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机电传动

调速技术的发展

※直流调速：有级调速（串电阻，继电器、接触器控制），无级调速（调压调速、调磁调速，发电机-电动机方式，晶闸管方式，PWM方式）

※交流调速：有级调速（调压，变极），无级调速（变频调

速）

第4章交流电动机

交流电动机的类型:

S 是转差率，n 转速

1、固有机械特性四个重要特殊点： ① 理想空载点A

T = 0，n = n0（S =0） ② 额定工作点B

T = TN ，n = nN （S=SN ） ③ 启动工作点D T = Tst ，n = 0（S =1） ④ 临界工作点C T = Tmax(最大电磁转矩)，n = nm （S = Sm ）

二. 三相异步电动机的机械特性 2、人为机械特性

三相异步电动机的人为机械特性

① 异步电动机定子降压的人为机械特性

② 异步电动机定子串接电阻(电抗)的人为机械特性 ③ 异步电动机定子变频的人为机械特性

电源为负相序时电源为正相序时

④绕线式异步电动机转子串接电阻(电抗)的人为机械特性

直流他励电动机的人为机械特性

①电枢串电阻的人为机械特性

②降低电枢电压的人为机械特性

③减弱励磁磁通的人为机械特性

4-4～4-6 三相异步电动机的启动调速制动特性

三相异步电动机的启动特性

⑴鼠笼式电动机降压启动法

①定子串电阻

②定子串电抗

③Y-△转换

④自耦变压器转换

⑤软启动器

⑵线绕式电动机启动法

①转子串电阻

②转子串频敏变阻器

Y-△降压启动时

启动电流降低为直接启动的1/3

启动转矩也降低为直接启动的1/3

这种方法设备简单，价格便宜

但是只有一种启动电压

只适用于轻载或空载的场合，且电动机正常运行时为△接法。

4-5 三相异步电动机的调速方法

根据交流异步电动机转速的关系式：

n ＝n0(1－S )＝60 f (1－S )/p ＝n0－△n

可知，交流异步电动机的调速方法大致可分为三种：

⑴改变磁极的极对数p

⑵改变转差率S

⑶改变频率f

其中，改变转差率S的方法，

又可以通过调定子电压、转子电阻、转子电压

以及定转子供电频率等方法来实现。

从而派生出很多种调速方法。

三相异步电动机的调速特性

⑴改变磁极对数p 调速（变极调速）

⑵改变转差率S 调速

①改变电压调速③串级调速

②转子串电阻调速④电磁转差离合器

⑶改变频率f 调速（变频调速）

比较直流他励电动机的调速特性

⑴改变电枢电压调速

⑵改变励磁磁通调速

⑶电枢电路串电阻调速

4-6 三相异步电动机的制动

三相异步电动机的制动特性

⑴反馈制动①正向反馈制动②反向反馈制动

⑵反接制动①电源反接制动②倒拉反接制动

⑶能耗制动①反抗性恒转矩负载②位能性恒转矩负载

直流他励电动机的制动特性

⑴反馈制动①正向反馈制动②反向反馈制动

⑵反接制动①电源反接制动②倒拉反接制动

⑶能耗制动①反抗性恒转矩负载②位能性恒转矩负载

第五章

伺服电动机可分为两类：

1、交流伺服电动机

2、直流伺服电动机

步进电动机的种类

通常按励磁方式分为三大类：

1）反应式：

转子为软磁材料，无绕组，定、转子开小齿、步距角小。2）永磁式：

转子为永磁材料，转子的极数=每相定子极数，不开小齿，步距角较大，力矩较大

3）感应子式(混合式)：

转子为永磁式、两段，开小齿，转矩大、动态性能好、步距角小，但结构复杂，成本较高。

第七章

热继电器

热继电器是根据控制对象的温度变化来控制电流流通的继

电器，是利用电流的热效应而动作的电器。它主要用来保护电动机的过载.

熔断器和过电流继电器只能保护电动机不超过允许最大电流，不能反映电动机的发热状况，而电动机短时过载是允许的，但长期过载时电动机就要发热，因此，必须采用热继电器进行保护。

反映温度信号，设有感应部分——发热元件与双金属片;

控制电流流通，设有执行部分——触点。

工作原理

发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。

电动机保护的类型：

短路保护：熔断器、过电流继电器、自动空气断路器过载保护：热继电器

失压保护：采用继电器、接触器控制

直流电机零励磁保护：欠电流继电器

正常运行为△联结且容量较大的电动机可以采用Y-△降压起动。电动机起动时，定子绕组接成Y形联结，每相绕组的电压降为电源电压额定值的，起动电流降为△形联结起动电流的l/3。待转速升高到额定转速时则改为△形联结，直到稳定运行。

计算题

某步进电机相线分别为A,B,C，若采用6拍方式控制，其步进角为1.8°，现用改电机直接带动半径为2cm的车轮，则该小车步长为多少？控制车子向前移动约1cm，大约要给出多少个控制脉冲？同时写出6拍的通电顺序。

答：轮子周长=2*3.14*2=12.56cm

步长=12.56/（360/1.8）=0.0628

控制脉冲数=1/0.0628=15.8≈16

需要16个控制脉冲，通电顺序为A-AB-B-BC-C-CA

欠流继电器（KA）：传统的(电磁的)欠流继电器，在正常工作电流下是吸合的，当工作电流小于某设定值时释放。

过流继电器(KA)：传统的(电磁的)过流继电器，在正常工作电流下是不吸合的，当工作电流大于某设定值时吸合。

机电传动控制复习题与答案(1)

西南科技大学成教学院德阳教学点《机电传动控制》练习题姓名：学号：班级：成绩：一、单项选择题 1．机电传动的发展大体上经历的阶段顺序是：（） A．单电机拖动、双电机拖动、成组拖动 B．成组拖动、单电机拖动、多电机拖动C．单电机拖动、多电机拖动、成组拖动 D．成组拖动、单电机拖动、网络拖动 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。（） A．减速 B．加速 C．匀速 D．停止 3、机电传动系统中如果T M

机电传动控制作业汇总

一单选题 1 交流调压调速系统（） A、异步电机转矩与定子电压的平方成反比。 B、异步电机转矩与定子电压的平方成正比。 C、异步电机转矩与定子电压成正比。 D、异步电机转矩与定子电压成反比。 2 脉宽调制变频其基本思想是（） A、控制逆变器开关元件的导通和关断时间比（即调节脉冲宽度）来控制交流电压的大小和频率。 B、控制逆变器开关元件的导通和关断时间比（即调节脉冲宽度）来控制交流电压的大小。 C、控制逆变器开关元件的导通和关断时间比（即调节脉冲宽度）来控制交流电压的频率。 D、控制逆变器开关元件的导通和关断时间比（即调节脉冲宽度）来控制直流电压的大小和频率。 3 三相异步电动机的定子串电阻与降压相似( ) A、但最大转矩下降要小 B、但最大转矩下降要大 C、最大转矩一样 D、电流不变 4 直流他励电动机的制动( ) A、从某一稳定速度减速到停止或下降速度的一种运转状态 B、从某一稳定速度减速到停止 C、从某一稳定速度减速到下降速度的一种运转状态 D、刹车 5 脉宽控制（） A、就是调节频率。 B、通过调节电流来实现。 C、通过调节磁通来实现。 D、就是调节晶体管（晶闸管）的导通时间来控制输出脉冲的宽度（输出电压）。 6 串励直流电动机不允许空载运行的原因（） A、浪费能源 B、力矩太大 C、会发热 D、因为会产生大的转速，发生危险 7 转矩定义方向( ) A、负载转矩与n的方向相反为正 B、负载转矩与n的方向相反为负 C、所有方向都一样的 D、转距没有方向 8 稳定运行的充分条件（） A、受干扰后能恢复到原来的运行速度或在新的工作点匀速运转 B、匀速 C、力矩改变 D、惯量不变 10 逆变说法哪个正确（） A、逆变是把直流电变成交流电的装置，与整流相反的过程。 B、逆变是把交流电变成直流电的装置。

机电传动控制(1)

机电传动控制基础复习题 1. 机电传动系统的主要组成部分。机电传动系统由电动机、电气控制电路以及电动机 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。 3. 三相异步电动机的定子绕组的连接方式有哪两种？星形联接和三角形连接。 4. 三相异步电动机的转速的计算公式？和运动部件相互联系的传动机构三大部分构成。 ())s (p f s n n -= -=16011 0 5. 三相异步电动机的起动电流I st 为额定电流I N 的4~7倍。 6. 请画出三相异步电动机的机械特性曲线，并在图中指出反映电动机工作的特殊运行点。见教材第7页，图1.9 三相异步电动机的固有特性。 7. 三相异步电动机起动方法有哪几种？直接起动、降压起动以及绕线型电动机转子串电阻起动。 8. 三相异步电动机的制动方法有哪几种？能耗制动，反接制动和回馈制动。 9. 常用的低压电器由哪几种？答：1) 执行电器，如电磁铁、接触器。2)检测电器，如按钮开关、行程开关、电流及电压继电器、速度继电器等；3) 控制电器，如中间继电器、时间继电器；4) 保护电器，如热继电器、熔断器、低压断路器(自动空气开关)。 10. 电气设备图纸有哪三类？电气控制原理图、电气设备位置图和电气设备接线图。 11．电气原理图的绘制原则？ 12．常见基本控制电路的工作原理和工作过程？（正反转控制电路/起动控制电路/制动控制电路）——本题以正反转为例说明

答：正反转控制原理：使用两个接触器使通入电动机的三相电源中的任意两相交换。动作过程：正转-停止-反转按下正转按钮SB2，接触器KM1的线圈得电自锁，电动机正转。按下停止按钮SB1，接触器KM1的线圈失电，电动机停转。按下反转按钮SB3，接触器KM2的线圈得电自锁，电动机反转。 13. 异步电动机反接制动的原理？改变异步电动机定子中三相电源的相序，使定子产生反向旋转磁场作用于转子，从而产生强力制动力矩。 14. 异步电动机能耗制动的方法及原理？能耗制动方法:切断电机主电源后，立即在电动机定子绕组中通入恒定直流。能耗制动原理:恒定直流产生恒定磁场，转子切割恒定磁场产生感应电流再与恒定磁场作用产生制动转矩，迅速消耗电动机的转动动能，实现制动。 15. 双速电动机调速原理？改变极对数p。 16.指出下图中的点动和长动按钮？ 17. 互锁的概念及实现方法？互锁实际上是一种联锁关系，但它强调触点之间的互锁关系(即：要求两个动作互相排斥时使用) 。最典型的互锁是电动机正、反转之间的互锁。实现方法是：将己方的常闭触点串入对方的线圈之前。 18．常见的电气保护环节有哪些？热继电器起什么保护作用？答：常见的电气保护环节有：短路保护、过载保护、零压与欠压保护、过流保护。热继电器起过载保护的作用。 19. 变速时的瞬时电动控制的作用是什么？保证变速后，齿轮的良好接触。 27. 无级调速静态技术指标主要有哪两项？答：主要有静差率和调速范围两项 28. 静差度的定义？

机电传动控制作业(参考)

2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速的、减速的、稳定的和静止的各种状态？ M L d T T T -= d T >0时，系统加速；d T =0时，系统稳定；d T <0时，系统减速； 2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向） a ： TM-TL=0系统匀速 b ： TM-TL<0系统减速 c ： -TM-TL<0系统减速 d ： TM-TL>0系统加速 e ： -TM-TL<0系统减速 f ： -TM+TL=0系统匀速 2.11 在题2.11图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些是系统的稳定平衡点？哪些不是？（d ）不是稳定运动点，其余都是稳定运行点。

3.8一台他励直流电动机的铭牌数据为：N P =5.5KW, N U =110V , N I =62A, N n =1000r/min,试绘出它的固有机械特性曲线。 22 110625500 (0.5~0.75) (0.5~0.75)(0.172~0.258)62 N N N N U I P Ra I -?-==?=Ω N a a e N N U I R K n -Φ= 01101000 1107~1170(/m i n )11062(0.172~0.258) N N e N N a a U U n n r K U I R ?= ===Φ--? 5500 9.55 9.5552.53()1000 N N N N P P T N m n ω = ==?=? 根据点（0，0n ）和点（N T ，N n ）可画出机械特性曲线。 3.10一台他励直流电动机的技术数据如下：PN=6.5KW,U N=220V , I N=3 4.4A, n N=1500r/min, Ra =0.242Ω,试计算出此电动机的如下特性： ①固有机械特性； ②电枢服加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性； ③电枢电压为U N/2时的人为机械特性； ④磁通φ=0.8φN 时的人为机械特性； ① （1） 22034.40.2420.141121500 N a a e N N U I R K n --?Φ= == 022*********(/min)22034.40.242 N N e N N a a U U n n r K U I R ?= ===Φ--? 6500 9.559.5541.4()1500 N N N N P P T N m n ω===?=?

机电传动控制课后习题答案1

第二章机电传动系统的动力学基础 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 M-T L>0说明系统处于加速，T M-T L<0 说明系统处于减速， T M-T L=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。 2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向） T M T T M=T L T M< T L T M-T L>0说明系统处于加速。 T M-T L<0 说明系统处于减速 T M T L T M T L T M> T L T M> T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 T M T L T T L

T M= T L T M= T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速2.5为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？因为P= Tω,P不变ω越小T越大，ω越大T 越小。 2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω，T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。 2.9 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？可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 2.11 在题2.11图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些是系统的稳定平衡点？哪些不是？交点是系统的稳定平衡点. 交点是系统的平衡点交点是系统的平衡交点不是系统的平衡点

第三章 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.. 3.5 一台直流发电机，其部分铭牌数据如下：P N=180kW, U N=230V,n =1450r/min,ηN=89.5%，试求： N ①该发电机的额定电流； ②电流保持为额定值而电压下降为100V时，原动机的输出功率（设此时η =ηN） P N=U N I N 180KW=230*I N I N=782.6A 该发电机的额定电流为782.6A P= I N100/ηN P=87.4KW 3.6 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下：P N=7.5KW, U N=220V, n =1500r/min, ηN=88.5%, 试求该电机的额定电流和转矩。 N P N=U N I NηN 7500W=220V*I N*0.885 I N=38.5A T N=9.55P N/n N =47.75Nm 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 a 3.14直流串励电动机能否空载运行?为什么？串励电动机决不能空载运行,因为这时电动机转速极高,所产生的离心力足以

机电传动控制(第五版)课后习题答案

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。拖动转矩是由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。 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。 2.4 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？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？因为许多生产机械要求低转速运行，而电动机一般具有较高的额定转速。这样，电动机与生产机械之间就得装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减速装置。所以为了列出系统运动方程，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这算到一根轴上。转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω2 2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2比高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω，T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。 2.7 如图2.3（a）所示，电动机轴上的转动惯量J M=2.5kgm2, 转速n M=900r/min; 中间传动轴的转动惯量J L=16kgm2,转速n L=60 r/min。试求折算到电动机轴上的等效专惯量。折算到电动机轴上的等效转动惯量:j=Nm/N1=900/300=3,j1=Nm/Nl=15 J=JM+J1/j2+ JL/j12=2.5+2/9+16/225=2.79kgm2 . 2.8如图2.3（b）所示，电动机转速n M=950 r/min，齿轮减速箱的传动比J1= J2=4，卷筒直径D=0.24m,滑轮的减速比J3=2，起重负荷力 F=100N,电动机的费轮转距GD2M=1.05N m2, 齿轮，滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试球体胜速度v和折算到电动机轴上的静态转矩T L以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GD2z.。 ωM=3.14*2n/60=99.43 rad/s. 提升重物的轴上的角速度ω=ωM/j1j2j3=99.43/4*4*2=3.11rad/s v=ωD/2=0.24/2*3.11=0.373m/s T L=9.55FV/ηC n M=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM GD2Z=δGD M2+ GD L2/j L2 =1.25*1.05+100*0.242/322 =1.318NM2 2.9 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？可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 2.10反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别，各有什么特点？反抗转矩的方向与运动方向相反,,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，而在相反方向便促使运动。第三章 3.1为什么直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？答：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.

机电传动控制课后习题答案

习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础 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。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。 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。 2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向） TM-TL>0 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速 2.7 如图2.3（a）所示，电动机轴上的转动惯量J M=2.5kgm2, J L=16kgm2, 转速n L=60 r/min。试求折算到电动机轴上的等效专惯量。折算到电动机轴上的等效转动惯量 J=JM+J1/j2+ JL/j12=2.5+2/9+16/225=2.79kgm2 . 2.8如图2.3（b）所示，电动机转速n M=950 r/min，齿轮减速箱的传动比J1= J2=4，卷筒直径D=0.24m,滑轮的减速比J3=2，起重负荷力 F=100N,电动机的费轮转距GD2M=1.05N m2, 齿轮，滑轮和卷筒总的传动效率为 0.83。试球体胜速度v和折算到电动机轴上的静态转矩T L以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量 GD2z.。 ωM=3.14*2n/60=99.43 rad/s. 提升重物的轴上的角速度ω=ωM/j1j2j3=99.43/4*4*2=3.11rad/s v=ωD/2=0.24/2*3.11=0.373m/s T L=9.55FV/ηC n M=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM GD2Z=δGD M2+ GD L2/j L2 =1.25*1.05+100*0.242/322 =1.318NM2 2.11 在题2.11图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些是系统的稳定平衡点？哪些不是？交点是系统的稳定平衡点. 交点是系统的平衡点交点是系统的平衡交点不是系统的平衡点交点是系统的平衡点第三章 3.10一台他励直流电动机的技术数据如下：P N=6.5KW,U N=220V, I N=3 4.4A, n N=1500r/min, R a =0.242Ω,试计算出此电动机的如下特性：

机电传动第三次作业

机电传动第三次作业为什么直流电动机直接启动时启动电流很大解答：电机启动时的启动电流为： a N st R U I ，由于电机启动瞬间转速n=0，E=0，而且Ra 很小，所以st I 很大，一般会达到额定电流的10~20倍，造成事故，因此不能直接启动。他励直流电动机启动过程中有哪些要求如何实现解答：他励直流电动机启动过程中要求启动电流 st I ≤（~2）N I ，限制直流电动机的启动电流，主要由以下两种方法：（1）采用降压启动；（2）电枢回路串接外加电阻进行启动。直流他励电动机启动时，为什么一定要先把励磁电流加上，若忘了先合励磁绕组的电源开关就把电枢电源接通，这时会产生什么现象（试从TL=0和TL=TN 两种情况加以分析）当电动机运行在额定转速下，若突然将励磁绕组断开，此时又将出现什么情况解答：（1）直流他励电动机启动时，为了防止电机出现“飞车”和“堵转”现象，所以一定要先把励磁电流加上。（2）若忘加励磁电流，○1当TL=0启动时：f I =0，但是励磁绕组还有一定剩磁，所以Φ稍大于0；但因为Φ≈0，所以E 仍不大，N U 大部分仍要加

在电阻Ra 上，产生很大的启动电流和不大的电磁转矩T ，使系统不断加速，使转速上受到机械强度所不允许的值，从而出现“飞车”现象，此时系统在相当大的某一转速下稳速运行，由于 T ＝Φt K a I =TL ≈0，所以Ia ≈0，此时，E 相当大。○2当T=TL 启动时：f I =0，但是励磁绕组还有一定剩磁，所以Φ稍大于0；但因为Φ≈0，T ＝Φt K a I ≈0，所以出现T

机电传动控制课后习题答案

第二章机电传动系统的动力学基础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 M-T L>0说明系统处于加速，T M F T L V O说明系统处于减速， T M-T L=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。试列出以下几种情况下（见题图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向） T M-T L>0说明系统处于加速。T M-T L<0说明系统处于减速系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速TL M

为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？因为P= T W ,P不变3越小T越大，3越大T越小。为什么机电传动系统中低速轴的G D 逼高速轴的G D大得多？因为P=T W, T=G? DD/375. P= 3 G? D7375. ,P 不变转速越小GD越大，转速越大GD越小。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？可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 在题图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些是系统的稳定平衡点？哪些不是？ T M=T L T M=T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速交点是系统的平衡交点不是系统的平衡点

第三章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.. 一台直流发电机，其部分铭牌数据如下：P N=180kW, U N=230V,n N=1450r/min, n N=%试求： ①该发电机的额定电流； ②电流保持为额定值而电压下降为100V时，原动机的输出功率（设此时n = n N） P N=U N I N 180KW=230*l N I N=782.6A 该发电机的额定电流为782.6A P= I N100/ n N P= 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下：P N=, U N=220V, n N=1500r/min, n N=%,试求该电机的额定电流和转矩。 P N=L N I N n N 7500W=220V*N* I N=38.5A T N=n N = 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」st=U7R a 直流串励电动机能否空载运行？为什么？串励电动机决不能空载运行，因为这时电动机转速极高，所产生的离心力足以将绕组元件甩到槽外，还可能串励电动机也可能反转运行.但不能用改变电源极性的方法，因这时电枢电流

机电传动控制(全套完整版)

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机电传动控制教案学院、系：机械电子工程学院机电系任课教师：任有志授课专业：机械设计制造及其自动化课程学分：课程总学时：60学时课程周学时： 2006年2月20日

机电传动控制教学进程周次课次章节计划学时教学手段教学环境 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 §1.1§1.2§1.3§2.1 §2.3§2.4 §3.1§3.2 §3.3 §3.4§3.5§3.6 §5.1§5.2§5.3§5.4 §5.4§5.5§5.7§5.8 §6.1§6.2§6.3 §6.4 §6.5 §6.7§7.1§7.2 §7.3 §7.4§7.5 §7.6 电动机原理习题讨论课 §8.1 §8.1 §8.2 实验课继电器接触器控制实验习题讨论课：§8.3 §8.4 §9.1 §9.2 实验课：可编程序控制器认识实验 §9.3 §9.3 实验课：可编程序控制器编程练习 §10.1 §10.2 §10.3§10.5 §10.6 实验课：晶闸管特性及触发原理 §11.1 §11.2 §11.3 §11.4 §12.1 §13.1 §13.2 §13.3 §13.4 实验课题讨论课 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 讲授讲授讲授讲授讲授讲授讲授讲授辅导讲授讲授讲授指导辅导讲授讲授指导讲授指导讲授讲授指导讲授讲授讲授讲授讲授讲授指导辅导多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室机电实验室多媒体教室多媒体教室多媒体教室机电实验室多媒体教室机电实验室多媒体教室多媒体教室机电实验室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室机电实验室多媒体教室

机电传动控制-1

1 绪论 1.1 机电传动控制的目的和任务机电传动也称电力拖动或电力传动，是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统的总称。其目的是将电能转变成机械能，实现生产机械的起动/停止和速度调节，以满足生产工艺过程的要求，保证生产过程正常进行。因此，机电传动控制包括用于拖动生产机械的电动机以及电动机控制系统两大部分。在现代化生产中，生产机械的先进性和电气自动化程度反映了工业生产发展的水平。现代化机械设备和生产系统已不再是传统的单纯机械系统，而是机电一体化的综合系统。机电传动控制已成为现代化机械的重要组成部分。机电传动控制的任务从狭义上讲，是通过控制电动机驱动生产机械，实现产品数量的增加、产品质量的提高、生产成本的降低、工人劳动条件的改善以及能源的合理利用；而从广义上讲，则是使生产机械设备、生产线、车间乃至整个工厂实现自动化。随着现代化生产的发展，生产机械或生产过程对机电传动控制的要求越来越高。例如：一些精密机床要求加工精度达百分之几毫米，甚至几微米；为了保证加工精度和粗糙度，重型镗床要求在极低的速度下稳定进给，因此要求系统的调速范围很宽；轧钢车间的可逆式轧机及其辅助机械操作频繁，要求在不到1s 的时间内就能完成正反转切换，因此要求系统能够快速起动、制动和换向；对于电梯等提升机构，要求起停平稳，并能够准确地停止在给定的位置上；对于冷、热连轧机或造纸机，要求各机架或各部分之间保持一定的转速关系，以便协调运转；为了提高效率，要求对由数台或数十台设备组成的自动生产线实行统一控制和管理。上述这些要求都要依靠机电传动控制来实现。随着计算机技术、微电子技术、自动控制理论、精密测量技术、电动机和电器制造业及自动化元件的发展，机电传动控制正在不断创新与发展，如直流或交流无级调速控制系统取代了复杂笨重的变速箱系统，简化了生产机械的结构，使生产机械向性能优良、运行可靠、体积小、重量轻、自动化方向发展。因此，在现代化生产中，机电传动控制具有极其重要的地位。 1.2 机电传动控制的发展 1.2.1 机电传动的发展机电传动及其控制系统总是随着社会生产的发展而发展的。20世纪初，由于电动机的出现，使得机床的传动方式发生了深刻的变革，电动机替代了蒸汽机。而后，它的发展大体上经历了成组拖动、单电机拖动、多电机拖动和交、直流无级调速四个阶段。 1. 成组拖动成组拖动是用一台电动机拖动一根天轴，然后再由天轴通过皮带轮和皮带分别拖动各生产机械，这种传动方式生产效率低、劳动条件差，一旦电动机发生故障，将造成成组的生产机械停车。 2. 单电机拖动

机电传动控制课后习题答案1..

习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础 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。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岀系统是处于加速，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-TLvO说明系统处于减速，TM-TL=O说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。 2.3试列出以下几种情况下（见题 2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向） 2 2.7如图2.3 （a）所示，电动机轴上的转动惯量j M=2.5kgm ,转速n M=900r/min;中间传动轴的转动惯量 J L=16kgm2,转速n L=60 r/min。试求折算到电动机轴上的等效专惯量。折算到电动机轴上的等效转动惯量：j=Nm/N1=900/300=3 血=Nm/NI=15 TM-TL>0说明系统处于加速TM-TLvO 说明系统处于减速系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 TL 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速

2 2 J=JM+J1/j + JL/j1 2=2.5+2/9+16/225=2.79kgm .2.8 如图2.3 (b)所示，电动机转速n M=950 r/min，齿轮减速箱的传动比J i= J2=4，卷筒直径D=0.24m,滑轮的减速比J3=2，起重负荷力F=100N,电动机的费轮转距GD2M=1.05N m2,齿轮，滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试球体胜速度v和折算到电动机轴上的静态转矩T L以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GD 2 z .。 3 M=3.14*2n/60=99.43 rad/s. 提升重物的轴上的角速度 3 = 3 M/j1j2j3=99.43/4*4*2=3.11rad/s v=3 D/2=0.24/2*3.11=0.373m/s T L=9.55FV/ n c n M=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM 2 2 2 2 GD2Z= 5 GD M2+ GD L20L2 2 2 =1.25*1.05+100*0.24 2/322 =1.318NM 2 2.11在题2.11图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性, 不是? 第三章 3.10 一台他励直流电动机的技术数据如下：P N=6.5KW,U N=220V, I N=3 4.4A, n N=1500r/min, R a =0.242 Q，试计算岀此电动机的如下特性： ①固有机械特性； ②电枢服加电阻分别为3Q和5Q时的人为机械特性； ③电枢电压为U N/2时的人为机械特性； ④磁通? =0.8? N时的人为机械特性；并绘岀上述特性的图形。 ① n o = U N n N/(U N-l N R a) =220*1500/220-34.4*0.242 试判断哪些是系统的稳定平衡点？哪些交点是系统的稳定平衡点交点是系统的平衡点交点是系统的平衡交点不是系统的平衡点交点是系统的平衡点

机电传动控制(完整版)

中国石油大学《机电传动控制》作业1、2、3

《机电传动控制》考试总复习A卷一、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（单项选择、判断题）主观题（填空、分析与简答、计算）三、总的复习题一、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

机电传动控制第1阶段练习题

江南大学现代远程教育第一阶段练习题考试科目:《机电传动控制》第一章至第三章（总分100分） __________学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一、选择题（本题共10小题，每小题1分，共15分） 1、某五相步进电机在脉冲电源频率为2400Hz时，转速为1200rpm，则可知此时步进电机的步距角为( )。 A、1.5° B、3° C、6° D、4° 2、某步进电机转子40齿，拍数为6，通电频率400HZ，则步距角为（）,转速为（）。 A、100r/min B、12.5r/min C、5° D、1.5° 3、步进电动机是将电脉冲信号转换为相应的（）的一种特殊电机 A、角位移或直线位移 B、磁场 C、转速 D、转矩 4、步进电机它可以在开环系统中在很宽的范围内通过改变（）来调节电机的转速 A、电压 B、电流 C、脉冲的频率 D、电阻 5、步进电机按三相单三拍运行时θ =（） A、20° B、30° C、40° D、50° 6、步进电机的三相双三拍通电方式是： A、AB-BC-CA-AB B、AB-BA-CB-AC C、BA-CA-BC-AB D、AB-CA-AB-BC 7、步进电机的拍数越多，步距角越（），动稳定区就越接近静稳定区。 A、大 B、小 C、快 D、慢 8、步进电机三相单双六拍运行时步距角为（） A、20° B、1.5° C、40° D、50° 9、增加（）和转子的齿数可以减小步距角 A、拍数 B、绕组 C、电极 D、电压 10、混合式步进电机也称为（）式步进电机 A、感应 B、步进 C、步距角 D、混合 11、在三相交流异步电动机定子绕组中通入三相对称交流电，则在定子与转子的空气隙间产生的磁场是（）。 A、恒定磁场 B、脉动磁场 C、合成磁场为零 D、旋转磁场 12、起重机上采用电磁抱闸制动的原理是（）。

机电传动控制》设计作业

《机电传动控制》设计作业 The document was prepared on January 2, 2021

《机电传动控制》课程设计说明书院系班级姓名学号指导老师目录一、任务书 (3) （一）课程设计目的 (3) （二）课程设计内容 (3) 二、正文 (4) 1.课程设计主要目的 (4) 2.机电传动控制概述 (4) 3.控制要求 (5) 4.继电器接触器控制系统设计 (5) 原理图 (5) (6) (6) (7)

接线图 (8) 5. PLC控制系统设计 (10) 三、个人小结 (11)

一．任务书（一）、课程设计目的 M7120型平面磨床的电气线路设计，掌握机械设备的控制电路和控制技术。1．M7120型平面磨床电气原理图的设计。 2．M7120型平面磨床电气布置图的设计。 3．M7120型平面磨床电气安装接线图的设计。 4．电动机的选择和电气控制方案的确定。 5．编制目录明细表和编写说明书。（二）、课程设计内容（含技术指标）型磨床的型号及含义型号：M7120 含义：M —磨床 7 —平面磨床 1 —卧轴矩台式 20 —工作台的工作面宽200mm 型磨床的主要结构 M7120型平面磨床主要由床身、工作台、电磁吸盘、砂轮架（又称磨头）、滑座、立柱等部分组成。它的外型如图所示：磨床的主运动是砂轮的旋转运动，辅助运动是工作台的左右往返运动和砂轮架的前后上下进给运动。工作台的往返运动采用液压传动，能保证加工精度。砂轮升降电动机使砂轮在立柱导轨上作垂直运动，用以调整砂轮与工件位置。二．正文 1.课程设计的目的机电传动控制是机械设计制造与自动化专业的专业必修课，本课程是一门实践性很强的课程，课程设计是本课程必不可少的环节。课程设计的目的和任

机电传动概述

机电传动概述 1.机电系统的组成在现代工业中，为了实现生产过程自动化的要求，机电传动不仅包括拖动生产机械的电动机，而且还包括控制电动机的一整套控制系统，也就是说，现代机电传动是和各种控制元件组成的自动控制系统联系在一起的。 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。 3.机电传动控制的目的从现代化生产的要求来说，机电传动控制的目的可分广义和狭义两种。从广义上讲，机电传动控制的目的就是要使生产设备、生产线、车间乃至整个工厂都实现自动化。

从狭义上讲，则专指控制电动机驱动生产机械，实现生产产品数量的增加（生产效率）、质量的提高（加工精度）、生产成本的降低、工人劳动条件的改善以及能量的合理利用等。随着生产工艺的发展，对机电传动控制系统的要求愈来愈高。例如： ①一些精密机床要求加工精度百分之几毫米，甚至几微米。 ②重型镗床为保证加工精度和粗糙度，要求在极慢的稳速下进给，即要求系统有很宽的调速范围。 ③轧钢车间的可逆式轧机及其辅助机械，操作频繁，要求在不到1s的时间内就得完成从正转到反转的过程，即要求系统能迅速启动、制动和反向。 ④对于电梯和提升机，则要求启动和制动平稳，并能准确地停止在给定的位置上。 ⑤对于冷、热连轧机以及造纸机的各机架或分部，则要求各机架或各分部的转速保持一定的比例关系进行协调运转。 ⑥为了提高效率，由数台或十几台设备组成的生产自动线，要求统一控制或管理。诸如此类的要求，都要靠电动机及其控制系统来实现。 4.机电传动控制的发展机电传动及其控制系统总是随着社会生产的发展而发展的。机电传动控制的发展可从机电传动和控制系统两方面来讨论。