机电传动复习

1.机电传动稳定运行：
机电传动是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统只总称，经历了成组拖动、单电机拖动和多电机拖动三个阶段。

机电传动系统的稳定运行：一是系统应能以一定速度匀速运转；二是系统受某种外部干扰作用而使运行速度稍有变化时，应保证系统在干扰消除后能恢复到原来的运行速度。

①电动机的机械特性曲线()M T f n =和生产机械的特性曲线()L T f n =有交点 ②当转速大于平衡点所对应的转速时，L M T T 〈，即若干扰使转速上升，当干扰消除后应有0T T L M 〈-。

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。

2.直流电动机机构及作用：
直流电机的结构包括定子和转子两部分。

主磁极包括主磁极铁芯和套在上面的励磁绕组，其主要任务是产生主磁场；换向极用来改善电枢电流的换向性能，也是由铁芯和绕组构成；机座用来固定主磁极、换向极和端盖等，并作为整个电机的支架，另一方面，它是电机磁路的一部分；电枢铁芯是主磁通磁路的一部分；电枢绕组时直流电机产生感应电动势及电磁转矩以实现能量转换的关键部分；对发电机，换向器的作用是将电枢绕组内感应的交流电动势转换成电刷间的直流电动势，对电动机，换向器将外加的直流电流转换为电枢绕组的交流电流，产生恒定的电磁转矩。

3.不能直接启动：
电动机的启动就是施电于电动机，使电动机转子转动起来，达到所要求的转速后正常运转的过程。

对直流电动机而言，电动机未启动前0E 0n ==，，而a R 很小，所以，将电动机直接启动时，启动电流a N st /R U I =将很大，达到其额定电流的10~20倍。

这样大的启动电流会使电动机在换向过程中产生火花，烧坏整流子。

过大的电流产生过大的电动应力，可能引起绕组的损坏产生与启动电流成正比例的启动转矩，会在机械系统和传动机构中产生过大的转矩冲击，使机械传动部件损坏。

4.速度调节与速度变化的区别：
所谓速度变化是指由于电动机负载转矩发生变化而引起的电动机转速变化，速度变化是在某条机械特性下，由于负载改变而引起的；而速度调节则是在某一特定的负载下，靠人为改变机械特性而得到的。

5.三相异步电动机的结构和作用：
三相异步电动机主要由定子和转子组成，定子是静止不动的部分，转子时旋转部分。

定子由铁芯、绕组与机座三部分组成。

定子铁芯是电动机磁路的一部分，片与片之间绝缘，以减少涡流损耗，定子绕组是电动机的电路部分，机座主要用于固定与支撑定子铁芯。

转子由铁芯与绕组组成。

转子铁芯也是电动机磁路的一部分，转子铁芯、气隙与定子铁芯构成电动机的完整磁路；转子绕组多采用鼠笼式它是转子铁芯槽里插入铜条，除了鼠笼式还有线绕式。

6.三相异步电动机与变压器的区别：
变压器是静止的，而异步电动机是旋转的；
变压器的磁路是无气隙的，而异步电动机中的定子和转子之间是有不大的气隙；
变压器中原，副绕组的感应电动势是同频率的，而异步电动机中转子感应电动势的频率是随转子转速改变的。

7.三相异步电动机的启动特性：
有足够大的启动转矩，保证生产机械能正常启动； 在满足启动转矩要求的前提下，启动电流越小越好；
要求启动平滑，启动时平滑加速，以减小对生产机械的冲击； 启动设备安全可靠，力求结构简单，操作方便； 启动过程中的功率损耗越小越好。

8.PLC 主要特点：
应用灵活，拓展性好；操作方便；标准化的硬件和软件设计、通用性强；完善的监视和诊断功能；控制功能强；可适应恶劣的工业应用环境；体积小、重量轻、性价比高、省电。

9.PLC 的结构及工作特点：
PLC 主要由中央处理单元CPU 、存储器、输入接口、输出接口及编程器等部分组成。

中央处理器CPU 是核心,它的作用时接受输入的程序并存储程序.扫描现场的输
入状态,执行用户程序,并自诊断. 存储器用来存放程序和数据,
输入接口采集现场各种开关接点的信号状态,并将其转化成标准的逻辑电平,输
出接口用于输出电信号来控制对象.
编程器用于用户程序的编制,编辑,调试,检查和监视.还可以显示PLC 的各种状
态.
10.交流调速方法：
⎪⎪
⎪⎪⎩⎪⎪⎪
⎪
⎨⎧⎪⎪
⎩⎪⎪⎨
⎧改变定子电源的频率
—变频调速滑差电动机调速
—电磁转差离合器调速电路串电动势线绕式异步电动机转子—串级调速电路串电阻线绕式异步电动机转子
—转子电路串电阻调速改变定子电压—调压调速变转差率调速定子绕组的极对数改变鼠笼式异步电动机
—变级数对数调速
1. 生产机械的机械特性指电动机轴上的 负载转矩 和 转速 之间的函数关系。

2.直流电动机的结构包括 定子 和 转子 两部分。

3. 直流发电机按励磁方法来分类，分为 他励 、并励、串励和 复励 四种。

4.直流发电机的重要运行特性是 空载特性 和 外特性 。

5. 直流他励电动机的制动状态分为 反馈制动 、反接制动和 能耗制动 三种形式。

6. 直流他励电动机的反接制动分为 电源反接制动 和 倒拉反接制动 两种。

7. 直流电动机的启动方法有 降压启动 和 电枢电路外串启动电阻 。

8. 常用的交流电动机有 三相异步电动机 和 同步电动机 。

9. 三相鼠笼式异步电动机的启动方式有 全压启动 和 降压启动 。

10. 三相鼠笼式异步电动机常用的调速方式 变极调速 和 变频调速 。

11. 直流电动机常用的调速方法有改变电枢电路外串电阻 改变电枢电压 改变主磁通。

12. 电气控制系统中常设的保护环节是 短路保护 、 过电流保护 、长期过载保护、零电压与欠电压保护和弱励磁保护。

13. 晶闸管的导通条件是 阳极加正向电压 与 控制极加正向电压 。

14. 我国规定的标准短时工作制运行时间是 10min 、 30min 、60min 及90min 。

15.我国对顶专供重复短时工作制的标准暂载率为 15% 、 25% 、40%及60%。

16. 交流异步电动机常用的调速方法有 调压 、 改变极对数 、 变频 。

17.异步电动机，现运行在正向电动状态，现采用电 源反接制动停车，则应把 电动机三相电源的相序改变 ，当转速接近零时，应 将电源切断 。

18. 在脉动磁场作用下的单相异步电动机是没有 启动 能力，所以为了解决这一问题，经常采用 电容分相式（或罩极式单相） 异步电动机。

19. 自动调速系统的动态技术指标为 最大超调量 、 过渡过程时间 、 震荡次数 。

20.伺服电动机是将 电信号 转换成 轴上的转角或转速 信号的控制电机。

21. 单闭环直流调速系统，放大器采用比例调节器，则该系统是一个 有静差调速 系统。

22.三相异步电机转速为n ，定子旋转磁场的转速为1n ，当1nn 电动 运行状态；当
1nn 发电 运行状态；当n 与1n 反向时为 电磁制动 运行状态。

1、有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。

试求：①线电压为380V 时，三相定子绕组应如何接法？ ②求n 0,p,S N ,T N ,T st ,T max 和I st ；
③额定负载时电动机的输入功率是多少？
① 线电压为380V 时，三相定子绕组应为Y 型接法. ② T N =9.55P N /n N =9.55*3000/960=29.8Nm
Tst/ T N =2 Tst=2*29.8=59.6 Nm T max / T N =2.0 T max =59.6 Nm I st /I N =6.5 I st =46.8A
一般n N =(0.94-0.98)n 0 n 0=n N /0.96=1000 r/min
S N = (n 0-n N )/ n 0=(1000-960)/1000=0.04
型号 P N /kW U N /V 满载时
I st /I
N
Ts t/T N T max /T N n N /r ·min -1
I N /A ηN ×100 cos
φ
Y132S-6 3
220/380 960 12.8/7.2 83 0.75
6.5 2.0
2.0
P=60f/ n 0=60*50/1000=3 ③ η=P N /P 输入
P 输入=3/0.83=3.61
2.一台他励直流电动机的技术数据为：Ω=====242.0R m i n /r 1500n A 4.34I V 220U kW 5.6P a N N N N ，，，，，试计算出电动机的如下特性： ①固有机械特性；
②电枢附加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性； ③电枢电压为/2U N 时的人为机械特性； ④磁通N 8.0Φ=Φ时的人为机械特性 解：① ()a N N N N 0R I -U n U n = =220*1500/220-34.4*0.242 = 1559r/min N N N n /P 55.9T = =9.55*6500/1500 =41.38Nm
② n=U/Ke φ-(Ra+Rad)T/KeKt φ2 = U/Ke φ-(Ra+Rad)T/9.55Ke2φ2 当3Ω n=854r/min 当5Ω n=311 r/min
③ n= U/Ke φ-RaT/9.55Ke2φ2
当UN=0.5UN 时 n=732 r/min
()min /r 780R I U 2/n U n a N n N N 0=-= ④ n= U/0.8Ke φ-RaT/9.55Ke2φ20.82 当φ=0.8φ时n=1517 r/min min /19648.0/n U n N N r K e =Φ=。