机电控制及自动化9-4

《机电控制及自动化》复习大纲

（课程代码：08321）

第一部分课程性质与知识要点

一、课程性质与特点

《机电控制及自动化》是机械电子工程专业的一门必修专业基础课，它是该专业人才所需电知识结构的躯体，是学生学习和掌握机械设备电气传动与控制知识的主要途径。

《机电控制及自动化》是一门实践性很强的课程，通过对本课程的学习，培养学生的创新精神和提高学生综合运用机电知识的能力，为学生进一步学习、研究和处理机电传动与控制相关问题打下基础。

二、课程目标与基本要求

《机电控制及自动化》课程设置的目的是让考生熟悉电气控制系统的基本构成，掌握电气控制的基本原理和分析方法，使考生具有一定的电气控制线路设计能力。

三、课程使用的教材

《机电控制及自动化》课程使用的教材是郝用兴，苗满香，罗小燕主编的《机电传动控制》，华中科技大学出版社出版。参考教材是王宗才主编的《机电传动与控制》（第2版），电子工业出版社。

四、课程试题结构说明

《机电控制及自动化》是机械电子工程专业的统考课程，试题结构如下：

单选题10个小题，每个小题1分，共计10分；

多选题5个小题，每个小题2分，共计10分；

填空题10个小题，每个小题1分，共计10分；

简答题5个小题，每个小题5分，共计25分；

计算题1个小题，每个小题15分，共计15分；

设计题2个小题，每个小题15分，共计30分。

第1章绪论

本章知识要点：

1. 机电传动系统的组成

2. 机电传动系统的任务

3. 机电传动控制系统的任务

4. 机电传动系统的发展历程

第2章机电传动系统的静态与动态特性

本章知识要点：

1. 机电传动系统静态特性的概念及意义

2. 机电传动系统动态特性的概念及意义

3. 机电传动系统的运动方程式及应用（系统运行状态的判断）

4. 典型生产机械的负载特性

5. 多轴机电传动系统的等效方法

6. 机电传动系统稳定运行的条件及应用（系统稳定性的判断）

第3章直流电机的工作原理及特性（重点章节）

本章知识要点：

1. 直流电机的基本结构组成

2. 直流电机的工作原理

3. 直流电动机的基本方程及应用

4. 直流电动机的机械特性方程及应用

5. 直流他励电动机的启动方法

6. 直流他励电动机的调速方法

7. 直流他励电动机的制动方法

第4章交流电机的工作原理及特性（重点章节）

本章知识要点：

1. 三相异步电动机的基本结构组成

2. 三相异步电动机的基本参数

3. 三相异步电动机定子绕组的接线方式

4. 三相异步电动机的工作原理

5. 三相异步电动机的定子电路和转子电路

6. 三相异步电动机的固有机械特性（重点掌握四个特殊点）

7. 三相异步电动机的人为机械特性（掌握启动特性、调速特性和制动特性）

8. 单相异步电动机的结构，工作原理和启动方式

第5章控制电机与特种电机

本章知识要点：

1. 控制电机与普通电机的区别

2. 常用控制电机的结构及工作原理（重点掌握步进电动机的种类，性能指标及特点）

第6章机电传动控制系统中电动机的选择

本章知识要点：

1. 电动机的选择要考虑哪些因素

2. 电动机功率选择的原则

第7章继电器-接触器控制系统（重点章节）

本章知识要点：

1. 常用低压电器的结构、工作原理以及应用特点

（1）电器和低压电器的定义和分类

（2）接触器的分类，结构组成，技术参数

（3）各种继电器的结构特点，工作原理和应用特点

（4）熔断器的结构、工作原理和应用特点

（5）各种主令电器的结构和应用特点

（6）低压断路器的结构和应用特点

2. 各种低压电器图形符号和文字符号的识别和绘制

3. 三相异步电动机的起动控制（全压启动和降压启动控制）线路的分析与应用。

4. 三相异步电动机的正反转控制线路的分析与应用。

5. 三相异步电动机的制动控制线路的分析与应用。

6. 三相异步电动机的变极调速控制线路的分析与应用。

7. 三相异步电动机的点动控制、多地点控制、顺序控制线路的分析与应用。

8. 电气原理图的绘制原则

第8章电动机的计算机控制技术

本章知识要点：

1. 计算机控制技术的特点

2. 电动机计算机控制系统的组成

3. 电动机计算机控制系统的功能及特点

4. 步进电动机的计算机控制

第二部分复习题练习

一、单项选择题

1、熔断器的作用是

A. 控制行程

B. 控制速度

C. 短路或严重过载保护

D. 弱磁保护

2、交流接触器的作用是

A. 频繁通断主回路

B. 频繁通断控制回路

C. 保护主回路

D. 保护控制回路

3、时间继电器的作用是

A. 短路保护

B. 过电流保护

C. 延时通断主回路

D. 延时通断控制回路

4、下面不是接触器的组成部分。

A. 电磁机构

B. 脱扣机构

C. 触点系统

D. 灭弧装置

5、通电延时时间继电器，它的延时触点动作情况是

A. 线圈通电时触点延时动作，断电时触点瞬时动作

B. 线圈通电时触点不动作，断电时触点瞬时动作

C. 线圈通电时触点瞬时动作，断电时触点延时动作

D. 线圈通电时触点不动作，断电时触点延时动作

6、断电延时时间继电器，它的延时触点动作情况是

A. 线圈通电时触点延时动作，断电时触点瞬时动作

B. 线圈通电时触点瞬时动作，断电时触点延时动作

C. 线圈通电时触点不动作，断电时触点瞬时动作

D. 线圈通电时触点不动作，断电时触点延时动作

7、热继电器中双金属片的弯曲作用是由于双金属片

A. 膨胀系数不同

B. 强度不同

C. 温度效应不同

D. 所受压力不同

8、在控制电路中，如果两个常开触点串联，则它们是

A. 或逻辑关系

B. 与非逻辑关系

C. 非逻辑关系

D. 与逻辑关系

9、电磁式继电器按吸引线圈电流种类分

A. 直流式和交流式

B. 电压式和电流式

C. 永磁式和励磁式

D. 低压和高压

10、熔断器是

A. 继电器的一种

B. 开关电器

C. 保护电器

D. 主令电器

11、低压断路器又称

A. 万能转换开关

B. 自动空气开关

C. 限位开关

D. 接近开关

12、电压继电器线圈与电流继电器线圈相比，具有的特点是

A. 电压继电器线圈的匝数多，导线细，电阻大

B. 电压继电器线圈与被测线路串联

C. 电压继电器线圈的匝数少，导线粗，电阻小

D. 电压继电器线圈的匝数多，导线粗，电阻大

13、交流接触器铁心上的短路环的作用是

A. 减缓铁心冲击

B. 增大铁心磁通

C. 增大吸力

D. 消除铁心振动

14、热继电器的热元件应于电动机定子绕组

A. 串联

B. 串、并联

C. 并联

D. 独立

15、按钮在低压控制电路中用于手动发出控制信号，启动／停止按钮帽常用色。

A. 红／绿

B. 绿／黑

C. 绿／红

D. 任意

16、交流接触器的发热是主要的。

A. 线圈

B. 铁心

C. 主触头

D. 辅助触头

17、直流接触器通常采用的灭弧方法是

A. 栅片灭弧

B. 电动力灭弧

C. 灭弧罩灭弧

D. 磁吹灭弧

18、下列电器中不能实现短路保护的是

A. 熔断器

B. 过电流继电器

C. 热继电器

D. 空气开关

19、热继电器过载时双金属片弯曲是由于双金属片的

A. 机械强度不同

B. 热膨胀系数不同

C. 受热不均

D. 温差效应

20、在机床电气控制电路中采用两地分别控制方式,其控制按钮连接的规律是

A. 全为串联

B. 起动按钮串联，停止按钮并联

C. 全为并联

D. 起动按钮并联，停止按钮串联

21、11kW以上的笼型电机，进行起动时应采取

A. 减压起动

B. 全压起动

C. 刀开关直接起动

D. 接触器直接起动

22、三相异步电动机反接制动的优点是

A. 制动平稳

B. 定位准确

C. 制动迅速

D. 能耗较小

23、欲使接触器KM1动作后接触器KM2才能动作，需要

A. 在KM2的线圈回路中串入KM1的常闭触点

B. 在KM2的线圈回路中串入KM1的常开触点

C. 在KM1的线圈回路中串入KM2的常开触点

D. 在KM1的线圈回路中串入KM2的常闭触点

24、三相笼形电动机采用星-三角降压起动，使用于正常工作时接法的电动机。

A. 星型

B. 三角形

C. 两个都行

D. 两个都不行

25、三相笼型电动机采用自耦变压器降压起动，使用于正常工作时接法的电动机

A. 三角形

B. 星型

C. 两个都行

D. 两个都不行

26、接触器的额定电流是指

A. 辅助触头的额定电流

B. 线圈的额定电流

C. 主触头的额定电流

D. 以上三者之和

27、电机正反转运行中的两接触器必须实现相互间

A. 自锁

B. 记忆

C. 联锁

D. 串联

28、能用来表示电机控制电路中电气元件实际安装位置的是

A. 电气原理图

B. 电气接线图

C. 电气元件布置图

D. 电气系统图

29、改变交流电动机的运转方向，调整电源采取的方法是

A. 调整三相的相序

B. 转子串电阻

C. 定子串电阻

D. 调整其中两相的相序

30、欲使接触器KM1断电返回后接触器KM2才能断电返回，需要

A. 在KM1的停止按钮两端并联KM2的常开触点

B. 在KM2的停止按钮两端并联KM1的常闭触点

C. 在KM1的停止按钮两端并联KM2的常闭触点

D. 在KM2的停止按钮两端并联KM1的常开触点

31、欲使接触器KM1和接触器KM2实现互锁控制，需要

A. 在KM1的线圈回路中串入KM2的常开触点

B. 在两接触器的线圈回路中互相串入对方的常闭触点

C. 在两接触器的线圈回路中互相串入对方的常开触点

D. 在KM1的线圈回路中串入KM2的常闭触点

32、电压等级相同的两个电压继电器在线路中

A. 可以直接并联

B. 不可以直接并联

C. 不能同时在一个线路中

D. 只能串联

33、三相异步电机采用能耗制动时，当切断电源时，将

A. 转子回路串入电阻

B. 定子任意两相绕组进行反接

C. 转子绕组进行反接

D. 定子绕组送入直流电

34、三相感应电动机起动时，起动电流很大，可达额定电流的

A. 2~2.5倍

B. 4~7倍

C. 10~20倍

D. 5~6倍

35、垂直布局的电气原理图，主电路粗线条绘制在原理图的

A. 左侧

B. 右侧

C. 下方

D. 上方

36、电气原理图中

A. 不反映元件的大小

B. 反映元件的大小

C. 反映元件的实际位置

D. 以上都不对

37、制接线图时，各电器元件的文字符号、连接顺序、电路编号与电气原理图

A. 可以不一致

B. 必须一致

C. 文字符号必须一致，其他可以不一致

D. 电路编号必须一致，其他可以不一致

38、垂直布局的电气原理图，辅助电路用细线条绘制在原理图

A. 左侧

B. 上方

C. 右侧

D. 下方

39、下列低压电器中可以实现过载保护的有

A. 速度继电器

B. 接触器

C. 时间继电器

D. 热继电器

40、在三相笼式电动机的正反转控制电路中，为了避免主电路的电源两相短路采取的措施是

A. 热继电器

B. 自锁

C. 接触器

D. 互锁

41、交流电动机分为和同步电动机。

A. 交流伺服电动机

B. 交流发电机

C. 非同步电动机

D. 异步电动机

42、是根据控制对象的温度变化来控制电流流通的继电器，即利用电流的热效应而动作的电器。

A. 热继电器

B. 时间继电器

C. 电流继电器

D. 电压继电器

43、要有效地缩短过渡过程时间，应设法减少飞轮转矩和

A. 增加电动机功率

B. 降低电动机启动电流

C. 加大动态转矩

D. 降低电动机启动电压

44、有型号相同，线圈额定电压均为380V的两只接触器，若串联后接入380V回路，则

A. 都不吸合

B. 有一只吸合

C. 不能确定

D. 都吸合

45、电气接线时，A、B、C三相按相序，线的颜色配置为

A. 黄、绿、红

B. 红、绿、黄

C. 绿、黄、红

D. 黄、红、绿

46、能用来表示电机控制电路中电气元件实际安装位置的是

A. 电气原理图

B. 电气接线图

C. 电气元件布置图

D. 电气系统图

47、交流接触器通常采用的灭弧方法是

A. 栅片灭弧

B. 磁吹灭弧

C. 电动力灭弧

D. 灭弧罩灭弧

48、电动机有直流电机和两大类。

A. 异步电动机

B. 伺服电动机

C. 同步电动机

D. 交流电机

49、三相异步电动机的基本结构均可分为定子和两大部分。

A. 转子

B. 底座

C. 铁芯

D. 电刷

50、伺服电动机输入的是

A. 电压信号

B. 脉冲信号

C. 速度信号

D. 电阻信号

二、多项选择题

1、现代生产机械一般由等几部分组成。

A. 工作机构

B. 传动机构

C. 原动机

D. 控制系统

E. 机架

2、下列说法正确的是（）

A. 闸刀开关可以对电动机进行热保护

B. 接触器是一种接通或断开电动机或其他负载主回路的自动切换电器

C. 三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护

D. 自动空气开关又称自动空气断路器

E. 电气控制线路分为主电路和控制电路，主电路用细线绘制，控制线路部分用粗线画

3、从机电系统中使用电动机数量角度来看，机电传动系统经历大体经历了三个阶段（）

A. 成组拖动

B. 单机拖动

C. 多机拖动

D. DSP控制

E. PLC控制

4、常用灭弧方法有几种。

A. 电动力灭弧

B. 磁吹灭弧

C. 栅片灭弧

D. 覆盖灭弧

E. 磁阻灭弧

5、电气控制系统常用的保护环节有（）

A. 过载保护

B. 短路保护

C. 零电压和欠电压保护

D. 弱磁保护

E. 绝缘保护

6、从基本结构上来看，直流电动机主要由组成。

A. 直流电机定子

B. 直流电机转子

C. 鼠笼式转子

D. 线绕式转子

E. 旋转磁场

7、自动空气开关相当于（）等的组合。

A. 闸刀开关

B. 熔断器

C. 热继电器

D. 欠电压继电器

E. 时间继电器

8、电动机的功率选择的原则需要考虑以下（）方面因素。

A. 启动方式

B. 允许升温

C. 过载能力

D. 启动能力

E. 制动能力

9、下列电器属于保护电器的是（）

A. 熔断器

B. 热继电器

C. 电流继电器

D. 接触器

E. 刀开关

10、常用的行程开关有（）。

A. 按钮式行程开关

B. 滚轮式行程开关

C. 刀开关

D. 微动开关

E. 接触器

11、自动控制系统通常由组成。

A. 控制器

B. 过程通道

C. 执行机构

D. 联轴器

E. 被控对象

12、下列属于执行电器的是（）

A. 电磁铁

B. 接触器

C. 继电器

D. 熔断器

E. 电磁卡具

13、以下有关热继电器说法正确的是（）

A. 为了正确的反映电动机的发热，在选用热继电器时采用适当的热元件，热元件的额定电流与电动机的额定电流相等时，继电器便准确地反映电动机的发热

B. 注意热继电器所处的周围环境温度，应保证它与电动机有相同的散热条件，特别是有温度补偿装置的热继电器

C. 由于热继电器有热惯性，大电流出现时它不能立即动作，故热继电器不能用作短路保护

D. 用热继电器保护三相异步电动机时，至少要用有两个热元件的热继电器，从而在不正常的工作状态下，它可对电动机进行过载保护

E. 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，即利用电流的热效应而动作的电器

14、下列低压电器能起短路保护作用的低压电器有（）

A. 自动空气开关

B. 熔断器

C. 电流继电器

D. 接近开关

E. 行程开关

15、下列说法正确的是（）

A. 中间继电器触点较多，主要用于传递控制信号

B. 一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用

C. 三相异步电动机的任意两相电源对调，电动机将反转

D. 主回路的熔断器可以保护主回路中的各种器件免受过流损坏

E. 热继电器可以作为线路保护电器

16、下列说法正确的是（）

A. 刀开关安装时不能倒装，但根据需要可以平装

B. 熔断器的保护特性是反时限的

C. 单台电动机负载电路熔断器熔体额定电流的选择应为电动机额定电流的1.5～2.5倍

D. 速度继电器的触点状态决定于线圈是否得电

E. 刀开关是自动控制电路

17、以下电器属于开关电器的是（）

A. 刀开关

B. 继电器

C. 按钮开关

D. 行程开关

E. 交流接触器

18、常见的电气控制系统图有（）

A. 电气原理图

B. 电气线路结构图

C. 电气设备安装图

D. 电子文档图

E. 电气设备接线图

19、接触器由（）等部分组成。

A. 电磁系统

B. 触点系统

C. 灭弧装置

D. 弹簧

E. 支架底座

20、按用途，低压电器可以分为（）

A. 控制电器

B. 保护电器

C. 执行电器

D. 熔断器

E. 电磁离合器

21、较大容量的笼型异步电动机一般都采用降压启动的方式启动，常见的降压启动控制系统路有（）

A. 星-三角形降压启动控制线路

B. 三角形-星降压启动控制线路

C. 定子串电阻降压启动控制线路

D. 直接降压启动线路

E. 循环降压启动线路

22、机床电气控制线路的分析步骤是（）

A. 熟悉机床

B. 拆卸机床

C. 主电路分析

D. 购置电控柜

E. 控制电路分析

23、以下电机可作为执行电机的是（）

A. 直流伺服电动机

B. 交流伺服电动机

C. 步进电动机

D. 小功率同步电动机

E. 力矩电动机

24、中间继电器的用途有（）

A. 用作中间传递信号

B. 用作同时控制多条线路

C. 根据控制对象的温度变化来控制电流流通

D. 接收信号后，经过一定的延时后才能输入信号，实现触点延时接通或断开

E. 根据电流信号而动作，使线路接通或者断开

25、接触器种类很多，按其主触点通过电流的种类（）

A. 高压接触器

B. 交流接触器

C. 电感接触器

D. 直流接触器

E. 电容接触器

26、下列选项中，属于三相交流笼型异步电动机调速方法的是

A. 改变磁场调速

B. 调压调速

C. 定子串电阻调速

D. 变极调速

E. 变频调速

F. 转子串电阻调速

27、若降低三相交流异步电动机外加电源电压时，其机械特性

A. 理想空载转速不变

B. 启动转矩不变

C. 机械硬度不变

D. 最大转矩下降

E. 启动转矩下降

F.临界转差率下降

28、下列说法正确的有

A. 电气原理图设计中，应尽量减少电源的种类

B. 电气原理图设计中，应尽量减少通电电器的数量

C. 电压等级相同的两个电压继电器在线路中可以直接并联

D. 垂直布局的电气原图的主电路应绘制在原理图的左侧

E. 电气原理图设计中，应尽量减少电器元件的数量

F. 电气原理图设计中，应尽量减少触头的的数量

30. 下列电器，属于保护电器的是

A. 熔断器

B. 热继电器

C. 电流继电器

D. 速度继电器

E. 刀开关

31. 下列说法正确的是

A. 闸刀开关可以对电动机进行热保护

B. 接触器是一种接通或断开电动机或其他负载主回路的自动切换电器

C. 异步电动机中的异步是指转子转速与磁场转速存在差异。

D. 速度继电器的触点状态决定于线圈是否得电。

E. 交流电磁铁装短路环的作用是消除振动和噪声。

32. 常用的行程开关有

A. 直动式行程开关

B. 滚轮式行程开关

C. 刀开关

D. 微动式行程开关

E. 按钮开关

F.转换开关

33. 直流电动机电枢回路串接电阻R后，其机械特性：

A. 理想空载转速n0不变

B. 机械特性硬度不变

C. R值越大，机械特性硬度越软；

D. R值越大，机械特性硬度越硬；

E. R值越大，理想空载转速n0越小

F. R值越大，理想空载转速n0越大

34. 若降低三相交流异步电动机外加电源电压时，其机械特性

A. 理想空载转速不变

B. 启动转矩不变

C. 机械硬度不变

D. 最大转矩下降

E. 启动转矩下降

F. 临界转差率下降

35. 下列低压电器中可以实现短路保护的有

A. 热继电器

B. 速度继电器

C. 接触器

D. 低压断路器

E. 时间继电器

F. 熔断器

36. 对于单相异步电动机，下列说法正确的是

A. 在定、转子气隙中产生脉动磁场

B. 没有启动能力

C. 启动后，能自行加速到稳定运行状态

D. 定子绕组为单相绕组

37. 改变直流电动机旋转方向的方法有

A. 改变励磁绕组电源的正负端

B. 改变电枢绕组电源的正负端

C. 改变电枢绕组电流的大小

D. 改变励磁绕组电流的大小

E. 同时改变励磁绕组和电枢绕组电源的正负端

三、填空题

1、发电机是将转化成电能的机械设备。

2、确定了各电器设备在机械设备和电器控制柜中的实际安装位置。

3、反映了电气设备之间实际接线情况。

4、是利用表面摩擦或电磁感应来传递两个转动体间转矩的执行电器。

5、在三相异步电动机中其磁场是由定子绕组内三相电流所产生的合成磁场，且磁场是以电动机

转轴为中心在空间旋转，称为磁场。

6、一般将电动机轴上的负载转矩和转速之间的函数关系称为生产机械的。

7、生产机械一般都是由机械部分与组成。

8、原理图反映了电气控制线路的工作原理和各元器件的作用及相互关系。

9、电气控制原理图中各电器的触点应按照没有或施加外力状态绘出。

10、又称保险丝，在低压配电电路中主要作为短路或严重过载保护。

1-10题答案：

1. 熔断器

2. 通电

3. 电气

4. 电气部分

5. 机械特性

6. 旋转

7. 电磁离合器

8. 电设备接线图

9.电气设备安装图10. 机械

11、交流电动机分为和同步电动机。

12、鼠笼式异步电动机的启动方式有和降压启动。

13、继电器是根据电压信号动作的。

14、机电传动系统的是指系统以恒速运转的状态，其动态转矩为零。

15、实质上是改变异步电动机定子绕组中的三相电源相序，产生与转子转动方向相反

的转矩，来进行制动。

16、伺服电动机分为直流伺服电动机和。

17、制动是在三相异步电动机切除三相电源的同时，把定子绕组接通直流电源，在转速为

零时再切除直流电源。

18、接触器也有两种状态，即和常闭状态。

19、三相异步电动机定子绕组有和三角形两种接法。

20、电动机若长期过载运行，电动机绕组温升超过其允许值，电动机的绝缘材料会变脆，进而

导致电动机损坏。常用的过载保护元件是继电器。

11-20题答案：

11. 异步电动机12. 直接启动13. 电压14. 静态15. 反接制动

16. 交流伺服电动机17. 能耗18. 常开状态19. 星形20. 热

21、刀开关按级数分为级、双极和三级几种。

22、较大容量的笼型异步电动机一般都采用启动的方式启动。

23、热继电器有热惯性，大电流出现时它不能立即动作，故热继电器不能用作保护。

24、常用的行程开关有和滚轮式和微动式三种。

25、电气控制线路分为和控制电路。

26、鼠笼式异步电动机的启动方法有直接启动和启动两种启动方式。

27、电动机也称为执行电动机，在控制系统中用作执行元件，其功能是将电信号转化为轴

上的角位移或角速度输出，以带动控制对象。

28、继电器是一种接收信号后，经过一定的延时后才能输出信号，实现触点延时接通或断

开的控制电器。

29、灭弧是利用触点回路本身的电动力把电弧拉长，在电弧拉长的过程中得到迅速冷却，

是电弧熄灭。

30、根据用途不同，接触器的触点可分为和辅助触点。

21-30题答案：

21. 单22. 降压23. 电路24. 按钮式25. 主电路

26. 降压27. 伺服28. 时间29. 电动力30. 主触点

31、继电器常用于反接制动电路中。

32、是一种根据输入信号而动作的自动控制电路。

33、可以通过在电动机励磁回路串入弱磁继电器（欠电流继电器）来实现保护。

34、在继电器—接触器控制线路具体设计时，首先要明确机械设备的技术要求，拟定总体技术

方案；其次，根据要求设计，选择电气元件，最后编写电气系统说明书。

35、是利用触点回路本身的电动力F把电弧拉长，在电弧拉长的过程中得到迅速冷

却，使电弧熄灭。

36、制动是在三相异步电动机切除三相电源的同时，把定子绕组接通直流电源，在转速为

零时再切除直流电源。这种制动方法实质上是把转子原来存储的机械能，转变成电能，又消耗在转子的制动上。

37、接触器以自身的触点来使其线圈保持通电的环节称为环节。

38、可编程控制器的英文缩写是。

39、电流继电器是根据信号而动作的。

40、控制系统所用的控制电路结构简单、维护方便、价格低廉，且能够满足生产机械一般要求，仍然广泛应用于机床电器控制领域。

31-40题答案：

31.速度32. 继电器33. 弱励磁34. 电气原理图35. 电动力灭弧

36. 能耗37. 继电器-接触器38. PLC 39. 电流40. 自锁

41、数字控制器的英文简写为。

42、三相异步电动机的转子绕组按照结构形式分为型转子绕组和线绕型转子绕组两种。

43、机电传动系统有和动态两种运行状态。

44、是一种根据输入信号而动作的自动控制电器。

45、是一种用来接通或断开电动机或其他负载主回路的自动切换电器。

46、设电动机某一转动方向的转速n为正，则在机电传动运动方程式中作如下决定：电动机电

磁转矩T M与转速n方向一致为；负载转矩TL与转速方向相反为正。

47、就是由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。

48、电压继电器可分为继电器和欠压继电器两种。

49、开关常用于需要控制多回路的场合，在操作不太频繁的情况下，可以用于小电容

量电动机的启动.制动.调速或换向的控制。

50、为了防止电压恢复时电动机自行启动的保护叫电压保护。

41-50题答案：

41. DSP 42. 鼠笼43. 静态44. 继电器45. 接触器

46. 正47. 成组拖动48. 过电压49. 万能转换50. 零

四、简答题

1、按输入量的物理性质，继电器可以分为？

答：按输入量的物理性质，继电器可以分为电流继电器，电压继电器，时间继电器，热继电器，速度继电器。

2、何谓能耗制动？

答：能耗制动是在三相异步电动机切除三相电源的同时，把定子绕组接通直流电源，在转速为零时再切除直流电源。这种制动方法实质上是把转子原来存储的机械能，转变成电能，又消耗在转子的转动上。

3、什么是互锁环节，它起到什么作用？

答：将两个接触器的常闭触点分别串联到对方的线圈回路中，即可得到互锁。它用来防止两个接触器同时得电。

4、电动机中的短路保护，过电流保护和长期过载（热）保护有何区别？

答：电动机中的短路保护是指电源线的电线发生短路，防止电动机过大的电枢电路而损坏，自动切断电源的保护动作。多电流保护是指当电动机发生严重过载时，保护电动机不超过最大许可电流。长期过载保护是指当电动机的短时过载是可以的，但长期过载时电动机就要发热，防止电动机的温升超过电动机的最高绝缘温度。

5、接触器和继电器有什么不同？

答：接触器是用来接通或断开功率较大的负载，用在（功率）主电路中，主触头可能带有连锁接点以表示主触头的开闭状态。继电器一般用在电器控制电路中，用来放大微型或小型继电器的触点容量，以驱动较大的负载。如可以用继电器的触点去接通或断开接触器的线圈。一般继电器都有较多的开闭触点，当然继电器通过适当的接法还可以实现某些特殊功能，如逻辑运算。以上两者的相同之处：都是通过控制线圈的有电或无电来驱动出头的开闭，以断开或接通电路。属于有接点电器。线圈的控制电路与触点所在的电气回路是电气隔离的。

6、常用灭弧方法有哪几种？说明其应用场合。

答：常用灭弧方法有：电动力灭弧、磁吹灭弧、栅片灭弧。磁吹灭弧法在直流触器中得到广泛应用。栅片灭弧是一种常用的交流灭弧装置。

7、三相异步电动机的工作原理是什么？

答：（1）三相定子组中通入对称三相电流产生旋转磁场。

（2）转子导体切割旋转磁场产生感应电动势和电流。

8、热继电器和熔断器在电路中功能有何不同？能否互相代替？

答：热继电器在电路中起过载保护，熔断器在电路中起短路保护，不能互相代替。

9、简述机床电气控制电路分析具体步骤？

答：首先，熟悉机床，然后再根据控制电路及有关说明来分析该机床的各个运动形式如何实现。其次，对主电路进行分析。从主电路入手，根据每台电动机和电磁阀等执行电器的控制要求，去分析他们的控制内容，控制内容包括启动、方向控制、调速和制动等。

10、何谓反接制动？

答：反接制动实质上是改变异步电动机定子绕组中的三相电源相序，产生与转子转动方向相反的转矩，来进行制动。具体是：当想要停机时，首先将三相电源反接，当电动机转速接近零时，再将三相电源切除。

11、自动空气开关在电路中的作用是什么？

答：自动空气开关，它不但能用于正常工作时不频繁接通和断开电路，而且当电路发生过载，短路或失压等故障时，能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备，因此，低压断路器在机床上使用的越来越广泛。

12、简要说明如何实现对异步电动机的多点启动和停止控制？

答：对异步电动机的多点启动可以使多个常开触点并联；对异步电动机的多点停止可以使停止按钮的常闭触点串联。

13、根据用途的不同，接触器的触点可分为几类？说明其应用场合。

答：接触器的触点可分为主触点和辅助触点，主触点用以通断电流较大的主电路，辅助触点用于通断小电流的控制电路。

14、KM、SB、FU、KT、KS等各代表什么电器？

答：KM-接触器、SB-按钮、FU-熔断器、KT-时间继电器、KS-速度继电器

15、简述“自锁”、“联锁”、“互锁”的含义，并举例说明各自的作用。

答：自锁：利用接触器自身的触点来使其线圈保持长期通电的环节，叫“自锁（保）环节”。

联锁：如甲接触器得电后才允许乙接触器得电，这种配合的关系称联锁。

互锁：如甲接触器得电后禁止乙接触器得电，乙接触器得电后禁止甲接触器得电，这种相互制约的关系称互锁。

16、常用的电气保护有哪些？

答：过载保护、过流保护、欠压保护、短路保护、失压保护等。

17、电动机的功率选择应根据哪些原则进行？

答：（1）允许温升：保证电动机在运行时的实际最高温度不高于电动机绝缘材料所允许的最高温度。

（2）过载能力：电动机的最大转矩（对于异步电动机）或最大电流（对于直流电动机）必须大于运行过程中可能出现的最大负载转矩和最大负载电流。

（3）启动能力：为了保证电动机能够可靠启动，必须使电动机的启动转矩大于负载转矩。

18、为什么热继电器不能做短路保护而只能做长期过载保护？而熔断器则相反，为什么？

答：因为热继电器的发热元件达到一定温度时才动作，如果发生短路，热继电器不能马上动作，这样就会造成电动机的损坏。而熔断器，电源一旦短路立即动作，切断电源。

19、简述直流电机的可逆性。

答：若在直流电机的电刷上加直流电源，就可以将电能转化成机械能，作为直流电动机使用。若在用原动机拖动电枢铁芯旋转，就可以将机械能转化成电能。可见，一台直流电机既可以作为电动机使用，也可以作为发电机使用，只是外界的条件不同而已。所以，电机这种机电双向能量转换的特性称为电机的可逆性。

20、绘制电气原理图一般需要遵循的原则是什么？

答：（1）电气控制线路分为主电路和控制电路。主电路用粗线绘制，放在电气原理图的左侧；控制电路部分用细线画，放于电气原理图的右侧。

（2）电气控制线路中的同一电器的各导电部件（如电器的线圈和触点）常常不画在一起，但需用同一文字符号表明。

（3）电气控制线路中各电器的触点应按照没有通电或施加外力状态绘出。

21、电气控制系统图通常包括哪些图？

答：（1）电气原理图（2）电气元件布置图（3）电气安装接线图

22、什么是自动空气开关，自动空气开关的作用是什么？

答：自动空气开关又称自动空气断路器，它相当于闸刀开关、熔断器、热继电器、欠电压继电器等的组合，是一种既有手动开关作用，又具有对电动机进行短路、过载、欠电压保护作用，这种电器能在线路上发生上述故障时自动切断电路。

23、在电动机主电路中，安装了熔断器，为什么还要安装热继电器？

答：主电路上装熔断器是为了保持线路不超过额定电压，热继电器是为了保护电动机长期运行不过载。由于这两个器件在控制系统中作用不同，所以两者在控制系统中的往往都需要安装。

24、常见的开关电器有哪些？

答：常见的开关电器有：刀开关、按钮开关、选择开关、行程开关、自动空气开关。

25、中间继电器的作用是什么？中间继电器和接触器有何区别？在什么情况下中间继电器可以取代接触器启动电动机？

答：中间继电器的作用是：

中间继电器主要起中间转换（传递、放大、翻转分路和记忆）作用，其输入为线圈的通电和断电，输出信号是触头的断开和闭合，它可将输出信号同时传给几个控制元件或回路。中间继电器的

触头额定电流要比线圈额定电流大得多，因此具有放大信号的作用，一般控制线路的中间控制环节基本由中间继电器组成。

区别如下：

用途上的区别：接触器是指仅有一个起始位置，能接通、承载或分断正常条件（包括过载运行条件）下电流的非手动机械开关电器。接触器不能切断短路电流，它可以频繁地接通或分断交、直流电路，并可实现远距离控制。其主要控制对象是交、直流电动机，也可用于电热设备、电焊机、电容器组等其他负载。中间继电器触头和线圈通常都用在控制回路。

使用回路区别：中间继电器的触点和线圈一般都用于控制回路，而接触器线圈在控制回路。

结构上的区别：中间继电器一般没有灭弧装置，而接触器通常有。

小功率、轻负载的电动机。

26、接触器的线圈额定电流和额定电压与接触器的额定电流和接触器的额定电压有何区别？

答：线圈的额定电压标注在线包上，与是控制回路的电压一致；而额定电压标注在铭牌上，与主回路的电压一致。

27、在什么情况下，电动机可以不进行过载保护？

答：短时间运行的电动机。

28、说明熔断器和热继电器的保护功能有何不同？

答：熔断器：短路保护和严重过载保护；

热继电器：过载保护。

29、三相异步交流电动机换向的原理是什么？

答：改变通电相序。

30、直流电动机换向的原理是什么？

答：改变定子或者转子的极性。

31、电气控制系统的常用保护环节有哪些？

答：电压保护；电流保护；还有速度保护、漏电保护、超速保护、行程保护、油压（水压）等。

32、直流电动机启动时为何要在电枢中串入电阻？

答：直流电动机的空载启动电流通常是额定电流的10～20倍，在电枢中串入电阻是为了降压启动，减小启动电流。

33、说明热继电器和熔断器工作原理以及保护功能的不同之处。

热继电器在电路中起过载保护的作用，它利用的是双金属片的热膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的作用，它利用的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性

34、下图为低压断路器的工作原理示意图。说出各标号机构的名称及作用。

答：图中各标号机构的名称及作用如

下：

1.主触头：接通或分断主电路

2.自由脱扣器：控制主触头的接通和断

开

3.过电流脱扣器：过电流保护

4.分励脱扣器：用于远距离控制

5.热脱扣器：过载保护

6.欠电压脱扣器：欠电压保护

7.按钮：发出远距离控制信号

35、交流接触器主要由哪几部分组成？简述其工作原理。

答：1）电磁机构电磁机构由线圈、动铁心(衔铁)和静铁心组成，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作。

（2）触点系统包括主触点和辅助触点。主触点用于通断主电路，通常为三对常开触点。辅助触点用于控制电路，起电气联锁作用，故又称联锁触点，一般常开、常闭各两对。

（3）灭弧装置容量在10A以上的接触器都有灭弧装置，对于小容量的接触器，常采用双断口触点灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。对于大容量的接触器，采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。

（4）其他部件包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。

电磁式接触器的工作原理如下：线圈通电后，在铁芯中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触点机构动作，常闭触点打开，常开触点闭合，互锁或接通线路。线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触点机构复位，断开线路或解除互锁。

36、简述速度继电器的结构、工作原理及用途。

答：速度继电器又称反接制动继电器。它的主要结构是由转子、定子及触点三部分组成。

速度继电器工作原理：速度继电器转子的轴与被控电动机的轴相连接，而定子空套在转子上。当电动机转动时，速度继电器的转子随之转动，定子内的短路导体便切割磁场，产生感应电动势，从而产生电流。此电流与旋转的转子磁场作用产生转矩，于是定子开始转动，当转到一定角度时，装在定子轴上的摆锤推动簧片动作，使常闭触点断开，常开触点闭合。当电动机转速低于某一值时，定子产生的转矩减小，触点在弹簧作用下复位。

37、什么是降压启动？三相鼠笼式异步电动机常采用哪些降压启动方法？

答：所谓降压启动，就是利用某些设备或者采用电动机定子绕组换接的方法，降低启动时加在

启动几种，虽然方法各异，但目的都是为了减小启动电流。

38、是否可用过电流继电器来作电动机的过载保护？为什么？

答：电流继电器不能作为电动机过载保护。

只有流过电流继电器的电流等于它的动作电流时，电流继电器才会动作，而电动机在起动时，起动电流等于额定电流的4～7倍，为了躲过电动机的起动电流，电流继电器的动作值应整定在电动机额定电流的4～7倍，当电动机过载时，过载电流不足以使电流继电器动作，而电动机会因过载而烧毁，因此电流继电器不能作为电动机的过载保护。

39、电流继电器在电路中的作用是什么？它和热继电器有何异同？

答：电流继电器在电路中作为电动机或线路过载保护或短路保护；热继电器在电路中作为电动机过载保护，但不能作为短路保护用；

电流继电器是根据电流的电磁效应原理工作的，热继电器是根据电流的热效应原理工作的；

电流继电器的是瞬时动作的，热继电器是反时限动作的。

40、既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器?装有热继电器是否就可以不装熔断器？为什么？

答：熔断器作为电动机线路的短路保护，热继电器作为电动机的过载保护；当电动机过载电流小，熔体熔断所需用的时间就较长，甚至不会熔断，故熔断器不能作为电动机的过载保护；当线路短路时，热继电器热元件发热来不及传递给双金属片，而使热继电器不能动作，故热继电器的能作为线路的短路保护，所以装有热继电器不可以不装熔断器。

41、试说明热继电器的工作原理。

答：工作原理：热继电器是由两种不同热膨胀系数的金属片压制组合构成，在通过电流时，造成该双金属体发热膨胀，因膨胀系数不同，致该双金属变形、弯曲，从而断开常闭接点或接通常开接点，起到自动控制的作用。在电动机控制回路中，主要应用热继电器的常闭接点，其常闭接点串

入电动机主控制回路接触器的电磁线圈，通过调节热继电器的动作电流，在电动机超过额定工作电流时，热继电器双金属片能够正常动作，断开接触器电磁线圈，从而断开电动机电源，起到了保护电动机的目的

42、电路中FU、KM、KA、FR和SB分别是什么电器元件的文字符号？

答：熔断器、接触器、继电器、热继电器、按钮

43、鼠笼型异步电动机是如何改变旋转方向的？

答：改变电动机三相电源的相序即可改变电动机的旋转方向，而改变三相电源的相序只需任意调换电源的两根进线

44、什么是互锁（联锁）？什么是自锁？试举例说明各自的作用。

答：自锁：典型的应用是用自己的常开触点与开启按钮并联，锁定回路。即使开启按钮弹开了，由于有自锁触点的连接，仍可形成回路。这种接法就叫做“自锁”。

互锁：典型的应用是将继电器A的常闭触点串联在其他回路当中，而其他回路中继电器B的常闭触电串联在继电器A的回路中。当继电器A的线圈先得电时，它的常闭触电会断开继电器B的回路。相反，如果继电器B的线圈先得电时，它的常闭触电会断开继电器A的回路。这样互相牵制，起到一定的逻辑作用。这种接法就叫“互锁”。

45、中间继电器与接触器有何异同？

答：相同点：输入信号都是电压；都是利用电磁机构的工作原理。

不同点：中间继电器用于小电流控制电路中，起信号传递、放大、翻转和分路等作用，主要用于扩展触点数量，实现逻辑控制；

接触器用于频繁远距离接通或分断电动机主电路或其他负载电路，是执行电器，分主、辅助触点，大多有灭弧装置

46、三相笼型异步电动机有哪几种电气制动方式？各有什么特点和适合场合？

答：1）反接制动，特点是制动迅速、效果好，但冲击大，通常仅适用于10kW以下的小容量电动机。

2）能耗制动，特点是能耗制动比反接制动消耗的能量少，其制动电流也比反接制动电流小得多，但能耗制动不及反接制动明显，且需要一个直流电源，控制线路相对比较复杂。适用于电动机容量较大和启动、制动频繁的场合。

47、三相笼型异步电动机的调速方法有哪几种？

答：改变极对数p的变极调速、改变转差率s的降压调速和改变电动机供电电源频率f1的变频调速。

48、电动机常用的保护环节有哪些?通常它们各由哪些电器来实现其保护?

答：短路保护：用熔断器实现；

过电流保护：用过电流继电器实现；

过载保护：用热继电器实现；

失电压保护：用接触器和按钮实现；

欠电压保护：用热继电器、空气开关等实现；

过电压保护：用过电压继电器实现；

直流电动机的弱磁保护：用欠电流继电器实现。

五、计算题

1、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 N=1500r/min，η

=88.5%，试求该电机的额定电流和额定转矩。

2、已知某他励直流电动机的铭牌数据为：P N=10KW,ηN=90%,n N=1500r/min,U N=220V,试求该电机的额定电流和额定转矩？

3、一台四级三相异步电动机，其额定功率P N=5KW,额定转差率S N=0.03，启动系数λ

=2.5，电源频率f=50H Z,求该电动机的额定转速、额定转矩和启动转矩。

n

4、一台六级三相异步电动机的额定电压为380V，频率为50H Z，转速为940r/min,求电动机的同步转速、转差率、和转子电流频率。

5、一台直流发电机铭牌数据如下：P N=180KW,U N=220V,Ra=0.1Ω，n N=1450r/min,ηN=90%。试求该发动机的额定电流I N和电枢电势E N?

答案：

1. I N =38.5A T N=47.75A

2. I N =50.5A T N=6

3.67A

3.n N =1455r/min T N=32.82Nm T st=82.05Nm

4. p=3 n0=1000r/min s=0.06 f2=sf1=3Hz

5. I N =818.18A E N=301.8A

六、设计题

1、试设计一台鼠笼型异步电动机的正反控制线路。请画出主电路和控制电路。

2、已知某一机电控制系统中，有一台电动机，试设计定子串电阻降压启动控制线路。要求画出主电路和控制电路。

3、设计一条自动运输线的继电器-接触器控制电路，由两台鼠笼式异步电动机拖动。M1拖动运输机，M2拖动卸料机。控制线路要求：

（1）启动后，M1经过一段时间后，M2才允许启动；

（2）M2停止后，M1才允许停止。

请画出主电路和控制电路。

4、试设计对一台鼠笼式电动机进行星-三角降压启动控制线路。要求画出主电路和控制电路。

5、已知某一生产机械的工作台要求作自动往复运动，其控制系统中有SQ1、SQ2、SQ3、SQ4四个行程开关，SQ1、SQ2安装于工作台上用于控制工作台的往复运动，SQ3、SQ4安装在工作台的极限位置。请画出该往复控制系统的主电路和控制电路。

6、试设计一台鼠笼型电动机的能耗制动控制线路。请画出主电路和控制电路。

7、试设计M1和M2两台电动机顺序启、停控制线路。控制线路要求：

（1）M1启动后，M2立即自动启动；

（2）M1停止后，延时一段时间，M2自动停止；

（3）M1可以点动调整工作；

（4）两台电动机均有短路和长期过载保护。

请画出主电路和控制电路。

8、试设计鼠笼型电动机的直接启动控制线路。

（1）用开关直接启动的控制线路；

（2）用接触器启动的控制线路，要求画出主电路和控制电路。

9、设计一控制线路，线路要求为M1启动后，M2才能启动；M2先停止；经过一段时间后，M1才自动停止，M2可以单独停止；两台电动机均有短路保护和过载保护。请画出主电路和控制电路。

10、已知某一生产机械控制系统中有三台电动机M1、M2、M3。M1为主电动机，M2为冷却泵电动机，M3为刀架快速移动电动机。M1要求正反转控制，对M1的启动和停止分别可以在两处进行。请画出主电路和控制电路。

11、某生产机械要求由M1、M2两台电动机拖动，M2能在M1启动一段时间（5秒）后自行起动，但M1、M2可单独控制启动和停止。两台电动机均有短路保护和过载保护。试设计该控制线路的电气原理图，并对所设计的电路进行简要的说明。

12、某生产机械要求由M1、M2两台电动机拖动，两台电动机均有短路保护和过载保护。画出两台电机能同时启动和同时停止，并能分别启动和分别停止的电气原理图，并对所设计的电路进行简要的说明。

13

14、设计一小车运行控制线路，小车由异步电动机拖动，其动作程序如下：

（1）小车由原位开始前进，到终端后自动停止；

机械设计制造及其自动化(机电一体化系统)

机械设计制造及其自动化（机电一体化方向）专业介绍 机械设计制造及其自动化（机电一体化系统） 一、培养规格与培养目标 专业培养目标：本专业培养社会主义建设需要的，德、智、体全面发展的，具有从事机电一体化产品和系统的运行、维护、设计、制造及开发基本能力的高级应用型专门人才。 专业培养规格：本科（专科起点），两年制三年业余学习，最短学习年限不低于两年半。 学生通过必需的理论课程及实践教学环节的学习，获得工程师的基本训练，毕业生达到本科基本要求。 在政治思想道德方面：热爱祖国，拥护党的基本路线，具有全心全意为人民服务的精神；遵纪守法，有良好的社会公德和职业道德。 在业务知识和能力方面： 1.掌握机械设计制造的基本知识和基本技能； 2.掌握传感测试技术、执行与驱动技术，计算机控制技术等控制工程的基础理论、基本知识和基本技能； 3.初步具有机电一体化产品和系统的设计、制造、使用、维护和研究开发的综合能力； 4.具有机电产品制造工程的技术经济分析与生产组织管理的基本能力； 5.具有一定的外语水平，能够阅读本专业外文资料。 在身体素质方面：身体健康、能精力充沛地工作。

学位目标：工学学士。 二、课程模块设置 本专业共设置7个模块，分别是：公共基础课、专业基础课、专业课、专业拓展课、通识课、实践课、补修课。 三、课程设置 1.公共基础课 统设必修课：开放教育学习指南、英语Ⅱ(1)、英语Ⅱ(2)、计算机应用基础（本）。 选修课：学位论文指南、学位外语（机械）。 2.专业基础课 统设必修课：C++语言程序设计、机电控制工程基础、计算机绘图(本)、传感器与测试技术、液压气动技术。 3.专业课 统设必修课：机电控制与可编程序控制器技术、机械CAD/CAM、机电一体化系统设计基础、控制系统CAD。 选修课：微机控制与接口技术、电气传动与调速系统、机电一体化实验技术。 4.专业拓展课 选修课：现代管理专题。 5.通识课 中央电大设置统一的通识课程平台，所有开放教育专业适用此平

备考复习资料《机械电气控制及自动化》及参考答案

机械电气控制及自动化 一、单项选择题（本大题共30分，共 10 小题，每小题 3 分） 1. 对转速负反馈调速系统，其反馈电压（） A. 正比于电机功率 B. 正比于 电机转矩 C. 正比于电机的电枢电压 D. 正比于电机转速 2. PLC不宜用于以下（）场合。 A. 运动控制 B. 系统集成 C. 数据处理 D. 通讯 3. 已知某电机的理想空载转速为3000r/min，在额定负载下的转速为 2700r/min，该电机调速的静差度值S为（） A. 12 B. 0.1 C. 0.2 D. 1 4. RST的作用是（） A. 用于计数器、移位寄存器的复位 B. 实现电路块的 串联连接 C. 移位寄存器移位输入指令 D. 使该步序作空操作 5. 在未来的工业生产中，机器人、CAD/CAM将成为实现工业自动化的三大支 柱。（） A. CIMS B. 自动控制 C. 继电接触器控制 D. PLC 6. 以下关于调压调速，说法错误的是( ) A. 机械特性的斜率不变 B. 可实现 无极调速 C. 平滑性好 D. 调速范围较窄 7. 以下反馈方式中，属于软反馈的是（） A. 电流截止负反馈 B. 转速负反 馈 C. 电压微分负反馈 D. 电压负反馈 8. 低压电器是指工作电压在交流( )以下或直流1200V以下的各种电器。 A. 1500V B. 800V C. 1000V D. 2000V 9. 变频调速是以一个频率及( )可变的电源，向异步（或）同步电机供电，从 而调节电动机转速的方法。 A. 频率 B. 电流 C. 相序 D. 电位 10. 以下关于机械电气控制特点说法错误的是( ) A. 控制功能多、灵活性强 B. 设备制造周期短 C. 维护困难、成本高 D. 占用空间少、操作方便 二、多项选择题（本大题共30分，共 6 小题，每小题 5 分） 1. 下图中，有关说法正确的是（） A. 该移位寄存器的代号为M302 B. 该移位寄存器的代号为M300 C. 输入由接 在输入端的X400的状态决定 D. 输入由接在输入端的X402的状态决定 2. 关于输出继电器说法正确的是（）。 A. 有16个点输出 B. 有12个点输 出 C. 是用来专门将输出信号传送给外界负载 D. 每一输出继电器有多对常开 触头供外部使用 3. 降压起动的方法通常有（） A. 转子串电阻 B. 定子串电阻降压起动 C. 串自耦变压器 D. 星三角形换接起动 4. CNC系统软件中的数据处理一般进行（）处理 A. 刀具半径补偿 B. 速度 计算 C. 换刀 D. 主轴启停 5. 以下关于电压负反馈和电流正反馈调速系统说法正确的是（） A. 性能接 近于转速负反馈调速系统 B. 反馈电压与转速近似成正比 C. 机械性能优于电 压负反馈调速系统 D. 比转速负反馈调速更经济 6. 以下关于行程开关说法正确的是（） A. 又称限位开关 B. 额定电压交流 可达500V C. 额定电流5Ａ D. 主要用于控制线路中

《机电设备电气控制技术--基础知识》教案

教案

教与学互动设计 教师活动内容学生活动 内容 时间 [引入新课] 在日常生活中和生产活动中有很多场合都离不开电机，很多电器是用直流电机带动的，如家里的洗衣机、微波炉；工厂中的大型轧钢机、龙门刨床等；我们把能将直流电能与机械能之间相互转换的电力机械称为直流电机。 按用途可分为直流电动机和直流发电机。 （一）、自主、合作、探究（讲授新课） 本课程的性质、内容、任务和要求 本课程是高等职业院校机电一体化专业核心课程“机电设备电气控制技术”中重要的组成模块，是本专业学生必修的综合技术课程。 通过本课程的学习和项目训练，使学生了解电动机、变压器、常用低压电器等电气设备的基本结构、工作原理、工作特性及铭牌数据，掌握电动机、变压器、常用低压电器等电气设备的使用，并培养学生具备电机维护维修、企业机电设备电气控制系统安装、调试与维护等的基本职业能力，并为学生后续专业课程的学习做前期准备。 一、直流电机的特点和用途 1、直流电机的特点 （1）优点 与交流电动机相比，具有优良调速性能和起动性能。 能提供无脉动的大功率直流电源，输出电压可以精确地调节和控说明开设 本课程的 目的和意 义，介绍本 课程的学 时安排，说 明本课程 的考核方 法 学生在老 师讲解的 基础上学 生归纳（教 师补充） 10分 35分

制。 （2）缺点 制造工艺复杂，成本高； 运行时电刷与换向器之间易产生火花，可靠性差； 2、直流电机的用途 在某些要求调速范围大、速度高、精密度好、控制性能优异的场 合，直流电动机现占有较大的比重。如：矿场卷扬机、厢轿式高 速电梯、城市电车、地铁列车、电动自行车等等。 直流发电机主要用作直流电源，如直流电动机的电源，直流电焊 机电源等。 二、直流电机的基本结构 教师讲解， 学生思考、 理解 35分

试论机电自动化技术及其发展 杨亚宇

试论机电自动化技术及其发展杨亚宇 发表时间：2019-04-30T17:45:36.877Z 来源：《基层建设》2019年第6期作者：杨亚宇 [导读] 摘要：随着微电子技术和计算机技术的不断进步，国内现有的机械工程技术已变得十分丰富，工业生产中所应用到的机械设备性能、功能和构成等也越加完善。 长城汽车股份有限公司河北保定 071000 摘要：随着微电子技术和计算机技术的不断进步，国内现有的机械工程技术已变得十分丰富，工业生产中所应用到的机械设备性能、功能和构成等也越加完善。在这样的前提背景下，机械工业生产方式和管理体系也发生了巨大的改变，工业生产逐渐从传统的“机械电气化”模式向“数字控制化”模式转变。 关键词：机电；自动化技术；发展趋势 引言：自动化技术在各行业有着广泛的应用，自动化技术的出现，对机电行业而言，有着重要的意义。自动化技术的出现，依靠智能系统来取代员工操作，大幅度提升机电设备的安全性和可靠性，由于系统是预设的，可以减少人为操作中出现失误的情况，同时提升工作的效率和质量，保证机电产品的良好精度。机电自动化在我国的起步比较晚，同发达国家机电自动化水平相差较多，还需要进一步的发展。 1 我国机电自动化技术发展现状 机电自动化技术在我国的起步比较晚，同西方的发达国家还存在一定的差距，主要表现在，机械自动化技术在机电领域中的应用不够充分。我国当前的机电自动化技术主要集中在自动化和智能化方面，同机械技术的融合较差，机械自动化的应用不够广泛。由于机械技术在我国的发展相对缓慢，机械技术的许多理论和技术都是从国外引入，对于机械技术的研究不够，缺乏高素质的机械人才，而且创新意识、创新能力、实践能力比较差。机械技术发展缓慢制约了我国机电自动化的水平。此外，随着经济的发展，人们生活质量得到提升，对于产品的质量和功能要求越来越高。现阶段，我国机电领域虽然应用了机电自动化技术，但是生产的产品，依旧无法满足人们的要求。因此，需要不断提升机电自动化的水平，才能适应人们的需求。 2 机电自动化技术的优势 2.1 提升生产效率和质量 在信息时代下，人们获取知识的速度比较快，这也就为机电自动化技术的发展，带来了机遇。当前，技术的发展和更新的速度加快，自动化技术的发展，极大地改变了人们的生产和生活方式。在机电领域中，机电自动化技术的应用，促进了机电行业的飞速发展。例如，在工业产品的识别和监测上，以前对于工业产品的识别和监测，都是需要耗费较大的时间和人力资源，而且取得的效果也不是很好，机电自动化技术则很好的改变了传统工业产品的监测和识别，利用自动化技术，提升产品识别和监测的效率，节约了企业的人力成本。机电自动化技术的最大优势在于，依靠机电自动化的设备，可以实现对生产过程进行信息的收集和处理，由于计算机技术的信息处理速度较快，可以及时的进行信息的收集、整理、分析、反馈等，在对生产流程进行系统监测时，可以发现产品存在的问题或者缺陷，及时的做出分析，并改进。此外，由于自动化设备是严格按照设定的程序进行，因此只要程序不出问题，自动化设备在工作中就不会出现失误，可以保证工作的效率和质量，对于企业而言，机电自动化技术的应用，可以很好的推动企业发展。 2.2 机电自动化技术的安全性和可靠性 机电自动化技术的另一个巨大优势在于其自身的安全性和可靠性。应用机电自动化技术的设备，在进行设计时，就进行了自我监测系统的安装，依靠自我监测系统，可以对机电自动化设备进行实时检测，保证机电设备的正常运行，可以及时的发展设备故障，并采取保护措施。应用机电自动化技术的设备有着较高的安全系统，可以及时的发现设备故障，但同样也会面临一些意外情况，出现意外情况后，机械自动化技术依靠保护措施，可以有效的止损。正是由于机电自动化技术有着良好的安全性，所以被广泛的应用到工业生产中，随着机电自动化技术的发展，在人们生活中的应用也逐渐广泛，其智能化、科技化、人性化水平不断提升。 2.3 节约资源，降低成本 依靠机电自动化技术，企业可以实现节约资源，降低成本的目的。首先，节约能源。机电自动化技术的应用，使生产设备具有较高的自动化和智能化水平，依靠对设备运行状态进行实时监测，可以保证设备的运行状态，一旦设备出现故障或者运行偏差，系统可以及时察觉，进行信息反馈，依靠系统进行自动调节，减少对能源的消耗。例如，在流水线工业生产中，及时监测到不合规格的产品，分析问题，及时的纠正（停止生产或者系统调整）。其次，机电自动化技术的应用，节约了人力资源。自动化技术的应用，减少人员操作，企业对于员工的需求降低，可以减少生产用人，节约成本。人工操作的生产模式，员工需要一定的休息时间，自动化技术的应用，机械设备不需要休息，可以时刻处于工作状态，提升企业生产力，节约人力资源。 3 机电自动化技术的发展趋势 3.1 智能化发展方向 机电自动化技术的使用，机器设备逐步代替人工操作，有着机器自身的优势，同样也有着不足之处。例如，机器设备不会思考，只是单纯的执行人类编写的系统程序，人类的最大优势在于思考和创新，依靠程序来控制机器。依靠自动化技术，虽然实现了机器按程序的自动运行，依旧需要人工对其进行操作，机电自动化技术不具备人的思考能力。近年来，随着人工智能技术的发展，必然可以将其应用到机电自动化中，提升机电自动化技术的智能化水平，实现生产的智能化控制，完全取代人工操作。 3.2 网络化发展方向 互联网技术的发展，各种电子设备和产品都具备了上网功能，设备上网功能的完善，也促进了机电自动化技术的网络化和远程化发展。例如，机电设备网络化的发展，利用电脑终端或者手机客户端，依托网络可以实现对工厂机械设备的控制，启动或者停止生产等操作，而且依靠终端设备对机电设备的运行状况、生产过程进行实时的监督，保证设备的正常运转。机电自动化技术的网络化发展，还可以推动远程控制的实现，远程对工业生产进行控制，方便了企业对生产进行管理和控制。 3.3 模块化方向发展 在机电自动化技术的应用中，依靠设备和零件共同构成了机电自动化的系统整体，零件和设备之间的相互联系，使机电自动化系统有着较高的耦合性。因此，模块化必然是机电自动化技术的发展方向。机电自动化技术实现模块化，有着以下优势：首先，设备和零件之间

煤矿机电自动化设备自动化控制技术曹 杰

煤矿机电自动化设备自动化控制技术曹杰 发表时间：2019-12-24T10:27:02.683Z 来源：《工程管理前沿》2019年第22期作者：曹杰 [导读] 机电设备是煤矿工程建设重点，优化机电设备性能可提升作业效率。 摘要：机电设备是煤矿工程建设重点，优化机电设备性能可提升作业效率。基于自动化控制趋势下．对煤矿机电设备进行技术改造，成为行业改革建设的重点内容。据此，结合煤矿机电自动化势，介绍了自动化控制技术要点。 关键词：煤矿；机电设备自动化；控制 1煤矿机电自动化趋势 煤矿机电自动化技术是在传统的煤矿机械技术的基础上，融入电子计算机技术和信息化管理技术，实现煤矿机电的自动化的管理技术。近年来，煤矿机电自动化技术不仅仅提高了煤矿开采的效率，而且优化了煤矿企业的管理模式，提高了煤矿开采安全系数。所以说，煤矿机电自动化技术是顺应时代发展潮流、满足煤矿企业和国家在新的时代背景之下寻求更进一步发展的新的发展方向. 2 煤矿机电自动化控制原则 2．1 经济效益原则 ①有助于提升企业风险管理水平。煤矿机电自动化是企业开展全面风险管理的重要工具和动力，其能够有效识别企业的信用风险、市场风险和操作风险等，有效地预防企业面临的各种风险，弥补可能产生的非预期损失，增强企业风险管理的科学化和精细化水平。 ②有助于增强企业资本战略使用和最优配置水平。有助于采矿工程实现企业价值最大化。企业推行煤矿机电自动化的关键就在于要将机电自动化理论融入到企业绩效考核中，改变以往只靠账面利润衡量绩效和分配资本的状态，通过引入资本回报和经济增加值来补充内部绩效考核体系，提高绩效考核的全面性、有效性和科学性，增强风险防范和控制能力。 2．2安全生产原则 采矿行业是从事生产、加工、销售等活动的产业，机电设施(HEA)主要指在家庭及类似场所中使用的各种电器和电子器具，如：冰箱、洗衣机、空调等。当前，国内机电行业进入“冷冬”，中小品牌煤矿机电自动化设备甚至出现倒闭局面，这是由于市场经济体制深化改革，市场对机电行业企业发展提出严格要求，小品牌、小规模的机电企业逐渐退出市场。相反，对于大品牌的机电企业，其行业发展依旧面临着转型与升级的困境，机电企业必须重视内外经营决策的调整，利用经济学理论指导发展战略调整与分析，为市场控制决策提供科学的数据支撑。 2．3技术创新原则 我国目前的煤矿机电自动化设备技术的管理措施一般是从企业管理中演变而来的，在应对技术时，可用对煤矿机电自动化设备的技术进行准确的识别，然后对其进行分析和判断，给出应对的方法与措施，将技术的损失率降到了最小，利用项目技术的识别功能，对其进行量化，从而应用较为科学合理的控制措施对技术进行有力的控制。如：联动控制技术、超高速机电运转技术、蓝牙技术等，都是现代机电产品研发的重点技术。未来，煤矿机电自动化设备逐步走向生态、环保、节能、高科技等发展趋势，这些都是企业产品研发过程中需要考虑的问题。 3煤矿煤矿机电自动化控制技术 3．1构建监控平台 煤矿煤矿机电自动化控制阶段，要考虑煤矿机电自动化设备控制效率，对区域煤矿机电自动化资源实施综合改造，才能更好地完成技术指标。面对新型设备控制作业要求，借助GIS、GPS、RS等技术平台，设定智能化监控操作模式，为区域资源利用与发展做好充分的准备。对于现有技术改革体系，要从控制角度进行多样化控制，消除潜在性的技术应用模式，这样才能更好地完成技术规划方案。新时期国家对煤矿机电自动化设备监测工作提出新要求，倡导高科技在煤矿机电自动化设备监测信息化中的普及应用，实现了地区交通改造建设的智能化发展。 3．2执行远程监测 基于GIS煤矿机电自动化设备监测系统改变了传统建设模式，利用高科技指导煤矿机电自动化设备监测及养护改造方案，体现了新技术在煤矿机电自动化设备规划与发展中的调度作用。远程监控是煤矿机电自动化控制技术的创新标准，按照控制要求对技术进行综合改造，帮助设备进行多方面的控制，减小了人工参与控制调度的难度。面对传统技术运行指标，远程监测需参照先进技术体系，排除潜在性的设备故障隐患，对设备及配套设施做好全面养护与管理工作。例如，故障检测对煤矿机电自动化控制具有很高的要求，这些都是维持煤矿机电自动化控制标准的有效方式。 3．3设备故障处理 对于煤矿机电自动化设备常见故障问题，需要构建智能化检测系统，才能实时掌握设备运行与建设指标，落实煤矿机电自动化系统调度运行的安全标准。在恶劣环境及气候条件下仍能正常进行检测数据采集，开展煤矿煤矿机电自动化安装质量管理体制建设。煤矿机电自动化设备运行过程中，由于多种因素干扰，导致煤矿机电自动化设备故障分析不断增加，约束了煤矿机电自动化设备控制与操作流程，限制了设备综合性能改造质量。对于传统煤矿机电自动化安装存在的问题，要发挥建设单位、控制单位、监理单位等三方面机构作用，构建统一性的控制质量管理平台。 3．4执行调度管理 采用我国GIS和GPS等多系统联合定位检测，选用信息技术建立自动化调度平台，减小了人工参与调度控制的难度。基于GIS系统，可对煤矿机电自动化设备进行综合化运行，消除潜在性的故障隐患，及时掌握设备型号动态指令，从多个方面进行优化改造，这样才能提高整个设备的控制效率，对智能居家电气系统进行综合调度。按照调度管理要求，进一步提高煤矿机电自动化控制运行流程，才能更好地完成技术应用体系，消除潜在性的控制操作流程，这些都是提高煤矿机电自动化控制技术标准的可性性方式。与控制战略手段是我国煤矿机电自动化设备控制战略的一个关键点，也是能够决定我国机电业在世界上有竞争力的强有保障，只有不断的增强业务水平，才能逐渐的变强变大。 4机电设备自动化运行管理 生产技术防范的水平不高已经成为我国建设生产企业按期完成任务、促进企业进一步成长、实现盈利等的制约性因素，特别是要在国

机电一体化专业毕业论文

机电一体化专业毕业论 文 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

毕业论文 机械手控制 系部名称：机电工程系 班级：机电一体化二班 学号：0000 学生姓名：XX 指导教师：XX 2011年 11月

机械手控制 摘要 生产技术和生产力的高速发展，要求现代化企业必须有更高的生产效率，更高的自动化程度及其安全可靠性。机械手可以实现多工步的自动换装，使用可靠安全，通过程序更换就可以实现功能升级。机械手在扩大生产范围，缩短新产品的试制周期，加速产品的更新换代，降低成本和减轻工人劳动强度起到重要作用。 由于工业自动化的全面发展和科学技术的不断提高，对工作效率的提高迫在眉睫。单纯的手工劳作以满足不了工业自动化的要求，因此，必须利用先进设备生产自动化机械以取代人的劳动，满足工业自动化的需求。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。 关键词：工业自动化; 机械化; FMS; FMC; 机械手研究开发

机电设备中电气控制的相关问题论述

机电设备中电气控制的相关问题论述 在我国的工业生产过程中，对于电控系统的依赖程度越来越高。现在的单机设备在订货的过程中，都会附带电气控制系统。但是在电气控制系统的实际使用过程中，还是存在着很多的问题，同时在使用和设计电气控制系统的过程中，也要注意很多的问题。文章主要是针对机电设备中的电气控制中的相关问题进行详细的阐述和分析，希望通过文章的阐述和分析能够为我国的电气控制发展及创新贡献一份力量。 标签：机电设备；电气控制；先关问题；阐述 在电气控制的设计过程中，我们需要注意的一个重要问题就是，不要让一个电器元件的启动需要很多的附加动作才能够实现；类似这种需要注意的问题还有很多。电气控制系统中的仪表，照明及指示信号等都是需要重点注意的问题。这些问题归根结底还是有相应的措施及原则进行规避。我们在充分考虑电气控制过程中的路线及工作等问题之外，还要对现场使用过程中的一些问题进行预估，在设计过程中留出处理相关问题的控制线路等，只有这样电气控制系统才能够有效的发挥控制机电设备的作用和功能。 1 机电设备的电气控制 在机电设备的电气控制中，主要的控制对象是电气设备的电流及电压，通过这一系列的控制，我们能够有效的控制整个设备的连锁及运行速度等，进而完成整个机电设备的控制动作。对于控制过程相对稳定的设备，我们在电气控制的过程中大多数使用的是机电接触器。 机电电气控制的基本原理主要是通过相关的电气控制线路来将各种不同的电气元件进行连接，来形成一种可靠的控制系统，进而实现了对于机电设备的基本控制动作，这些动作主要有四种。第一种是机械设备的启动及停止；第二种是机械设备的正转及反转；第三种是机械设备的制动；第四种是机械设备的运行保护。通过这四种动作的控制来满足整个设备的运行需求。主要的控制线路有点动控制；位置控制；多地控制等等。需要注意的是电气控制不仅仅是要充分的满足设备的使用性能，还要充分考虑设备的安全性及可靠性。 2 機电设备中的电气控制在生产及设计过程中需要注意的问题 关于机电设备中的电气控制在生产及设计过程中需要注意的问题的阐述和分析，文章主要从四个方面进行阐述和分析。第一个方面是在进行电气控制的设计过程中，要详细的了解生产整套系统需要的工艺问题，并且要了解相关的设备基本情况。第二个方面是在进行电气控制的设计过程中，尽量的保证线路的布置简明同时经济。第三个方面是整套电气控制系统要保障控制系统的可靠性。第四个方面是整套电气控制系统要保障控制系统的安全性。下面进行详细的阐述和分析。

浅析机电及电气自动化技术

浅析机电及电气自动化技术 发表时间：2017-04-17T16:13:24.457Z 来源：《基层建设》2017年2期作者：王国栋 [导读] 现代机电工程融合了机械技术与自动化技术，使机械设备不断向着智能化、自动化方向发展，大大提高了工厂生产效率。 东莞市友安机电安装有限公司 523000 摘要：自20 世纪 50 年代以来，随着电子技术、计算机技术的发展，以及半导体大规模集成电路的出现，使微电子技术和计算机技术不断的渗透到机械工业中，促生了机械电子工程，现代机电工程融合了机械技术与自动化技术，使机械设备不断向着智能化、自动化方向发展，大大提高了工厂生产效率。 关键词：机电；电气自动化；技术 引言：电气自动化是工业现代化的重要标志和现代先进科学的核心技术，是使产品的操作、控制和监视，能够在无人（或少人）直接参与的情况下，按预定的计划或程序自动地进行的技术。其具有提高工作的可靠性、运行的经济性、劳动生产率、改善劳动条件等作用，把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，能增强人类认识世界和改造世界的能力。 1.电气自动化技术及其现状 电气自动化技术综合性较强，其涉及电力电子技术、计算机技术、电机电器技术信息、网络控制技术及机电一体化技术等诸多领域，其主要特点是强电与弱电相结合，机械与电子结合，软件与硬件结合，电工技术与电子技术相结合，元件与系统相结合，被广泛用于工业、农业、交通运输、医疗、服务等生产生活的各个方面。自动化技术不仅可以极大地提高劳动生产率，而且能扩展人的器官功能，使人摆脱了繁重的体力劳动以及恶劣、危险的工作环境，增强人类改造世界的能力。自动化技术不仅使我国工业、农业及科学技术现代化步伐更快，也标志着我国现代化发展水平。我国自动化企业主要分布在我国广东、上海、北京、江苏、浙江、福建等一级城市以及长江三角洲、珠江三角洲和其他省市的重工业地区及经济发达地区。电气自动化技术从50年代开始，以工业企业电气自动化为名称在我国出现并发展，随着现代电子科学技术不断的发展进步，电气自动化技术也取得了巨大的成就：IEC61131控制器标准的颁布，不仅使不同厂家、不同产品、不同语言及不同表达方式的 PLC 产品的编程接口标准化，而且定义了它们的语法和语义。这就意味着语言及接口都有了一个国际化的标准，不仅提高了代码的使用效率，缩短了程序编程的周期，还使得程序变得更加容易管理。 2.机电技术 机电工程技术是指机械技术与电气控制工程技术结合，研究机械设备及其电力驱动与控制的方法。20 世纪中叶，微电子科学技术和计算机技术不断发展的同时，也逐步向工业机械渗透，产生了机械电子工程。计算机控制和电子控制成为机械控制的主要方式，机电一体化技术开始越来越快的发展。它从根本上改变了机电工程机械制造业的面貌，同时使机电产品在市场上的竞争能力大大提高。机电一体化技术出发于系统的观点，在系统工程基础之上将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术、计算机技术、传感器技术、接口技术等有机地加以综合，使整个系统最优化。光学、通信技术等进入机电一体化机电一体化，系统的建模设计、分析和集成方法、人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。使机电一体化建立了坚实的基础，并且逐渐形成完整的学科体系。 3.机电自动化类型 3.1柔性自动化技术 柔性自动化技术的核心技术是数控技术，其他先进的技术进行相互融合。柔性自动化技术是一种新兴技术，在机械制造的过程中，运用柔性自动化技术，可以用计算机来操作和控制机械制造的所有行为，无论是材料的准备还是机械制造的过程，真正实现机械制造过程的全自动化，提高企业的自动化程度。与传统的机械生产模式相比，通过计算机操作的柔性自动化技术，使生产过程中保持一致的生产尺寸，大大地提高数据的精确性，保证了机械生产的质量。在高自动化程度的机械制造过程中，投入的人力比较少，减少了人力成本，有效降低了机械制造的成本，提高了整个生产过程的秩序。 3.2智能自动化技术 智能自动化技术是在计算机基础上发展起来的。在传统的机械设计中，机械产品的设计和开发是在市场需求的基础上进行的，并根据市场的需求进行反复的修改。在这个过程中，产品的设计制造周期较长，产品较难回收，一些产品在报废之后甚至是无法回收的。这种情况，不仅造成了能源的浪费，还提高了机械制造的成本。相比于柔性自动化技术，利用计算机智能系统模拟人类的行为去进行机械设备的生 产和制造，对生产的行为进行一定的判断力，可以提高机械设备的制造能力。进而提升机械设备制造的准确性，使机械制造生产过程处于一个较高的水平。而操作人员根据自己的主观判断进行产品的制造和生产，缩短了制造周期，有效降低了制造成本。 3.3集成自动化技术 集成自动化技术是在信息技术的基础上发展起来的。仅仅在传统技术的模式下的话，机械制造技术的集成化发展是不可能的。目前，随着市场竞争愈加激烈，机械制造业为了可以在激烈的市场竞争中立足，都不得不进行技术研发和发展，而集成自动化技术是最常用的一类技术。在机械制造过程中，可以对各种技术功能和生产经营进行集成化的管理。因此，充分利用各种计算机技术，将数控技术和先进的管理理念运用在企业的生产活动中，使机械制造业也可以符合现代时代的发展，不断提高企业的生产能力。 4.机电与电气自动化发展方向探析 4.1智能化 机电一体化技术的发展及产品的不断更新，微电子技术及计算机技术的发展，机电与电气化技术将不断朝着智能化发向发展。智能化系统通过收集实时生产数据，整理并建立企业实时和历史数据平台，构建起一系列的高端应用，系统能够跟踪和展示企业生产的生产运行情况、工艺流程指标、装置及实时动态，全面支撑企业管理团队对生产的实时监控、趋势跟踪、事故追忆提供。管理人员也可以随时随地通过移动设备访问系统，方便快捷的了解生产运营情况并进行有效管理。 4.2微型机电化 目前，在实验室中利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，已经制造出亚微米级的机械元件，这一科研成果将使机械和电子完全融合，机体、执行机构、传感器、CPU 等都集成在一起，并组成一种体积很小的自律元件，使机械部分和控制器不再区分开来，不仅使设备

煤矿机电自动化设备自动化控制技术 陈风东

煤矿机电自动化设备自动化控制技术陈风东 发表时间：2019-10-28T15:55:28.183Z 来源：《电力设备》2019年第12期作者：陈风东 [导读] 摘要：在社会经济水平和科学技术水平显著提升的背景下，煤炭开采技术也得到了提升和优化。 (天地（常州）自动化股份有限公司江苏常州 213015) 摘要：在社会经济水平和科学技术水平显著提升的背景下，煤炭开采技术也得到了提升和优化。文章从煤矿机电设备中自动化技术现状进行科学探讨，使自动化技术的应用更加高效。 关键词：煤炭机电设备；自动化技术；优势；具体应用 引言 众所周知，我国社会经济的发展需要大量煤炭资源作为支撑。在实际的经济发展过程当中，对煤炭资源的开发与使用效率低下，主要表现在我国对煤炭资源的开发与运用，基本上还是存在比较明显的粗放式开采状态。当前我国对煤炭资源的需求量越来越大，在煤矿开采过程当中，一些传统的机械设备无法充分满足煤炭开发量的需求，主要表现为煤炭开发设备的安全程度较低同时效率比较低下，直接影响到了煤炭资源开发的整体效率。因此，有效引入自动化控制技术，对提高煤矿机电自动化设备的高效安全工作和运行有着重要的保障。 1煤矿机电设备自动化技术的意义 目前，我国工业领域随着重视意识的加大，工业化发展的速度逐渐加快，针对煤炭的需求量也在持续增加。但是，传统的采煤技术实践应用中效率并不算太高，生产效率明显较低，也会有安全隐患出现。近年来我国因煤炭开采而发生的事故屡见不鲜，对煤炭开采企业等都会有负面影响。由此分析，早期传统煤炭开采技术不能顺应社会的发展。故而，煤炭开采工作应该结合自动化技术，完善煤炭开采的相应环节，优化应用技术，由此推进煤炭事业的持续性发展。在煤矿机电设备中强化自动化技术应用，一定程度上提升煤炭开采效率，为工业领域的发展奠定了基础。此外，自动化技术的应用能够实现煤矿机电设备的自动运行，尽可能降低人员工作，提高人员利用率和工作效率，为煤矿企业带来更好的经济利益。并且自动化技术的使用对煤炭开采过程也有一定的安全保护，尽可能降低安全隐患的出现，确保了相关工作人员的人身安全，而煤矿机电设备中强化自动化技术的应用具有一定意义。 2煤矿机电设备的组成 采煤工作需要供电、运输等多个系统的共同合作。机电设备主要由采煤机械、供电系统、通风设备、皮带机组成。采煤机械降低了劳动强度，简化并改善了采煤工艺，增加了工作面单位产量，还提高了资源回收率。供电系统要按照高压供电的冗余设计原则，采用双电源回路，防止意外状态下矿井的供电间断。通风设备由主要通风机、辅助通风机和局部通风机构成，排出井下有毒气体，稀释巷道内粉尘浓度，输入地上空气以供井下人员呼吸。皮带机的改进和研发是煤矿企业为了高效地对煤炭资源进行开采而进行的重点改进项目。皮带机是开采煤炭资源的一种重要设备，将自动化控制应用于矿用皮带机是相关部门研究的重点。 3自动化技术在煤矿机电设备中的应用 3.1监控监测设备的自动化 在煤矿资源开发工作当中，监控设备是其中一项非常重要的设备类型，通过自动化技术的有效运用，可以大大提高煤矿开采工作人员的工作安全。煤矿开采工作基本上都是在矿井以下进行，如果不能对整个煤矿开采工作流程进行实时性监控，那么直接会加大煤矿开采安全事故的发生率，进而对工作人员的人身安全以及企业的经济效益产生了不良的影响。因此，在煤矿开采工作当中需要对煤矿监测设备进行自动化技术的运用，实现对整个开采工作环节的实时性监督和管理，更好的保证煤矿开采工作安全高效化进行。与此同时，自动化监测和控制设备可以对井下工作环境进行实时性检测，帮助煤矿开采工作人员合理规划煤矿开采工作内容，选择正确的操作方式，有效提高煤矿资源的开采效率，实现了人身安全保障。除此之外，自动化技术还可以实现对工作人员的日常出勤工作的实时性监督以及管理，在产生意外情况的时候，可以有效的监测到井下工作人员的具体状态，收集重要的数据信息，帮助救援人员展开救援工作，最大限度上降低人员伤亡程度。但是这一技术在我国煤矿监测工作当中还处于发展中阶段，仍然需要相关研究人员不断加大研究力度，保证自动监控技术的充分发挥。 3.2矿井通风设备的自动化 煤矿地下通风状况较差，煤矿开采人员难以进入，自动化的通风系统在采煤生产中发挥着重要作用。具有自动化控制功能的通风系统，能24h不间断地对井下通风网络进行检测和控制，避免形成重大危险源，遏制事故的发生，通过监控设备对矿井内各个区域进行有效监测并反馈给自动控制系统，使其做出适当的调节，通入新鲜的空气为作业提供安全保障。 3.3矿井提升设备的自动化 在煤矿的开采中必然会涉及到矿井中的提升环节，在这个提升的过程中机电设备会高速往返，这有可能会威胁到进行提升作业的人员和设备的安全。因此，在这个过程中要保持提升机足够的可靠。这就要求自动化技术的合理运用。目前，在我国，全数字提升机是煤矿行业最顶尖的自动化技术设备，它能够对提升过程中所有的环节进行调节和监控。它将自动化技术运用在每一个独立的控制器上，这样设备之间就能够很好地联合起来，在总线的控制之下，系统地管理整个提升作业。将自动化技术运用在每一个提升步骤，既确保了安全又促进了煤矿生产的效率。 3.4挖掘设备的自动化 采矿工作的井下以及地面工作具有一定差异性。故而，工作人员在进行采矿工作过程中，对于煤尘等诸多影响因素应该进行考虑，应该做好相关的预防工作。依照目前煤炭事业而言，操作工程的实际应用需要凭借多样化机电设备，为了确保自动化采矿的质量，应该强化相关工作的操作技能和相关施工技巧，确保工作者能够规范使用自动化技术。 3.5运输机设备的自动化 煤矿运输机是将煤炭从井下运输到井上必不可少的工具，而煤矿企业一般应用到的运输机设备的传动动力主要依赖于多个驱动器，而实际启动中需要借助于液力耦合器来实现，然而在这个过程中会给皮带以及其他组成部分带来瞬间大电流所形成的高压，这对于运输机其他部位零件的寿命会带来非常大的影响，并最终导致运输机的寿命大大降低。摩擦生热也是皮带传送经常面临的一个问题，所产生的热量会使皮带出现老化的问题。不仅如此，过去的运输机运行状况并不平稳，煤块掉落的现象时有发生，所以往往需要配备专门的工作人员负责清理这些掉块，给企业增加了人工成本。而通过将ＰＬＣ系统应用到运输机相关设备中，就可以实现自动化生产，达到数控要求，保证

机电一体化

新疆工程学院 机械工程系毕业设计 课题名称: 自动导引小车(AGV)系统的设计 专业：机械设计制造及其自动化 姓名： X X 学号：20122200XX 指导教师：潘江如 完成日期：

摘要 自动导引小车(AGV)控制系统是AGV 的运动控制部件，对AGV 的平稳运行起着重要的作用。随着工厂自动化、计算机集成制造系统技术的逐步发展以及柔性制造系统、自动化立体仓库的广泛应用，新的控制算法的应用和电子技术的发展，AGV 正朝着高速、高精度,开放化、智能化、网络化发展，对运动控制系统也提出了更高的要求。 首先，介绍了自动导引小车的硬件构成，着重讲述了控制电路的设计方法，接口电路的设计；推导了直流电机的仿真模型和AGV 运动学模型，完成了电机驱动电路以及导引信号控制器的设计；根据AGV的功能要求设计了应用于AGV的传感器系统，包括超声传感器、电磁导引传感器的设计。 首先，论述了AGV系统的组成、路径导引方式及原理，结合课题要求，选择“红外导引”作为该系统的导引方式。 其次，介绍了AGV车体机械结构的设计，并根据小车的驱动方式和工作要求，对底盘、电机、蓄电池等进行了设计和选型。 再次，根据AGV系统的控制和工艺要求，确定了控制系统的总体框架结构。硬件方面，选择合适的传感器、单片机以及电机驱动器，对传感检测电路和单片机控制系统硬件电路进行了设计软件方面，采用模块化的编程方式来实现系统的各种功能，并实现了单片与电机控制器之间的串口通信。 最后，在总结全文的基础上，对AGV小车的设计和研究提出了展望。 关键词：AGV，自动导引小车，模糊PID

第一章绪论 1.1 引言 AGV (Automated Guided Vehicle)即自动导引小车，是一种以电池为动力，装有非接触导向装置和独立寻址系统的无人驾驶自动化搬运车辆。它的主要特征表现为具有小车编程、停车选择装置、安全保护以及各种移载功能，并能在计算机的监控下，按指令自主驾驶，自动沿着规定的导引路径行驶，到达指定地点，完成一系列作业任务。 自动导引小车AGV 适应性好、柔性程度高、可靠性好、可实现生产和搬运功能的集成化和自动化，在各国的许多行业都得到广泛的应用。自动导引小车具有运输效率高、节能、工作可靠、能实现柔性运输、使用灵活、无公害等许多优点，已经广泛地运用在汽车制造、新闻印刷、电子工业、家用电器、机械加工、烟草业、食品业、自动仓库、办工自动化等许多领域。 AGV 是针对具体应用环境而设计的特定用途机器人，以应用为中心，以计算机技术为基础，软件、硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗要求严格的专用计算机系统称为嵌入式系统。嵌入式控制系统是AGV 的核心，它的主要任务是控制AGV 导向、启动、停车、运行车速、选择路径、安全监控、避免碰撞和交通干涉、与交通控制器通讯、与其它物料搬运设备和机器人等接口。 在控制系统的功能日渐复杂的当今社会，新设计一个新的控制软件系统的费用和工作量就成倍地增长。因此，嵌入式操作系统的概念就相应地提出来了。嵌入式操作系统就是将嵌入式控制软件的通用部分提取出来，抽象为一个底层硬件系统和上层应用软件层之间的一个中间层。它负责屏蔽不同硬件系统和应用软件系统之间的不同，使它们彼此透明。这样，在设计新的嵌入式控制系统时，只需在嵌入式操作系统的基础上更新相应的驱动程序和应用软件就可以快速地组建出一个功能全新的嵌入式控制系统。因此，嵌入式操作系统就是一个嵌入式控制系统的构建平台，使得应用软件的设计可以抛开具体的硬件和资源管理的细节，而专注于自身具体应用功能的实现，这就大大减轻了应用软件的开发难度。

机电控制及其自动化 (自考)

机电控制及其自动化主考：华北水院 一、填空 1、发电机是将【机械】转化成电能的机械设备。 2、【电气设备安装图】确定了各电器设备在机械设备和电器控制柜中的实际安装位置。 3、【电设备接线图】反映了电气设备之间实际接线情况。 4、【电磁离合器】是利用表面摩擦或电磁感应来传递两个转动体间转矩的执行电器。 5、在三相异步电动机中其磁场是由定子绕组内三相电流所产生的合成磁场，且磁场是以电动机转轴为中心在空间旋转，称为【旋转】磁场。 6、一般将电动机轴上的负载转矩和转速之间的函数关系称为生产机械的【机械特性】 7、生产机械一般都是由机械部分与组成。 答案：【电气部分】 8、【电气】原理图反映了电气控制线路的工作原理和各元器件的作用及相互关系。 9、电气控制原理图中各电器的触点应按照没有【通电】或施加外力状态绘出。 10、【熔断器】又称保险丝，在低压配电电路中主要作为短路或严重过载保护。 11、交流电动机分为【异步电动机】和同步电动机。 12、鼠笼式异步电动机的启动方式有【直接启动】和降压启动。 13、【电压】继电器是根据电压信号动作的。 14、机电传动系统的【静态】是指系统以恒速运转的状态，其动态转矩为零。 15、【反接制动】实质上是改变异步电动机定子绕组中的三相电源相序，产生与转子转动方向相反的转矩，来进行制动。 16、伺服电动机分为直流伺服电动机和【交流伺服电动机】 17、【能耗】制动是在三相异步电动机切除三相电源的同时，把定子绕组接通直流电源，在转速为零时再切除直流电源。 18、接触器也有两种状态，即和常闭状态。

答案：【常开状态】 19、三相异步电动机定子绕组有和三角形两种接法。 答案：【星形 20、电动机若长期过载运行，电动机绕组温升超过其允许值，电动机的绝缘材料会变脆，进而导致电动机损坏。常用的过载保护元件是【热】继电器。 21、刀开关按级数分为【单】级、双极和三级几种。 22、较大容量的笼型异步电动机一般都采用【降压】启动的方式启动。 23、热继电器有热惯性，大电流出现时它不能立即动作，故热继电器不能用作【电路】保护。 24、常用的行程开关有【按钮式】和滚轮式和微动式三种。 25、电气控制线路分为【主电路】和控制电路。 26、鼠笼式异步电动机的启动方法有直接启动和【降压】启动两种启动方式。 27、【伺服】电动机也称为执行电动机，在控制系统中用作执行元件，其功能是将电信号转化为轴上的角位移或角速度输出，以带动控制对象。 28、【时间】继电器是一种接收信号后，经过一定的延时后才能输出信号，实现触点延时接通或断开的控制电器。 29【电动力】灭弧是利用触点回路本身的电动力把电弧拉长，在电弧拉长的过程中得到迅速冷却，是电弧熄灭。 30、根据用途不同，接触器的触点可分为【主触点】和辅助触点。 31、【速度】继电器常用于反接制动电路中。 32、【继电器是一种根据输入信号而动作的自动控制电路。 33、可以通过在电动机励磁回路串入弱磁继电器（欠电流继电器）来实现，【弱励磁】保护。 34、在继电器—接触器控制线路具体设计时，首先要明确机械设备的技术要求，拟定

关于机电自动化技术的研究与发展

关于机电自动化技术的研究与发展 摘要：近年来，计算机在各个领域中的应用，加快了各个领域中的技术研发， 推动了各领域的快速发展。在机电行业中，计算机信息技术在机电行业得到了充 分的应用，机电自动化技术也因此被研发出来，实现了机电行业的自动化生产， 大大提升了机电行业的发展水平。本文通过对机电自动化技术的发展现状进行浅 要的分析，明确了机电自动化技术中仍旧存在的些许不足，并对机电自动化技术 的应用优势进行了明确，探索了机电自动化技术的未来发展方向。 关键词：机电；自动化技术；发展趋势 引言 当前，随着科学技术的快速发展，在一定程度上也促进了机电自动化技术的 发展，并且在各个领域中也得到了广泛的应用，对于生产率的提高起到了至关重 要的作用。 1我国机电自动化技术的发展状况 通常来说，机电一体化技术的发展主要可以分为三个阶段：第一个阶段是电 子技术的发展阶段，可以认为是机电一体化技术发展的初级阶段。主要发生于20世纪的80年代。在该阶段，在机械产品的生产过程中有效融入电子技术等科学 技术，从而可以起到有效提高机电一体化机械产品性能的目的。第二个阶段是机 电自动化技术快速发展的阶段。该阶段主要产生于20世纪90年代。在该阶段， 随着通信技术、计算机技术以及电子信息技术的快速发展，在机电自动化技术中 将这些先进的科学技术有机结合起来，从而更好的促进了机电自动化技术的良好 发展。第三阶段是机电自动化技术智能化发展阶段。该阶段主要发生于20世纪 90年代末。在该阶段，随着光学技术、通信技术等先进科学技术的出现，在机电一体化技术中已经完全融入了这些相关的科学技术，使得机电一体化技术达到了 一个相当高的水平。我国的机电自动化相对于其他国家而言起步较晚，与发达国 家还存在着较大的差距。但是从目前的情况来看，我国对于机电一体化技术已经 加大了重视程度和投入力度。相信在不久的将来，我国的机电自动化技术将会与 国际接轨，迈入一个更高的台阶。 2机电自动化技术的优势分析 2.1促进了社会生产力和工作质量的显著提高 现阶段的社会是一个信息化的社会，知识更新和技术发展的快速发展对于人 们的生产生活也带来了非常显著的影响。相同的，机电自动化也处于高速发展的 状态。在工程机械领域中，机电自动化技术最突出的优势在于其较高的生产能力 以及生产质量。通过应用机电自动化技术，能够达到有效的提高生产效率的目的。机电自动化技术能够充分发挥自身自动操作机械设备的功能，实现对信息及时高 效的处理。同时，机械设备在机电自动化的控制操作下，从而使得所生产的产品 具备较高的灵敏度以及较高的精度。 2.2可靠性和安全性的提升 众所周知，机电设备的可靠性和安全性是非常重要的，如果机电设备的可靠 性不足，就会造成机电设备经常发生故障，进而增加了维修成本，并大大影响了 机电设备的生产效率。而机电设备的安全性如果不足，就会在生产当中产生许多 的安全隐患，致使人在使用机电设备时，容易发生安全事故，严重威胁操作人员