特性（分为反抗性恒转矩负载与位能性恒转矩负载）、离心式通风机负载特性、直线型负载特性、恒功率型负载特性。

5.机电传动系统有两种运行状态：静态（稳态）与动态（暂态）。

6.加快机电传动系统过度的方法：减小系统的飞轮转矩（即缩短时间T）、增加动态转矩。

7.直流电机的结构包括：定子（又称磁极，产生主磁场和支撑电机）、转子（又称电枢，产生感应电动势及产生机械转矩以实现能量的转换）。

8.为了加强冷却，电枢铁芯应有：轴向通风孔。

（原因：产生感应电流-涡流，会发热）9.为使直流电动机获得较大转矩，应该增大：电枢电流Ia.10.直流电动机电路电源接通顺序：先加励磁电源，再加电枢电源。

11.直流电动机机械特性一般分为：绝对硬特性（β趋近无穷大）、硬特性（β>10）、软特性（β<10）。

12.人为机械特性：附加电阻\电抗（定子电路或转子串接电阻）、改变电压U （降低电动机）、改变磁通量。

13.直流串励电动机不允许空载的原因是：会发生飞车事故。

14.规定电枢的瞬时电流不得大于额定电流的：2倍。

15.他励直流电动机的（电气）制动分为：反馈制动、反接制动（电源反接与倒拉反接）、能耗制动。

16.定子由：铁芯、绕组、机座组成；转子由：铁芯与绕组组成。

17.异步电动机（转子转速不等于同步转速）按绕组形式的不同分为：绕线异步电动机与笼型异步电动机。

18.三相电动机的定子绕组由：星型(Y)与三角形（△）两种接法。

19.笼型异步电动机启动方法：直接启动、电阻或电抗器降压启动、Y—-△降压启动、自耦变压器降压启动、软启动器。

20.绕线异步电动机启动方法：逐级切除启动电阻法、频敏变阻器启动。

机电传动总复习第一章第二章 继电器接触器基本控制电路继电器接触器基本控制电路的组成（设计题）※ 主电路：由电动机及接触器、继电器等电器元件的主触头等组成。

（电流大）※ 控制电路：由接触器、继电器等的线圈及其辅助触头、按钮等电器元件组成。

（电流小），任务是根据给定指令，按照控制规律和工艺要求，对主电路进行控制。

每种低压电器对应的知识点用途种类组成工作原理图形符号及文字代号¾ 2.1 常用低压电器一、低压电器的概念：AC1200V、DC1500V以下二、分类1.接触器：线圈、主触头、辅助触头（线圈+触点）（动合---常开动断—常闭）2.继电器1)电磁式继电器：控制线路线圈触头2)热继电器：热惯性原理热元件触头3)时间继电器：通电延时和断电延时区别符号4)速度继电器：反接制动3.主令电器1)按钮2)行程开关3)接近开关4.熔断器：短路和过载保护5.刀开关6.自动空气开关：过载、短路及欠压¾ 2.2 电气控制线路图的绘制原则一、电气控制线路图二、继电器接触器控制系统原理图1.主电路2.控制电路¾ 2.3 异步电机的启动控制电路一、直接启动控制电路点动和连续控制（引入自锁，实现连续控制）二、降压启动控制电路1.Y—△降压启动控制2.自耦变压器减压启动3.定子绕组串电阻降压启动改进后线路：减少了电器不必要通电时间¾ 2.4 异步电机的正反转控制电路 ※ 用途：改变运动方向 ※ 工作原理：改变电源相序※ 互锁： 电气+机械（按钮）一、电动机“正---停---反”控制电路（电气互锁）引入电气互锁，但还不适于频繁换向的设备。

二、电动机“正---反---停”控制电路 （电气+机械）¾ 2.5 异步电机的制动控制电路 ※ 用途：快速停止、准确定位※ 工作原理：改变电机定子绕组任意两相相序，产生于定子转动方向相反的转矩 ※ 常用机械制动方法机械制动：电磁报闸电气制动：反接制动、能耗制动（速度及电器） 一、三相笼形异步电动机反接制动控制 K二、三相笼形异步电动机能耗制动控制 ¾ 2.6 其他基本控制电路一、点动和连续控制既能电动又能连续控制（按钮+自锁） 二、多点起停控制启动按钮“并联”、停止按钮“串联” 三、顺序起停控制四、自动循环控制：行程开关 第三章 电气控制线路设计¾ 3.1 电气控制线路设计的一般原则¾ 3.2 电气控制电路线路设计的内容与步骤 ¾ 3.3合理设计¾ 3.4电气控制线路设计实例（龙门刨床横梁升降---夹紧控制线路设计） ※ 点动连续 ※ 正反转 ※ 顺序第四章 W第五章 可编程序控制器（Programmable Logic Controller）---PLC¾ 5.1 可编程程序控制器概述特点：1)可靠性高，抗干扰能力强，适应各种应用环境；2).使用灵活，通用性强；3)功能强大，适应性强；4)编程简单，易于掌握；5)接口简单，维护方便；6)体积小，功耗低。

1.机电传动是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统之总称。

其目的是将————电能转变为机械能。

2.机电传动的发展大致经历了成组拖动、单机拖动、---——————多机拖动三个阶段。

现代机电传动的拖动方式主要是多机拖动。

3.稳态时，电动机发出的转矩大小，仅由电动机所带负载决定。

4.T M与n同向时符号相同，T L与n同向时符号相反。

机电传动系统的运动方程式为Tm-Tl=(GD*D/375)Dn/Dt 。

5.电动机处于电动状态的特征是T M与n 相同，电能转化为机械能。

处于制动状态的特征是T M与n 相反，机械能转化为其他形式的能量。

6.稳定平衡运转状态是指系统能以一定的速度稳定运行，并且系统受到某种外部干扰作用后会离开平衡位置，当干扰消除后系统能恢复到原来的速度运行。

7.直流电机由转子和定子两部分组成，其中定子部分用来产生主磁极。

8.直流电动机中能将外加的直流变成电枢绕组的交流电，并保证每一磁极下电枢导体的电流方9.10.直流电动机按励磁方式可以分为自励、他励并励复励四类。

11.直流他励电动机的电磁转矩公式为T=Kt Φn ，电枢反电动势公式13.14.三种。

其中，适用于准确停车的场合是能耗。

15.直流他励电动机反接制动时，在电枢回路串电阻是为了避免回路电流过大。

16.要使直流电动机反转，应改变励磁电流或改变电枢电流。

17.一台直流他励电动机拖动恒转矩负载，当电枢电压降低时，电枢电流将变大，转速将降低。

18.一台直流他励电动机在稳定运行时，电枢反电动势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，电枢反电动势E比E119.三相异步电动机按转子的形式可分为绕线式式和鼠笼式式两种。

20.三相异步电动机的工作原理是基于定子旋转磁场和转子电流的相互作用。

21.三相异步电动机的旋转磁场同步转速n0= 60f/p，转差率S= ，转速n= 。

22.要使三相异步电动机反转，只需将电动机所接三相交流电任意两相反接。

一、选择题1、电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由轴上的负载转矩和__动态转矩_之和所平衡。

2、机电传动系统稳定工作时中如果T M>T L，电动机旋转方向与T M相同，转速将产生的变化是加速。

3、机电传动系统中如果T M<T L，电动机旋转方向与T M相同，转速将产生的变化是减速。

4、机电传动系统稳定工作时，如果T M=T L，电动机旋转方向与T M相同，转速将产生的变化是匀速。

5、设电动机某一转动方向的转速n为正，则约定电动机转矩T M与n__一致、_的方向为_正向__。

6、_位能转矩__的作用方向恒定，与运动方向无关。

7、起重机吊一个重物升降时，负载的机械特性是_位能型恒转矩__。

8、下面哪个部分是属于直流电动机的定子部分？励磁绕组9、复励直流电机的励磁绕组和电枢绕组是一部分串联其他的并联。

10、直流电动机最常用的启动方式是_降压启动_。

11、_调压调速__的调速方式可以实现对恒转矩型负载的无极调速。

12、直流电动机调速系统，若想采用恒功率调速，则可改变_Φ__。

13、直流电动机调速系统，若想采用恒转矩调速，则可改变__ U __。

14、τm是反映机电传动系统_机械惯性_的物理量。

15、加快机电传动系统的过渡过程，可以减少_ GD2 _。

16、绕线式异步电动机采用转子串电阻启动时，所串电阻愈大，启动转矩__不一定_。

17、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__增加__。

18、一台三相异步电动机运行时转差率为2525的转s，此时通过气隙传递的功率有%.0子铜耗 。

19、绕线式三相异步电动机，转子串电阻起动时 起动转矩增大，起动电流减小20、设计在Hz f 501=电源上运行的三相感应电动机现改为在电压相同频率为Hz 60的电网上，其电动机的 st T 减小，max T 减小 。

21、三相异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机转矩___不变____。

机电传动复习题一、选择题1. 机械传动是通过什么实现物体间的转动和移动？a. 电力b. 空气压缩c. 机械性传动d. 液压传动2. 下列哪个是机械传动中最常见的元件？a. 电机b. 皮带c. 气缸d. 油泵3. 链条传动与带传动相比，具有哪些优点？a. 加速时没有跳动b. 传动效率高c. 不受传动比限制d. 长寿命4. 下列哪些是液压传动的优点？a. 传动效率高b. 频繁的换向操作c. 传递大扭矩d. 高转速5. 以下哪一种属于机械式传动？a. 水压传动b. 电动传动c. 齿轮传动d. 气动传动二、填空题1. 链条传动中的闭式链条由多少个相同形状的链板组成？答：链条传动由无级传动、传动比比较正比，且传递的动力较大等特点。

2. 机械传动中，带传动的传动方式主要有____和____两种。

答：平行轴带传动、交叉轴带传动。

3. 列举一种齿轮传动的优点。

答：传动比稳定、传动效率高、传动精度高。

4. 液压传动中，____通常用于将能量转换为液压能。

答：液压泵。

5. 气动传动中，____常用于将气动能转换为机械能。

答：气缸。

三、判断题1. 带传动是机械传动中最常见的元件之一。

（正确/错误）2. 齿轮传动中，一对啮合齿轮的齿数越多，传动效率越高。

（正确/错误）3. 链条传动比带传动的传递动力更稳定。

（正确/错误）4. 液压传动适用于传送大扭矩的场合。

（正确/错误）5. 气动传动中使用的气体通常为可燃气体。

（正确/错误）四、简答题1. 请简要介绍一下机械传动的作用和分类。

机械传动是通过机械元件的相互作用，实现物体间的转动和移动。

根据传动方式的不同，机械传动可以分为带传动、链条传动、齿轮传动等。

带传动是利用带状弹性元件将动力传递给被传动轴，常见的有平行轴带传动和交叉轴带传动。

链条传动是利用连续的链环与齿条或齿轮相互啮合，将动力传递给被传动轴。

齿轮传动是利用啮合齿轮的齿与齿相互咬合，将动力传递给被传动轴。

2. 请简要介绍一下液压传动的原理和应用范围。

第1章概述1、机电传动控制系统有哪五大基本要素?各具有什么功能?2、什么叫开环控制系统、半闭环控制系统和闭环控制系统？第3章1、直流电机的定义3、直流电机的工作原理4、直流电机是如何转起来的？5、三相异步电机的转动原理6、三相异步电机的三个特征转矩7、伺服电机的定义。

8、交流伺服点的工作原理。

9、交流伺服电机的控制方式。

10、步距角、反应式步进电机的工作原理。

11、什么叫自转现象? 两相伺服电机如何防止自转?12、直流伺服电机的励磁电压下降，对电机的机械特性和调节特性有何影响?13、三相异步电动机启动时，如果电源一相断线，这时电动机能否启动?如绕组一相断线，这时电动机能否启动? Y连接和△连接的情况是否一样? 如果运行中电源或绕组一相断线，则能否继续旋转，有何不良后果?第4章1、传感器的定义及组成。

2、传感器的静态特性参数有哪些？各自定义是什么？3、电阻应变片的工作原理。

4、试述感应同步器的工作原理及分类。

5、旋转变压器带负载时为什么要采取补偿措施?补偿方式有哪几种?第5章1、电器的定义、分类2、常用低压电器的类型、结构及使用3、接触器常见故障分析4、异步电动机的直接启动控制线路：单向全压启动、点动5、异步电动机的减压启动控制线路：定子串电阻减压、星形-三角形减压、自耦变压器减压6、正反转控制线路：电机正反转、自动往复行程7、接触器控制双速电动机的控制线路8、机械制动控制电路9、异步电动机的电气制动：反接制动、能耗制动（单向运行、可逆运行）10、顺序控制设计题1、一运料小车由一台笼式电动机拖动,要求:⑴小车运料到位自动停车;⑵延时一定时间后自动返回;⑶回到原位自动停车。

试画出控制电路2、为两台异步电动机设计一个控制线路，其要求如下：1）两台电动机互不影响地独立操作。

2）能同时控制两台电动机的起动和停止。

3）当一台电动机发生过载时，两台电动机均停止。

并说明工作原理。

3、设计绘制一控制两台交流电动机的电气原理图。

一、选择题：1. 三相异步电动机直接启动改为星形-三角启动？答：降压启动。

就是在启动时，降低加在电动机定子绕组上的电压，以减小启动电流。

2. 三相异步电动机带额定负载运行，电网电压下降，电动机的转矩是增大还是减小或是不变？（不变）3. 三相鼠笼式电机，在运行时，断了一根电源线，请问电动机转速是增大、减小或是不变？（减小）4. 加快机电传动系统过渡过程，可以增大什么？（G D 2）5. 绕线式交流电机，转子串电阻启动，电阻越大，启动转矩？ （不一定）6. 对于直流电机，哪些是恒转矩调速、恒功率调速？答：恒转矩可以采用降低直流母线电压或增大负载转矩的方法。

在直流调速中调节电枢电压属于恒转矩调速。

减弱磁通适合于恒功率调速。

二、填空题：1.直流电机的调速方法：电枢回路串电阻、改变电枢电压、减弱磁通。

2.机床控制电路常用的保护环节：过载保护、短路保护、过电流保护、零电压保护。

3.PLC 的硬件主要组成部分：中央处理器、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、拓展接口电源。

4.交流电机的常用调速方法：调压调速、转子电路串电阻调速、改变极对数调速、变频调速。

5.调速系统的三个静态指标：调速范围、静差率、平滑系数。

三、简答题：1.判别系统稳定运行的条件是什么？(1-10)答：1. 电动机的机械特性曲线和负载的特性曲线有交点。

2.如果电动机的机械特性切线所代表的硬度比负载的机械特性切线所代表的硬度小。

因此，系统稳定运行的充分必要条件为，只有满足上面两个条件的平衡点，才是系统的稳定平衡点，即只有这样的特性配合，系统在受外界干扰后，才具有恢复到原平衡状态的能力而进入稳定运行。

3.对电机启动的要求有哪些？ 答：①启动转矩足够大②在满足启动转矩要求的前提下，启动电流足够小 ③要求启动时加速平滑 ④启动设备简单方便、安全可靠 ⑤启动过程功耗小4.什么叫调速范围？什么叫静差度？两者的关系？答：电机能提供的最大转速与最小转速之比叫做调速范围，静差度指的是电机由空载运行加上额定负载以后所产生的转速降落与空载转速的比值。

题型一、选择题10二、填空题14’（每空1分）三、简答题24’四题四、计算题18’三题五、阅读分析题10’六、设计题24’两题大纲第1章绪论机电传动的定义、目的第2章机电传动系统的动力学基础1、能根据系统运动状态写出运动方程式（带符号）2、系统稳定平衡的充要条件（判断或填空）3、习题3、5、11第3章直流电机的工作原理及特性1、直流电动机的工作原理3、他励电动机的三种调速方法(调压/调磁通/串电阻)4、制动状态的三种形式；卷扬机拖动重物下放时，三种方法各有什么特点？5、习题3、4、10、15第4章交流电动机的工作原理及特性1、三相交流异步电动机的工作原理；两个前提条件。

2、三相异步电机的额定电压、额定电流、额定转矩和额定效率3、三相异步电机的电流和转矩表达式，几种人为特性的变化趋势4、三相异步电动机的启动方法的分类5、三相异步电动机各种调速方法的应用适用的电动机类型7、单相异步电动机的启动过程的特点，如何取得启动转矩8、同步电动机的启动特点；为何不能运行在异步转速下？9、习题4、5、6、7、11第5章控制电动机无刷直流电动机的工作原理第6章继电器－接触器控制1、设计，动作要求较作业或例题稍有改变（点动、延时、正反转、两地控制、行程保护）2、继电器－接触器控制系统中的几种保护环节3、分析电路图的工作情况4、习题6.23，6.25第7章可编程控制器原理及应用1、光电耦合器的作用2、理解PLC的扫描型的工作方式3、设计（如习题或例题正反转控制/钻孔动力头），地址分配，梯形图或状态转移图4、熟悉常用指令语句，会简化和改正梯形图。

第9章直流调速系统1、直流电动机的静差率和调速范围的关系2、单闭环有静差直流调速系统中如何改善系统的静态性能3、无静差调速系统为何可以实现能消除系统的静态偏差，采用PI调节器的无静差系统中，比例和积分两部分各起什么作用4、双闭环调速系统在启动阶段，两个调节器的工作特点。

5、双极性双极式PWM主电路中，正常负载下，每个周期内，电动机工作的几种状态分析。

第一章概述1.机电传动控制的目的与任务1.1 机电系统的组成1)电气控制系统2)电力拖动或机电传动3)机械运动部件1.2 机电传动控制的任务将电能转换为机械能实现生产机械的启动、停止以及速度的调节完成各种生产工艺过程的要求保证生产过程的正常进行2.机电传动控制的发展2.1电力拖动的发展1）成组拖动2）单电机拖动3）多电机拖动2.2机电传动控制系统的发展伴随控制器件的发展而发展。

有弱电控制和强电控制第二章机电传动系统的运动学基础1.单轴拖动系统的运动方程式1.1单轴拖动系统组成电机与工作机构的轴直接连接的系统称为单轴拖动系统。

1.2单轴拖动系统的运动方程式T M−T L=J ⅆωⅆt=GD2375ⅆnⅆt1.3利用运动方程式确定运动系统的运动状态GD2是一个整体物理量—飞轮矩1.4转矩、速度的符号转矩正方向的确定：设电动机某一转动方向的转速n为正；电动机转矩TM与n一致的方向为正向；负载转矩TL与n相反的方向为正向。

TM与TL的性质判定：✧若TM与n符号相同，TM为拖动转矩；✧若TM与n符号相反，TM为制动转矩；✧若TL与n符号相同，TL为制动转矩；✧若TL与n符号相反，TL为拖动转矩。

2.几种常见的负载特性同一转轴上负载转矩和转速之间的函数关系，称为机电传动系统的负载特性。

⏹恒转矩负载特性：①反抗性恒转矩负载(摩擦转矩)②位能性恒转矩负载（重力卷扬机）⏹恒功率负载特性：3.机电系统稳定运行的条件和判定方法稳定运行包含的含义：①系统能以一定速度匀速运转；②系统受某种外部干扰作用(如电压波动、负载转矩波动等)而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。

机电传动系统稳定运行的必要充分条件：(1)电动机的机械特性曲线n=f(TM) 和生产机械的特性曲线n=f(TL)有交点(即拖动系统的平衡点)；(2)当转速大于平衡点所对应的转速时，TM<TL即若干扰使转速上升，当干扰消除后应有TM- TL <0；而当转速小于平衡点所对应的转速时，TM>TL ，即若干扰使转速下降；当干扰消除后应有TM- TL >0。

机电传动控制总复习试题类型一、填空题（每题2分，共20分）二、简答题（二题，共20分）三、计算题（三题，共45分）四、分析/画图题（一题，共15分）第一部分直流电机1．按电机供电电源的不同，可以分为直流电机和交流电机两大类。

2．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。

☆☆3. 机电传动控制的目的是把电能转变为机械能、实现生产机械的启动、停止与调速、满足生产工艺的要求，保证生产过程的正常进行。

☆☆4. 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 em = 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。

5．生产机械的负载转矩特性：（P47页）☆☆6．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。

7. 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。

☆8. 直流电机的励磁方式：☆☆9. 直流电机的电枢电压方程和电动势：（P25页）☆☆Pem=E a I a 直流电机电磁转矩C T =9.55C eTem =9.55Pem/n N; T N =9.55P N /n NaT e ΦI C T =aa a I R E U a +=10. 直流电动机功率方程: （P32页）11. 直流电机工作特性12. 直流电动机励磁回路连接可靠，绝不能断开☆一旦励磁电流 I f = 0，则电机主磁通将迅速下降至剩磁磁通，若此时电动机负载较轻，电动机的转速将迅速上升，造成“飞车”；若电动机的负载为重载，则电动机的电磁转矩将小于负载转矩，使电机转速减小，但电枢电流将飞速增大，超过电动机允许的最大电流值，引起电枢绕组因大电流过热而烧毁。