13级机械《电机传动与控制》复习考试大纲

机电传动控制复习资料《机电传动控制》复习资料第二章：1.如何根据简图写出运动方程式并判断系统的运行状态？P19 T2.32.如何判断TM 或TL 是拖动转矩还是制动转矩？无论是TM 或是TL 和n 的转向相同时时拖动转矩，和n 的转向相反时时制动转矩3.如何判断系统的平衡点是否稳定运行点？P20 T2.114.什么是机电传动系统的负载特性（生产机械的机械特性）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5.常见的生产机械的负载特性有哪几种？恒转矩型负载特性、离心式通风机型负载特性、直线型负载特性、恒功率型负载特性6.为什么要对负载转矩和转动惯量进行折算？为了列出多轴系统的运动方程，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都折算到某一根轴上第四章：1.异步电动机的转子绕组有哪两种形式？线绕式和鼠笼式两种2.简述三相异步电动机的工作原理A 、三相正弦电流相位差为120°时，在定子绕组中产生旋转磁场B 、由于旋转磁场的作用，在转子导体中产生感应电势和感应电流C 、在旋转磁场和感应电流的作用下，产生使转子转动的电磁转矩3.n0 n s 的含义是什么？n ——转子的旋转速度（即电动机的转速）n 0 ——同步转速S ——n0—n 与同步转速n0的比值称为异步电动机的转差率，用S 表示 00n n n s -= 4.三相异步电动机定子绕组线端的连接方式有哪两种？如何选择接法？连接方式有：星型连接和三角形连接两种。

选择接法看P56例题4.15.三相异步电动机型号的意义。

如：Y132S —6Y ——电动机的系列代号132——机座底面至输出轴的中心高为132mmS ——短机座（L 为长机座、M 为中机座）6——磁极数为66.三相异步电动机的额定效率ηN 和额定转矩TN 如何计算N η=NN N N I U P ?cos 3x100% TN=9.55nN PN 7.什么是三相异步电动机的固有机械特性？各有什么特点？异步电动机在额定电压和额定频率下，用规定的接线方式，定子和转子电路中不串联任何电阻或电抗时的机械特性称为固有（自然）机械特性特点：1.T=0，n=n0（S=0），为电动机的理想空载工作点，此时电动机的转速为理想空载转速n0.2.T=TN，n=nN(S=SN),为电动机的额定工作点3.T=Tst,n=0(S=1)，为电动机的启动工作点4.T=Tmax，n=nm(S=Sm)，为电动机的临界工作点9.对三相异步电动机启动的主要要求是什么？——转矩大，电流小10.三相异步电动机的调速方法有哪几种？变极对数、变转差率、变频11.鼠笼式异步电动机常用的启动方式有哪些？满足什么条件才可以直接启动？启动方式有：直接（全压）启动、定子电路串电阻或电抗器降压启动、Y—Δ降压启动、自耦变压器降压启动第二问：P6712.为什么多速电动机启动时宜先接成低速，然后再换接为高速？多速电动机启动时宜先接成低速，再换接为高速，这样可获得较大的启动转矩。

机电传动控制总复习第1章 绪论1、机电传动系统的主要组成部分。

2、电动机自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。

第2章 机电传动系统的动力学基础 1、机电传动系统的运动方程式：dtd JT T L M ω=- （2.1） 运动方程式的实用形式：dt dnGD T T L M 375)(2=- （2.4）2、（1）当L M T T =时，加速度0==dtdna ，则常数=n ，系统处于稳定运行状态（包括静止状态）。

为此，要使系统达到稳定，先决条件必须使L M T T =。

（2）当M T ＞L T 时，加速度0>dtdn，即转速在升高，系统处于加速过程中。

由此可知，要使系统从静止状态起动运转，必须使起动时的电磁转矩（称之为起动转矩）大于0=n 时的负载转矩。

（3）当M T ＜L T 时，加速度0<dtdn，转速在降低，系统处于减速过程中。

所以要使系统从运转状态停转（即制动），必须减小电磁转矩使之小于负载转矩，甚至改变M T 的方向。

作业：7、试列出下图所示几种情况下系统的运动方程式，并说明系统的运行状态时加速、减速还是匀速。

（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向。

）M LT T >M LT T =M LT T =（a ） （b ） （c ）M LT T =M LT T <M LT T >（d ） （e ） （f ）答：（a ）因为T M 为正方向，是拖动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L >0，所以系统为加速；（b ）因为T M 为负方向，是制动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L <0，所以系统为减速；（c ）因为T M 为负方向，是制动转矩，T L 为负方向，是拖动转矩，且T d =T M -T L =0，所以系统为匀速；（d ）因为T M 为正方向，是拖动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L =0，所以系统为匀速；（e ）因为T M 为正方向，是拖动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L <0，所以系统为减速；（f ）因为T M 为负方向，是制动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L <0，所以系统为减速；第3章 电动机的工作原理及机械特性 3.1 直流电动机的工作原理及机械特性1、直流电机的基本结构和工作原理2、直流电动机机械特性的一般表达式：02a e e t Δ R U n T n n K K K ΦΦ=-=- （3.13）3、（2）人为机械特性①改变电枢电压U 时的人为机械特性 ②电枢回路中串接附加电阻时的人为机械特性 ③改变磁通Φ时的人为机械特性4、根据直流他励电动机处于制动状态时的外部条件和能量传递情况，它的制动状态分为反馈制动、反接制动、能耗制动三种形式。

机电传动控制复习提纲：1．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。

答：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。

2．一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：可分为恒转矩型负载特性；离心式通风机型负载特性；直线型负载特性；恒功率型负载特性，4种类型的负载。

3．反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别，各有什么特点？答：反抗转矩的方向恒与运动方向相反，运动方向发生改变时，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，而在相反方向便促进运动。

4．如何判断系统的稳定平衡点 P12答：（1）电动机的机械特性曲线和生产机械的负载特性曲线有交点（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；而当转速小于平衡点所对应的转速时，TM>TL。

5．机电时间常数的物理意义是什么？它有那些表示形式？各种表示式各说明了哪些关系？答：机电时间常数的物理意义是{n s}r/min−{n}r/min={GD2}N·m2375{n0}r/min{T st}N·m d{n}r/min d(t)s; {τm}s={GD2}N·m2375{n0}r/min{T st}N·m是反映机电传动系统机械惯性的物理量，其表达形式有{τm}s={GD2}N·m2375{n0}r/min{T st}N·m；{τm}s={GD2}N·m2375{∆n L}r/min{T L}N·m{τm}s={GD2}N·m2375{n s}r/min{T d}N·m6．加快机电传动系统的过渡过程一般采用哪些方法？答：加快机电传动系统的过渡过程一般采用：减少系统的飞轮转矩GD2；增加动态转矩T d。

《机电传动控制》期末考试复习《机电传动控制》考试总复习一、教材信息：《机电传动控制》，邓星钟主编，华中科技大学出版社二、考试题型客观题（填空15*1’、选择10*2’）主观题（简答5*7’、计算3*10’）直流电机计算题交流电机电力电子一、选择题1、电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由A．静态转矩B．加速转矩C．减速转矩D．动态转矩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。

（ B ）A．减速B．加速C．匀速D．停止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。

（ C ）A．加速B．匀速C．减速D．停止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。

（ C ）A．减速B．加速C．匀速D．停止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_________的方向为_________。

（ A ）A．一致、正向B．一致、反向C．相反、正向D．以上都不对6、_________的作用方向恒定，与运动方向无关。

（ C ）A．反抗转矩B．离心式转矩C．位能转矩D．恒功率转矩7、起重机吊一个重物升降时，负载的机械特性是_________。

（ B ）A．恒功率型B．位能型恒转矩C．反抗型恒转矩D．直线型机械特性8、下面哪个部分是属于直流电动机的定子部分？（ C ）A．换向器B．电枢绕组C．励磁绕组D．风扇9、复励直流电机的励磁绕组和电枢绕组是。

（ D ）A．串联B．并联C．单独分开连接D．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_________。

（ B ）A．串电阻启动B．降压启动C．直接启动D．调节励磁启动11、_________的调速方式可以实现对恒转矩型负载的无极调速。

（ A ）A．调压调速B．串电阻调速C．弱磁调速D．A和B12、直流电动机调速系统，若想采用恒功率调速，则可改变_________。

《机电传动控制》复习题纲2014一、考试题型:1.选择题2.填空题3.判断题4.简答题5.作图题6.计算题二、各章复习重点第一章：概述了解机电传动的概念与目的。

第二章: 机电传动系统的动力学基础1. 2.1节＊: 掌握机电传动系统的运行方程式, 学会运用它来分析和判别机电传动系统的运行状态.( Tm-TL=Td, Tm,TL,n之间的关系, 符号的判断, 课后习题: 2.1,2.3)2. 2.3节:了解几种典型的生产机械的机械特性n=f(TL): (恒转矩型，恒功率型)3. 2.4节＊: 掌握机电传动系统稳定运行的条件,学会运用它来分析与判断系统的稳定平衡点.(课后习题:2.11)第三章: 直流电机的工作原理及其特性1. 3.1节: 在了解直流电动机的基本结构的基础上, 掌握直流电机的基本工作原理, 掌握电势方程式(式3.1)、转矩方程式(式3.2)、电压平衡方程式（式3.11）2. 3.2节：了解直流电机按励磁方法不同的分类：他励、并励、串励、复励。

3. 3.3节＊: 掌握直流电动机的机械特性（固有特性：图3.16，注意给出的电动机铭牌数据，额定转矩公式），人为机械特性（3种：改变电枢外加电压、改变励磁磁通、在电枢电路中外串附加电阻：图3.18，3.19，3.20）。

（电机机械特性是分析启动、调速、制动特性的依据）（习题3.6）4. 3.4节＊: 掌握直流电动机启动特性的各种方法（降压启动、电枢电路串接外加电阻启动），了解各种方法的特点（优缺点及应用）。

（课后习题：3.11）5. 3.5节＊：掌握直流电动机调速的概念（注意与速度变化的区别）及调速的各种方法（3种：改变电枢外加电压、改变励磁磁通、在电枢电路中外串附加电阻），了解各种调速方法的特点。

（课后习题：3.17，3.18）6. 3.6节＊：掌握直流电动机各种制动方法（反馈制动、反接制动（电源反接、倒拉反接）、能耗制动），了解各种制动方法的特点。

机电传动控制期末复习大纲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..3.2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.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 a3.12他励直流电动机直接启动过程中有哪些要求？如何实现？他励直流电动机直接启动过程中的要求是1 启动电流不要过大,2不要有过大的转矩.可以通过两种方法来实现电动机的启动一是降压启动 .二是在电枢回路内串接外加电阻启动.3.16 直流电动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？如切出太快，会带来什么后果？如果启动电阻一下全部切除,,在切除瞬间,由于机械惯性的作用使电动机的转速不能突变,在此瞬间转速维持不变,机械特性会转到其他特性曲线上,此时冲击电流会很大,所以采用逐渐切除启动电阻的方法.如切除太快,会有可能烧毁电机.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？速度变化是在某机械特性下,由于负载改变而引起的,二速度调节则是某一特定的负载下,靠人为改变机械特性而得到的.3.18 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：第一改变电枢电路外串接电阻R ad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，电阻越大则特性与如软，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。

第二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，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。

1.根据简图写出运动方程式并判断系统的运行状态。

dt dn GD T T L M 3752=- d L M T T T =-2.判断T M 或T L 是拖动转矩还是制动转矩无论是Tm 还是T L ，与n 转向相同时是拖动转矩，和n 转向相反则是制动转矩3.系统的平衡点系统稳定运行的必要充分条件：（1）两机械特性有交叉点；（2）在平衡点处有一速度Δn↑时，T M <T L T M -T L <0Δn↓时，T M >T L T M -T L >0a 点是稳定平衡点，b 点不是。

4.生产机械的机械特性（机电传动系统的负载特性）定义：同一转轴上负载转矩和转速之间的函数关系5.常见的生产机械负载特性：恒转矩型、离心式通风机型、直线型、恒功率型5.为何对负载转矩和转动惯量进行折算：为了列出多轴系统的运动方程1. 异步电动机的转子绕组有绕线式、鼠笼式两种形式2. 三相异步电动机的工作原理：（1）三相正弦电流相位差120时，在定子绕组中产生旋转磁场（2）由于旋转磁场作用在转子导体中产生感应电势和感应电流（3）在旋转磁场和感应电流的作用下，产生使转子转动的电磁场3. 3.no 同步转速 n 转子转速 S 转差率4.三相电动机的定子绕组有：星形（Y ）和三角形（△）线电压等于电动机额定相电压 ∆ 连接,线电压等于电动机额定相电压的3倍 Y 连接5.Y132S-6Y 系列代号 132 机座底面输出轴的中心度132mmS 短机座（M 为中机座） 6 磁极个数为66.三相异步电动机 N η=N N N N I U P ϕcos 3 {T N }N.m =min /}{}{55.9r wN n P =7.三相异步电动机的固有机械特性，四个特殊点=<=>==d L M d L M d L M T T T T T T T T T 0恒速（静态转矩） 正值 加速（动态转矩）负值 减速（动态转矩）电动机的定子和转子电路中不串联任何电阻或电抗时的机械特性叫固有机械特性1）T=0 n=n 0 (s=0)此点叫理想空载工作点，转速为理想空载转速n 02） T=T N n=n N (s=s N ) 叫电动机的额定工作点3） T=T st n=0 (s=1) 叫电动机的启动工作点4） T=T max n=n m (s=s m ) 叫电动机的临界工作点8. .三相异步电动机的人为机械特性及其特点：1）降低电动机电源电压时，转矩按电压的平方比下降2) 定子电路接入电阻或电抗，与降低电动机电源电压时的人为特性相似。

复习提纲第二章机电传动系统的动力学基础1、机电传动系统的运功方程式判断系统的加速、减速和匀速2、机电传动系统的负载特性3、机电传动系统的稳定运行的条件判断系统的稳定与否。

第三章直流电机1．直流电机的基本结构2．直流电机的基本工作原理三个基本方程式：(1)转矩方程式T=K tφI a(2)电势方程式E=K eφn(3)电压平衡方程式直流发电机E=U+I a R a直流电动机U = E +I a R a3．直流电机的分类（包括直流发电机和直流电动机）及各自的特点4、他励电动机的机械特性固有机械特性定义、求取与绘制；机械特性的硬度的概念；通过名牌上的技术数据或题目中的给定数据，求取他励电动机的各种数据参数，如：电枢电流、励磁电流、额定功率、励磁功率、转矩、反电势、效率、电枢电阻、电枢附加电阻、磁通、电枢电压等等。

4、他励电动机的启动特性5、他励电动机的调速特性6、他励电动机的制动分类①反馈制动，②反接制动,③能耗制动。

第五章交流电机1、三相交流电动机的基本工作原理与基本公式同步转速公式转差率公式异步电动机的定子每相绕组电势定子每相绕组上施加电压U1≈E1，可见φ∝U1转子上2、三相异步电动机的名牌数据和额定值，并要求能够由名牌数据和额定值求取异步电动机的其它参数3、三相异步电动机的转矩与机械特性转矩特性公式：临界转差率公式最大转矩公式三相异步电动机的固有机械特性三相异步电动机的人为机械特性（三种人为特性）①降低电源电压，②定子电路接入电阻③转子电路串电阻4、三相异步电动机的启动―――直接启动和降压启动降压启动中只要求掌握Y－△启动5、异步电动机调速方法的基本分类根据公式可知①变极对数调速，②变频调速，③变转差率调速。

6、三相异步电动机制动方法的基本分类①反馈制动，②反接制动,③能耗制动。

7、单相异步电动机①单相异步电动机的磁场特点，没有启动转矩的原因；②单相异步电动机的启动方法8、同步电动机①同步电动机的基本结构，②同步电动机的工作原理和运行特性③同步电动机的启动第5章控制电动机1、步进电动机的结构与工作原理（1）结构特点（2）基本工作原理（3）通电方式2、实用的小步距角步进电动机原理3、步距角的细分第八章继电器－接触器控制1、常用控制电器与执行电器常用控制电器的分类、特点、文字符号与图形符号等。

机电传动控制复习提纲1、电源线电压为380V，三相笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为380V时，能否采用星形－三角形启动？如果接入电动机的线电压等于电动机的额定电压（即每相绕组的额定电压），那么，它的绕组应该接成三角形，如果电源的线电压是电动机的额定电压的3倍，那么它的绕组就应该接成星形，2、从步进电动机的电源脉冲分配器中送出的脉冲电压的顺序为角位移的大小、角速度的大小、角加速度的大小、角位移的方向？从步进电动机的电源脉冲分配器中送出的脉冲电压的顺序决定此电动机的转子的角位移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如何电动机的电流会迅速增加,如果时间稍长电机有可能会烧毁.4、交流电器的线圈能否接入与其额定电压相等的直流电源中使用线圈就变成了电阻，由于线圈的直流电阻一般都很小，所以很可能造成短路烧毁5、对一台确定的步进电动机而言，其步距角决定于什么？步距角决定于电机的通电方式6、三相鼠笼式异少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小、大、相同？三相异步电动机在相同电源电压下，满载和空载启动时，启动电流和启动转矩都相同。

Tt=KR2u2/(R22+某220)I=4.44f1N2/R与U，R2，某20有关7、三相异步电动机带动一定负载运行时，苦电源电压降低了．此时电动机转矩如何若电源电压降低,电动机的转矩减小,电流也减小.转速不变.8、步进电动机转角与脉冲电源的关系是？步进电动机转角与脉冲电源成正比关系9、三相鼠笼式异步电动机在运行中断了一根电源线，则电动机的转速？而在运行时断了一线，仍能继续转动转动方向的转矩大于反向转矩，这两种情况都会使电动机的电流增加。

10、线绕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？线绕式异步电动机采用转子串电阻启动时，所串电阻愈大，启动转矩愈大11、三相鼠笼式异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机转速？此时电动机的转速会减小12、实现电功率的变换和控制的电力半导体原件是什么，有什么特点？晶闸管一、简答题1、根据图示的方向列出机电传动系统的运动方程？说明电动机是拖动转矩，还是制动转矩？机电传动系统速度变化？2、曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，说明判断系统的稳定平衡点的条件，并判断下面哪些是系统的稳定平衡点，哪些不是？3、为什么直流电动机直接启动时启动电流大？电动机未启动之前n=0,E=0,而R很小则启动时有E=U，启动电流I=U/R，此时电流很大4、一台三相异步电动机在额定情况下运行时，若电源电压突然下降，而负载转矩不变，试分析下述各量有无变化为什么？（1）旋转磁场的转速n0；（2）主磁通ф；（3）电磁转矩；（4）转子转速n；5、若交流电器的线圈误接入同电压的直流电源，或直流电器的线圈误接入同电压的交流电源，会发生什么问题？为什么？第一种情况的话，线圈就变成了电阻，由于线圈的直流电阻一般都很小，所以很可能造成短路烧毁。

东莞理工学院（本科）期末考试参考试题库2015--2016学年第一学期《机电传动与控制》开课单位：机械工程学院，考试形式：闭卷，允许带计算器、绘图仪器入场题序一二三四五六七八总分得分评卷人一、填空题(每空1分，共10分)：考查范围：考察机电传动动力学，直流，交流，控制电机的基础知识1、机电传动系统的两种运动状态分别为稳态和动态。

2、直流电动机由定子和转子（又称电枢）两个主要部分组成3、他励直流电动机的启动方法有三种：直接启动、降压启动、逐级切除启动电阻启动。

4、他励直流电动机恒转矩调速的方法有__调压调速、和串电阻调速、,恒功率调速的方法有改变主磁通调速。

5、他励直流电动机高速下放重物,应用____反馈制动___________制动,低速下放重物,应用_ 倒拉反接制动和能耗制动_制动。

6、他励直流电动机带负载运行时,若增大负载转矩,电动机的转速将___减小_____________。

7、欲改变直流电动机的转向,可以__改变电枢电压极性_____或__改变励磁电压极性_____。

8、生产机械中利用接触器、继电器实现自动控制的基本控制方法分别有电流、速度、行程、时间。

9、单相绕组流过单相交流时,产生的磁场是__脉动____磁场,三相对称绕组流过三相对称交流电流时,产生的磁场是_____旋转_____磁场.10、一个脉动磁场可以分解为两个转向_____现反______,转速__相同________,大小_____相等_____的旋转磁场。

11、三相异步电动机的调速方法有降压调速、转子回路串接电阻调速、改变极对数调速、和变频调速。

12、直流电动机需要用欠电流继电器保护，用于“失磁”保护，防止发生飞车现象。

13、机电传动控制系统从组成原理上分为开环系统和闭环系统。

14. 生产机械的机械特性大体可归纳为恒转矩型机械特性、通风机型机械特性、直线型机械特性和恒功率型机械特性等四类。

其中恒转矩型负载又包含摩擦性恒转矩负载和位能性恒转矩负载两种不同的机械特性15.直流他励式电动机的调速方法有电枢回路串接电阻、改变电枢电压和改变主磁通等三种。