《机电传动》期末复习

发布 2022-01-12 07:17:28 阅读 5335

第一章。

1.负载转矩特性的类型:恒转矩负载特性,通风类负载特性,恒功率负载特性。

1)反抗性恒转矩:恒值转矩总是与运动的方向相反。

2)位能性恒转矩:转矩具有固定的方向,不随转速方向改变而改变。

2.电机稳定运行的两个条件:

1)电动机输出机械特性曲线n=f(t)和负载的机械特性n=f(tz)在t=f(n)坐标平面上必须有交点。

2)当系统受扰动致使转速大于平衡点所对应的转速时,应有t<tz;或者当转速小于平衡点所对应的转速时,应有t>tz

第二章。1.三相异步电动机的固有机械特性: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。

2.三相异步电动机的人为机械特性:异步电动机的机械特性与电动机的参数有关,也与外加电源电压、电源频率有关,将关系式中的参数人为地加以改变而获得的特性。

3.人为机械特性的各种调速方式及特点:

1)降低定子电压u1

调速特点:1)可以实现无级调速,但调速范围有限,且随着调速范围的增大,机械特性的斜率加大,造成转速稳定性变差,2)tmax随电压un下降成平方下降,将造成负载能力大大下降。

3)随着转速下降,s增大使得转子电流增大,从而引起定子电流的增大。若电流超过额定值并长时间运行将使电动机寿命降低。

4)属于转差功率消耗型调速。

2)转子电路串接对称电阻rs

调速特点:1)调速范围比降压调速大,且随着调速范围的增大,机械特性的斜率也大大加大,造成转速稳定性变得更差;

2)最大转矩tmax不变,负载能力不变;

3)由于串接电阻要消耗能量,通常采取多段电阻分级控制的有级调速;

4)属于转差功率消耗型调速。

3)改变极对数。

调速特点:1)适用多速电动机,是有级调速;

2)变极时斜率保持不变,转速稳定性好;

3)属于转差功率不变型调速。

4)改变定子电源频率f1

调速特点:1)调速范围大,目前市售变频器的变频范围可达0400hz ,其中50hz以下为恒转矩变频,50hz以上为恒功率变频;

2)变频范围内斜率保持不变,转速稳定性好;

3)属于转差功率不变型调速。

4.三相异步电动机的启动方法及特点。

1)全压直接启动。

特点:启动电流ist额定电流in<=(3/4)+电源总容量/(4*电动机功率),适用鼠笼式小容量电动机。

(2)降压启动电阻或电抗器降压启动。

特点:启动转矩随定子电压的平方关系下降,使用轻载;

(3)绕线型异步电动机转子串电阻分级起动

特点:即可增大起动转矩,又可限制起动电流可实现大中容量电动机重载起动。

4)y- 启动-启动转矩是直接起动时的起动转矩的1/3,使用工作时为接法的轻载场合。

5.三相异步电动机的制动方法及特点。

1)能耗制动。

特点:安全性好。

(2)反接制动制动效果较好

(3)反接制动将负载的惯性动能转变为电能回馈给电网,经济性好。

6.他励直流电机的固有机械特性:直流他励电动机的固有机械特性指的是在额定条件(额定电压un和额定磁通фn )下和电枢电路内不外接任何电阻时的n=f(t)

7.他励直流电机的人为机械特性:人为机械特性是指人为地改变电动机电枢外加电压u和励磁磁通φ的大小以及电枢回路串接附加电阻rad所得到的机械特性。

8.三相异步电动机人为机械特性的各种调速方式及特点:

1)电枢串联电阻时的人为特性。

调速特点:(1)电枢串联电阻调速的特点:

2)可以连续调速,由于斜率β随串联电阻rad的增大而加大,所以,调速范围有限;

3)调速范围越大,转速稳定性越差;

4)电枢串联电阻要消耗能量;

5)通常用多个电阻且并联开关的电路形式,构成多段有级调速;

6)属于恒转矩调速。

2)改变电枢电压u时的人为特性。

调速特点:1)可以连续调速,由于斜率β保持不变,所以,调速范围大;

2)调速范围内,转速稳定性不受影响;

3)不消耗能量;

4)需要可调直流电源;

5)属于恒转矩调速。

3)改变磁通ф时的人为特性。

调速特点:1)n0和斜率β随磁通ф减弱而加大,适用于恒功率负载;

2)通常在额定转速以下,采用调压的恒转矩调速方式,在额定转速以上采用弱磁的恒功。

3)率调速方式,以扩大调速范围;

4)不消耗能量;

5)需要可调直流电源;

7.他励直流电机的启动方法:降压启动,电枢回路串电阻启动。

7. 他励直流电机的各种调速方法及特点(优缺点)

1)电枢串联电阻调速特点:(1)可以连续调速,由于斜率随串联电阻rad的增大而加大,所以,调速范围有限;(2)调速范围越大,转速稳定性越差;(3)电枢串联电阻要消耗能量;(4)通常用多个电阻且并联开关的电路形式,构成多段有级调速;(5)属于恒转矩调速。

2)改变电压ud调速的特点:(1)可以连续调速,由于斜率保持不变,所以,调速范围大;(2)调速范围内转速稳定性不受影响;(3)不消耗能量;(4)需要可调直流电源;(5)属于恒转矩调速。

3)磁通减弱调速特点:(1)n0和斜率随磁通减弱而增大,适用于恒功率负载;(2)通常在额定转速以下,采用调压的恒转矩调速方式,在额定转速以上采用弱磁的恒功率调速方式,以扩大调速范围;(3)不消耗能量;(4)需要可调直流电源;

8.他励直流电机的制动方法及特点:

(1)反接制动

特点:电动机的外加电枢电压u与感应电动势e的方向在外界的作用下由相反变为相同,电动机的输出转矩tm与转速n的方向相反。

(2)反馈制动。

特点:电动机实际转速。

(3)能耗制动。

特点:机械特性曲线是通过原点,且位于第二象限和第四象限的一条直线,优点是不会出现像倒拉制动那样因为对tl的大小估计错误而引起重物上升的事故。运动速度也较反接制动时稳定。

9.单向异步电动机为什么没有启动能力?起动以后为什么可以加速到稳定转速?

1)电动机不转是,n=0,合成转矩,电机无起动转矩。

2)若用外力拖动电动机向正转或反转,则合成电磁转矩不等于零,去掉外力后,电动机会被加速到接近同步转速故一经起动,就会转动直到达到稳定运行状态。

10.为什么要考虑三相异步电动机的起动能力问题,而他励直流电机不用?

答:他励直流电机的特性曲线呈直线状,且特性斜率比异步电动机大得多,其转矩转速的降低而增大,当给定的电压一定,且不采取其他的人为因素,启动时转矩最大,不需要考虑启动能力,而只需要考虑带负载能力。三相异步电动机固有特性曲线在启动时转矩较小,且当实际负载较大时,难以直接启动,所以必须考虑启动问题。

10.单向异步电动机的启动方法:电容分相式异步电动机,罩极式异步电动机。

11.同步电机与异步电动机相比,在机械特性方面有什么特点:与异步电动机相比,同步电动机在机械特性方面具有转速恒定显著特点,同步电动机具有运行速度恒定、功率因数可调、运行效率高等特点。

12.控制电机的种类:测量元件、放大元件、执行元件和校正元件。

检测元件:测速发电机。光电编码器(位移、角度)。

执行电器常用:电磁铁、电磁离合器、接触器。

13.伺服电机的控制方式:

1)两相交流伺服电动机:幅值控制(控制电压uc的相位不变,改变幅值)相位控制(控制电压uc的幅值不变,改变相位)幅—相控制(同时改变uc的幅值和相位)

2)直流伺服电动机:电枢控制,磁场控制。

14,。自转是一种什么现象?它对伺服电动机的运行有什么危害?通常如何解决自转问题?

答:1)伺服电动机的参数设计得和一般单相异步电动机差不多,它就会和单相异步电动机一样,电动机一经转动,即使控制电压uc=0,在单相励磁下也会继续转动,这样,电动机就失去控制。伺服电动机的这种失控而自行旋转的现象称为“自转”。

2)自转现象会造成伺服电动机失控。

3)消除自转的方法:增大转子的电阻。

15.检测元件:测速发电机、光电编码器(位移,角度)

第三章。1.低压电器的分类:

(1)执行电器功能:用于完成传动或实现某种动作的电器。

接受控制信号---接通或断开电路---执行动作

常用的:电磁铁、电磁离合器、接触器)

2)检测电器功能:完成信号采集、检测;

检测---转换-- 可识别电信号

3)控制电器用于发送控制指令及实现控制电路中逻辑运算、延时等功能的电器。

4)保护电器作用:保护电路及用电设备安全。

故障或超限---保护电器动作---切断电路。

4.在电动机中装有熔断器,为什么还要装热继电器?

答:熔断器串接**路中,当电路严重过载或发生短路故障时,熔体融化,分断电路,而热继电器主要用于电动机的过载,断相及电流不平衡的保护,不能做短路保护。

第四章。5.选择电动机的容量时主要应考虑哪些因素?

答:选择电动机的容量主要考虑电动机的发热情况、过载能力和起动能力。

发热情况因考虑电机运行时必须保证其时间最高工作温度不大于电动机绕组绝缘的允许最高工作温度。

过载能力是要考虑电动机最大转矩必须大于最大实际负载转矩。

启动能力是主要考虑电动机在启动时其启动转矩必须大于负载转矩,却保电动机能可靠启动。

6电动机有哪几种工作方式?

电动机有三种工作方式:连续工作制、短时工作制和重复短时工作制。

第五章。1.什么是调速范围?什么是静差度?调速范围与静差度之间有什么关系?如何扩大调速范围?

答:调速范围是指:在满足生产机械对静差度要求的前提下,电动机额定负载下的最高转速与最低转速之比;

精差度是指:电动机在额定负载下的转速减与理想空载转速之比;

调速范围与静差度之间的关系:可以通过减小增加调速范围。

2什么是直流误差调速系统?与直流有差调速系统相比较,二者在调节器的结构方面有何不同?

答:有差调速系统中采用的速度调节器为比例调节器,无差调速系统中采用的速度调节器为比例积分调节器。有差调速系统的速度给定与速度反馈始终有误差的。

而无差调速系统的速度给定与速度反馈是无误差的。因为当误差为零时,比例调节器的输入为零,因此其输出也为零,这将引起增大,从而造成电动机转速下降,产生误差。而当比例-积分调节器的输入为零时,其输出保持常数,不变,从而维持电动机转速不变。

机电传动复习

习题与思考题。第二章。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?答 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...

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简答题。1.2 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。1.4 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...

机电传动控制A卷复习

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 之和所平衡。d 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tm tl,电动机旋转方向与tm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tma...