机电传动与控制

机械传动控制

考试题型

客观题（填空10*3 、选择10*2’）

主观题（简答3*5 、控制电路分析3*5 、电路设计2*10）

一、概念填空、选择判断、简答

1生产机械的负载特性大致可分为哪几种类型？掌握其特性曲线的特点。（1）恒转矩型负载特性：特点是负载转矩为常量，依照负载转矩与运动方向的关系，可以将恒转矩型的负载转矩分为反抗性恒转矩负载（方向恒与运动方向相反）和位能性恒转矩负载（方向恒定，与运动方向无关）。属于这一类的生产机械有提升机构、提升机的行走机构、皮带运输机以及金属切

削机床等。

（2）离心式通风机型负载特性：这一类型的负载时按离心力原理工作的，如离

心式鼓风机、水泵等的负载转矩T

L 与n的二次方成正比T

L

=Cn2，C为常数。

如图2.5所示

（3）直线型负载特性：直线型负载的负载转矩T

L

随n的增加而成正比地增大，

即T

L

=C*n，C为常数。如图2.6所示。

（4）恒功率型负载特性：恒功率型负载的负载转矩T

L

与转速n成反比，即

T L =K/n，或K=T

L

n∝P（P为常量）。例如车床加工、在粗加工时，切削量大，

负载阻力大，开低速；在精加工时，切削量小，负载阻力小，开高速。当选择这样的加工方式时，不同的转速下，切削功率其余不变。

2直流他励电动机直接启动特点是？直流发电机通常按励磁方法分类。

（1）

（2）直流发电机通常按励磁方法来分类，分为他励、并励、串励和复励发电机。

①他励直流发电机：励磁回路的

电流由外电源供给，与电枢回路

没有电的联系。

②并励直流发电机：励磁回路与

电枢回路是并联的，励磁回路两

端的电压相等。

③串励直流发电机：励磁电流与

电枢回路是串联的，励磁回路与

电枢回路的电流相等。

④复励直流发电机：主极有两个励磁绕组，其一与电枢绕组并联，另一个和电枢绕组串联。

3异步交流电动机直接启动特点是？交流发电机分类、转速、转动方向等问题

（1）a、定子电流大，I

st =（5~7）I

n

。异步电动机在接入电网启动的瞬时，由于

转子处于静止状态，定子旋转磁场以最快的相对速度（即同步转速）切割转子导体，在转子绕组中感应到很大的转子电动势和转子电流，从而引起很大的定子电流。

b、启动转矩较小，T

st =（0.8~1.5）T

N

。启动时s=1，转子功率因素cosφ2很

特点：直流他励电动机直接启动，会有很大的电枢电流，产生很大的冲击转矩。对电源和负载都会产生不良的影响。因此，除非是很小功率的电机，一般不应直接启动。

《机电传动控制与PLC技术》---实验教学大纲

《机电传动控制与PLC技术》课程实验教学大纲 课程名称 机电传动控制与PLC技术 课程学时 40 课程学分 2.5 课程属性 专业选修课 适用专业 自动化、电气工程及其自动化专业 课程性质 非独立设置的实验课程 先修课程 电机学、电机与拖动、工厂供电等 一、课程简介 本课程主要介绍常用控制电器的结构、原理、用途及型号 电气控制的基本线路 典型生产设 备电气控制系统 PLC的基本原理 三菱PLC的基本指令及顺序控制指令、功能指令 PLC的通信与 联网技术 PLC正确选用及PLC控制系统的简单设计。 二、课程实验目的 1、进行实验基本技能的训练 2、巩固、加深并扩大所学的基本理论知识 培养解决实际问题的能力 3、培养实事求是、严肃认真细致踏实的科学作风和良好的实验习惯 为将来从事生产和科学实验打 下必要的基础。 三、实验方式及基本要求 电气控制实验要求3-4人一组 按要求完成规定的实验项目 PLC实验要求单人单机实验 按要 求完成规定的实验项目。 要求能独立完成规定的实验项目 学会继电接触器控制线路的分析和设计方法 会观察实验现 象 会设计简单的控制险路 有解决简单控制线路故障的能力 掌握编程器、编程软件的使用 能 阅读和分析实际PLC程序与梯形图 能进行简单的程序设计 运行、调试、维护可编程序控制器系 统。 四、实验报告要求 实验报告是实验工作的全面总结 要用简明的形式将实验结果完整和真实的表达出来 报告要求简明扼要 字迹工整 分析合理。图表整齐清楚 线路图要用铅笔及绘图仪器绘制 不应徒手描 画。报告包括以下几项内容 1、实验名称、专业、班级、姓名、同组者名称、实验台号、实验日期、交报告日期。 2、实验目的 3、实验线路图 4、实验设备

机电传动与控制解析

《机电传动与控制》第01章在线测试 《机电传动与控制》第01章在线测试 剩余时间： 55:24 答题须知：1、本卷满分20分。 2、答完题后，请一定要单击下面的“交卷”按钮交卷，否则无法记录本试卷的成绩。 3、在交卷之前，不要刷新本网页，否则你的答题结果将会被清空。 第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分） 1、机电传动系统处于动态时，系统中必然存在一个动态转矩Td ，当Td ＞0时，表示系统处于B A 、匀速运行状态 B 、加速运行状态 C 、减速运行状态 D 、静止状态 2、用拖动转矩Tm 、制动转矩TL 和动态转矩Td 表示的转矩平衡方程式可以写为A A 、Tm －TL ＝ Td B 、Tm+ TL ＝ Td C 、Td －TL ＝ Tm D 、Td +Tm ＝ TL 3、生产机械的机械特性中，因摩擦、非弹性体的压缩、拉伸与扭转等作用所产生的负载转矩属于D A 、直线型转矩 B 、通风机型转矩 C 、位能转矩 D 、反抗转矩 4、下面对机电传动系统稳定运行的描述正确全面的是C A 、系统以某一速度运行运行 B 、系统静止或以某一个速度稳定运行 C 、系统能以一定速度匀速运转，且系统受某种外部干扰 作用而使运行速度稍有变化时，保证在干扰消除后系统能恢复到原来的运行状态。 D 、系统处于静止状态 5、下列关于机电传动系统中的负载转矩TL 的描述正确的是B A 、假定电动机某一转动方向为正，负载转矩TL 与转速n 的方向一致时为正向 B 、假定电动机某一转动方向为正，负载转矩TL 与转速n 的方向相反时为正向 C 、若TL 与n 符号相反，则表示TL 的作用方向与n 相同，TL 为制动转矩 D 、若TL 与n 符号相同，则表示TL 的作用方向与n 相反， TL 为拖动转矩 第二题、多项选择题（每题2分，5道题共10分） 1、典型的机械负载特性类型有下来哪几种ABCD A 、恒转矩型机械特性 B 、离心式通风机型机械特性 C 、直线型机械特性 D 、恒功率型机械特性 2、在多轴传动系统中，依据动能守恒原则进行折算的参量是ABCD A 、负载转矩 B 、转动惯量 C 、飞轮转矩 D 、动态转矩 3、下来描述中的机械负载特性属于恒转矩型的为AB A 、机床加工过程中切削力所产生的负载转矩 B 、卷扬机起吊重物时所产生的负载转矩

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-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。 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 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 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。 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。 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？ 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 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, η 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η= η N ） 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 N 100/η 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, η N =%, 试求该电机的额定电流和转矩。 P N =U N I N η N 7500W=220V*I 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.I st =U N /R 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

机电传动控制

1. 引言 1.1 课程设计的目的： 电气控制系统是由各种低压电器和PLC 控制器按一定要求组成的控制系统。通过机电传动系统课程设计，进一步掌握各种低压电器和PLC 的结构原理、选用及使用；正确处理使用中出现的各种问题；了解器件和系统之间的关系；培养正确的设计思想、理论联系实际的工作作风、分析问题和解决问题的能力、运用标准与规范的能力、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。 1.2 课程设计的内容及要实现的目标： 如图所示： 图1. 模型图 主要内容包括： 1. 设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等； 2. 系统有启动、停止功能; 3. 运用功能指令进行PLC 控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序； 4. 程序结构与控制功能自行设计； 5. 进行系统调试，实现机械手臂搬运加工流程的控制要求。 要实现的目标： 有两部机械对工作物进行加工，对象由输送带A 送到加工位置，然后由机械手将加工物送至工作台1的位置进行第一次加工，当第一步骤加工完成后，机械手臂将工作物夹

起送至工作台2进行第二步加工：当第二步骤加工完成后，机械手臂将工作物放到输送带B送走，然后由7段数码管显示加工完成的数量。 15 左移 ST4 14 上升 YA3 ST1 图2. 机械手工艺流程图 机械手工作前应位于原点，不同的位置分别装有行程开关。ST1为下限为开关，ST2为上限位开关，ST3为右极限位开关，ST3为左限位开关。 机械手的上、下、左、右移动以及工件的夹紧，均由电磁阀驱动气缸来实现。电磁阀YA1通电，机械手下降；电磁阀YA2通电，夹紧工件；电磁阀YA3通电，机械手上升；电磁阀YA4通电，电磁阀右移；电磁阀YA5通电，机械手左移。

机电传动与控制期末考试及答案

机电传动与控制期末考试及答案一：选择题：（从下列各题备选答案中选出正确答案） 1、关于交流电动机调速方法不确的有：（D ） 。：图（C）T M为正，T L为负，减速状态 3、延时闭合的动合触点是： A:变频调速； B C:改变转差率调速； D 2、如图所示，判断哪组是正确的 :改变磁通调速; :定子串电阻调 速。 (A ) T M ：：： T L 人：图（a）T M为正，是拖动转矩，加速状态 B :图（b） T M =T L，匀速状态 （B ）

4、三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的电流会B 。 A:减少； B :增加； C :等于零。 5、三相鼠笼异步电动机在相同电源电压下，空载启动比满载启动的启动转矩A 。A :相同；B :大； C 小。 6、如下图所示，曲线1和曲线2分别为电动机和负载的机械特性。试问：电动机能否在A点稳定运行？ (A ) “ A:能； B :不能； C :不能确定 8三相异步电动机的何种制动又叫发电制动。(B) A反接制动；B反馈制动；C能耗制动。 9、有一台三相异步电动机，正常运行时为厶接法，在额定电压下启动，其T st =1.2T N，若采用T -厶换接启动，试问当负载转矩 T L =35%T N，电动机能否启动？A A:能；B :不能；C :不能确定 10..恒功率型机械特性为负载转矩与转速成: A正比；B 反比。 11、集中控制台一般放在离机床较远的地方，可以在控制台也可以在机床现场进行操作，实现的控制是：

（B） A:集中控制 B :分散控制 C:联合控制 D :点动控制 12、直流电动机当电枢回路中串接电阻后，其固有的机械特性曲线是：（A ） 人：由（0，no）出发的一簇向下倾斜的直线； B：—簇平行于固有特性曲线的人为特性曲线； C:;由（0, no）出发的一簇向上倾斜的直线； D:不确定； 13、下列方法中哪一个不是消除交流伺服电动机“自转”的方法： （A ） A:增大转子转动惯量； B :增大转子电阻； C:减小转子转动惯量； 14、电源线电压为380V,三相鼠笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为220V寸，能否采用星形一三角形启动？B A.能 B. 不能 C. 不一定 15、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?加速

机电传动控制第三版课后答案

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说明系统处于加速。 TM-TL<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 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速 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，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 2.5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。 2.7 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。 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？

机电传动与控制第五版答案第四章

第四章 5.1 有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为50H Z，满载时电 动机的转差率为0.02求电动机的同步转速、转子转速和转子电流频率。 n0=60f/p S=(n0-n)/ n0 =60*50/2 0.02=(1500-n)/1500 =1500r/min n=1470r/min 电动机的同步转速1500r/min.转子转速1470 r/min, 转子电流频率.f2=Sf1=0.02*50=1 H Z 5.2将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调，此电动 机是否会反转？为什么？ 如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调,例如将B,C两根线对调,即使B相遇C相绕组中电流的相位对调,此时A相绕组内的电流导前于C相绕组的电流2π/3因此旋转方向也将变为A-C-B向逆时针方向旋转,与未对调的旋转方向相反. 5.3 有一台三相异步电动机，其n N=1470r/min,电源频率为50H Z。设 在额定负载下运行，试求： ①定子旋转磁场对定子的转速； 1500 r/min ②定子旋转磁场对转子的转速； 30 r/min ③转子旋转磁场对转子的转速；

30 r/min ④转子旋转磁场对定子的转速； 1500 r/min ⑤转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。 0 r/min 5.4当三相异步电动机的负载增加时，为什么定子电流会随转子电流的增加而增加？ 因为负载增加n减小,转子与旋转磁场间的相对转速( n0-n)增加,转子导体被磁感线切割的速度提高,于是转子的感应电动势增加,转子电流特增加,.定子的感应电动使因为转子的电流增加而变大,所以定子的电流也随之提高. 5.5 三相异步电动机带动一定的负载运行时，若电源电压降低了，此 时电动机的转矩、电流及转速有无变化？如何变化？ 若电源电压降低, 电动机的转矩减小, 电流也减小. 转速不变. 5.6 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n0,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. ②T N=9.55P N/n N=9.55*3000/960=29.8Nm

平面磨床电气控制知识讲解

平面磨床电气控制

湖南工业大学 课程设计 资料袋 机械工程学院（系、部） 2012 ~ 2013 学年第二学期 课程名称机电控制技术课程设计指导教师吴吉平职称教授学生姓名陈谷专业班级机设1005 学号 10405700420 题目平面磨床的电气控制 成绩起止日期 2013 年 6 月 14 日～ 2013 年 6 月 23 日 目录清单

湖南工业大学 课程设计任务书 2012 —2013 学年第二学期 机械工程学院（系、部）机械设计制造及其自动化专业 5 班课程名称：机电控制技术课程设计 设计题目：平面磨床的电气控制 完成期限：自 2013 年 6 月 14 日至 2013 年 6 月 23 日共 1 周

指导教师（签字）： 2013 年 6 月 14 日 系（教研室）主任（签字）： 2013年 6 月 24 日

机床电气控制技术 设计说明书 平面磨床的电气控制 起止日期： 2013 年 6月 14 日至 2013年 6月 23 日 学生姓名陈谷 班级机设1005 学号10405700420 成绩 指导教师(签字) 机械工程学院 2013年 6月23日

目录 一、设计要求 0 二、电力拖动及控制要求 (1) 三、平面磨床电气控制电路 (3) 3.1主电路 (3) 3.2控制电路 (3) 3.3联锁、保护环节 (4) 3.4电磁吸盘控制电路 (5) 3.5照明电路与去磁器 (5) 四、平面磨床控制电路图及其解析 (6) 4.1选用控制线路的设计方法 (6) 4.2.继电器——接触器控制线路 (7) 五、电器元件的选用 (11) 5.1电气元件选择的原则 (11) 5.2按钮、组合开关的选用 (11) 5.3接触器的选用 (12) 5.4热继电器的选择 (12) 5.5熔断器的选择 (13) 5.6控制变压器的选择 (13) 六、可编程控制器PLC控制系统的设计 (16) 6.1控制线路的改造及PLC的选用 (16) 6.2PLC的外部接线 (17) 七、设计总结 (19) 参考文献 (20)

机电传动与控制

机械传动控制 考试题型 客观题（填空10*3 、选择10*2’） 主观题（简答3*5 、控制电路分析3*5 、电路设计2*10） 一、概念填空、选择判断、简答 1生产机械的负载特性大致可分为哪几种类型？掌握其特性曲线的特点。（1）恒转矩型负载特性：特点是负载转矩为常量，依照负载转矩与运动方向的关系，可以将恒转矩型的负载转矩分为反抗性恒转矩负载（方向恒与运动方向相反）和位能性恒转矩负载（方向恒定，与运动方向无关）。属于这一类的生产机械有提升机构、提升机的行走机构、皮带运输机以及金属切 削机床等。 （2）离心式通风机型负载特性：这一类型的负载时按离心力原理工作的，如离 心式鼓风机、水泵等的负载转矩T L 与n的二次方成正比T L =Cn2，C为常数。 如图2.5所示 （3）直线型负载特性：直线型负载的负载转矩T L 随n的增加而成正比地增大， 即T L =C*n，C为常数。如图2.6所示。

（4）恒功率型负载特性：恒功率型负载的负载转矩T L 与转速n成反比，即 T L =K/n，或K=T L n∝P（P为常量）。例如车床加工、在粗加工时，切削量大， 负载阻力大，开低速；在精加工时，切削量小，负载阻力小，开高速。当选择这样的加工方式时，不同的转速下，切削功率其余不变。

2直流他励电动机直接启动特点是？直流发电机通常按励磁方法分类。 （1） （2）直流发电机通常按励磁方法来分类，分为他励、并励、串励和复励发电机。 ①他励直流发电机：励磁回路的 电流由外电源供给，与电枢回路 没有电的联系。 ②并励直流发电机：励磁回路与 电枢回路是并联的，励磁回路两 端的电压相等。 ③串励直流发电机：励磁电流与 电枢回路是串联的，励磁回路与 电枢回路的电流相等。 ④复励直流发电机：主极有两个励磁绕组，其一与电枢绕组并联，另一个和电枢绕组串联。 3异步交流电动机直接启动特点是？交流发电机分类、转速、转动方向等问题 （1）a、定子电流大，I st =（5~7）I n 。异步电动机在接入电网启动的瞬时，由于 转子处于静止状态，定子旋转磁场以最快的相对速度（即同步转速）切割转子导体，在转子绕组中感应到很大的转子电动势和转子电流，从而引起很大的定子电流。 b、启动转矩较小，T st =（0.8~1.5）T N 。启动时s=1，转子功率因素cosφ2很 特点：直流他励电动机直接启动，会有很大的电枢电流，产生很大的冲击转矩。对电源和负载都会产生不良的影响。因此，除非是很小功率的电机，一般不应直接启动。

机电传动控制论文

机电控制概述 什么是机电控制？广义上说：就是要使生产机械设备、生产线、车间甚至整个工厂都实现自动化；狭义上专指控制电机驱动生产机械，实现产品数量的增加、产品质量的提高，成本减低，工人劳动强度的改善及能源合理利用在现代工业中，电气传动控制是各类生产机械重要组成部分,是机械电子工程技本人员必须掌握的专业知识。 现代生产机械一般由工作机构、传动机构、原动机及控制系统等几部分组成。当原动机为电动机时,即由电动机通过传动机构带动工作机构进行工作时,这种传动方式称为“机电传动”。 一般说来,机电传动系统包括工作机构、传动机构、原动机及控制系统。一般把电动机及传动机构合井一起称为“电力拖动”部分，把满足加工工艺要求使电动机起动、制动、反向、调速、快速定位等电气控制和电气操作部分视为“电气自动控制''部分,或称电气自动控制装置。这也就是机电传动系统的两大组成部分。 随着生产机械逐步现代化,生产功能从简单到复杂,而操作上则是由笨重到轻巧。生产工艺上不断提出的要求,是促进电气控制技术发展的,动力,而新型电器和电子器件的出现,又为电气控制技术的发展开描了新的途径。 从生产机械所应用的电器与控制方法看,最初是采用一一些手动电器来控制执行电器。这类手动控制适用于一些容量小,操作单一的场合。以后发展为采用自动控制电器的继电器接触器控制系统。这种控制系统主要由一些继电器、接触器、按钮、行程开关等组成。其

特点是结构简单,价格低廉,维护方便,抗干批强,因此广泛应用于各 类机械设备上。采用它不仅可以实现生产过程自动化,而且还可以实现集中控制和远距离控制。目前,继电器接触器控制仍然是最基本的电气控制形式之一。但由于该控制形式是国定接线,通用性和灵活性差,又由于乗用有触点的开美动作,工作频率低,触点易损坏,可靠性差。 在实际生产中,由于大量存在一些以开关量控制的程序控制过程,而生产工艺及流程经常变化,因而应用前述的继电器接触器控制电路,就不能満足这种需要。于是由集成电路组成的 Jl限序控制器应运而生,它具有程序变更容易、程序存備量大,通用性强等优点,广泛成用于各类机械设备及自动线上。 20世纪60年代末,又出现了具有运算功能和功率输出能力的可编程推制器( PI.C)。它是由大规模集成电路、电子开关、功率输出器件等组成的专用微型电子计算机,用它可代替大量的继电器,且功耗小,体积小,在机电传动控制上具有广阔的应用前景。 速度调节是影响电气控制技术发展的另一个重要因素。电力拖动系统主要分为直流拖动和交流拖动两大类。由于所用电动机不同,它们的电气控制装置也就不同。交流拖动系统由于交流电动机结构简单、制造容易、造价低及容易维护等许多特点而应用广泛。但由于直流电动机具有良好的起动、制动特性和调速性能,能在很宽的范围内进行平滑调速,所以对调速性能要求较高及对速度需要精确控制的设备以往都采用直流拖动系统。而后,由于逆变技术的出现和高压大

平面磨床电气控制

湖南工业大学 课程设计 资料袋 机械工程学院（系、部）2012 ~ 2013 学年第二学期课程名称机电控制技术课程设计指导教师吴吉平职称教授 学生姓名陈谷专业班级机设1005 学号10405700420 题目平面磨床的电气控制 成绩起止日期2013 年6 月14 日～2013 年 6 月23 日 目录清单

湖南工业大学 课程设计任务书 2012 —2013 学年第二学期 机械工程学院（系、部）机械设计制造及其自动化专业 5 班课程名称：机电控制技术课程设计 设计题目：平面磨床的电气控制 完成期限：自2013 年 6 月14 日至2013 年 6 月23 日共 1 周 指导教师（签字）：2013 年 6 月14 日系（教研室）主任（签字）：2013年 6 月24 日

机床电气控制技术 设计说明书 平面磨床的电气控制 起止日期：2013 年6月14 日至2013年6月23 日 学生姓名陈谷 班级机设1005 学号10405700420 成绩 指导教师(签字) 机械工程学院 2013年 6月23日

目录 一、设计要求 (1) 二、电力拖动及控制要求 (2) 三、平面磨床电气控制电路 (4) 3.1主电路 (4) 3.2控制电路 (4) 3.3联锁、保护环节 (5) 3.4电磁吸盘控制电路 (6) 3.5照明电路与去磁器 (6) 四、平面磨床控制电路图及其解析 (7) 4.1选用控制线路的设计方法 (7) 4.2.继电器——接触器控制线路 (8) 五、电器元件的选用 (11) 5.1电气元件选择的原则 (11) 5.2按钮、组合开关的选用 (11) 5.3接触器的选用 (12) 5.4热继电器的选择 (12) 5.5熔断器的选择 (13) 5.6控制变压器的选择 (13) 六、可编程控制器PLC控制系统的设计 (15) 6.1控制线路的改造及PLC的选用 (15) 6.2PLC的外部接线 (16) 七、设计总结 (18) 参考文献 (19)

机电传动与控制—考试题库及答案

------单选 通常应用到拖动系统需要迅速而准确地停车及卷扬机重物的恒速下放的场合的制动形式是 收藏 A. 反馈制动 B. 再生制动 C. 能耗制动 D. 反接制动 回答错误!正确答案： C 广泛应用于洗衣机、电风扇等设备上的电动机形式为 收藏 A. 同步电动机 B. 三相线绕式异步电动机 C. 单相异步电动机 D. 三相鼠笼式异步电动机 回答错误!正确答案： C 下列叙述正确的是 收藏 A. 步进电动机的机构形式繁多，工作原理也各不相同 B. 步进电动机结构与一般的旋转电动机不同，没有定子和转子的分别 C. 步进电动机不能把电脉冲信号转换为直线位移 D. 步进电动机是一种将电脉冲信号转换为相应的角位移或直线位移的机电执行元件 回答错误!正确答案： D 当晶闸管元件阳极与阴极之间加上多大的直流电压时，能使元件导通的控制极最小电流（电压）称为触发电流（电压） 收藏 A. 3V B. 5V C. 10V D. 6V 回答错误!正确答案： D

关于步进电动机通电方式中，“拍”的描述正确的是 收藏 A. 步进电动机每一拍只能有一相电源通电 B. 步进电动机的拍数就是其电源相数 C. 若为三相步进电动机，从一相通电，切换到另一项通电，即为一拍 D. 步进电动机从一种通电状态转换到另一种通电状态就叫做一“拍” 回答错误!正确答案： D 用拖动转矩Tm、制动转矩TL和动态转矩Td表示的转矩平衡方程式可以写为收藏 A. Tm－TL ＝ Td B. Td－TL ＝ Tm C. Tm+ TL ＝ Td D. Td +Tm ＝ TL 回答错误!正确答案： A 下列关于机电传动系统中的负载转矩TL的描述正确的是 收藏 A. 假定电动机某一转动方向为正，负载转矩TL与转速n的方向一致时为正向 B. 假定电动机某一转动方向为正，负载转矩TL与转速n的方向相反时为正向 C. 若TL与n符号相同，则表示TL的作用方向与n相反，TL为拖动转矩 D. 若TL与n符号相反，则表示TL的作用方向与n相同，TL为制动转矩 回答错误!正确答案： B 为了实现生产设备的多点控制，接线的组成原则是 收藏 A. 各启动按钮的常开触点并联，各停止按钮的常闭触点串联 B. 各启动按钮的常开触点串联，各停止按钮的常闭触点并联 C. 各启动按钮的常开触点串联，各停止按钮的常闭触点串联 D. 各启动按钮的常开触点并联，各停止按钮的常闭触点并联 回答错误!正确答案： A 下面那种情况下，可能会发生飞车事故，需要设定相应的保护装置 收藏

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？

机电传动与控制考试参考答案2014

机电传动与控制考试样题 一．选择题（从下列各题备选答案中选出一个正确答案，再将其代号写在题后的括号内，每小题2分，共10分） 1．机电传动系统处于动态时，系统中必然存在一个动态转矩Td ，当Td>0时，表示系统处于 （ B ） A 匀速运行状态; B 加速运行状态; C 减速运行状态; D.静止状态 2. 下列启动方法中，不能用于鼠笼式异步电动机的是 （ D ） A 电阻或电抗器降压启动； B 直接启动； C 星形－三角形降压启动； D 转子电路逐级切除启动电阻 3．为了实现生产设备的多点控制，接线的组成原则是 （ A ） A 各启动按钮的常开触点并联，各停止按钮的常闭触点串联 B 各启动按钮的常开触点并联，各停止按钮的常闭触点并联 C 各启动按钮的常开触点串联，各停止按钮的常闭触点并联 D 各启动按钮的常开触点串联，各停止按钮的常闭触点串联 4．下列对他励电动机机械特性的描述，不属于人为特性的是 （ A ） A 在额定电压和额定磁通下，电枢电路内不接任何电阻时的机械特性； B 电枢电路串接电阻时的机械特性； C 降低电源电压时的机械特性； D 改变磁通时的机械特性 5．可工作于交流电源的晶闸管形式是 （ B ） A 可关断晶闸管 B 双向晶闸管 C 大功率晶闸管 D 功率晶闸管 二．填空题（每空1分，共10分） 1．尽管电动机种类繁多、特性各异，生产机械的负载性质也可以各种各样，但从动力学的角度来分析，都应服从动力学的一般规律，即在同一传动轴上电动机的转距T M 、负载转距T L 、转轴角速度w 三者之间符合关系式（1）dt d J T T L M ω=-。 2．在诸如电车下坡这样的过程中，当电动机在负载的拖动下使得电动机的实际转速n 大于其理想空载转速n 0（即n>n 0），电枢电流I a 反向，电磁转矩T 反向变为制动转矩而产生的制动称为（2）反馈制动或再生制动或发电制动；在要求生产机械迅速减速、停车或反向的场合，将电枢电压U 改变方向而产生的制动称为（3）电源反接制动。 3．为了衡量机械特性的平直程度，引进了一个机械特性硬度的概念，记作β，其定义为转距变化dT 与所引起的转速变化dn 的比值。根据β值的不同，可将电动机机械特性分为三类，其中若β→∞时称为（4）绝对硬特性。 4．异步电动机依据电磁感应和电磁力的原理使定子以低于同步转速n 0的转速n 旋转，其转差率S 用n 0和n 表示的关系式为（5）0 0n n n S -= ，转差率是异步电动机的一个重要参数。 5．为适应不同的负载，PLC 可以有多种输出方式，其中双向晶闸管输出方式可用于交流负载，晶体管输出方式用于直流负载；既可用于交流负载，又可用于直流负载的输出方式是（6）

机电传动控制(全套完整版)

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

机电传动与控制课程标准

《机电传动与控制》课程标准 一、课程概述 （一）课程的性质与定位 《机电传动与控制》课程是数控设备应用与维护专业的核心课程之一，全面系统地介绍了数控机床常用电机的类型和电机的传动与控制原理以及方法，通过本课程的学习，使学生理解并掌握数控机床电机传动和控制原理，初步具备数控机床伺服系统故障的分析和诊断能力，数控机床主轴和进给传动系统故障的分析和诊断能力，为数控机床故障诊断与维修奠定必需的理论基础。 （二）与相关课程的关系 1.先修课程 学习本课程前应具备一定的《电工电子技术基础》等基本知识，做过电工基本操作等实训。它既是研究电机及电力拖动系统基础理论的学科，为后续课程准备必要的基础知识，又可以作为一门独立的基础应用课，直接为工农业生产服务。 电机与拖动课程的理论性与实践性都很强，通过本课程学习，使学生掌握各种电机的基本结构与工作原理，独立分析电力拖动系统各种运行状态，掌握有关计算方法，合理地选择和使用电动机，为后续电力拖动自动控制系统等专业课打下坚实基础，为从事专业技术工作做好基本培养和锻炼。 2.后续课程 学习《机电传动与控制》是为了掌握各种电机的工作原理及应用方法，为以后数控设备的应用与维护打下基础。后续课程可安排《数控机床电气与PLC》、《变频器原理与应用》、《数控机床故障诊断与维修》等课程。

（三）课程改革的理念 由于现在社会自动化的程度越来越高，各类电机的应用日益广泛，该课程可实现一体化教学，加强实训。同时在上《检测技术》、《数控机床电气与PLC》、《变频器原理及应用》、《数控机床故障诊断与维修》等相关课程时，把有关电机控制的实训项目加进去。同时到工厂车间和参观和实习，了解各类电机的控制及应用。 （四）课程设计的思路 课程设计的总体思路是使学生掌握了解各类电机的工作原理及应用。先使学生掌握各种电机的基本结构与工作原理，然后结合相应的实训，更加深入的掌握各种电机的启动、制动、正反转以及调速的特点。 二、课程目标 （一）知识目标 （1）掌握各类电机的工作原理； （2）掌握各类电机的启动、制动、正反转控制的方法； （3）理解各类电机的调速方法及特点； （4）了解各类电机的应用特点。 （二）能力目标 （1）培养学生基本的计算能力：电磁转矩计算、短路电流计算、继电保护整定计算、导线与电气设备选择计算； （2）培养学生具备基本的电机拖动控制系统的设计能力； （3）培养学生对电力拖动系统的安装与维护能力； （4）培养学生具备学习专业新技术、新设备应用能力； （5）培养学生与供配电设备及装置生产厂商沟通交流能力； （8）培养学生具备设备及装置说明书手册等的阅读能力； （9）培养学生掌握常用零部件企业技术标准，国家技术标准查阅理解能力。 （三）素质目标 （1）培养学生乐与思考、敢于实践、做事认真的工作作风； （2）培养学生好学、严谨、谦虚的学习态度； （3）培养学生健康向上、不畏艰难、不怕苦的工作态度； （4）学会一定的沟通、交际、组织、团队合作的社会能力； （5）具有一定的自学、创新、可持续发展的能力； （6）具有一定的解决问题、分析问题的能力； （7）具有良好的职业道德和高度的职业责任感。 （9）与职业岗位直接接轨；

机电传动控制

期末考试要点 第3章 机电传动系统的静态与动态特性 运动方程的实用形式 T M －T L ＝J dw/dt 用转速 n 代替角速度ω，则 若 T M 或 T L 与 n 方向相同，则 T M 或 T L 为拖动转矩； 若 T M 或 T L 与 n 方向相反，则 T M 或 T L 为制动转矩。 动态转矩 T d ＝ T M － T L ；加速度 a ＝ dn/dt 静态转矩 TL 当T d ＝0时，a ＝0 ，表示系统处于稳态，系统为匀速运动。 当T d ≠0时，a ≠0 ，表示系统处于动态， T d ＞0时，拖动转矩＞制动转矩，a 为正，系统加速运动； T d ＜0时，拖动转矩＜制动转矩，a 为负，系统减速运动 判定TM 和TL 的性质 若 T M 或 T L 与 n 方向相同，则 T M 或 T L 为拖动转矩； 若 T M 或 T L 与 n 方向相反，则 T M 或 T L 为制动转矩。 负载的机械特性由负载性质决定， 按生产机械在运动中所受阻力的性质不同，分成几种类型： ① 恒转矩负载 —— 恒转矩型机械特性 ② 泵与风机类负载 —— 通风机型机械特性 ③ 恒功率负载 —— 恒功率型机械特性 ④ 直线型负载 —— 直线型机械特性 第3章 直流电机的工作原理及特性 直流电动机的基本方程式 (1) 转矩方程式 T ＝ K m ΦI a 电磁转矩T 为拖动转矩，方向与n 相同 稳态时的转矩平衡 T = T L + T 0 (2) 电势方程式 E ＝ K e Φ n 电动势E 为反电势，它与外加电压产生 的电流I a 方向相反。 (3) 电压平衡方程式 U ＝E ＋I a R a 。电枢电压、电枢的反电势、电阻压降关系。 （4）功率平衡方程式 UI a ＝EI a ＋I a2R a T M －T L ＝ dt dn GD 3752

机电传动与控制整理

第一章 E a=K eφn E a=U N-I a-R a E a——电动势n——电枢转速I f=U N/R f I a=I N-I f T M=K mφI a T M——电磁转矩I a——电枢电流 T N=9.55P N/n N T N ——额定转矩 U=E a+I a R a（电压平衡方程）K eφN=（U N-I N R a）/n N K MφN=9.55K eφN U a=E a+I a R a=I a（R a+R d） T M-T L=Jdω/dt 1-10 答：（a）稳定T M＞T L，输出大于负载始终趋于平衡。 （b）稳定（c）稳定 （d）不稳定d T/d n小于等于0 dT M/d n-dT L/d n＞0，T M＜T L输出小于负载始终趋于不平衡。

1—17 有一台Z2-61型并励直流电动机，其电气性能数据为：P N=17kW，U N=220V，I N=88.9A，n N=3000r/min，电枢回路总电阻 （1）额定负载时，电枢电势为多少？ （2）固有特性方程式； （3）设轴上负载转矩为0.9T N时，电动机在固有机械特性上的转速。 解：（1）I f=U N/R f=220V/181.5Ω≈1.21A Ia=IN-If=88.9-1.21=87.69A Ea=U N-I a.R a=220-87.69×0.087=212.97V （2）固有特性 R a=0.5（U N I N-P N×103）/I N2 =0.5（220×88.9-17×103）/88.92 ≈0.29ΩCeφN=（U N-I N R a）/n N=（220-88.9×0.29）/3000≈0.065 n0=U N/CeφN=220/0.065≈3385r/min T N=9.55P N/n N=9.55×17×103/3000=54N.m （3）n=9.55P N/T N=9.55×17×103/54×0.9=3340r/min