12-1 电机传动控制总复习.doc

机电传动控制总复习 试题类型 一、填空题（每题2分，共20分） 二、简答题（二题，共20分） 三、计算题（三题，共45分） 四、分析/画图题（一题，共15分） 第一部分 直流电机 1．按电机供电电源的不同，可以分为直流电机和交流电机两大类。 2．电力拖动系统一般由电动机、生产机械的传动机构、工作机构、控制设备和电源组成，通常又把传动机构和工作机构称为电动机的机械负载。 ☆☆ 3. 机电传动控制的目的是把电能转变为机械能、 实现生产机械的启动、停止与调速、 满足生产工艺的要求，保证生产过程的正常进行。☆☆ 4. 由电动机的电磁转矩Te与生产机械的负载转矩TL的关系： 1）当Tem = TL 时， dn/dt = 0，表示电动机以恒定转速旋转或静止不动，电力拖动系统的这种运动状态被称为静态或稳态； 2）若Te ＞TL 时， dn/dt ＞0，系统处于加速状态； 3）若Te＜TL 时， dn/dt ＜0，系统处于减速状态。 也就是一旦 dn/dt ≠ 0 ，则转速将发生变化，我们把这种运动状态称为动态或过渡状态。 5．生产机械的负载转矩特性：（P47页）☆☆ 6．直流电动机主要由定子、转子、电刷装置、端盖、轴承、通风冷却系统等部件组成。 定子由机座、主磁极、换向极、电刷装置等组成。转子（又称电枢）由电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴和风扇等组成。 7. 电枢反应：直流电机在主极建立了主磁场，当电枢绕组中通过电流时，产生电枢磁动势，也在气隙中建立起电枢磁场。这时电机的气隙中形成由主极磁场和电枢磁场共同作用的合成磁场。这种由电枢磁场引起主磁场畸变的现象称为电枢反应。☆ 8. 直流电机的励磁方式：☆☆ 9. 直流电机的电枢电压方程和电动势：（P25页）☆☆ Pem=EaIa 直流电机电磁转矩 CT=9.55Ce Tem=9.55Pem/nN; TN=9.55PN/nN 10. 直流电动机功率方程: （P32页） 11. 直流电机工作特性 12. 直流电动机励磁回路连接可靠，绝不能断开☆ 一旦励磁电流 If = 0，则电机主磁通将迅速下降至剩磁磁通，若此时电动机负载较轻，电动机的转速将迅速上升，造成“飞车”；若电动机的负载为重载，则电动机的电磁转矩将小于负载转矩，使电机转速减小，但电枢电流将飞速增大，超过电动机允许的最大电流值，引起电枢绕组因大电流过热而烧毁。 13.他励直流电动机的机械特性:（P49页）☆ 人为机械特性☆ （1）改变电枢电压 一组平行曲线 （2）减小每极气隙磁通 特性曲线倾斜度增加，电动机的转速较原来有所提高，整个特性曲线均在固有机械特性之上 （3）电枢回路串接电阻 n0=Const ；R越大，曲线越倾斜 14. 他励直流电动机的起动☆ 一般直流电动机拖动负载顺利起动的条件是： 1)限制Ist（Ist ≤( IN， ( 为电机的过载倍数）； 2) Tst ≥（1.1～1.2）TN ； 3) 起动设备简单、可靠。 （1）电枢回路串电阻起动 （2）减压起动 15. 他励直他励直流电动机的调速 ☆调速范围、静差率、平滑性 （1）串电阻调速 特点：☆ 1）实现简单，操作方便； 2）低速时机械特性变软，静差率增大，相对稳定性变差； 3）只能在基速以下调速，因而调速范围较小，一般D ≤ 2； 4）由于电阻是分级切除的，所以只能实现有级调速，平滑性差； 5）由于串接电阻上要消耗电功率，因而经济性较差，而且转速越低，能耗越大。 （2） 调电压调速 特点是：☆ 1）由于调压电源可连续平滑调节，所以拖动系统可实现无级调速； 2）调速前后机械特性硬度不变，因而相对稳定性较好； 3）在基速以下调速，调速范围较宽，D可达10~20； 4）调速过程中能量损耗较少，因此调速经济性较好； 5）需要一套可控的直流电源。 （3） 弱磁调速 特点：☆ 1）由于励磁电流I f Ia ，因而控制方便，能量损耗小； 2）可连续调节电阻值，以实现无级调速； 3）在基速以上调速，由于受电机机械强度和换向火花的限制，转速不能太高，一般约为（1.2~1.5）nN ，特殊设计的弱磁调速电动机，最高转速为（3~4）nN ，因而调速范围窄。 16. 他励直流电动机的制动 常用的电气制动方法有能耗制动、反接制动、回馈制动三种。 （1）能耗制动 A 能耗制动过程 B能耗制动运行状态 (2)反接制动 A电枢反接制动 B 倒拉反接制动 (3)回馈制动 A 正向回馈制动 在调压调速系统中，电压降低的幅度稍大时，会出现电动机经过第二象限的减速过程 电动车下坡时，将出现正向回馈制动运行 B 反向回馈制动运行 17