机电传动控造？

那个我是好好的上传文档的，不晓得为什么它就酿成了如许，小编已经尽力了。

习题与思虑题

第二章 机电传动系统的动力学根底

2.1 申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。

拖动转矩是由电动机产生用来克制负载转矩，以带动消费机械运动的。 静态转矩就是由消费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 从运动方程式如何看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工做形态。

TM-TL>0申明系统处于加速，TM-TL<0 申明系统处于减速，TM-TL=0申明系统处于稳态（即静态）的工做形态。

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，并申明系统的运动形态是加速，减速，仍是匀速？（图中箭头标的目的暗示转矩的现实感化标的目的）

TM TL TL TM

N

TM=TL TM< TL

TM-TL<0申明系统处于减速。 TM-TL<0 申明系统处于减速

TM TL TM TL

TM> TL TM> TL

系统的运动形态是减速 系统的运动形态是加速

TM TL TM TL

TM= TL TM= TL

系统的运动形态是减速 系统的运动形态是匀速

2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么根据折算前后功率稳定的原则？动弹惯量折算为什么根据折算前后动能稳定的原则？

因为许多消费机械要求低转速运行，而电动机一般具有较高的额定转速。如许，电动机与消费机械之间就得拆设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减速安装。所认为了列出系统运动方程，必需先将各动弹部门的转矩和动弹惯量或曲线运动部门的量量那算到一根轴上。转矩折算前后功率稳定的原则是P=Tω, p稳定。动弹惯量折算前后动能稳定原则是能量守恒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稳定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比高速轴的GD2大得多?

因为P=Tω，T=G∂D2/375. P=ωG∂D2/375. ,P稳定 转速越小GD2越大，转速越大GD2 越小。

2.7 如图2.3（a）所示，电动机轴上的动弹惯量JM=2.5kgm2, 转速nM=900r/min; 中间传动轴的动弹惯量JL=16kgm2,转速nL=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动弹惯量: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nM=950 r/min，齿轮减速箱的传动比J1= J2=4，卷筒曲径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.

提拔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

TL=9.55FV/ηCnM=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM

GD2Z=δGDM2+ GDL2/jL2

=1.25*1.05+100*0.242/322

=1.318NM2

2.9 一般消费机械按其运动受阻力的性量来分可有哪几品种型的负载？

可分为1恒转矩型机械特征2离心式通风机型机械特征3曲线型机械特征4恒功率型机械特征,4品种型的负载.

2.10 对抗静态转矩与位能静态转矩有何区别，各有什么特点？

对抗转矩的标的目的与运动标的目的相反,,标的目的发作改动时,负载转矩的标的目的也会跟着改动,因而他老是障碍运动的.位能转矩的感化标的目的恒定,与运动标的目的无关，它在某标的目的障碍运动，而在相反标的目的便促使运动。

2.11 在题2.11图中，曲线1和2别离为电动机和负载的机械特征，试判断哪些是系统的不变平衡点？哪些不是？

交点是系统的不变平衡点. 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

交点是系统的平衡点

第三章

3.1 为什么曲流电机的转子要用外表有绝缘层的硅钢片叠压而成？

答：避免电涡流对电能的损耗..

3.2 并励曲流发电机正传时能够自励，反转时能否自励？

不克不及,因为反转起始励磁电流所产生的磁场的标的目的与剩与磁场标的目的相反,如许磁场被消弭,所以不克不及自励.

3.3 一台他励曲流电动机所拖动的负载转矩 TL=常数，当电枢电压附加电阻改动时，能否改动其不变运行形态下电枢电流的大小？为什么？那是拖动系统中那些要发作变革？

T=KtφIa u=E+IaRa

当电枢电压或电枢附加电阻改动时,电枢电流大小稳定.转速n与电动机的电动势都发作改动.

3.4 一台他励曲流电动机在稳态下运行时，电枢反电势E= E1，如负载转矩TL=常数，外加电压和电枢电路中的电阻均稳定，问削弱励磁使转速上升到新的稳态值后，电枢反电势将若何变革? 是大于，小于仍是等于E1？

T=IaKtφ, φ削弱,T是常数,Ia增大.按照EN=UN-IaRa ,所以EN减小.,小于E1.

3.5 一台曲流发电机，其部门铭牌数据如下：PN=180kW, U N=230V,n N=1450r/min,ηN=89.5%，试求：

①该发电机的额定电流；

　　②电流连结为额定值而电压下降为100V时，原动机的输出功率（设此时η=ηN）

解：① PN=UNIN

180KW=230*IN

IN=782.6A

该发电机的额定电流为782.6A

②P= IN100/ηN

P=87.4KW

3.6 已知某他励曲流电动机的铭牌数据如下：PN=7.5KW, U N=220V, n N=1500r/min, ηN=88.5%, 试求该电机的额定电流和转矩。

PN=UNINηN

7500W=220V*IN*0.885

IN=38.5A

TN=9.55PN/nN

=47.75Nm

3.7一台他励曲流电动机：PN=15KW, U N=220V, I N=63.5A, n N=2850r/min,Ra =0.25Ω，其空载特征为：

U 0/ V115 184 230 253 265I f/A0.442 0.802 1.2 1.686 2.10

今需在额定电流下得到150V 和220 V的端电压，问其励磁电流别离应为几？

由空载特征其空载特征曲线.

当U=150V时 If=0.71A

当U=220V时 If=1.08A

3.8 一台他励曲流电动机的铭牌数据为：PN=5.5KW, U N=110V, I N=62A, n N=1000r/min,试绘出它的固有机械特征曲线。

Ra=(0.50~0.75)(1-PN/UNIN)UN/IN

=0.6(1-5500/110*62)*110/62

=0.206Ω

n0=nNUN/(UN-INRa)

=1131r/min

TN=9.55*5500/1000

=52.525Nm

1131

52.525

3.9 一台并励曲流电动机的手艺数据如下：PN=5.5KW,U N=110V, I N=61A,额定励磁电流I fn=2A, n N=1500r/min,电枢电阻Ra =0.2Ω,若忽略机械磨损和转子的铜耗，铁损，认为额定运行形态下的电磁转矩近似等于额定输出转矩，试绘出它近似的固有机械特征曲线。

n0=UNnN/(UN-INRa) TN=9.55PN/nN

=110*1500/(110-61*0.2) =9.55*5500/1500

=1687 r/min =35Nm

1687

3.10一台他励曲流电动机的手艺数据如下：PN=6.5KW,U N=220V, I N=34.4A, n N=1500r/min, Ra =0.242Ω,试计算出此电动机的如下特征：

①固有机械特征；

　　②电枢服加电阻别离为3Ω和5Ω时的报酬机械特征；

③电枢电压为U N/2时的报酬机械特征；

④磁通φ=0.8φN时的报酬机械特征；

并绘出上述特征的图形。

① n0=UNnN/(UN-INRa)

=220*1500/220-34.4*0.242

= 1559r/min

TN=9.55PN/nN

=9.55*6500/1500

=41.38Nm

1559

41.38

② n=U/Keφ-(Ra+Rad)T/KeKtφ2

= U/Keφ-(Ra+Rad)T/9.55Ke2φ2

当3Ω n=854r/min

当5Ω n=311 r/min

③ n= U/Keφ-RaT/9.55Ke2φ2

　当UN=0.5UN时 n=732 r/min

n0=UNnN/2(UN-INRa)

=780 r/min

④ n= U/0.8Keφ-RaT/9.55Ke2φ20.82

当φ=0.8φ时n=1517 r/min

n0=UNnN/0.8Keφ

=1964 r/min

n0

3.11为什么曲流电动机间接启动时启动电流很大？

电动机在未启动前n=0,E=0,而Ra很小,所以将电动机间接接入电网并施加额定电压时,启动电流将很大.Ist=UN/Ra

3.12

他励曲流电动机间接启动过程中的要求是1 启动电流不要过大,2不要有过大的转矩.能够通过两种办法来实现电动机的启动一 是降压启动 .二是在电枢回路内串接外加电阻启动.

3.13 曲流他励电动机启动时，为什么必然要先把励磁电流加上？若忘了先合励磁绕阻的电源开关就把电枢电源接通，那是会产生什么现象（试从TL=0 和TL=TN两种情况加以阐发）？当电动机运行在额定转速下，若突然将励磁绕阻断开，此时又将呈现什么情况？

曲流他励电动机启动时,必然要先把励磁电流加上使因为主磁极靠外电源产生磁场.若是忘了先合励磁绕阻的电源开关就把电枢电源接通，TL=0时理论上电动机转速将趋近于无限大,引起飞车, TL=TN时将使电动机电流大大增加而严峻过载.

3.14曲流串励电动机能否空载运行?为什么？

串励电动机决不克不及空载运行,因为那时电动机转速极高,所产生的离心力足以将绕组元件甩到槽外,还可能串励电动机也可能反转运行.但不克不及用改动电源极性的办法,因那时电枢电流Ia与磁通φ同时反应,使电瓷转矩T仍然连结本来标的目的,则电动机不成能反转.

3.15 一台曲流他励电动机，其额定命据如下：PN=2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min, ηN=0.8,Ra=0.4Ω, Rf=82.7Ω 。试求：

① 额定电枢电流IAn;

② 额定励磁电流IfN;

③ 励磁功率Pf;

④ 额定转矩TN;

⑤ 额定电流时的反电势；

⑥ 间接启动时的启动电流；

⑦ 若是如果启动电流不超越额定电流的2倍，求启动电阻为几欧？此时启动转矩又为几？

PN=UNIaNηN

2200=110*IaN*0.8

IaN=25A

Uf= RfIfN

IfN=110/82.7

=1.33A

③ Pf= UfIfN

=146.3W

④额定转矩TN=9.55 PN/ nN

=14Nm

⑤ 额定电流时的反电势EN=UN-INRa

=110V-0.4*25

=100V

⑥ 间接启动时的启动电流Ist=UN/Ra

=110/0.4

=275A

⑦ 启动电阻 2IN> UN/ (Ra+Rst)

Rst>1.8Ω

启动转矩

Keφ=(UN-INRa)/nN=0.066

Ia= UN/ (Ra+Rst) T=KtIaφ

=52.9A =9.55*0.066*52.9

=33.34Nm

3.16 曲流电动机用电枢电路串电阻的法子启动时，为什么要逐步切除启动电阻？如切出太快，会带来什么后果？

若是启动电阻一下全数切除,,在切除霎时,因为机械惯性的感化使电动机的转速不克不及突变,在此霎时转速维持稳定,机械特征会转到其他特征曲线上,此时冲击电流会很大,所以接纳逐步切除启动电阻的办法.如切除太快,会有可能销毁电机.

3.17 转速调理（调速）与固有的速度变革在概念上有什么区别 ？

速度变革是在某机械特征下,因为负载改动而引起的,二速度调理则是某一特定的负载下,靠报酬改动机械特征而得到的.

3.18 他励曲流电动机有哪些办法停止调速？它们的特点是什么？

他励电动机的调速办法：

第一改动电枢电路外串接电阻Rad

特点在必然负载转矩下，串接差别的电阻能够得到差别的转速，机械特征较软，电阻越大则特征与如软，不变型越低，载空或轻载时，调速范畴不大，实现无级调速困难，在调速电阻上消耗大量电量。

第二改动电动机电枢供电电压

特点 当电压持续变革时转速能够光滑无级调速，一般只能自由额定转速以下调理，调速特征与固有特征彼此平行，机械特征硬度稳定，调速的不变度较高，调速范畴较大，调速时因电枢电流与电压无关，属于恒转矩调速，适应于对恒转矩型负载。能够靠调理电枢电压来启动电机，不消其它启动设备，

第三改动电动机主磁通

特点能够光滑无级调速，但只能弱词调速，即在额定转速以上调理，调速特征较软，且受电动机换向前提等的限造，调速范畴不大，调速时维持电枢电压和电流步变，属恒功率调速。

3.19曲流电动机的电动与造动两种运转形态的底子区别安在？

电动机的电动形态特点是电动机所发出的转矩T的标的目的与转速n的标的目的不异.造动形态特点使电动机所发的转矩T的标的目的与转速n的标的目的相反

3.20 他励曲流电动机有哪几种造动办法？它们的机械特征若何？试比力各类造动办法的优缺点。

1反应造动

机械特征表达式:n=U/Keφ-(Ra+Rad)T/keKtφ2

T为负值,电动机正转时,反应造动形态下的机械特征是第一

象限电动形态下的机械特征第二象限内的延伸.

反应造动形态下附加电阻越大电动机转速越高.为使重物

降速度不至于过高,串接的附加电阻不宜过大.但即便不串

任何电阻,重物下放过程中电机的转速仍过高.若是放下的

件较重.则接纳那种造动体例运行不太平安.

2反接造动

电源反接造动

电源反接造动一般应用在消费机械要求敏捷减速泊车和

向的场所以及要求经常正反转的机械上.

倒拉反接造动

倒拉反接造动形态下的机械特征曲线现实上是第一象限

电动形态下的机械特征区如今第四象限中的延伸,若电动

反向转在电动形态,则倒拉反接造动形态下的机械特征曲

就是第三象限中电动形态下的机械特征曲线在第二象限

延伸..它能够积低的下降速度,包管消费的平安,缺点是若

转矩大小估量禁绝,则本应下降的重物可能向上升,机械特

硬度小,速度不变性差.

3 能耗造动

机械特征曲线是通过原点,且位于第二象限和第四象限的一条曲线,长处是不会呈现像倒拉造动那样因为对TL的大小估量错误而引起重物上升的变乱.运动速度也较反接造动时不变.

3.21 一台曲流他励电动机拖动一台卷扬机构，在电动机拖动重物匀速上升时讲电枢电源突然反接，试操纵机械特征从机电过程上申明：

①从反接起头到系统新的不变平衡形态之间，电动机履历了几种运行形态？最初在什么形态下成立系统新的不变平衡点？

②各类形态下转速变革的机电过程如何？

从反接起头到系统抵达新的不变平衡形态之间,电动机履历了电动机正向电动形态,反接造动形态,反向电动形态,不变平衡形态.

b a

c

f

电动机正向电动形态由a到b特征曲线改变; 反接造动形态转速逐步降低,抵达c时速度为零, 反向电动形态由c到f速度逐步增加. 不变平衡形态,反向抵达f不变平衡点,转速不再变革.

第四章

4.1 什么叫过渡过程？什么叫不变运行过程？试举例申明之。

当系统中的转矩或负载转矩发作改动时,系统就要由一个不变的运转形态变革到另一个不变运转形态,那个变革过程称为过渡过程.如龙门刨床的工做台,可逆式轧钢机的启动,造动,反转和调速.

当系统中德福在转矩和拖动转矩相等时,没有动态转矩,系统恒速运转,那个过程叫不变运行过程,如不经常启动,造动而持久运行的工做机械.

4.2 研究过渡过程有什么现实意义？试举例申明之。

为了满足启动,造动,反转和调速的要求,必需研究过渡过程的根本规律,研究系统各参数对时间的变革规律,如转速,转矩,电流等对时间的变革规律,才气准确的选择机电传动安装,为电机传动主动控造系统供给控造原则.设想出完美的启动,造动等主动控造线路,以求改善产物量量,进步消费率和减轻劳动强度.那就是研究过渡过程的目标和现实意义.如造纸机要求衡转矩.

4.3 若不考虑电枢电感时，试将电动机突加电枢电压启动的过渡过程曲线Ia=f(t),n=f(t)和R-C串联电路突加输入电压充电过程的过渡过程曲线ic=f(t)、uc=f(t)加以比力，并从物理意义上申明它们的异、同点。

4.4 机电时间常数的物理意义是什么？它有那些暗示形式？各类暗示式各申明了哪些关系？

机电时间常数的物理意义是ns-n=GD2n0dn/375Tstdt

τm= GD2n0/375Tst是反映机电传动系统机械惯性的物理量,表达形式有τm= GD2n0/375Tst和τm=ΔnLGD2/375TL和τm= GD2ns/375Td

4.6 加快机电传动系统的过渡过程一般接纳哪些办法？

加快机电传动系统的过渡过程一般接纳1削减系统GD2.2增加动态转矩Td.

4.7 为什么大惯量电动机反而比小惯量电动机更为人们所接纳？

大惯量电动机电枢做的粗短,GD2较大但它的更大转矩约为额定转矩的5到10倍,快速性能好,且低速时转矩大,电枢短粗,散热性好过载持续时间能够较长.

4.8 试申明电流充满系数的概念？

充满系数是电流曲线与衡坐标所包抄的面积除以矩形曲线的面积.

4.9 具有矩形波电流图的过渡过程为什么称为更优过渡过程？它为什么能加快机电传动系统的过渡过程？

充满系数越接近1越好,申明整个动态过程中电流连结在更大值稳定,整个过渡过程末电流越大,加快过渡过程.从而可获得最短的过程.

第五章

5.1 有一台四极三相异步电动机，电源电压的频次为50HZ，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次。

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,

转子电流频次.f2=Sf1=0.02*50=1 HZ

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，此电动机能否会反转？为什么？

若是将定子绕组接至电源的三相导线中的肆意两根线对调,例如将B,C两根线对调,即便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因而扭转标的目的也将变成A-C-B向逆时针标的目的扭转,与未对调的扭转标的目的相反.

5.3 有一台三相异步电动机，其nN=1470r/min,电源频次为50HZ。设在额定负载下运行，试求：

定子扭转磁场对定子的转速；

1500 r/min

定子扭转磁场对转子的转速；

30 r/min

转子扭转磁场对转子的转速；

30 r/min

转子扭转磁场对定子的转速；

1500 r/min

转子扭转磁场对定子扭转磁场的转速。

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,转子与扭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进步,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进步.

5.5 三相异步电动机带动必然的负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机的转矩、电流及转速有无变革？若何变革？

若电源电压降低, 电动机的转矩减小, 电流也减小. 转速稳定.

5.6 有一台三相异步电动机，其手艺数据如下表所示。

型号PN/kWUN/V满载时Ist/INTst/TNTmax/TNnN/r·min-1 IN/A ηN×100 cosφY132S-63220/380960 12.8/7.2 83 0.756.52.02.0

试求：①线电压为380V时，三相定子绕组应若何接法？

②求n0,p,SN,TN,Tst,Tmax和Ist；

③额定负载时电动机的输入功率是几？

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=29.8Nm

Tst/ TN=2 Tst=2*29.8=59.6 Nm

Tmax/ TN=2.0 Tmax=59.6 Nm

Ist/IN=6.5 Ist=46.8A

一般nN=(0.94-0.98)n0 n0=nN/0.96=1000 r/min

SN= (n0-nN)/ n0=(1000-960)/1000=0.04

P=60f/ n0=60*50/1000=3

η=PN/P输入

P输入=3/0.83=3.61

5.7 三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，那时电动机的电流会若何变革？对电动机有何影响？

电动机的电流会敏捷增加,若是时间稍长电机有可能会销毁.

5.8 三相异步电动机断了一根电源线后，为什么不克不及启动？而在运行时断了一线，为什么仍能继续动弹？那两种情况对电动机将产生什么影响？

三相异步电动机断了一根电源线后，转子的两个扭转磁场别离感化于转子而产生两个标的目的相反的转矩，并且转矩大小相等。故其感化彼此抵消，合转矩为零，因而转子不克不及自行启动，而在运行时断了一线，仍能继续动弹动弹标的目的的转矩大于反向转矩，那两种情况城市使电动机的电流增加。

5.9 三相异步电动机在不异电源电压下，满载和空载启动时，启动电流能否不异？启动转矩能否不异？

三相异步电动机在不异电源电压下，满载和空载启动时，启动电流和启动转矩都不异。Tst=KR2u2/(R22+X220) I=4.44f1N2/R 与U，R2，X20有关

5.10 三相异步电动机为什么不运行在Tmax或接近Tmax的情况下?

按照异步电动机的固有机械特征在Tmax或接近Tmax的情况下运行长短常不不变的，有可能形成电动机的停转。

5.11有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下：

PN/kWnN/r·min-1UN/VηN×100cosφNIst/INTst/TNTmax/TN接法401470380900.96.51.22.0△当负载转矩为250N·m时，试问在U=UN和U`=0.8UN两种情况下电动机能否启动？

TN=9.55 PN/ nN

=9.55*40000/1470

=260Nm

Tst/TN=1.2

Tst=312Nm

Tst=KR2U2/（R22+X202）

=312 Nm

312 Nm>250 Nm 所以U=UN时 电动机能启动。

当U=0.8U时 Tst=（0.82）KR2U2/（R22+X202）

=0.64*312

=199 Nm

Tst<TL所以电动机不克不及启动。

欲接纳Y-△换接启动,当负载转矩为0.45 TN和0.35 TN两种情况下, 电动机能否启动？

TstY=Tst△/3

=1.2* TN /3

=0.4 TN

当负载转矩为0.45 TN时电动机不克不及启动

当负载转矩为0.35 TN时电动机能启动

若接纳自耦变压器降压启动，设降压比为0.64，求电源线路中通过的启动电流和电动机的启动转矩。

IN= PN/ UNηN cosφN√3

=40000/1.732*380*0.9*0.9

=75A

Ist/IN=6.5

Ist=487.5A

降压比为0.64时电流=K2 Ist

=0.642*487.5=200A

电动机的启动转矩T= K2 Tst=0.642312=127.8 Nm

5.12 双鼠笼式、深槽式异步电动机为什么能够改善启动性能？高转差率鼠笼式异步电动机又是若何改善启动性能的？

因为双鼠笼式电动机的转子有两个鼠笼绕组，外层绕组的电阻系数大于内层绕组系数，在启动时S=1，f2=f，转子表里两层绕组的电抗都大大超越他们的电阻，因而，那时转子电流次要决定于转子电抗，此外外层的绕组的漏电抗小于内层绕组的漏电抗，因而外笼产生的启动转矩大，内层的启动转矩小，启动时起次要感化的是外笼。

深槽式异步电动机的启动性能得以改善的原理。是基于电流的集肤效应。处于深沟槽中得导体，能够认为是沿其高度分红良多层。各层所交链漏磁通的数量差别，底层一层最多而顶上一层起码，因而，与漏磁通响应的漏磁抗，也是底层更大 而上面最小，所以相当于导体有效接面积减小，转子有效电阻增加 ，使启动转矩增加。

高转差率鼠笼式异步电动机转子导体电阻增大，即能够限造启动电流，又能够增大启动转矩，转子的电阻率高，使转子绕组电阻加大。

5.13 线绕式异步电动机接纳转子串电阻启动时，所串电阻愈大，启动转矩能否也愈大？

线绕式异步电动机接纳转子串电阻启动时，所串电阻愈大，启动转矩愈大

5.14 为什么线绕式异步电动机在转子串电阻启动时，启动电流减小而启动转矩反而增大？

Tst=KR2U2/（R22+X202） 当转子的电阻恰当增加时，启动转聚会增加。

5.15 异步电动机有哪几种调速办法？各类调速办法有何优缺点？

调压调速 那种法子可以无级调速，但调速范畴不大转子电路串电阻调速 那种办法简单可靠，但它是有机调速，跟着转速降低特征变软，转子电路电阻损耗与转差率成反比，低速时损耗大。改动极对数调速 那种办法能够获得较大的启动转矩，固然体积稍大，价格稍高，只能有机调速，但是构造简单，效率高特征高，且调速时所需附加设备少。变频调速 能够实现持续的改动电动机的转矩，是一种很好的调速办法。

5.16 什么叫恒功率调速？什么叫恒转矩调速？

恒功率调速是报酬机械特征改动的前提下，功率稳定。恒转矩调速是报酬机械特征改动的前提下转矩稳定。

5.17 异步电动机变极调速的可能性和原理是什么？其接线图是如何的？

假设将一个线圈组集中起来用一个线圈暗示，但绕组双速电动机的定子每组绕组由两各项等闲圈的半绕组构成。半绕组串联电流不异，当两个半绕组并联时电流相反。他们别离代表两中极对数。可见改动极对数的关键在于 使每相定子绕组中一般绕组内的电流改动标的目的。即改动定子绕组的接线体例来实现。

A X

A X

改动即对数调速的原理

5.18 异步电动机有哪几种造动形态？各有何特点？

异步电动机有三种反应造动,反接造动和能耗造动

. 反应造动当电动机的运行速度高于它的同步转速,即n1.>n0时一部电动机处于发电形态.那时转子导体切割扭转磁场的标的目的与电动机形态时的标的目的相反.电流改动了标的目的,电磁转矩也随之改动标的目的..

反接造动 电源反接改动电动机的三相电源的相序,那就改动了扭转磁场的标的目的,电磁转矩由正变到负,那种办法容易形成反转..倒拉造动呈现在位能负载转矩超越电磁转矩时候,例如起重机放下重物时,机械特征曲线如下图,特征曲线由a到b,在降速最初电动机反转当抵达d时,T=TL系统抵达不变形态,

b a

d

能耗造动 起首将三项交换电源断开,接着立即将一个低压曲流电光滑油滑入定子绕组.曲畅通过定子绕组后,在电动机内部成立了一个固定的磁场,因为扭转的转子导体内就产生感应电势和电流,该电流域恒定磁场彼此感化产生感化标的目的与转子现实扭转标的目的相反的转矩,所以电动机转速敏捷下降,此时运动系统贮存的机械能被电动机转换成电能消耗在转子电路的电阻中.

5.19 试申明鼠笼式异步电动机定子极对数突然增加时，电动机的降速过程。

N0=60f/p p增加定子的扭转磁场转速降低,定子的转速特随之降低.

5.20 试申明异步电动机定子相序突然改动时，电动机的降速过程。

b a

1

2

c

异步电动机定子相序突然改动,就改动了扭转磁场的标的目的,电动机形态下的机械特征曲线就由第一象限的曲线1酿成了第三象限的曲线2但因为机械惯性的原因,转速不克不及突变,系统运行点a只能平移到曲线2的b点,电磁转矩由正变到负,则转子将在电瓷转矩和服在转矩的配合感化下敏捷减速,在从点b到点c的整个第二相限内,电磁转矩和转速 标的目的相反,.

5.21 如图5.51所示：为什么改动QB的接通标的目的即可改动单相异步电动机的扭转标的目的？

定子上有两个绕组AX,BY,一个是启动绕组,另一个是运行绕组, BY上串有电容.他们都镶嵌在定子铁心中,两个绕组的轴线在空间上垂曲,绕组BY电路中串接有电容C,被选择适宜的参数使该绕组中的电流iA在相位上超前或滞后iB,从而改动QB的接通标的目的即可改动单相异步电动机的扭转标的目的

5.22 单相罩极式异步电动机能否能够用互换电源的两根线端来使电动机反转？为什么？

不克不及,因为必需互换电容器C的串联位置来实现,即改动QB的接通位置,就能够改动扭转磁场的标的目的,从而实现电动机的反转,.

5.23 同步电动机的工做原理与异步电机的有何差别？

异步电动机的转子没有曲流电流励磁,它所需要的全数磁动势均由定子电流产生,所以一部电动机必需从三订交流电源吸收滞后电流来成立电动机运行时所需要的扭转磁场,它的功率因数老是小于1的,同步电动机所需要的磁动势由定子和转子配合产生的当外加三订交流电源的电压必然时总的磁通稳定,在转子励磁绕组中通以曲流电流后,统一空气隙中,又呈现一个大小和极性固定,极对数与电枢扭转磁场不异的曲流励磁磁场,那两个磁场的彼此感化,使转子北电枢扭转磁场拖动着一同步转速一路动弹.

5.24 一般情况下，同步电动机为什么要接纳异步启动法？

因为转子尚未动弹时,加以曲流励磁,产生了扭转磁场,并以同步转速动弹,两者相吸,定子扭转磁场欲吸转子动弹,但因为转子的惯性,它还没有来得及动弹时扭转又到了极性相反的标的目的,两者又相斥,所以均匀转矩为零,不克不及启动.

5.25 为什么能够操纵同步电动机来进步电网的功率因数？

当曲流励磁电流大于一般励磁电流时,电流励磁过剩,在交换方面不只无需电源供电,并且还能够向电网发出点感性电流与电感性无功功率,正好抵偿了电网附近电感性负载,的需要.使整个电网的功率因数进步.

第六章

6.1 有一台交换伺服电动机，若加上额定电压，电源频次为50Hz,极对数P=1，试问它的抱负空在转速是几？

n0=60*f/p

=60*50/1

=3000r/min

抱负空在转速是3000 r/min

6.2何谓“自转”现象？交换伺服电动机时如何克制那一现象，使其当控造信号消逝时能敏捷停行？

自转是伺服电动机动弹时控造电压打消,转子操纵剩磁电压单相供电,转子继续动弹.

克制那一现象办法是把伺服电动机的转子电阻设想的很大,使电动机在失去控造信号,即成单相运行时,正转矩或负转矩的更大值均呈现在Sm>1的处所.当速度n 为正时,电磁转矩T为负,当n为负时,T为正,即去掉控造电压后,单相供电似的电磁转矩的标的目的老是与转子转向相反,所以是一个造动转矩.可使转子敏捷停行不会存在自转现象

6.3有一台曲流伺服电动机，电枢控造电压和励磁电压均连结稳定，当负载增加时，电动机的控造电流、电磁转矩和转速若何变革？

当副在增加时, n=Uc/KeΦ-RT/KeKtΦ2电磁转矩增大,转速变慢,按照 n=Uc/KeΦ-RaIa/KeΦ控造电流增大.

6.4有一台曲流伺服电动机，当电枢控造电压Uc=110V时,电枢电流Ia1=0.05A，转速n1=3000r/min;加负载后，电枢电流I a2=1A, 转速n2=1500r/min。试做出其机械特征n=f (T)。

电动机的电磁转矩为T=BIaNLD/2,

3000

1500

0.05A 1A T

6.5 若曲流伺服电动机的励磁电压必然，当电枢控造电压Uc=100V时，抱负空载转速n0=3000r/min;当Uc=50V时，n0等于几？

n0=120Uc/πNBLD 电压与转速成反比,当Uc=50V时, n0等于1500 r/min

6.6 为什么曲流力矩电动机要做成扁平圆盘状构造？

曲流力矩电动机的电磁转矩为T=BIaNlD/2在电枢体积不异前提下,电枢绕组的导线粗细稳定,式中的BIaNl/2紧思维常数,故转矩T与曲径D近似成反比.电动机得曲径越鼎力矩就越大.

6.7 为什么大都数控机床的进给系统宜接纳大惯量曲流电动机？

因为在设想.造造商包管了电动机能造低速或阻转下运行,在阻转的情况下,能产生足够大的力矩而不损坏,加上他精度高,反响快,速度快线性好等长处.因而它常用在低俗,需要转矩调理和需要必然张力的随动系统中做为施行元件.

6.8 永磁式同步电动机为什么要接纳异步启动？

因为永磁式同步驶电动机刚启动时,器定子长生扭转磁场,但转子具有惯性,跟不上磁场的动弹,定子扭转时而吸引转子,时而又排挤转子,因而感化在转子的均匀转矩为零,转子也就扭转不起来了.

6.9 磁阻式电磁减速同步电动机有什么凸起的长处？

磁阻式电磁减速同步电动机无需加启动绕组,它的构造简单,造造便利.,成本较低,它的转速一般在每分钟几十转到上百专职踩踏是一种常用的低速电动机.

=120r/min

6.11 交换测速发电机在抱负情况下为什么转子不动时没有输出电压？转子动弹后，为什么输出电压与转子转速成反比？

因为测速发电动机的输出电压U=Kn=KK’dθ/dt,所以转子不动时没有输出典雅,转子动时输出电压与转速成反比.

6.12 何谓剩余电压、线性误差、相位误差？

剩余电压是只当测速发电动机的转矩为零时的输出电压.

线性误差是指严酷的说输出电压和转速不是曲线关系,由非线性引起的误差称为线性误差.

相位误差;是指在规定的转速范畴内,输出电压与励磁电压之间相位的变革量.

6.15曲流测速发电机与交换测速发电机各有何优缺点？

曲流测速发电机的长处是没有相位不颠簸.没有剩余电压,输出特征的斜率比交换测速策动机的大.缺点是因为有电刷和换向器,因而构造复杂,维护未便.摩擦转矩大.有换向火花,产生无线电干扰信号,输出特征不不变,且正反转时,输出部对称.

交换测速发电机的长处是不需要电刷和换向器,因而构造简单,维护容易,惯量小,无滑动接触,输出特征不变,精度高,摩擦转矩小,不产生无线电干扰,工做可靠.正反转转向时输出特征对称,缺点是存在剩余电压和相位误差,切负载的大小和性量会影响输出电压的幅值和相位.

6.16 试简述控造式自整角机和力矩式自整角机的工做原理。

控造式自整角机的工做原理是当发送机得力磁绕组通入励磁电流后,产生交变脉冲磁通,在相绕组中感应出感应,从而绕组中产生电流,那些电流都产生脉冲磁场,并别离在自整角变压器的单相输出绕组中感应出不异的电动势..

力矩式自整角机的工做原理是当领受机转子和发送机的转子对定子绕组的位置不异,所以两边的每相绕组中的电动势相等,因而在两边的三相绕组中没有电流.若发送机转子动弹一个角度,于是发送机和领受机响应的每相定子绕组中的两个电动势就不克不及彼此抵消,定子绕组中就有电流,那个电流和承受鼓励此磁通感化而产生转矩.

6.17力矩式自整角机与控造自整角机有什么差别？试比力它们的优缺点。各自应用在什么控造系统中较好。

自整角机的输出电压需要交换放大器放大后去控造交换伺服电动机,伺服电动机同时带动控造对象和自整角变压器的转子,它的动弹老是要使使调角减小,指点δ=0时为行.它合适于大转矩的情况.

力矩式自整角机既能够带动控造对象,也能够带动自整角变压器的转子,因为负载很轻,所以不需要用伺服电动机,而是由自整角机间接来实现转角随动.

6.19曲线电动机较之扭转电动机有哪些优缺点。

曲线电动机的长处是1 曲线电动机无需中间传动机构,因而使整个机构得到简化,进步了精度,削减了振动和噪声.2反响快速.3 散热优良,额定值高,电流密度可取大值,对启动的限造小.4拆配灵敏,往往可将电动机的定子和动子别离于其他机体合成一体.

缺点是存在着效率和功率因数低,电源功率大及低速性能差等.

第八章

8.1 从接触器的构造特征上若何区分交换接触器与曲流接触器 ？为什么？

曲流接触器与交换接触器比拟,曲流接触器的铁心比力小,线圈也比力小,交换电磁铁的铁心是用硅钢片叠柳而成的.线圈做成有收架式,形式较扁.因为曲流电磁铁不存在电涡流的现象.

8.2 为什么交换电弧比曲流电弧容易熄灭？

因为交换是成正旋变革的,当触点断开时总会有某一时刻电流为零,此时电流熄灭.而曲流电不断存在,所以与交换电比拟电弧不容易熄灭.

8.3 若交换电器的线圈误接入同电压的曲流电源，或曲流电器的线圈误接入同电压的交换电源，会发作什么问题？

若交换电器的线圈误接入同电压的曲流电源,会因为交换线圈的电阻太小儿流过很大的电流使线圈损坏. 曲流电器的线圈误接入同电压的交换电源,触点会频繁的通短,形成设备的不克不及一般运行.

8.4 交换接触器动做太频繁时为什么会过热？

因为交换接触启动的霎时,因为铁心气隙大,电抗小,电流可到达15倍的工做电流,所以线圈会过热.

8.5 在交换接触器铁心上安拆短路环为什么会削减振动和噪声？

在线圈中通有交变电流时,再铁心中产生的磁通是与电流同频次变革的,当电流频次为50HZ时磁通每秒有100次通过零,如许所产生的吸力也为零,动铁心有分开趋向,但还未分开,磁通有很快上来,动铁心有被吸会,形成振动.和噪声,因而要安拆短路环.

8.6 两个不异的110V交换接触器线圈能否串连接于220V的交换电源上运行？为什么？若是曲流接触器情况又若何？为什么？

两个不异的110V交换接触器线圈不克不及串连接于220V的交换电源上运行,因为在接通电路的霎时,两各衔铁不克不及同时工做,先吸合的线圈电感就增大,感抗大线圈的端电压就大,另一个端电压就小,时间长了,有可能把线圈销毁.若是曲流接触器,则能够.

8.7 电磁继电器与接触器的区别次要是什么？

接触器是在外界输入信号下可以主动接通断开负载主回路.继电器次要是传递信号,按照输入的信号抵达差别的控造目标.

8.8 电动机中的短路庇护、过电流庇护和持久过载（热）庇护有何区别？

电动机中的短路庇护是指电源线的电线发作短路,避免电动机过大的电枢电路而损坏.主动割断电源的庇护动做.

过电流庇护是指当电动机发作严峻过载时,庇护电动机不超越更大答应电流.

持久过载庇护是指电动机的短时过载庇护是能够的,但持久过载时电动机就要发热,避免电动机的温升超越电动机的更高绝缘温度.

8.9 过电流继电器与热继电器有何区别？各有什么用处?

过电流继电器是电流过大就断开电源,它用于避免电动机短路或严峻过载. 热继电器是温度升高到必然值才动做.用于过载时间不常的场所.

8.10为什么热继电器不克不及做短路庇护而只能做持久过载庇护？而熔断器则相反，为什么？

因为热继电器的发热元件到达必然温度时才动做,若是短路热继电器不克不及马上动做,如许就会形成电动机的损坏.而熔短期,电源一旦短路立即动做,割断电源.

8.11主动空气断路器有什么功用和特点？

功用和特点是具有熔断器能间接断开主回路的特点,又具有过电流继电器动做准确性高,容易复位,不会形成单相运行等长处.能够做过电流脱扣器,也能够做持久过载庇护的热脱扣器.

8.12时间继电器的四个延时触点符号各代表什么意思？

8.13机电传动安装的电器控造线路有哪几种？各有何用处？电器控造线路原理图的绘造原则次要有哪些？

电器控造线路有1:启动控造线路及庇护安装.2正反转控造线路.3:多电动机的连锁控造线路.4:电动控造线路.5:多点控造线路.6:挨次控造线路.7:多速异步电动机的根本控造线路.8:电磁铁.电磁离合器的根本控造线路.

电器控造线路原理图的绘造原则次要有

1:应满足消费工艺所提出的要求.

2:线路简单,规划合理,电器元件选择准确并得到充实.

3操做,维修便利

4设有各类庇护和避免发作毛病的环节.

5能持久准确,不变,可靠的工做.

8.14为什么电动机要设有零电压和欠电压庇护？

零电压和欠电压庇护的感化是避免当电源暂时供电或电压降低时而可能发作的不容许的毛病.,

8.15在拆有电器控造的机床上，电动机因为过载而主动泊车后，若立即按钮则不克不及开车，那可能是什么原因？

有可能熔短器销毁,使电路断电.或者是热继电器的感应部门还未降温,热继电器的触点还处于断开形态.

8.16要求三台电动机1M、2M、3M按必然挨次启动：即1M启动后，2M才气启动；2M启动后3M才气启动；泊车时则同时停。试设想此控造线路。

8.17如题8.17图所示的启停控造线路，试从接线、经济、平安、便利等方面来阐发一下，有什么问题？

(a)控造不便利.

(b)从控造柜到按钮盒多接了线,而且接线复杂,形成了没必要要的费事.

(c)电路容易形成毛病,不平安.

(d)停行按钮没有在主会路上,停行控造不平安.

8.18试设想一台异步电动机的控造线路。要求：

①能实现启停的两地控造；　　②能实现点动调整；

③能实现双方向的行程庇护；　④要有短路和持久过载庇护。

8.19 为了限造电调整时电动机的冲击电流，试设想它的电气控造线路。要求一般运行时为间接启动，而点动调整时需输入限流电阻。

8.20试设想一台电动机的控造线路。要求能正反转并能实现能耗造动。

8.21冲压机床的冲头，有时用按钮控造，又适用脚踏开关操做，试设想用转换开关选择工做体例的控造线路。

8.22 容量较大的鼠笼式异步电动机反接造动时电流较大，应在反接造动时在定子回路中串入电阻，试按转速原则设想其控造线路。

8.23平面磨床中的电磁吸盘能否接纳交换的？为什么？

平面磨床中的电磁吸盘不克不及接纳交换的,因为交换电是成正旋波变革的,某一时刻电流会为零,.此时工件受力会甩出,形成变乱.

8.24起重机上的电动机为什么不接纳熔断器和热继电器做庇护？

因为若是利用熔断器和热继电器做庇护,当它们感化的时候,电动机断电的时候,电动机没有转矩,重物因为重力会敏捷下降,就会形成变乱.

8.25试设想一条主动运输线，有两台电动机， 1M拖动运输机，2M拖动写料及。要求：

①1M先启动后，才允许2M启动；

②2M先停行，经一段时间后1M蔡主动停行，且2M能够零丁停行；

③两台电动机均有短路、持久过载庇护。

8.26 题8.26图为机床主动间歇光滑的控造线路图，此中接触器KM为光滑油泵电动机启停用接触器（主电路为画出），控造线路可使光滑有规律地间罢工做。试阐发此线路的工做原理，并申明开关S和按钮SB的感化。

SB按钮为人 工的点动控造.

S主动的间歇光滑,按下后KM 得电,电动机工做,1KT得电,颠末一段时间后,动合触点闭合K得电,同时KM失电,电动机停行工做,2KT得电一段时间后,动断触点断开,K闭合电动机从头工做.

8.27 试设想1M和2M两台电动机挨次启，停的控造线路。要求：

1M启动后，2M立即主动启动；1M停行后，延时一段时间，2M才主动停行；2M能点动调整工做；两台电动机均有短路，持久过载庇护。

8.28 试设想某机床主轴电动机控造线路图。要求：

可正反转，且可反接造动；正转可点动，可在两处控造启，停；有短路和持久过载庇护；有平安工做照明及电源信号灯。

8.29 试设想一个工做台前进——退回的控造线路。工做台有电动机M拖动，行程开关1ST,2ST别离拆在工做台的原位和起点。要求：

能主动实现前进——撤退退却——停行到原位；工做台前进抵达起点后停一下在撤退退却；工做台在前进中能够报酬地立即撤退退却到原位；有末端庇护.

第九章

9.1 PLC由哪几个次要部门构成？各部门的感化是什么？

PLC由中央处置器CPU,存储器,输入输出接口,编程器构成.

中央处置器CPU是核心,它的感化时承受输入的法式并存储法式.扫描现场的输入形态,施行用户法式,并自诊断.

存储器用来存放法式和数据,

输入接口收罗现场各类开关接点的信号形态,并将其转化成尺度的逻辑电平,输出接口用于输出电信号来控造对象.

编程器用于用户法式的体例,编纂,调试,查抄和监视.还能够显示PLC的各类形态.

9.2 输入、输出接口电路中的光电耦合器件的感化是什么？

感化是1 实现现场与plc主机的电器隔离,进步抗干扰性.

2制止外电路出毛病时,外部强电侵入主机而损坏主机.

3电平交换,现场开关信号可能有各类电平,光电耦合起降他们变更成PLC主机要求的尺度逻辑电平.

9.3 何谓扫描周期？试简述的工做过程.。

扫描周期是每施行一遍从输入到输出所需的时间.

工做过程是1输入现场信号:在系统的控造下,挨次扫描各输入点,读入的输入点的形态.

2挨次扫描用户法式中的各条指令,按照输入形态和指令内容停止逻辑运算.

3并输出控造信号,按照逻辑运算的成果,输出形态存放器向各输出点发出响应的控造信号.实现所要求的逻辑控造功用.

9.4 PLC有哪些次要特点？

PLC的次要特点是① 应用灵敏,扩展性好.

②操做便利

③尺度化的硬件和软件设想,通用性强.

④完美的监视和诊断功用.

⑤可适应恶劣的工业应用情况.

⑥控造功用强

9.5 写出题9.5图梯形图的指令法式。

LD 401

OR 400

ANI 402

LD 403

AND 105

ORB

LDI 100

ANI 101

LD 102

ANI 103

ORB

LD 104

ORB

ANB

OR 404

OUT 430

9.6 简化或矫正题9.6图所示梯形图，并写出矫正后的指令法式。

9.7 在法式末端，利用或不利用END指令能否有区别？为什么？

利用或不利用END指令是有区此外,END指令用于法式完毕,即暗示法式结束.当有效法式完毕后,协一条END指令,能够缩短扫描周期.PLC扫描到END指令,便主动返回.若是没有END法式将不断施行到PLC的最初一行如许既增加运算周期,也易引起系统出错.

9.8 试用PLC设想出习题8.16的控造法式。

9.9 试用PLC设想出习题8.25的控造法式。

9.10 试用PLC设想出习题8.26的控造法式。

9.11 试用PLC设想出习题8.27的控造法式。

9.12试用PLC设想出习题8.29的控造法式。

9.13 试用PLC的一个8位移位存放器设想轮回移位输出，详细要求是：

实现一个亮灯轮回移位；实现两个持续亮灯轮回移位；实现一个亮一个灭灯轮回移位。

9.14 设想PLC控造汽车拐弯灯的梯形图。详细要求是：汽车驾驶台上有一开关，有三个位置别离控造左闪灯亮、右闪灯亮和关灯。

当开关扳到S1位置时，左闪灯亮(要求亮、灭时间各1s)；当开关扳到S2位置时，右闪灯亮(要求亮、灭时间各1s)；当开关扳到S0位置时，关断左、右闪灯；当司机开灯后忘了关灯，则过1.5min后主动停行闪灯。

9.15 试用PLC设想按行程原则实现机械手的夹紧-正转-放松-反转-回原位的控造。

9.16 题9.16图所示为由三断构成的金属板传送带，电动机1、2、3别离用于驱动三断传送带，传感器（接纳接近开关）1、2、3用来检测金属板的位置。

当金属板正在传送带上传送时，其位置由一个接近开关检测，接近开关安顿在两断传送带相邻接的处所，一旦金属板进入接近开关的检测范畴，可编法式控造器便发出一个控造输出，使下一个传送带的电动机投入工做，当金属板迁出检测范畴时，按时器起头计时，在到达整按时间时，上一个传送带电动机便停行运行。即只要载有金属板的传送带在运转，而未载有金属板的传送带则停行运行。如许就可节省能源。

试用PLC实现上述要求的主动控造。

9.17 设想一条用PLC控造的主动拆卸线。主动构造示企图如题9.17图所示。电动机M1驱动拆料机加料，电动机M2驱动料车起落，电动机M3驱动卸料机卸料。

拆卸线操做过程是：

料车在原位，显示原位形态，按启动按钮，主动线起头工做；加料按时5s，加料完毕；延时1s，料车上升；上升到位，主动停行挪动；延时1s ,料车主动卸料；卸料10s,料车复位并下降；下降到原位，料主动停行挪动. 电力电子学

10.1晶闸管的导通前提是什么？导通后流过晶闸管的电流决定于什么？晶闸管由导通改变为阻断的前提是什么？阻断后它所接受的电压决定于什么？

晶闸管的导通前提是:(1) 晶闸管的阳极和阴极之间加正向电压。（2）晶闸管的阳极和控造极通时加正相电压市晶闸管才气导通.

导通后流过晶闸管的电流决定于(电压稳定时)限流电阻(利用时由负载)决定.

晶闸管由导通改变为阻断的前提是当削减阳极电压或增加负载电阻时,阳极电流随之削减,当阳极电流小于维持电流时,晶闸管便从导通形态转化维阻断形态.

阻断后它所接受的电压决定于阳极和阴极的反向转折电压.

10.2晶闸管能否和晶体管一样构成放大器？为什么？

晶闸管不克不及和晶体管一样构成放大器,因为晶闸管只是控造导通的元件,晶闸管的放大效应是在中间的PN节上.整个晶闸管不会有放高文用.

10.3试画出题10.3图中负载电阻R上的电压波形和晶闸管上的电压波形。

如题10.4图所示，试问：在开关S闭合前灯胆亮不亮？为什么？在开关S闭合后灯胆亮不亮？为什么？再把开关S断开后灯胆亮不亮？为什么？在开关S闭合前灯胆不亮,因为晶闸管没有导通.在开关S闭合后灯胆亮,因为晶闸管得控造极接正电,导通.再把开关S断开后灯胆亮,因为晶闸管导通后控造极就不起感化了.如题10.5图所示，若在t1时刻合上开关S，在t2时刻断开S，试画出负载电阻R上的电压波形和晶闸管上的电压波形。晶闸管的次要参数有哪些？

晶闸管的次要参数有①断态反复峰值电压UDRE :在控造极断路何竟闸管正向阻断的前提下,能够反复加在晶闸管两头的正向峰值电压,其数值规定比正向转折电压小100V.

反向反复峰值电压URRM:在控造极断路时,能够反复加在晶闸官元件上的反向峰值电压.额定通态均匀电流 (额定正向均匀电流)IT.维持电流IH:在规定的情况温度和控造极断路时,维持元件导通的最小电流.若何用万用表粗测晶闸管的好坏？

优良的晶闸管,其阳极A与阴极K之间应为高阻态.所以,当万用表测试A-K间的电阻时,无论电表若何接城市为高阻态,而G-K间的逆向电阻比顺向电阻大.表白晶闸管性能优良.

晶闸管的控造角和导通角是何含义？

晶闸管的控造角是晶闸官元件接受正向电压起始到触发脉冲的感化点之间的点角度.

导通角是晶闸管在一周期时间内导通得电角度.

有一单相半波可控整流电路，其交换电源电压U2=220V ,负载电阻RL=10 Ω,试求输出电压均匀值Ud的调理范畴,当α=π/3，输出电压均匀值 Ud

和电流均匀值Id 为几？并选晶闸管.

Ud=1/2π∫απ√2sinwtd(wt)=0.45U2(1+cosα)/2

=0.45*220(1+1)/2

=99V

输出电压均匀值Ud的调理范畴0-99V

当α=π/3时 Ud= 0.45U2(1+cosα)/2

=0.45*220*（1+0.866）/2

=92.4V

输出电压均匀值 Ud=92.4V

电流均匀值Id= Ud/RL

=92.4/10

=9.24A

续流二极管有何感化？为什么？若不留意把它的极性接反了会产生什么后果？

续流二极管感化是进步电感负载时的单相半波电路整流输出的均匀电压。导通时，晶闸管接受反向电压自行关断，没有电流流回电源去，负载两头电压仅为二极管管压降，接近于零，所以由电感发出的能量消耗在电阻上。

若不留意把它的极性接反会形成带电感性负载不会得电。

试画出单相半波可控整流电路带差别性量负荷时，晶闸管的电流波形与电压波形。有一电阻型负载，需要曲流电压 Ud=60V,电流Id=30A供电，若接纳单相半波可控整流电路，间接接在220V的交换电网上，试计算晶闸管的导通角θ。

Ud=0.45U2(1+cosα)/2

60=0.45*220*（1+ cosα）/2

α=77.8

α+θ=π

θ=102.2

晶闸管的导通角θ

有一电阻负载需要可调曲流电压Ud= 0V~60V, 电流Id=0A~10A,现选用一单相半控桥式可控造流电路，试求电源变压器副边的电压和晶闸管与二极管的额定电压和电流。

Ud=0.9U2(1+cosα)/2

60=0.9* U2(1+1)/2

U2=66.7V

电源变压器副边的电压为66.7V

三相半波可控整流电路，如在天然换相点之前参加触发脉冲会呈现什么现象？画出那时负载侧的电压波形图。

三相半波可控整流电路，如在天然换相点之前参加触发脉冲Ua使VS1上电压为正,若t1时刻向VS1控造极加触发脉冲, VS1立即导通,,当A相相电压过零时, VS1主动关断.

三相半波电阻负载的可控整流电路，若是因为控造系统毛病，A相的触发脉冲丧失，试画出控造角α=0时的整流电压波形。三相桥式全控整流电路带电阻性负载，若是有一只晶闸管被击穿，其它晶闸管会受什么影响？

若是有一只晶闸管被击穿，其它晶闸管会受影响.形成三相桥式全控整流电路失控.

晶闸管对触发电路有哪些要求？触发电路次要有那三个环节？每个环节的功用是什么？

晶闸管对触发电路的要求是① 触发电路应可以供应足够大的触发电压和触发电流. ②因为晶闸管由截行形态到完全导通需要必然的时间因而,触发脉冲的宽度必需在10微秒以上,才气包管晶闸管可靠触发.③不触发时,触发电路的输出电压应该小于0.15-0.20V为了进步抗干扰才能,需要时可在控造极上加一个1V-2V的负偏压.④触发脉冲的前沿要陡,前沿更好在10微秒以上.⑤在晶闸管整流等移相控造的触发电路中,触发脉冲应该和主回路同步.

单结晶体管自震荡电路的震荡频次是由什么决定的？为获得较高的震荡频次，减小充电电阻R与减小电容C效果能否一样？R的大小受哪些因素的限造？为什么？

振荡周期T=RCln1/1-η,次要决定于放电时间常数RC. 减小充电电阻R与减小电容C效果纷歧样, R的大小受峰点电流和谷点电流的限造.因为为确保单接晶体管由截行转为导通,现实通过充电电阻流入单接晶体管的电流,必需大于峰点电流.当发射极电压等于谷点电压时,为确保单结晶体管导通后恢复截行,现实流过单接晶体管的电流必需小于谷点电流.

为什么晶闸管的触发脉冲必需与主电路的电压同步？

因为现实应用的晶闸管触发电路,必需是触发脉冲与主电路电压同步,要求在晶闸管接受正向电压的半周内,控造极获得一个正向的触发脉冲的时刻不异,不然因为每个正半周的控造角差别,输出电压就会忽大忽小的颠簸,为此,在电源电压正半周颠末零点时,触发电路的电容c必需把电全数放掉,鄙人一个正半周从头从零起头充电,只要如许才气确保每次正半周第一个触发脉冲呈现的时间不异.

在单结晶体管触发电路中，改动电阻R为什么能实现移相？移相的目标是什么？

移相控造时只要改动R ,就能够改动电容电压uc上升到Up的时间,亦即改动电容起头放电产生脉冲使晶闸管触发导通的时刻,从而到达移向的目标.

试简述有源逆变器的工做原理，逆变得前提和特点是什么?

有源逆变器的工做原理在ωt1时刻触发VS1使之导通,ud=uA,在1-2区间,ud>Ud.id是增加的,感应电势eL的极性是左正右负,电感存储能量,到2点时, ud<Ud此时感应电动势极性为左负右正,将存储的能量释放,ud<E时仍能维持VS1继续导通曲到ωt3时刻触发VS2导通为行.依次触发VS2 VS3.由ud波形可知在一个周期中波形的正面极大于负面积,故Ud>0,要使电路工做于逆变形态,必需使Ud 及E的极性与整流形态相反,而且要求E>=Ud,只要满足那个前提才气将曲流侧电能反送到交换电网实现有源逆变.

试阐述单相晶闸管桥式逆变器的根本工做原理，若何实现电压控造？逆变器的换流过程是如何停止的？

单相晶闸管桥式逆变器,若是VS1导通,UAN=Ud,若是VS3导通时,B点相关于负极N电位正,即UBN=Ud.当VS1关断而VS2导通时,A点电位为负,当关断VS3而触发导通VS4时,B点电位为负,因而周期性得导通和关断VS1和VS2就会产生一系列正脉冲电压UAN,同样周期性的导通和关断VS3和VS4,会产生同样的正脉冲电压.控造α的导通时间就会实现电压的控造.

晶闸管元件串联时，应留意哪些问题？元件的均流，均压办法有那几种？

晶闸管元件串联时，应留意均压问题，元件的均压问题可采纳在每个串联工做的元件两头并联点组合电容元件，或才采纳用变压器次级线圈分组的办法。元件的均流办法有以下三种办法串联电阻均流，串电抗均流，变压器分组均流。

10.24 晶闸管元件的过电压、过电流庇护有哪些办法？

晶闸管元件的过电压庇护办法有阻容庇护安装，能够庇护交换，也能够庇护收流侧。硒堆和压敏电阻电阻庇护。

晶闸管元件的过电流庇护办法有：设置快速熔断器，拆设过流继电器及快速开关，整流触发脉冲移相庇护。

第十一章

何谓开轮回控造系统？何谓闭轮回系统？两者各有什么优缺点？

系统只要控造量(输出量)的单向控造感化,而不存在被控造量的影响和联络,那称之为开环控造系统.长处是构造简单能满足一般的消费需要.缺点是不克不及满足高要求的消费机械的需要.

负反应控造系统是按误差控造原理成立的控造系统,其特点是输入量与输出量之间既有正向的控造感化,又有反向的反应控造感化,构成一个闭环控造系统或反应控造系统.缺点是构造复杂,长处能够实现高要求的消费机械的需要.

什么叫调速范畴、静差度？它们之间有什么关系？如何才气扩大调速范畴。

电动机所能到达的调速范畴,使电动机在额定负载下所答应的更高转速安在包管消费机械对转速变革率的要求前提下所能到达的更低转速之比(D).转速变革率即调速系统的静差度电动机有抱负空载到额定负载时转速降与抱负空载转速的比值(S) 两者之间的关系时

D=nmaxS2/ΔnN(1-S2),在包管必然静差度的前提下,扩大系统调速范畴的办法是进步电动机的机械特征的硬度以减小ΔnN

　消费机械对调速系统提出的静态、动态手艺的目标有哪些？为什么要提出那些手艺目标？

消费机械对调速系统提出的静态手艺的目标有静差度,调速范畴,调速的光滑性.动态手艺目标有更大超调量,过渡过程时间,振荡次数.

因为机电传动控造系统调速计划的选择,次要是按照消费机械对调速系统提出的调速目标来决定的.

　为什么电动机的调速性量应与消费机械的负载特征想适应？两者若何共同才气算适应。

电动机在调速过程中,在差别的转速下运行时,现实输出转矩和输出功率能否到达且不超越其润许持久输出的更大转矩和更大功率,其实不决定于电动机自己,而是决定于消费机械在调速过程中负载转矩及负载功率的大小和变革规律,所以,为了使电动机的负载才能得到最充实的操纵,在选择调速计划时,必需留意电动机的调速性量与消费机械的负载特征要合适.

负载为恒转矩型的消费机械应近可能选择恒转矩性量的调速办法,且电动机的额定转矩应等于或略大于负载转矩,负载为转矩恒功率型的消费机械应尽可能选用恒功率性量的调速办法,且电动机的额定功率应等于或略大于消费机械的负载转矩.

　有不断流调速系统，其高速时抱负的空载转速n01=1480r/min,低速时的抱负空载转速n02=157/min,额定负载时的转矩降ΔnN=10 r/min,试画出该系统的静特征.求调速范畴和静差度。

调速范畴D = n01/n02

=1480/157

=9.23

静差度 S=ΔnN/ n01

=10/1480

=0.0068

1480

1470 r/min

TN

　为什么调速系统中加负载后转速会降低，闭环调速系统为什么能够削减转速降？

当负载增加时，Ia加大，因为IaR∑的感化，所以电动机转矩下降。闭环调速系统能够减小转速降是因为测速发电机的电压UBR下降，是反应电压Uf下降到Uf’，但那时给定电压Ug并没有改动，于是误差信号增加到ΔU‘=Ug- Uf’，使放大器输出电压上升到Uk’，它使晶闸管整流器的控造角α减小整流电压上升到Ud’，电动机转速又上升到近似等于n0。

　为什么电压负反应顶多只能抵偿可控整流电源的等效内阻所引起的调速降？

因为电动机端电压即便因为电压负反应的感化而维持稳定，但负载增加时，电动机电枢内阻Ra所引起的内压降仍然要增大，电动机速度仍是要降低。

　电流正负反应在调速系统中起什么感化？若是反应强度调得不恰当会产生什么后果？

电流正负反应，是把反映电动机电枢电流大小的量IaRa取出，与电压负反应一路加到放大器输入端，因为市政反应，当反应电流增加时，放大器输入信号也增加，使晶闸管整流输出电压Ud增加，以次来抵偿电动机电枢电阻所产生的压降，因为那种反应体例的转下降比仅有电压负反载时小了许多，因而扩大了调速范畴。

若是反应强度调得不恰当会产生不克不及准确的反应速度，静特征不睬想。。

为什么由电压负反应和电流正反应一路能够构成转速反应调速系统？

因为因为电压反应调速系统对电动机电枢电阻压降引起的转速下降不克不及与以抵偿，因而转速下降较大，静特征不敷抱负，使润许的调速范畴减小。为了抵偿电枢电阻压降IaRa，就需要在电压反应的根底上再增加一个电流正负反应环节。

电流截行负反应的感化是什么？转折点电流若何选？堵转电流若何选？比力电压若何选？

电流负反应会使ΔU跟着负载电流的增加而减小，会使电动机的速度敏捷降低，可是那种反应却能够报酬地形成阻转，避免电枢电流过大而烧坏电动机。堵转电流IAo=（2—2.5）IAn 一般转折电流I0为额定电流IAn的1.35倍.且比力电压越大,则电流截行负载的转折点电流越大,比力电压小,则转折点电流小.一般根据转折电流I0=KIAn拔取比力电压.

某一有静差调速系统的速度调理范畴为75r/min~1500r/min,要求静差度S=2%，该系统允许的静态速降是几？若是开环系统的静态速降是100r/min，则闭环系统的开环放大倍数应有多大？

S=ΔnN/n0

02=ΔnN/1500

ΔnN=30

闭环系统的开环放大倍数为K=γKPKS/Ce

某不断流调速系统调速范畴D=10，更高额定转速nmax=1000r/min，开环系统的静态速降是100r/min。试问该系统的静差度是几？若把该系统构成闭环系统，连结n02稳定的情况下，是新系统的静差度为5%，试问闭环系统的开环放大倍数为几？

D=nmax/nmin

10=1000/ nmin

nmin=100 r/min

D =nmaxS2/ΔnN(1-S2)

10=1000S2/100(1- S2)

S2=0.5 该系统的静差度是0.5

X2010A型龙门铣床进给拖动系统的移相触发器有哪几个部门构成？试申明各个部门的感化和工做原理。

X2010A型龙门铣床进给拖动系统的移相触发器是矩齿波构成器,移相控造,脉冲构成三个环节构成. 矩齿波构成器的感化是为了扩大移相范畴,U2滞后U160度,增加灵敏和增加线性度, U1超前晶闸管阳极电压uc30度.移相控造环节的次要感化是操纵u1c与控造电压Uco比拟较,去控造晶体管1VT的通断而实现得.脉冲输出环节次要由晶闸管4VT和脉冲变压器T构成.当u1c刚大于控造电压Uco1时,二极管7V和电阻9R充电,4VT导通,在2C充电为饱合和或脉冲变压器铁心未饱和前,T负边绕阻感应出平顶脉冲电压.在2C充电完毕, T负边绕阻感应平顶脉冲电压消逝

积分调理器在调速系统中为什么能消弭静态系统的静态误差？在系统不变运行时，积分调理器输入误差电压△U=0，其输出电压决定于什么？为什么？

因为在积分调理器系统中插入了PI调理器是一个典型的无差元件,它在系统呈现误差时动做以消弭误差.当误差为零时停行动做.可控整流电压Ud等于原晶态时的数值Ud1加上调理过程停止后的增量(ΔUd1+ ΔUd2),在调理过程完毕时,可控整流电压Ud不变在一个大于Ud1的新的数值Ud2上.增加的那一部门电压正好抵偿因为负载增加引起的那部门主回路压降.

在无静差调速系统中，为什么要引入PI调理器？

因为无差系统必需插入无差元件,它在系统呈现误差时动做以消弭误差.当误差为零时停行工做. PI调理器是一个典型的无差元件.所以要引入.

无静差调速系统的不变精度能否受给定电源和测速发电机精度的影响？为什么？

无静差调速系统的不变精度受给定电源和测速发电机精度的影响,因为给定电源的信号要与速度反应信号比力,速度调理信号要颠末测速发电机转化为电压信号.

由PI调理器构成的单闭环无静差调速系统的调速性能以相当抱负，为什么有的场所还要接纳转速、电流双闭环调速系统呢？

因为接纳PI调理器构成速度调理器ASR的但闭环节调速范畴,既能得到无静差调理,又能获得较快的动态响应,速度调理系统根本满足要求.但在消费机械经常处于正反转工做形态,为了进步消费率,要求尽量缩短启动,造动和反转过渡过程的时间,当然可用加大过渡中的电流即加大动态转矩来时间,但电流不克不及超越晶闸管和电动机的答应值,为领会决那个矛盾能够接纳电流截行负反应,如许就要求由一个电流调理器.

双闭环调速系统稳态运行时，两个调理器的输入误差（给定与反应之差）是几？它们的输出电压是几？为什么？

来自速度给定电位器的信号Ugn与速度反应信号Ufn比力后,误差ΔUn=Ugn-Ufn,送到速度调理器ASR的输入端,速度调理器的输入Ugi与速度反应信号Ufi比力后,误差为ΔUi=Ugi-Ufi,送到电流调理器ACR的输入端,电流调理器的输入Uk送到触发器,以控造可控整流器,整流器为电动机供给曲流电压Ud.

在双闭环调速系统直达速调理器的感化是什么？它的输出限副值按什么来整定？电流调理器的感化是什么？它的限副值按什么来整定？

转速调理器的感化是产生电压负反应(速度反应信号Ufn),与给定电位器的信号Ugn.比拟较. 它的输出限副值按电压整定,电流调理器的感化是把速度调理器的输出做为电流调理器ACR的给定信号,与电流反应信号Ufi比力.它的限副值按电流整定.

欲改动双闭环调速系统的转速，可调理什么参数？改动转速反应系数γ行不可？为改动更大允许电流（堵转电流），则应调理什么参数？

欲改动双闭环调速系统的转速，可调理电压参数和电流参数,改动转速反应系数γ行,未改动更大答应电流,则应调理Ufi .

曲流电动机的调速系统能够采纳哪些法子构成可逆系统。

曲流电动机的调速系统能够采纳1;操纵接触器停止切换的可逆线路,2操纵晶闸管切换的可逆线路3接纳两套晶闸管变流器的可逆线路.

试阐述三相半波反并联可逆线路逻辑控造无环流工做的根本工做原理。

电动机要正转时,应控造供养机组的α1角由90度逐步减小,与此同时封锁供养机组的触发脉冲.共阴极组输出曲流电压Udα1由零逐步增加,电动机启动并正转加速.若欲使电动机造动应操纵逻辑电路封锁共阴极组触发脉冲使之停行给电动机供电,电动机因为惯性转速霎时降不下来,其反电动势的极性为上正下负,开放共阳极阻使之投入工做,控造共阳极组的α2角由180度逐步减小,共阳极组输出曲流电压均匀值Udβ2的极性为上正下负,且使Udβ2<=E,以产生足够的造动电流,使电动机转速很快造动到零,当电动机转速造动为零时,若使共阳极组电路的α2角在0-90度范畴变革,则输出电压Udβ2逐步增加,即行为上负下正,电动机启动并反转加速,电动机工做在反转电动形态.

试简述曲流脉宽调速系统的根本工做原理和次要特点。

根本工做原理：三订交流电源经整流滤波酿成电压恒定的曲流电压，VT1~VT4为四只大功率晶体三极管，工做在开关形态，此中，处于对角线上的一对三极管的基极，因承受统一控造信号而同时导通或截行。若VT1和VT4导通，则电动机电枢上加正向电压；若VT2和VT3导通，则电动机电枢上加反向电压。

次要特点：（1）主电路所需的功率元件少。（2）控造电路简单。（3）晶体管脉宽调造（PWM）放大器的开关频次一般为1KHZ~3KHZ，有的以至可达5KHZ。它的动态响应速度和稳速精度等性能目标比力好。晶体管脉宽调造放大器的开关频次高，电动机电枢电流容易持续，且脉动重量小。因而，电枢电流脉动重量对电动机转速的影响以及由它引起的电动机的附加损耗都小。（4）晶体管脉宽调造放大器的电压放大系数不随输出电压的改动而变革，而晶闸管整流器的电压放大系数在输出电压低时变小。

双极性双极式脉宽调理放大器是如何工做的？

双极性双极式脉宽调造放大器中四只晶体管分为两组，VT1和VT4为一组，VT2和VT3为另一组。统一组中的两只三极管同时导通，同时关断，且两组三极管之间能够是瓜代地导通和关断。

11．25 电动机停行不动，但电枢电压U的瞬时值不等于零，而是正、负脉冲电压的宽度相等，即电枢电路中流过一个交变的电流ia。那个电流一方面增大了电动机的空载损耗，但另一方面它使电动机发作高频次微动，能够减小静摩擦，起着动力光滑的感化。

在曲流脉宽调速系统中，当电动机停行不动时，电枢两头能否还有电压，电枢电路中能否还有电流？为什么？

电动机停行不动，但电枢电压U的瞬时值不等于零，而是正、负脉冲电压的宽度相等，即电枢电路中流过一个交变的电流ia。那个电流一方面增大了电动机的空载损耗，但另一方面它使电动机发作高频次微动，能够减小静摩擦，起着动力光滑的感化。

试阐述脉宽调速系统中控造电路各部门的感化和工做原理。

控造电路由（1）速度调理器ASR和电流调理器ACR （2）三角波发作器 由运算放大器N1和N2构成，N1在开环形态下工做，它的输出电压不是正饱和值就是负饱和值，电阻R3和稳压管VZ构成一个限幅电路，限造N1输出电压的幅值。N2为一个积分器，当输入电压U1为正时，其输出电压U2向负标的目的变革；当输入电压U1为负时，其输出电压U2向正标的目的变革。当输入电压U1正负瓜代变革时，它的输出电压U2就酿成了一个三角波。（3）电压-脉冲变更器 当运算放大器N工做在开环形态。当它的输入电压极性改动时，其输出电压老是在正饱和值和负饱和值之间变革，如许，它就能够实现把持续的控造电压UK转换成脉冲电压，再经限幅器（由电阻R4和二极管V构成）削去脉冲电压的负半波，在BU的输出端构成一串正脉冲电压U4。（4）脉冲分配器及功率放大

脉冲分配器其感化是把BU产生的矩形脉冲电压U4（经光电隔离器和功率放大器）分配到主电路被控三极管的基极。当U4为高电日常平凡，门1输出低电平，一方面它使门5的输出UC1，4为高电平，V1截行，光电管B1也截行，则UR1=0，经功率放大电路，其输出Ub1,4为低电平，使三极管VT1、VT4 截行；另一方面门2输出高电平，其后使门6的输出UC2，3为低电平，V2导通发光，使光电管B2导通，则UR2为高电平，经功率放大后，其输出Ub2，3为高电平，使三极管VT2、VT3能够导通。反之，当U4为高电日常平凡，UC2，3为高电平，B2截行，Ub2，3为低电平，使VT2、VT3截行；而UC1，4 为低电平，B1导通，Ub1，4为高电平，使VT1、VT4能够导通。跟着电压U4的周期性变革，电压Ub1，4与Ub2，3正、负瓜代变革，从而控造三极管VT1、VT4与VT2、VT3的瓜代导通与截行。 功率放大电路的感化是把控造信号放大，使能驱动大功率晶体三极管。（5）其他控造电路 过流失速庇护环节。当电枢电流过大和电动机失速时，该环节输出低电压，封锁门5和门6，其输出UC1，4和UC2，3均为高电平，使Ub1，4和Ub2，3均为低电平，从而关断三极管VT1~VT4，以致电动机停转。

*11.27 微型计算机控造的曲传播动系统有哪些次要特点？

微型机算计机控造的曲传播动系统 那种系统的控造规律次要由软件实现，只需装备少量的接口电路就能构成一个完好的控造系统；其硬件构造简单，能够通过容易更改的软件来实现差别的控造规律或差别的性能要求。此外单片微机除了能实现系统的控造外，还具有系统的庇护、诊断和自检等功用。

第十二章

12.1 试述电磁转差离合器的工做原理，其工做原理与鼠笼式异步电动机的工做原理有何异同？为什么？

答:电磁转差离合器的工做原理是基于电磁感应原理通过改动励磁电流停止工做.它由主动和从动两个根本部门构成。

鼠笼式异步电动机的工做原理是基于定子扭转磁场和转子电流彼此感化,两者都是基于电磁感应原理.

12.2 试申明JZT1型转差离合器调速系统的调速过程。

答:JZT型接纳速度负反应使电动机在负载增加招致转速降低以后控造系统主动使励磁电流增加,从而使转速上升到达不变转速的目标。

12.3 三相调压电路如题12.3图所示，试画出α=1200试负载电流波形。

12.4 为什么说调压调速办法不太合适于持久工做在低速的工做机械？

答:改动定子电压电动机的转速变革范畴不大。若是要使电动机能在低速度运行，一方面拖动安装运行不不变，别的跟着电动机转速的降低会引起转子电流响应增大。，可能引起过热而损坏电动机，所以不合适。

12.5 为什么调压调速必需接纳闭环控造才气获得较好的调速特征，其底子原因安在？

　　答：因为即便增加电动机转子绕阻的电阻，调整范畴仍不大，且低速时运行性欠好，不克不及满足消费机械的要求。因而为包管低速时的机械性硬度，又能包管必然的负载才能，所以接纳转速负反应构成闭环系统。

　　　　图中的晶闸管交换调压系统，可按照控造信号ｕ的大小将电源电压ｕ１改动为差别的可变电压ｕ‘ｘ控造信号的大小。由给定信号ｕｇ和来自测速发电机的测速反应信号ｕｆｎ的茶来调理。当负载稍有增加引起转速下降时，则反比与转速的ｕｆｎ也将减小。因为ｕ＝ｕｇ－ｕｆｎ，故ｕ随ｕｆｎ的减小儿子动增大。从而使输出电压ｕ‘ｘ增大，电动机将产生较大转矩以与负载转矩平衡。此时的机械特征根本上是一簇平行的特征。那种闭环调速系统中，只要能光滑地改动电子电压，就能光滑调理异步中的转速，同时低速的特征较硬，调速的范畴较宽。

ｕ１ ｕ‘ｘ

　　　　　　　　　　　ｕ　　　　　　ｎ

　ｕｇ　　　　　　　　　　　ｕｆｎ

给定

12.6 串级调速的根本原理是什么?串级调速引入转子回路的电势，其频次有何特点？

　　答：串级调速就是在异步电动机转子电路内引入附加电势Ｅａｄ，以调理异步电动机的转速。引入电势的标的目的可与转子电动势Ｅ２标的目的不异或相反，其频次则与转子频次不异。

　　　　原理：若是电动机的转速仍在本来的数值上，即Ｓ值未变更，则串入附加电势后，电流Ｉ２一定减小，从而使电动机产生的转矩Ｔ也随之减小。Ｔ小于负载转矩Ｔ２时，电动机的转速不能不减小下来，跟着电动机转速减小，转子电流Ｉ２也将增加。当Ｉ２

　　增加到时电动机产生的转矩Ｔ又从头等于Ｔ２后，电动机又稳速运行，但此时的转速以较本来的为低，如许就到达了调速的目标。

12.7 船级调速系统电动机的机械与一般接线时电动机的固有机械特征比力，有什么差别之处？

　　答：若引入的附加电势愈大，则ｎ０愈小，即电动机的转速愈低。

12.8 试述电压型变频调速系统逆变器的换流原理。

　　答：Ｖｓ１和Ｖｓ２为主晶闸管。Ｖｓ１‘和Ｖｓ２‘为辅助换流闸管，做为ＬＣ振荡电路的充铺开关，换流时主晶闸管的关断是靠触发辅助换流晶闸管来实现的，即通过辅助晶闸管导通给主晶闸管施以反向电压，而辅助晶闸管自己的关断则是由ＬＣ串联谐振申路中的电流反历来实现的。

12.9 为什么说变斌调压电源对异步电动机供电是比力抱负的交换调速计划？

　　答：接纳恒磁通φ协调控造的变频器原则，使电动机的断电压和频的比值ｕ／ｆ应连结必然。异步电动机在低速低频运行时，定子电阻压降的影响，使电动机更大转矩Ｔｍａｘ有所降低，因而设置函数发作器单位以抵偿其电阻压降的影响。使其在低频时仍连结有足够的电压值构成恒转矩变频调速系统。

12.10脉宽调造变频此中，逆变器各开关元件的控造信号若何获取？试画出波形图。

单极性正旋波脉宽调造法接纳正旋波与三角波订交来获取一系列按正旋规律变革的矩形脉冲,三角波上下宽度线性变革的波形,所以,任何一个光滑的曲线与三角波订交时,城市得到一组等幅的脉冲宽度反比于该函数值得矩形脉冲,用正旋波与三角波订交,得到一组矩形脉冲做为逆变器各开关元件的控造信号.

12.11交-曲-交变频与交-交变频有何异同？

　　答：交—曲—交变频起首将电网中的交换电整成曲流电，再通过逆变器将曲流电逆变成频次可调的交换电。前者次要接纳晶闸管整流器来完成。逆变器的感化与整流器的感化相反，一般包罗逆变电路及换流电路两部门。

　　　　交—交变频是间接将固定频次的交换电能酿成所需频次的电能，而不颠末中间曲流环节，也称间接变频。

12.12简述矢量变更控造的根本原理。

　　答：矢量变更控造的根本思绪，是以产生同样的扭转磁场为原则，成立三订交流绕阻电流，两组交换绕阻电流和在扭转坐标上的正交扰阻曲流之间的等效关系。给固定的对称绕阻通以平衡电流产生扭转磁场φ。若是取磁通φ的位置和Ｍ绕阻的平面正交，就和等效的曲流电动机绕阻没有不同了。此中Ｍ绕阻相当于励磁绕阻，Ｔ绕阻相当于电枢绕阻。由此可见，将异步电动机模仿成曲流电动机类似停止控造，就是将Ａ，Ｂ，Ｃ静行坐标系暗示的一部电动机矢量变更到按转子磁通标的目的为磁场定向并以同步速度扭转的Ｍ—Ｔ曲角坐标系上，即停止适量的坐标变更。能够证明，在Ｍ—Ｔ曲角坐标系上，异步电动机的数学模子和曲流电动机的数学模子和曲流电动机的数学模子是极为类似的。因而，人们能够像控造曲流电动机一样取控造异步电动机，以获得优胜的调速性能。

12.13什么叫无换向器电动机?它有什么特点？

　　答：无换向器电动机，是由一台同步电动机和一套简单的逆变器构成，构造简单，没有换向器。

　　特点：其工做原理，特征及调速体例与曲流电动机类似。按照容量差别，有晶体管电动机和晶闸管电动机。有两种差别的调速体例为曲流无换向器电动机调速体例和交换无换向器电动机调速体例。

12.14无换向器电动机调速系统和曲流电动机调速系统有哪些异同点？

无换向器电动机调速系统和曲流电动机调速系统根本不异,也是电流环和速度环构成的双闭环调速系统,无换向器电动机自己的控造系统,次要包罗一个位置检测器PS和一个γ脉冲分配器.无换向器电动机调速平均,调速范畴宽,不会产生火花,适应恶劣情况和易燃易爆场所,与同步电动机比拟,启动便利,运行不变.

第十三章

13.1 通过火析步进电动机的工做原理和通电体例，可得出哪几点结论？

步进电动机的位移和输入脉冲数严酷成反比,那就不会引起误差的积累.其转速与脉冲频次和步矩角有关,控造输入脉冲数量,频次即电动机各组的接通次序,能够得到各类需要的运行特征.

13.2 步进电动机的运行特征与输入脉冲频次有什么关系？

当点流为矩形波频次增加时,因为电动机绕组中感应又阻遏电流变革的感化,因而电流波形发作畸变.当脉冲频次很高时,电流还将来得及赶上不变值就起头下降,与时电流幅值降低,因而产生的转矩减小,以致带负载的才能下降,频次过高会使不只电动机启动不了,或运行时停下来.

13.3 列出三相六拍形分配器的反向环形分配表。

存储单位地址单位内容对应通电电相K+0K+1K+2K+3K+4K+501H(0001)05H(0101)04H(0100)06H(0110)02H(0010)03H(0011)ACACBCBAB

13.4 试修改环形分配器子法式，以实现步进电动机的反向运转。

HXFB: LD A,B

CP A, 03H

JR Z, DYY

INC A

JR ROUT

DYY: LD A, 00H

ROUT: LD L, A

LD L, 00H

ADD HL ,K

LD A, (HL)

OUT (PIODRA), A

RET

13.5 步进电动机对驱动电路有何要求？常用驱动电路有什么类型？各有什么特点？

步进电动机的驱动电路现实上是一个脉冲放大电路,使脉冲具有必然的功率驱动才能,因为功率放大输出间接驱动电动机绕阻,因而,功率放大的性能对步进电动机的运行性能有很大的影响.因而对驱动电路的要求是若何进步不尽电动机的快速性和平稳性.

类型由1但电压限流型驱动,电阻R上有功率消耗为了进步快速性需要加大R的组织,因为阻值加大电源的电压也势必进步,功率消耗也进一步加大正因为如许,此电路利用遭到限造.

2凹凸压切换型驱动电压 长处: 功耗小,启动力矩大,突跳频次和工做频次高.缺点:大功率管的数量要多一倍,增加了驱动电源.

13.6 利用步进电动机需留意哪些次要问题？

驱动电源的好坏对不只电动机控造系统的运行影响极大,利用时要出格留意,需要按照运行要求,尽量接纳先辈的驱动电源,以满足不只电动机的运行性能.若所带负载转矩较大,则应在低频下启动,然后在上升到工做频次,泊车时也应从工做频次下降到适应频次在泊车.在工做过程中,应尽量制止因为负载突变而引起误差.若在工做过程中发作失步现象,起首应查抄负载能否过大.电源能否一般,在查抄驱动电源输出波形能否一般.在处置问题时不该随意改换元件.

13.7 步进电动机的步距角之含义是什么？一台步进电动机能够有两个步距角，例如，3o/1.5o，那是什么意思？什么是单三拍、单双六拍和双六拍？

每当输入一个电脉冲时,电动机转过的一个固定的角度,那个角度称之为步矩角.

一台步进电动机有两个步矩角,申明它有两种通电体例, 3o满意思是单拍时的步矩角. 1.5o满意思是单双拍或双拍似的步矩角.

单三拍:每次只要一相绕阻通电,而每个轮回只要三次通电

单双六拍:第一次通电有一相绕阻通电,然后下一次又两相通电,如许瓜代轮回运行,而每次轮回只要六次通电.

双三拍:每次又两相绕阻通电,每个轮回由六次通电.

13.8 一台五相反响式步进电动机，接纳五相十拍运行体例时，步距角为1.5o，若脉冲电源的频次为3000Hz，试问转速是几？

n=βf*60/2π

=1.5*3000*60/2*3.14

=42993.6r/min

转速是42993.6r/min

13.9 一台五相反响式步进电动机，其步距角为1.5o/0.75o，试问该电机的转子齿数是几？

1.5=360/ZKM

1.5=360/Z*5*1

Z=48

电机的转子齿数是48

13.10 步距角小、更大静转距大的步进电动机，为什么启动频次和运行频次高？

n=βf*60/2π

f=nπ/β *30 β越小运行f就越高

13.11 负载转矩和动弹惯量对步进电动机的启动频次和运行频次有什么影响？

T

0 f/Hz

负载转矩和动弹惯量越大,步进电动机的启动转矩和运行频次越高