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机电传动控制复习题及参考答案第一章1.机电传动控制系统要完成什么任务? 答从广义狭义两个方面解释P1,第三段第一句(前四行)2.机电传动的目的是什么? 答机电传动是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统之总称它的目的是将电能转换成机械能,实现生产机械的启动、停止及速度调节,满足各种生产工艺过程要求,保证生产过程正常进行第二章1.电动机静态稳态的判断,输出转矩TM与负载转矩TL方向的判断 提示根据电动机输出转矩和负载转矩的关系,参考教材P5~P7内容2.机电传动系统负载可以分为几类? 答参考教材P10~P12内容能够举例说明3.课后习题
2.3第三章2.按照励磁方式,直流电机基本上可以分为几类? 答他励、并励、串励、复励各自什么特点,适用于什么场合,参考教材内容3.试用公式解释直流他励电动机的机械特性明白公式的推导过程,理解公式中各符号的含义,参考教材P23图
3.15上面内容电枢回路中的电压平衡方程以式代入得到再以代入,得到直流电动机机械特性的一般表达式4.电机机械特性硬度的含义是什么?怎么确定?不同硬度的电机适合哪些场合?参考教材P23最后一段、P24前面部分相关内容机械特性硬度电动机的机械特性分为三类
(1)绝对硬特性
(2)硬特性
(3)软特性5.直流电机能不能直接启动?若不能,应该怎样启动?答若直接在电枢中加上额定直流启动,则启动电流很大,可达额定电流的10~20倍这样大的启动电流,会使电刷下产生强烈的火花,对电刷与换向器有较大的损坏另一方面,过大的启动电流会产生过大的启动转矩给电动机及其轴上所带的工作机械带来很大的冲击,对齿轮等传动机构带来不利,因此不能直接启动应把启动电流限制在额定电流的2倍一般采用降压启动、电枢串电阻启动具体参考P28相关内容6.改变电气参数时,直流他励电动机人为机械特性有什么变化?提示可改变的电气参数有电枢回路的电阻、电枢的电压、励磁的磁通参考P23固有机械特性计算,P25“
2.人为机械特性”内容,能够在改变电参数之后计算新的机械特性例题一台他励直流电动机的技术数据,,,,要求
(1)固有机械特性并绘出曲线;
(2)同时绘出机械特性曲线解
(1)以
0.35计算,绘出特性曲线如下
(2)同时绘出机械特性曲线第五章1.三相异步电动机按照转子绕组结构可以分为几类?有什么特点?答按结构分类 鼠笼式异步电动机结构简单,坚固,成本低绕线式异步电动机通过外串电阻改善电机的起动,调速等性能提示电动机定子绕组接线方式,知道如何选择Y与△接线2.三相异步电动机的起动控制采用哪两种方式?答三相笼型电动机有直接起动(全电压起动)和间接起动(降压起动)两种方式直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式,适合小容量电动机对于较大容量的电动机,因起动电流大(可达额定电流的4~7倍),一般采用减压起动方式来降低起动电流提示掌握直接启动所需要条件,参考P66~67相关内容直接启动的条件需要掌握3.什么是三相异步电动机的固有机械特性?电气参数变化时候的机械特性怎么变化?提示参考P62最后两段相关内容参考P64“
2.人为机械特性”相关内容注意临界转差率、最大转矩、启动转矩和机械特性硬度的变化,并且能够计算出相关变化4.三相异步电动机变频调速有什么特点?提示参考P83第
二、三段相关内容5.课后作业
5.6提示电动机对应的最大输出转矩、启动转矩、启动电流要会计算例题有一台JO2-32-4三相交流异步电动机,其技术参数如下表1所示,表1PNkWUNv满载时Ist/INTst/TNTmax/TNnNvINAηN%cosφN3220/
38096011.18/
6.
47800.
846.
522.2试求1若输入线电压为380V,则电机定子应采用什么方式?2求n
0、p、SN、TN、Tst、Tmax、f2和Ist;3满载时,电动机的输入功率是多少?线电压为380V时,三相定子绕组应为Y型接法.TN=
9.55PN/nN=
9.55*3000/960=
29.84NmTst/TN=2Tst=2*
29.8=
59.68NmTmax/TN=
2.2Tmax=
65.65NmIst/IN=
6.5Ist=
42.06A一般nN=
0.94-
0.98n0n0=nN/
0.96=1000r/minSN=n0-nN/n0=1000-960/1000=
0.04f2=f1*SN=2HzP=60f/n0=60*50/1000=3
(3)η=PN/P输入P输入=3/
0.8=
3.75第八章1.接触器和继电器有什么不同?答接触器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,如逻辑运算等以上两者相同之处都是通过控制线圈的有电或无电来驱动触头的开闭,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
2.自锁环节怎样组成?它起什么作用?并具有什么功能?答一般可用起动按钮和接触器的常开触点并联,然后再和接触器的线圈串联可得当按下起动按钮后,可实现长动,它又具有失压保护功能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
5.常用的电气保护有哪些?答长期过载保护、过流保护、欠压保护提示理解这些保护措施如何实现,能够区分保护针对的对象参考课后作业
8.86.设计题,课后作业
8.18提示理解基本控制环节的原理,能够区分时间继电器的符号(P166表
8.1)第九章
1.可编程控制器(PLC)的定义
2.可编程控制器(PLC)的基本结构以上参考教材P172~176内容1.简述可编程控制器(PLC)的中央处理单元(CPU)的主要作用答中央处理单元(CPU)是PLC的大脑起着指挥的作用,其主要功能是
(1)编程时接受并存储从编程器输入的用户程序和数据,并能进行修改或更新
(2)以扫描方式接受现场输入的用户程序和数据,并存入输入状态表(即输入继电器)和数据寄存器所谓输入影像寄存器
(3)从存储器中逐条读出用户程序,经解读用户逻辑,完成用户程序中规定的各种任务,更新输出映像寄存器的内容
(4)根据输出所存电路的有关内容实现输出控制
(5)执行各种诊断程序 目前,PLC中的CPU主要采用单片机,如Z80A80518039AMD2900等,小型PLC大多数采用8为单片机,中型PLC大多数采用16位甚至32位单片机2.简述可编程控制器(PLC)基本工作过程PLC的基本工作过程
(1)输入现场信息在系统软件的控制下,顺次扫描各输入点,读入各输入点的状态
(2)执行程序顺次扫描用户程序中的各条指令,根据输入状态和指令内容进行逻辑运算
(3)输出控制信号根据逻辑运算的结果,输出状态寄存器(锁存器)向各输出点并行发出相应的控制信号,实现所要求的逻辑控制功能3.可编程控制器(PLC)有哪些优点(特点)?提示参考P177“”相关内容,理解PLC相对继电器-接触器系统的优势参考答案特点
(1)应用灵活、扩展性好;
(2)操作方便;
(3)标准化的硬件和软件设计、通用性强;
(4)完善的监视和诊断功能;
(5)控制功能强;
(6)可适应恶劣的工业应用环境;
(7)体积小、重量轻、性能/价格比高、省电关于设计题
1.继电器-接触器控制回路的设计,基本控制环节要求掌握,能够根据题目要求画出主电路与控制电路
2.可编程控制器(PLC)以教材所选择的F40为准,要求画出外部接线图与梯形图程序,不要求写出助记符程序提示设计题要写出控制实现步骤,要有解释性文字例题
(1)采用继电器-接触器控制系统,设计一台电动机的控制线路要求能正反转并能实现能耗制动,要求画出主电路和控制电路说明答案作为参考按钮SB-R与SB-F分别控制接触器KM-R与KM-F,用于电动机正反转控制,按钮SB1用于系统关闭,SB2用于控制KM使电动机能耗制动
(2)由一台电动机通过钢丝绳双向拖动的小车在原位A和目的地B之间往返运动,采用PLC(PLC选F-40型)设计其控制系统要求
(1)小车在A和B分别停留3秒用于其他作业;
(2)小车正反向运动具有互锁环节;
(3)小车可以在任意位置停止;
(4)电动机有长期过载保护;要求画出实际连线图和梯形图说明答案仅供参考,SB1用于启动系统,SB2用于停车,ST
1、ST2分别为两个极限位置的位置开关系统启动时,小车未在原位则控制中间继电器103得电,启动反转电动机使小车复位小车到达极限位置后由位置开关控制停车,并开始计时,计时结束控制相反方向运动。