机电传动控制复习题.docx

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机电传动控制复习题

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

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。

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。

5.三相异步电动机的起动电流Ist为额定电流IN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？

电动机在某一机械特性曲线所示状态下运行时，额定负载下所产生的转速降落△nN与理想空载转速n0。

之比，称为静差率，用s表示，即s=△nN/n0。

30.他励直流电动机的调速方法？

答：

1）改变电枢电压调速（调压调速）－额定转速nN以下的调速；2）改变主磁通调速（调磁调速）－额定转速nN以上的调速。

31.说明晶闸管整流和二极管整流的区别？

晶闸管整流可以调整输出直流电压大小，二级管整流不能调整。

32.说明下图所示的转速负反馈调速系统的工作原理？

（还应了解具有电流截至负反馈的调速系统的工作原理）

答：

转速负反馈调速系统保持电动机转速基本恒定的调整过程：

负载（ML）↑→n↓→UF↓→△U↑→UK↑→α↓→Edα↑→n↑

同理：

负载（ML）↓→n↑→uF↑→△U↓→UK↓→α↑→Edα↓→n↓

33.变频调速的主要优点？

3）动、静态特性都能做到与直流调速系统不相上下。

4）变频调速装置价格高于直流调速装置，但直流电动机的换向器和电刷的故障率较高。

34．变频调速的基本控制方式？

答：

1）基频（额定频率fN）以下调速－恒转矩调速；2）基频（额定频率fN）以上调速－恒功率调速。

35．变频器的作用及种类？

答：

变频器作用：

将恒压恒频的交流电源，变成频率、电压可调的交流电。

变频器分类：

交－直－交变频器（间接变频器）和交－交变频器（直接变频器）。

36、

答：

正常工作时，电动机定子电流I较小，电阻R上的压降为UR=IR，UR小于比较电压UB，二极管VD截止，电流反馈信号不起作用，此时为速度负反馈系统；电动机的闭环调速系统在起动和堵转时电流I过大，使I大于截至电流Ij，即使UR>UB，二极管导通，电流反馈信号加到了放大器输入端，此时，电流截至负反馈环节起作用，且反馈到放大器输入端的电压极性与给定电压输入到放大器输入点的电压极性相反，所以随着电流负反馈作用的增强，放大器输入电压迅速减小，整流器输出电压也迅速减小，电动机转速迅速下降，直到电动机堵

37、

答：

反接制动控制原理：

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。

工作过程：

合上电源开关QS，按下起动SB2，接触器KM1线圈获电吸合，KM1主触点吸合电动机起动运转，当电动机转速升高到一定数值时，速度继电器KS的动合触点闭合，为反接制动做准备。

停车时，按停止按钮SB1，接触器KM1线圈断电释放，而接触器KM2线圈获电吸合，KM2主触点闭合，串入电阻R进行反接制动，电动机定子绕组产生一个反向电磁转矩（即制动转矩），迫使电动机转速迅速下降，当转速降至100r/min一下时，速度继电器KS的动合触点断开，接触器KM2线圈断电释放，电动机断电，制动结束。

38、PLC的基本结构和工作方式。

39、PLC的PLC编程的基本指令的含义以及助记符的表示。

40、多点控制线路。

其中，启动按钮为SB3或SB4;停止按钮为SB1或SB2。

41、如下图所示的控制线路。

问：

（1）控制线路的作用？

（2分）

（2）先按起动按钮SB2，再按停止按钮SB1时，写出控制线路的工作过程？

5分）

（3）此控制线路能否实现手动调整？

为什么？

（3分）

答：

（1）反接制动控制线路

（2）控制线路的工作过程如下：

（3）能实现手动调整。

因为当主轴转动时，BV闭合，并不能接通KM2的线圈，实现制动。

42、设计控制3台异步电动机M1、M2、M3的主回路及控制回路满足如下要求：

M1启动运行10秒后M2启动运行，在M2启动运行20秒后M3启动运行，在M3启动运行30秒后使M1停止运行并继续保持M2和M3运行直到发出总停指令。

画出设计图（包含主回路和控制回路），并对电路作简要说明。

答：

SB1为总停止按扭；按下SB2，KM1锝电并自锁同时KT1得电开始延时，延时10秒后，KT1的延时闭和的动和触点闭和使KM2得电并自锁，同时使KT2得电开始延时，延时20秒后，KT2的延时闭和的动和触点闭和使KM3得电，同时KT3得电开始延时，延时30秒后，KT3的延时断开触点断开使KM1失电。

43、如下图所示的控制线路，实现动作过程：

动力头1从b→a停下，然后动力头2从c→d停下，接着两个动力头同时回退，分别退回到b点与c点停住。

问：

（1）为什么ST2的常开触点不自锁，ST4要用两个常开触头自锁？

）

（2）要求动力头2到达d点后延迟一段时间后两个动力头再各自后退，应怎样办？

答：

（1）ST2被动力头1压下时，接通KM2＋，动力头2的电机正转，动力头2从c→d，在此过程中动力头1不动，ST2的状态不被改变，所以ST2不用自锁（2分）。

当动力头2运动到d时，压下ST4，接通KM3、KM4，动力头1、2同时回退，分别退回b点与c点停住。

此时动力头2要运动，ST4的状态会被改变，所以必须要自锁，同时为保证动力头1、2均退回原点，必须用两个常开触点（KM3、KM4）自锁（）。

（2）使用一个时间继电器（，ST4接通KT延时），KT的延时闭合触点取代开始ST4的常开触点）。

第4页

系专业级班学号姓名

密封线

密封线内不要答题

44、设计继电器接触器控制系统并转换PLC控制系统。

设计两台电动机顺序起动联锁控制线路,要求M1电动机起动1s之后M2起动；要求主回路有短路保护和过载保护和总开关；控制回路有过载保护，有起动按钮和停止按钮；M2起动后时间继电器不得电。

⑴试画出继电接触控制线路的主回路和控制回路，并对电路进行简要说明；⑵再将该继电器接触器控制系统转化为三菱FX系列的PLC控制系统，要求画出PLC接线图，梯形图并写出指令表。

答：

继电接触控制线路图如图所示。

按下SB2,KM1得电并自锁同时KT时间继电器线圈得电开始计时，M1电动机起动，计时时间到，KT延时闭合的动合触电闭合使KM2线圈得电并自锁，M2电动机起动。

PLC的接线图如下：

PLC的梯形图如下：

指令表：

45、调速和稳速有何区别？

答：

调速——在电力拖动系统中，人为地改变电动机的转速。

稳速——使电动机转速不随外界扰动而变化，始终精确地保持在给定值上。

46、SCR半控整流桥主回路。

.47、可编程序控制器是通过一种周期工作方式来完成控制的，请问：

每个周期包括哪三个阶段？

答：

输入采样，程序执行，输出刷新。

48、双速电动机的变速控制线路如下，试分析它的工作过程，将该继电器接触器控制系统转化为三菱F1系列的PLC控制系统，要求画出PLC接线图，梯形图并写出指令表。

答：

PLC的接线图如下：

PLC的梯形图如下：

49、转换PLC控制系统。

将行程开关控制的正反转循环电路转换成PLC梯形图，写出程序指令，

并说明哪些元件接在输入端X上，哪些元件接在输出端Y上。

答：

PLC的接线图如下：

PLC的梯形图如下：

按下低速按钮SB2,KM2线圈得电并自锁，联锁接点断开，接触器KM1得电，电动机定子绕组作三角形联结，电动机低速运行。

当要转为高速运行时，则按下高速起动按钮SB3，SB3常闭接点断开使KMl失电释放，与此同时，SB3常开接点闭合，KM2获电吸合，KM3也得电吸合，于是电动机定子绕组联结成双星形，此时电动机高速运行。

KM2合上后KM3才得电合，这是为了避免KM3合上时电流很大。

按下停机按钮SBl时，常闭接点断开，使KM1或KM2和KM3线圈断电，电动机停止。

50、在可编程序控制器中。

常用的程序表达方式主要采用“继电器梯形图“。

下图所示为一梯形图（局部）。

请据图写出其对应的指令程序。

（4分）

答：

LDX1

ORX2

LDX3

ANDX4

LDIX5

ANDX6

ORB

ORX7

ANB

ORX8

OUTY0

51、根据所给出的指令程序，画出其对应的梯形图。

（4分）

答：

52、填空（每空1分）。

1．整流是将交流变为直流；而逆变是将直流变为交流。

2．利用电流“热效应”原理来工作的保护电器称为热继电器KR。

3．交流异步电动机的调速方法一般可分为变极对数、变频和变转差率等3种。

4．变频调速是以一个幅值和频率可变的电源，向电动机供电，从而调节电动机转速的方法。

5．机床上的长动和点动在控制电路中的本质区别是是否自锁。

6．现代机床一般是由原动机、传动机构、执行机构和自动控制四部分组成。

7．生产机械按负载类型来分一般可分为恒转矩负载、恒功率负载和风机泵类负载。

8．变频器可分为交—交变频器和交—直—交变频器，其中中间直流环节采用电容元件作滤波元件称为电压型

9.在串电阻调速的原理中对于固定负载,转子电流为常数。

则转差率与转子电阻值成正比，调整转子电阻的大小，即调整了转差率，进而得到不同转速。

10.在串级调速的原理中对于固定负载，于是改变外加电势Ef就可改变转差率S，使电机转速发生变化，从而实现调速。

11.运动方程式是研究机电传动系统最基本的方程式，当TM=TL时，系统处于稳定工作状态，当TM>TL时，系统处于加速运动状态，当TM

12.将电动机的T与n的关系称为电动机的机械特性，将负载转矩TL与n的关系称为负载特性。

13双速电机高速时采用YY接法，此时，极对数p=1，同步转速n0＝3000r/min；低速时采用△接法，此时，极对数p=2，同步转速n0＝1500r/min；

14.三相异步电动机主要由定子和转子构成

10.PLC的电源一般采用单相交流220V，直流供电一般采用24V。

如图所示为一转速负反馈调速系统。

问：

（1）图中1-6代表的装置的名称？

（2）转速负反馈调速系统的工作过程？

答：

1－放大器；2－触发器；3－晶闸管整流装置；4－直流电动机；5－生产机械；6－测速电机。

工作过程：

负载（ML）↑→n↓→uTG↓→△u↑→uK↑→α↓→Edα↑→n↑

同理：

负载（ML）↓→n↑→uTG↑→△u↓→uK↓→α↑→Edα↓→n↓

可见：

当转速n下降时，调整的结果使n上升接近原来值；当转速n上升时，调整的结果使n下降接近原来值。