第五版機電傳動控制復(fù)習(xí)重點(共17頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 機電傳動控制復(fù)習(xí)重點一：知識點 1 .加快機電傳動系統(tǒng)過渡過程的方法要想加快機電傳動系統(tǒng)過渡過程，即減少過渡時間，應(yīng)設(shè)法減小系統(tǒng)的飛輪轉(zhuǎn)矩GD2和增大動態(tài)轉(zhuǎn)矩Td.2 .直流電機的感應(yīng)電勢： 與電動機的結(jié)構(gòu)有關(guān)的參數(shù)，稱電勢常數(shù) 為每一對極的磁通（WB）n為電樞轉(zhuǎn)速（r/min）E為電動勢（V）直流電機的電磁轉(zhuǎn)矩：Kt 與電動機的結(jié)構(gòu)有關(guān)的參數(shù)，稱轉(zhuǎn)矩常數(shù), Kt=9.55k為每一對極的磁通（WB）Ia為電樞總電流（A）3.直流發(fā)電機的分類直流發(fā)動機的運行受勵磁繞組連接方法的影響，因此直流發(fā)電機按歷次方法來分類，分為他勵，并勵，串勵和復(fù)勵發(fā)電機。他勵調(diào)節(jié)方法中改變電

2、動機電樞供電電壓屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。P384.三項異步電動機為什么叫做異步？通，產(chǎn)生，帶動旋轉(zhuǎn)，異步是指磁場旋轉(zhuǎn)與電動面轉(zhuǎn)子不是同步的，磁場比轉(zhuǎn)子提前一定的角度5.為什么轉(zhuǎn)子頻率即產(chǎn)生電流的頻率6.電機直接啟動，反轉(zhuǎn)啟動的優(yōu)缺點，意義，特性直接啟動的優(yōu)點：是所需設(shè)備少，啟動方式簡單，成本低。電動機直接啟動的電流是正常運行的5倍左右，理論上來說，只要向電動機提供電源的線路和變壓器容量大于電動機容量的5倍以上的，都可以直接啟動。這一要求對于小容量的電動機容易實現(xiàn)，所以小容量的電動機絕大部分都是直接啟動的，不需要降壓啟動。缺點：對于大容量的電動機來說，一方面是提供電源的線路和變壓器容量很難滿足電動機直接

3、啟動的條件，另一方面強大的啟動電流沖擊電網(wǎng)和電動機，影響電動機的使用壽命，對電網(wǎng)不利，所以大容量的電動機和不能直接啟動的電動機都要采用降壓啟動。反接制動常用于位能性負(fù)載（如起重機），限制重物下放速度。7. n0=60f/p同步轉(zhuǎn)速n0與電流頻率成正比而與磁極對數(shù)成反比8. S=n0-n/n0由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不等于同步轉(zhuǎn)速，所以把這種電動機稱為異步電動機，S稱為轉(zhuǎn)差率9. 異步電動機的固有機械特性（P64）三相異步電動機的機械特性有固有的機械特性和人為的機械特性之分。1、固有機械特性：它上面有4個特殊點。（1）電動機在沒有任何負(fù)載情況下的空轉(zhuǎn)，即T=0，n=n0(S=0)此時轉(zhuǎn)速最大，此點即電動機的

4、理想空載點。（2）電動機在有負(fù)載情況下的正常運轉(zhuǎn)，即T=TN n=nN(S=SN)此時為電動機的額定工作點。TN=9.55PN/nN SN=n0-nN/n0(符號均為額定狀態(tài))（3）電動機在剛啟動的時刻，即沒有轉(zhuǎn)起來，所克服轉(zhuǎn)子自重時轉(zhuǎn)矩的時候，此點為電動機的啟動工作點。（4）電動機在拖動負(fù)載最大轉(zhuǎn)矩時，速度也比較適中時，此點位電動機的臨界工作點。在此時電壓如果過低或有巨大沖擊負(fù)載，就會造成電動機停機。2、人為機械特性（1）電壓降低電動機在運行時，如電壓降低太多，會大大降低它的過載能力與啟動轉(zhuǎn)矩，甚至是電動機發(fā)生帶不動負(fù)載或者根本不能啟動的現(xiàn)象。此外就是啟動后電機也會被燒壞。（2）定子電路接入

5、電阻，此時最大轉(zhuǎn)矩要比原來的大；轉(zhuǎn)子電路串電阻或改變定子電源頻率，此時啟動轉(zhuǎn)矩要增大，最大轉(zhuǎn)矩不變。1011.按時間原則控制的異步電動機定子繞組串接電阻啟動電路二：習(xí)題2.3 試列出以下幾種情況下系統(tǒng)的運動方程式，并說明系統(tǒng)的運行狀態(tài)是加速、減速還是勻速？（圖中箭頭方向表示轉(zhuǎn)矩的實際作用方向） 答：a勻速，b減速，c減速，d加速，e減速，f勻速2.11 如圖所示，曲線1和2分別為電動機和負(fù)載的機械特性，試判斷哪些是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點？哪些不是？答：（d）不是穩(wěn)定運動點，其余都是穩(wěn)定運行點。 4.6有一臺三相異步電動機，其技術(shù)參數(shù)如圖所示1）線電壓為380v時，三相繞組如何接法？2）求n0，p,

6、SN, TN,Tst,Tmax和Ist;3)額定負(fù)載時電動機輸入功率是多少？型號PN/KWUN/V滿載時nN(r/min)滿載時IN/A滿載時nN/%滿載時cosNIstINTstTNTmaxTNY132s-63220/38096012.8/7.2830.756.52.02.0解 線電壓為380V時，三相定子繞組應(yīng)為Y型接法. TN=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8NmTst/ TN=2 Tst=2*29.8=59.6 Nm Tmax/ TN=2.0 Tmax=59.6 Nm Ist/IN=6.5 Ist=46.8A一 般nN=(0.94-0.98)n0 n0=nN/0

7、.96=1000 r/min SN= (n0-nN)/ n0=(1000-960)/1000=0.04 P=60f/ n0=60*50/1000=3 =PN/P輸入 P輸入=3/0.83=3.614.11有一臺三相異步電動機，其技術(shù)參數(shù)如圖所示PN/KWUN/VnN(r/min)nN/%cosNIstINTstTNTmaxTN接法403801470900.96.51.22.0三角形1）當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為250N*m時，在U=UN和U=0.8UN兩種情況下，電機能否啟動？TN=9.55 PN/ nN=9.55*40000/1470 =260NmTst/TN=1.2 Tst=312NmTst=KR2U2

8、/（R22+X202） =312 Nm312 Nm>250 Nm 所以U=UN時 電動機能啟動。當(dāng) U=0.8U時 Tst=（0.82）KR2U2/（R22+X202） =0.64*312 =199 Nm Tst<TL所以電動機不能啟動。2）欲采用Y/換接啟動，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.45TN0.35TN兩種情況時，電機能否啟動？TstY=Tst/3=1.2* TN /3 =0.4 TN當(dāng)轉(zhuǎn)矩為0.45 TN時電動機不能啟動 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.35 TN時電動機能啟動3）若采用子偶變壓器降壓啟動，設(shè)降壓比為0.64，求電源線路中通過的啟動電流和電機的啟動轉(zhuǎn)矩IN= PN/ UNN cosN3

9、 =40000/1.732*380*0.9*0.9 =75A Ist/IN=6.5 Ist=487.5A降壓比為0.64時電流=K2 Ist=0.642*487.5=200A電動機的啟動轉(zhuǎn)矩T= K2 Tst=0.=127.8 Nm機電傳動課后重點習(xí)題及參考答案3.3 一臺他勵直流電動機所拖動的轉(zhuǎn)矩 TL=常數(shù)，當(dāng)電樞電壓附加電阻改變時，能否改變其穩(wěn)定運行狀態(tài)下電樞電流的大?。繛槭裁?？這是拖動系統(tǒng)中那些要發(fā)生變化？ 答：T=KtIa u=E+IaRa當(dāng)電樞電壓或電樞附加電阻改變時,電樞電流大小不變.轉(zhuǎn)速n與電動機的電動勢都發(fā)生改變. 3.10一臺他勵直流電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：PN=6.5KW,

10、U N=220V, I N=34.4A, n N=1500r/min, Ra =0.242,試計算出此電動機的如下特性： 固有機械特性；答：n0=UNnN/(UN-INRa) =220*1500/220-34.4*0.242 = 1559r/min TN=9.55PN/nN =9.55*6500/1500 =41.38Nm3.11為什么直流電動機直接啟動時啟動電流很大？答： 因為Tst=UN/Ra，Ra很小，所以Tst很大，會產(chǎn)生控制火花，電動應(yīng)力，機械動態(tài)轉(zhuǎn)矩沖擊，使電網(wǎng)保護裝置動作，切斷電源造成事故，或電網(wǎng)電壓下降等。故不能直接啟動。3.12他勵直流電動機直接啟動過程中有哪些要求？如何實現(xiàn)

11、？答：他勵直流電動機直接啟動過程中的要求是1 啟動電流不要過大,2不要有過大的轉(zhuǎn)矩.可以通過兩種方法來實現(xiàn)電動機的啟動一 是降壓啟動，要求電流Ist（1.52）IN .二是在電樞回路內(nèi)串接外加電阻啟動.3.13 直流他勵電動機啟動時，為什么一定要先把勵磁電流加上？若忘了先合勵磁繞阻的電源開關(guān)就把電樞電源接通，這是會產(chǎn)生什么現(xiàn)象（試從TL=0 和TL=TN兩種情況加以分析）？當(dāng)電動機運行在額定轉(zhuǎn)速下，若突然將勵磁繞阻斷開，此時又將出現(xiàn)什么情況？答：直流他勵電動機啟動時,一定要先把電流加上使因為主磁極靠外電源產(chǎn)生磁場.如果忘了先合勵磁繞阻的電源開關(guān)就把電樞電源接通，TL=0時理論上電動機轉(zhuǎn)速將趨近

12、于無限大,引起飛車, TL=TN時將使電動機電流大大增加而嚴(yán)重過載.3.16 直流電動機用電樞電路串電阻的辦法啟動時，為什么要逐漸切除啟動電阻？如切出太快，會帶來什么后果？答：如果啟動電阻一下全部切除,在切除瞬間,由于機械慣性的作用使電動機的轉(zhuǎn)速不能突變,在此瞬間轉(zhuǎn)速維持不變,機械特性會轉(zhuǎn)到其他特性曲線上,此時沖擊電流會很大,所以采用逐漸切除啟動的方法.如切除太快,會有可能燒毀電機.3.19的電動與制動兩種運轉(zhuǎn)狀態(tài)的根本區(qū)別何在？答：電動機的電動狀態(tài)特點是電動機所發(fā)出的轉(zhuǎn)矩T的方向與轉(zhuǎn)速n的方向相同.制動狀態(tài)特點使電動機所發(fā)的轉(zhuǎn)矩T的方向與轉(zhuǎn)速n的方向相反4.4 當(dāng)?shù)呢?fù)載增加時，為什么定子電流

13、會隨轉(zhuǎn)子電流的增加而增加？答：因為負(fù)載增加n減小,與旋轉(zhuǎn)磁場間的相對轉(zhuǎn)速( n0-n)增加,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體被磁感線切割的速度提高,于是轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動勢增加,轉(zhuǎn)子電流特增加,.定子的感應(yīng)電動使因為轉(zhuǎn)子的電流增加而變大,所以定子的電流也隨之提高.4.6 有一臺三相異步電動機，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示。試求：線電壓為380V時，三相定子繞組應(yīng)如何接法？求n0,p,SN,TN,Tst,Tmax和Ist；額定時電動機的輸入功率是多少？答： 線電壓為380V時，三相定子繞組應(yīng)為Y型接法. TN=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8NmTst/ TN=2 Tst=2*29.8=59.6 Nm Tm

14、ax/ TN=2.0 Tmax=59.6 Nm Ist/IN=6.5 Ist=46.8A一 般nN=(0.94-0.98)n0 n0=nN/0.96=1000 r/min SN= (n0-nN)/ n0=(1000-960)/1000=0.04 P=60f/ n0=60*50/1000=3 =PN/P輸入 P輸入=3/0.83=3.614.14 異步電動機有哪幾種調(diào)速方法？各種調(diào)速方法有何優(yōu)缺點？答： 調(diào)壓調(diào)速 這種辦法能夠無級調(diào)速，但調(diào)速范圍不大 電路串電阻調(diào)速 這種方法簡單可靠，但它是有機調(diào)速，隨著轉(zhuǎn)速降低特性變軟，轉(zhuǎn)子電路損耗與轉(zhuǎn)差率成正比，低速時損耗大。 改變極對數(shù)調(diào)速 這種方法可以獲

15、得較大的啟動轉(zhuǎn)矩，雖然體積稍大，價格稍高，只能有機調(diào)速，但是結(jié)構(gòu)簡單，效率高特性高，且調(diào)速時所需附加設(shè)備少。 變頻調(diào)速 可以實現(xiàn)連續(xù)的改變電動機的轉(zhuǎn)矩，是一種很好的調(diào)速方法。4.19 異步電動機有哪幾種制動狀態(tài)？各有何特點？答:有三種反饋制動,反接制動和能耗制動反饋制動當(dāng)電動機的運行速度高于它的同步轉(zhuǎn)速,即n1.>n0時一部電動機處于發(fā)電狀態(tài).這時轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場的方向與電動機狀態(tài)時的方向相反.電流改變了方向,電磁轉(zhuǎn)矩也隨之改變方向.反接制動 電源反接改變的三相電源的相序,這就改變了旋轉(zhuǎn)磁場的方向,電磁轉(zhuǎn)矩由正變到負(fù),這種方法容易造成反轉(zhuǎn).倒拉制動出現(xiàn)在位能轉(zhuǎn)矩超過電磁轉(zhuǎn)矩時候,例如

16、起重機放下重物時,機械特性曲線如下圖,特性曲線由a到b,在降速最后電動機反轉(zhuǎn)當(dāng)?shù)竭_d時,T=TL系統(tǒng)到達穩(wěn)定狀態(tài),能耗制動 首先將三項交流電源斷開,接著立即將一個低壓直流電圓通入定子繞組.直流通過定子繞組后,在電動機內(nèi)部建立了一個固定的磁場,由于旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)體內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)電勢和電流,該電流域恒定磁場相互作用產(chǎn)生作用方向與轉(zhuǎn)子實際旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩,所以電動機轉(zhuǎn)速迅速下降,此時運動系統(tǒng)儲存的機械能被電動機轉(zhuǎn)換成電能消耗在轉(zhuǎn)子電路的中. 424 同步電動機的工作原理與異步電機的有何不同？的轉(zhuǎn)子沒有直流電流勵磁,它所需要的全部磁動勢均由定子電流產(chǎn)生,所以一部電動機必須從三相交流電源吸取滯后電流來建立運

17、行時所需要的旋轉(zhuǎn)磁場,它的功率因數(shù)總是小于1的,同步電動機所需要的磁動勢由定子和轉(zhuǎn)子共同產(chǎn)生的當(dāng)外加三相交流電源的電壓一定時總的磁通不變,在轉(zhuǎn)子 勵磁繞組中通以直流電流后,同一空氣隙中,又出現(xiàn)一個大小和極性固定,極對數(shù)與電樞旋轉(zhuǎn)磁場相同的直流勵磁磁場,這兩個磁場的相互作用,使轉(zhuǎn)子北電樞旋轉(zhuǎn) 磁場拖動著一同步轉(zhuǎn)速一起轉(zhuǎn)動. 4.25 一般情況下，同步電動機為什么要采用異步啟動法？答：因為轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動時,加以直流勵磁,產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場,并以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動,兩者相吸,定子旋轉(zhuǎn)磁場欲吸轉(zhuǎn)動,但由于轉(zhuǎn)子的慣性,它還沒有來得及轉(zhuǎn)動時旋轉(zhuǎn)又到了極性相反的方向,兩者又相斥,所以平均轉(zhuǎn)矩為零,不能啟動.4.26 為

18、什么可以利用同步電動機來提高電網(wǎng)的功率因數(shù)？答：當(dāng)直流勵磁電流大于正常電流時,電流勵磁過剩,在交流方面不僅無需電源供電,而且還可以向電網(wǎng)發(fā)出感性電流與電感性無功功率,正好補償了電網(wǎng)附近電感性,的需要.使整個電網(wǎng)的功率因數(shù)提高.5.1 通過分析步進電動機的工作原理和通電方式，可得出哪幾點結(jié)論？答：步進電動機的位移和輸入脈沖數(shù)嚴(yán)格成正比,這就不會引起誤差的積累.其轉(zhuǎn)速與脈沖頻率和步矩角有關(guān),控制輸入脈沖數(shù)量,頻率即電動機各組的接通次序,可以得到各種需要的運行特征.5.4 的步距角之含義是什么？一臺步進電動機可以有兩個步距角，例如，3o/1.5o，這是什么意思？什么是單三拍、單雙六拍和雙六拍？答：每

19、當(dāng)輸入一個電脈沖時,轉(zhuǎn)過的一個固定的角度,這個角度稱之為步矩角.一臺步進電動機有兩個步矩角,說明它有兩種通電方式, 3o得意思是單拍時的步矩角. 1.5o得意思是單雙拍或雙拍似的步矩角單三拍:每次只有一相繞阻通電,而每個循環(huán)只有三次通電單雙六拍:第一次通電有一相繞阻通電,然后下一次又兩相通電,這樣交替循環(huán)運行,而每次循環(huán)只有六次通電 雙三拍:每次又兩相繞阻通電,每個循環(huán)由六次通電5.5 一臺五相反應(yīng)式步進電動機，采用五相十拍運行方式時，步距角為1.5o，若脈沖電源的頻率為3000Hz，試問轉(zhuǎn)速是多少？（此題答案我覺得有點小問題，要么把換算成弧度制，要么將2換成360，最后結(jié)果750 r/min

20、）答：n=f*60/2 =1.5*3000*60/2*3.14 =42993.6r/min 轉(zhuǎn)速是42993.6r/min5.10 步距角小、最大靜轉(zhuǎn)距大的，為什么啟動頻率和運行頻率高？答：n=f*60/2f=n/ *30 越小運行f就越高6.7 電磁繼電器與接觸器的區(qū)別主要是什么？答：是在外界輸入信號下能夠自動接通斷開主回路.繼電器主要是傳遞信號,根據(jù)輸入的信號到達不同的控制目的.6.8 中的短路保護、過電流保護和長期過載（熱）保護有何區(qū)別？答：電動機中的短路保護是指電源線的電線發(fā)生短路,防止電動機過大的電樞電路而損壞.自動切斷電源的保護動作.過電流保護是指當(dāng)電動機發(fā)生嚴(yán)重過載時,保護電動機不超過最大許可電流.長期過載保護是指電動機的短時過載保護是可以的,但長期過載