機电控制技术资料.docVIP

1. 机电控制技术是一门集机械、电气、控制技术为一体的综合课程 机电控制技术的应用大大提高了生产效率，降低了人工劳动强度 机电控制技术的难点就是：设计要遵守国标，结构要符合逻辑，功能要考虑完善，安全要考虑全面。 机床电气是比较有代表性的。 2. 机床电气控制系统的发展概况 1) 继电器-接触器控制系统 能对控制对象实现起动,制动,有级调速控制; 结构简单,动作可靠;控制速度慢,控制精度差. 2) 连续控制方式和自动控制系统 20世纪30年代的电机放大机控制,40-50年代的磁放大器控制和水银整流器控制,1958年以后的晶闸管-直流电动机无级调速系统,80年代以来的新型电力电子元件-交流电动机无级调速系统; 控制简单,可靠性高,连续控制,拖动性能好. 3) 可编程序控制器(PLC) 是继电器常规控制技术与微机技术的结合,是一台按开关量输入的工业控制专用计算机; 具有逻辑运算功能,定时/计数功能,数字运算功能,通信功能. 4) 计算机数字控制系统 1952年美国出现第一台数控铣床,1958年出现加工中心,20世纪70年代CNC应用于数控机床和加工中心,80年代出现了柔性制造系统(FNS); 提高了生产机械的通用性和效率,实现机械加工全盘自动化. 3.直流电机的基本结构：主磁极，电枢，换向器，电刷装置 感应电势 一对磁极的磁通(Wb); n-电枢转速(r/min); Ke -与结构有关的常数. 电磁转矩 T-电磁转矩(Nm); 一对磁极的磁通(Wb) Ia-电枢电流(A); Kt-与结构有关的常数. 4.直流电动机电枢电压平衡方程式（式中,Ra为电枢电阻.） ） 上式为直流电动机机械特性的一般表达式 5.自然机械特性曲线的作法：找出两个点,即理想空载点(o,no)和额定运行点(TN,nN),通过这两点作出自然机械特性. (1)电枢电阻Ra的估算: (2)理想空载转速no计算: (3)额定转矩Nn的计算: 1：(1)一台Z2-51型直流他激电动机,已知额定功率5.5kW,额定电压220V,额定电流31A,额定转速1500r/min,忽略损耗,求自然机械特性. 解:分析 只要求出理想空载点和额定运行点,就可绘出机械特性. 2例:一台直流他激电机的额定数据为;PN=2.2kW,UN=220V.IN=12.4A,nN=1500r/min,Ra=1.7欧 ;如果电动机在额定转矩下运行,求(1)电动机的电枢电压降到180V时,电动机的转速是多少?(2)激磁电流If=IfM(即磁通为额定值的0.8时)时,电动机的转速是多少?(3)电枢电路串入2欧的附加电阻时,电动机的转速是多少? 解:(1)此时,U=180V,Ra=1.7欧 =14 (2)此时,U=UN=220V,Ra=1.7欧 (3)此时,U=UNa=220V;电枢电路总电阻 R=Ra+Rad=1.7+2=3.7 3:有一台Y型接线的三相异步电动机,其额定参数为:功率90KW,UN=3000V, IN=22.9A,电源频率f=50Hz,额定转差率SN=28.5%,定子每相绕组匝数N1=320, 转子每相绕组匝数N2=20,旋转磁场每极磁通0.023WB,求: 定子每相绕组感应电动机E1;2)转子每相开路电压E20;3)额定转速时转子每相绕组感应电动势E2N. 解:1)由电势计算公式得 转子绕组开路时,f2=f1,得 3)额定转速时,转子电动势的频率 : 4一台4极三相异步电动机,电源频率50Hz, 额定转速1440r/min,转子电阻0.02欧,转子电抗0.08欧,转子电动势E20=20V,求: 1)电动机的同步转速;2)电动机起动时的转子电流. 解;1)电动机为4极,磁极对数p=2, 有n0=60f/P=3000/2=1500r/min 2)电动机起动时的转子电流 5一台Y280S-4三相鼠笼式异步电动机,PN=75kW,nN=1480r/min,Tst/TN=1.9,电动机由320kVA的变压器单独供电,电动机所带负载转矩TL=200Nm,问(1)电动机能否直接起动?(2)电动机能否用Y- △降压起动? 解(1)电动机额定功率与供电变压器容量之比为 75/320=0.2340.2 电动机不宜直接起动. (2)电动机的额定转矩和起动转矩分别为 TN=9550(PN/nN)= 9550(750/1480)=484Nm Tst=1.9TN=1.9X484=920Nm 如果采用Y- △降压起动,则起动转矩仅为起动转