机电传动控制课程设计

《机电传动控制》课程设计说明书

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目录

一、任务书 (2)

二、正文 (3)

1.课程设计主要目的 (4)

2.机电传动控制概述 (4)

3.总体设计 (5)

3.1.控制要求的分析 (5)

3.2.继电器接触器和PLC控制的解决方法 (5)

4.继电器接触器控制系统设计 (6)

4.1原理图 (6)

4.1.1主电路 (6)

4.1.2硬件接线图 (7)

4.1.3照明显示 (7)

4.2程序流程图 (8)

4.3元件选型 (9)

(1)电动机的选型 (9)

(2)中间继电器的选型 (9)

(3)热继电器的选型 (9)

(4)时间继电器的选型 (9)

(5)压力继电器的选型 (10)

(6)照明与显示灯的选型 (10)

(7)变压器的选型 (10)

(8)导线的选型 (10)

5.PLC控制系统设计 (10)

三、小结 (12)

一.任务书

(一)、课程设计目的

本课程是机械设计制造与自动化专业的专业必修课。课程设计的目的和任务在于使学生掌握机械设备电器控制的基本知识、基本原理和基本方法,以培养学

生对电气控制系统的分析和设计的基本能力。加深学生对课程内容的理解,验证理论和巩固、扩大所学的基本理论知识。

(二)、课程设计内容(含技术指标)

1 专用机床概况介绍本机床用于千斤顶液压缸两个端面的加工,采用装在动力滑台上的左、右两个动力头同时进行切削。动力头的快进、工进及快退由液压缸驱动。液压系统采用两位四通电磁阀控制,并用调整死挡铁的方法实现位置控制,油泵电动机型号为Y80-4(O.55kW 1.6A)。

机床的工作程序是:

(1) 工件定位人工将零件装入夹具后,定位液压缸动作,工件定位。

(2) 工件夹紧零件定位后,延时15s,夹紧液压缸动作使零件固定在夹具内,同时定位液压缸退出以保证滑台入位。

(3) 滑台入位滑台带动动力头一起快速进入加工位置。

(4) 加工零件左右动力头进行两端面切削加工,动力头到达加工终点位置即停止工进,延时30s后停转,快速退回原位。

(5) 滑台复位左右动力头退回原位后,滑台复位。

(6) 夹具松开当滑台复位后夹具松开,取出零件。

以上各种动作由电磁阀控制,电磁阀动作要求见表1。

表1 电磁阀动作要求

YV1 YV2 YV3 YV4 YV5 定位+

夹紧+ +

入位+ +

工进+ + + +

退位+ +

复位+

放松

注:“+”号表示电磁阀得电。

二.正文

1.课程设计的目的

机电传动控制是机械设计制造与自动化专业的专业必修课,本课程是一门实践性很强的课程,课程设计是本课程必不可少的环节。课程设计的目的和任务在于使学生掌握机械设备电器控制的基本知识、基本原理和基本方法,以培养学生对电气控制系统的分析和设计的基本能力。加深学生对课程内容的理解,验证理论和巩固、扩大所学的基本理论知识。

2.机电传动控制概述

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变为机械能,实现生产机械的启动、停止以及速度调节,满足各种生产工艺过程的要求,保证生产过程正常进行。

在现代工业中,为了实现生产过程自动化的要求,机电传动不仅包括拖动生产机械的电动机,而且包括控制电动机的一整套控制系统。也就是说,现代机电传动是和由各种控制元件组成的自动控制系统紧密地联系在一起的,所以,称之为机电传动控制。

从现代化生产的要求出发,机电传动控制系统所要完成的任务,从广义上讲,就是要使生产机械设备、生产线、车间甚至整个工厂都实现自动化;从狭义上讲,则专指控制电动机驱动生产机械,实现产品数量的增加、产品质量的提高、生产成本的降低、工人劳动条件的改善以及能源的合理用。随着生产工艺的发展,对机电传动控制系统提出的要求愈来愈高。

在近代机械工业的发展过程中,机电传动的发展,经历了一个复杂的过程:(1)电机的拖动的发展过程如下:多电机拖动(不同电机成组拖动、单电机拖动、由单独电机拖动)。(2)控制系统的发展过程如下:继电器控制、接触器控制、电机放大机控制、计算机数字控制(PLC)、电力功率晶体管控制、磁放大器控制。由整个发展过程,不难看出,随着机械加工要求不断提高,机电传动控制系统的复杂度也在不断增加。本课程的重点在与控制部分,如何利用电气元件或计算机控制电气来拖动机械实现所要求的功能。在设计控制系统时,就要求设计

人员对执行元件(电动机)、控制元件的熟练掌握与运用,同时也要求对控要求进行了解。

3、总体设计

3.1控制要求的分析

任务书中控制要求有:

1)专用机床能半自动循环工作,又能对各个动作单独进行调整。

2)只有在油泵工作,油压达到一定压力(由压力继电器控制)后才能进行其他控制。

3)各程序应有显示并有照明要求。

4)必要的电气联锁与保护。

3.2继电器接触器和PLC控制的解决方法

继电器接触器控制系统:

1、控制方式:继电器的控制是采用硬件接线实现的,是利用继电器机械触点的串联或并联极延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑,只能完成既定的逻辑控制。

2、控制速度:继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制,工作频率低,毫秒级,机械触点有抖动现象。

3、延时控制:靠时间继电器的滞后动作实现延时控制,而时间继电器定时精度不高,受环境影响大,调整时间困难。

PLC控制系统:

1、控制方式:PLC采用存储逻辑,其控制逻辑是以程序方式存储在内存中,要改变控制逻辑,只需改变程序即可,称软接线。

2、控制速度:PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制,速度快,微秒级,严格同步,无抖动。

3、延时控制:PLC用半导体集成电路作定时器,时钟脉冲由晶体振荡器产生,精度高,调整时间方便,不受环境影响

综上所述:采用继电器接触器控制价格低,检修调整方便,简单。设备质量相对大,安装空间大,适用于控制系统简单,时间控制要求不高的场合。采用PLC控制价格贵,接线简单,可靠,结构紧凑体积小,适用于控制结构复杂,安装空间小,控制速度高,时间控制要求精确的场合。对于双面铣的控制系统由于

有不同的经济条件和加工条件,所以将两种解决方案都设计解决如下。

4.继电器接触器控制系统设计

在局部设计中,主要完成三部分内容:原理图、设计元器件选型、接线图的设计。

这三部分内容是整个设计的核心部分,通过这部分,得出了整个设计的结果:三张A3图纸,一张元器件明细表。(见附录)

4.1原理图

4.1.1主电路

其中M1带动动力头,M2带动冷却泵,M3带动液压泵。KM1,KM2为M1,M2,M3的接触器

L1L2L3

QS

FU1FU3

FU2KM1

KM1KM2

KM3

FR3

FR2FR1 M1

3~ 3~ M2 ( (

( (

(

(

(

( ( ( ( (

M3 3~

.

.

.

.

图1.主回路电路设计图

4.1.2硬件接线图

在接线图中,采用设计所要求的压力继电器KP以及HI1.HI2.HI3.HI4.HI5指示显示,并接向220V电压。

4.1.3 照明显示

在辅助回路中,主要包含有照明灯的控制与显示灯的控制。照明灯所需电源为36V交流电,而显示灯所需电源为6V交流电。故将它们分别有变压器TC的不同变压接口引出即可。

照明灯用一个刀闸开关控制,在需要照明时就开启,不需要照明时就关闭,是手动控制!

显示灯在相应的地方有标志,每一个灯代表着不同的运行过程。可以看下面的标志与灯的亮灭来判断程序。用HI1~HI5标识。

4.2程序流程图

当夹具松开之后,若再来一个零件则重新定位,开始循环。若需要手动调节,

则在每步动作时按下相应的转换开关,执行相应的工序

4.3元件选型

(1)电动机的选型

熔体电流计算公式为I

NF =(1.5~2.5)I

MN

式中:

I

NF

是熔体额定电流

I

MN

是电动机的额定电流取系数为2.0计算

1)I

NF1=47.8A ;I

NF2

=I

NF3

=30.8A ;I

NF4

=3.2A

开始

工件定位

延时15s

工件加紧

是否加紧

液压缸退出

滑台入位

动力头

到达加工置

加工工件

加工完成否

延时30s

滑台复位

夹具松开

N

Y

N

Y

N

Y

所以QF1、QF2、QF3的额定电压都选380V,QF1熔体额定电流为50A,QF2、QF3熔体额定电流为40A。熔断器额定电流为60A,选用型号为RC1A-60。QF4额定电压为380V,熔断器额定电流为10A,熔体额定电流为4A,选用型号为RC1A-10。2) FU1起控制回路的短路保护作用,熔体额定电压、额定电流只要大于等于控制回路的实际负载电压电流即可。控制回路负载电流为各线圈吸合时的工作电流,由于各个继电器及接触器的线圈额定电压为127V,吸收功率为156W,单个线圈电流为:

I

N`

=P/U=156/127=1.22A

合计有20个线圈:I

N =2*20

IN`

=49A

所以FU1选择RC1A-60型熔断器,熔体电流为50A。

3) FU2作为照明电路的短路保护。因选电压为36V功率为40W的照明灯,其消耗电流为2.78A,故选用RL1-15型熔断器,熔体电流为4A。

(2)中间继电器的选择

对它们选择的主要技术参数为线圈额定电压、常开常闭触点数量,以及中间继电器的额定电压。因控制回路电压为交流127V,所以中间继电器选用JZ7-44型。

(3)热继电器的选型

热继电器的作用是电动机的过载保护的自动电器,热继电器主要根据电动机的额定电流来确定其型号、热元件的电流等级和整定电流。其计算公式如下:

I

JN =(0.95~1.05)I

N

所以FR1、FR2、FR3选择的型号分别为:JR16-20/3、JR16-20/3 、JR10-10/3。(4)时间继电器的选型

选用JS23-1型通用延时继电器,这种继电器是在线圈得电后延迟一定时间(0.2~30S),触头才动作。

(5)压力继电器的选型

查电气手册可选压力继电器为YJ-1。

(6)照明与显示灯的选型

根据经验,一般照明灯使用的是36V交流电,故查手册得,照明灯选择型号为:PZ220—60。

在设计的系统中,由于在每一个指示灯的地方都有标注,所以统一选为灰色,即H1~H12,型号定为:AD1—22/212 电压6V,灰色。

(7)变压器的选型

根据控制要求,需AC127V、AC36V电源,查手册选用BK-100型变压器。

(8)导线的选型

1)主电路中电动机M1、M2电流为15.4A,所以导线选L121型4芯铜线(4mm2);电动机M3电流为1.6A,导线选BVR型4芯铜线(1mm2)。

2)控制电路导线选择BVR型4芯铜线(1mm2)

5.PLC控制系统设计

1 程序的实现

(1).将零件装入夹具中,按下液压泵的启动按钮X0启动电机,继电器M0得电,MO闭合,然后液压泵工作,指示灯Y10亮。

(2).当压力达到一定值之后,X6闭合,从而使电磁阀Y0得电闭合,定位指示灯Y11亮,工件开始定位.

(3).零件定位之后,开始延时,延时15s之后电磁阀Y1开始得电,电磁继电器Y6也得电,加紧液压缸动作使零件固定在夹具里,使得同时定位液压缸退出以保证滑台入位.

(4). 当夹紧时,电流大于设定值后,电磁继电器Y6开关闭合,电磁阀Y2得电。同时滑台入位指示灯Y12亮,电磁阀Y0断电,工件定位指示灯Y11灭。(5).入位之后,X7闭合,电磁阀Y3得电,同时Y4也得电,指示灯Y13亮,指示灯Y12灭,同时左右动力头开始进行两端面切削加工.当动力头到达加工终点位置即停止工进时,此时检测动力头工进限位开关X4,X5得电闭合使M1复位断电,使得电磁阀Y4断电,不再继续工进,延时30s后动力头停转,快速回到原点。

(6).退位转换开关X2,X3闭合,同时退位指示灯Y14亮,动力头开始退回原


最新机电传动控制课后习题答案《第五版》

习题与思考题 第二章机电传动系统的动力学基础 2.1 说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服负载转矩,以带动生产机械运动的。静态转矩就是由 生产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 从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和静态的工作状态。 TM-TL>0说明系统处于加速,TM-TL<0 说明系统处于减速,TM-TL=0说明系统处于稳态(即 静态)的工作状态。 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,并说明系统的运动状态是加 速,减速,还是匀速?(图中箭头方向表示转矩的实际作用方向) TM=TL TM< TL TM-TL<0说明系统处于减速。 TM-TL<0 说明系统处于减速 T M T L T M T L T M> T L M>L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 T M T L T T L T M= T L T M= T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速 2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统?转矩折算为什么依据折算前后功率不变

的原则?转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则? 因为许多生产机械要求低转速运行,而电动机一般具有较高的额定转速。这样,电动机与生产机械之间就得装设减速机构,如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆,皮带等减速装置。所以为了列出系统运动方程,必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒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不变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不变转速越小GD2越大,转速越大GD2越小。 2.7 如图2.3(a)所示,电动机轴上的转动惯量J M=2.5kgm2, 转速n M=900r/min; 中间传动 轴的转动惯量J L=16kgm2,转速n L=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转动惯量: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n M=950 r/min,齿轮减速箱的传动比J1= J2=4,卷筒直径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. 提升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 T L=9.55FV/ηC n M=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM GD2Z=δGD M2+ GD L2/j L2 =1.25*1.05+100*0.242/322 =1.318NM2 2.9 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载? 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 2.10反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别,各有什么特点? 反抗转矩的方向与运动方向相反,,方向发生改变时,负载转矩的方向也会随着改变,因而他总是阻碍运动的.位能转矩的作用方向恒定,与运动方向无关,它在某方向阻碍运动,而在相反方向便促使运动。 2.11 在题2.11图中,曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性,试判断哪些是系统的稳定平衡点?哪些不是? 交点是系统的稳定平衡点. 交点是系统的平衡点

机电传动控制课后习题答案

第二章机电传动系统的动力学基础 从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和静 态的工作状态。 T M-T L>0说明系统处于加速,T M-T L<0 说明系统处于减速, T M-T L=0说明系统处于稳态(即静态)的工作状态。 试列出以下几种情况下(见题图)系统的运动方程式,并说明系统的运动状态是加速,减 速,还是匀速?(图中箭头方向表示转矩的实际作用方向) T M T T M=T L T M< T L T M-T L>0说明系统处于加速。 T M-T L<0 说明系统处于减速 T M T L T M T L T M> T L T M> T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 T M T L T T L

T M= T L T M= T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速 为什么低速轴转矩大,高速轴转矩小? 因为P= Tω,P不变ω越小T越大,ω越大T 越小。 为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω,T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大,转速越大GD2越小。 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载? 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 在题图中,曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性,试判断哪些是系统的稳定平衡点?哪些不是? 交点是系统的稳定平衡点. 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

第三章 为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成? 直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗.. 一台直流发电机,其部分铭牌数据如下:P N =180kW, U N =230V,n N =1450r/min, η N =%,试求: ①该发电机的额定电流; ②电流保持为额定值而电压下降为100V时,原动机的输出功率(设此时η= η N ) P N =U N I N 180KW=230*I N I N =782.6A 该发电机的额定电流为782.6A P= I N 100/η N P= 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下:P N =, U N =220V, n N =1500r/min, η N =%, 试求该电机的额定电流和转矩。 P N =U N I N η N 7500W=220V*I N * I N =38.5A T N =n N = 为什么直流电动机直接启动时启动电流很大? 电动机在未启动前n=0,E=0,而R a 很小,所以将电动机直接接入电网并施加额 定电压时,启动电流将很大.I st =U N /R a 直流串励电动机能否空载运行?为什么? 串励电动机决不能空载运行,因为这时电动机转速极高,所产生的离心力足

机电传动控制课程设计解析

学号:0121018700306 课程设计 题目组合机床加工过程PLC自动控制设计 学院物流学院 专业物流工程 班级行政1001班 姓名徐宏华 指导教师徐沪萍 2013 年 6 月29 日

课程设计任务书 学生姓名:徐宏华专业班级:物流行政1001班 指导教师:徐泸萍工作单位:物流学院 题目: 组合机床加工过程PLC自动控制设计 初始条件: 1.编程环境:Step7v5.5软件 2.PLC型号:西门子公司S7系列,S7-300 3.机电传动的相关资料指导书 4.仿真环境:S7-PLCSIM 要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求) 液压滑台式组合机床在原位启动后,快速向前到设定的位置时转为慢速前进,到达攻丝进给位置时停止前进,转为攻螺纹主轴转动,丝锥能向前攻入,打到规定深度时,主轴快速制动。接着攻螺纹反转退出,回到原位时快速制动,同时滑台能快速退回原位,并在原位停止。 时间安排:十八周 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

本科生课程设计成绩评定表 指导教师签字: 年月日

目录 摘要------------------------------------------------------------------------------------------------- 0第一章基本知识介绍 ------------------------------------------------------------------------ 1 1.1 设计的任务要求--------------------------------------------------------------------- 1 1.2 组合机床概述------------------------------------------------------------------------ 2 1.2.1 组合机床部件分类 --------------------------------------------------------- 2 1.2.2 组合机床的特点 ------------------------------------------------------------ 2 1.3 PLC控制系统 ----------------------------------------------------------------------- 3 1.3.1 PLC简介 --------------------------------------------------------------------- 3 1.3.2 PLC控制系统设计的基本原则 ------------------------------------------ 4 1.3.3 PLC控制系统的一般步骤 ------------------------------------------------ 4第二章总体方案选择和控制方式选择----------------------------------------------------- 6 2.1 总体方案选择------------------------------------------------------------------------ 6 2.2 控制方式的选择--------------------------------------------------------------------- 6第三章电路图的设计 -------------------------------------------------------------------------- 6 3.1 主电路的设计------------------------------------------------------------------------ 6 3.2 PLC的I/O地址分配--------------------------------------------------------------- 8第四章控制程序的设计 --------------------------------------------------------------------- 10 4.1 顺序功能图的设计---------------------------------------------------------------- 10 4.2 梯形图的设计---------------------------------------------------------------------- 11 4.3 语句表的设计---------------------------------------------------------------------- 15 第五章调试及结果分析 ------------------------------------------------------------------- 21 5.1 硬件组态---------------------------------------------------------------------------- 21 5.2 仿真结果分析---------------------------------------------------------------------- 21 感想----------------------------------------------------------------------------------------------- 25 参考资料书-------------------------------------------------------------------------------------- 26

机电传动控制复习题库

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机电传动控制习题库 一、选择题(10分) 1.电源电压为380V,三相笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为380V 时,能否采用星形一三角形启动?( A ) A能 B不能 2.直流电动机调速系统,若想采用恒转矩调速,则可改变( C )A Ke B φ C U 3.从步进电动机的电源脉冲分配器中送出的脉冲电压的顺序,决定了此电动机转子的(D ) A 角位移的大小 B 角速度的大小 C角加速度的大小 D角位移的方向4.三相异步电动机正在运行时,转子突然被卡住,这时电动机的电流会 ( A ) A 增加 B 减小 C 等于零 5.直流电动机调速系统,若想采用恒功率调速,则可改变( C )A U B Ke C φ 6.对一台确定的步进进而言,其步距角决定于( C ) A 电源脉冲的频率 B 电源脉冲的幅值 C 电机的通电方式 D 电机的负载大小

7.三相鼠笼式异步电动机在相同电源电压下,空载启动比满载启动的启动转矩( C ) A 小 B 大 C相同 8.三相异步电动机带一定负载时,若电源电压降低了,此时电动机转矩 (C ) A 增加 B 减少 C 不变 9.电源电压为380V,三相笼型异步步电动机定子每相绕组的额定电压为220 V时,能否采用星形一三角形启动?( B )A能 B不能 10.步进进电动机转角与脉冲电源的关系是( B ) A 与电源脉冲频率成正比 B与电源脉冲数成正比 C 与电源脉冲宽度成正比 D与电源脉冲幅值成正比 11.三相鼠笼式异步电动机在运行中断了一根电源线,则电动机的转速 ( B ) A 增加 B 减少 C 停转 12.加快机电传动系统的过渡过程,可以增大( C ) A GD2 B n C T M

《机电传动控制》第五版课后习题答案

第3章直流电机的工作原理及特性 习题3.1 为什么直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成? 答案:直流电动机工作时,(1)电枢绕组中流过交变电流,它产生的磁通当然是交变的。这个(2)变化的磁通在铁芯中产生感应电流。铁芯中产生的感应电流,在(3)垂直于磁通方向的平面内环流,所以叫涡流。涡流损耗会使铁芯发热。为了减小这种涡流损耗,电枢铁芯采用彼此绝缘的硅钢片叠压而成,使涡流在狭长形的回路中,通过较小的截面,以(4)增大涡流通路上的电阻,从而起到(5)减小涡流的作用。如果没有绝缘层,会使整个电枢铁芯成为一体,涡流将增大,使铁芯发热。因此,如果没有绝缘,就起不到削减涡流的作用。 习题3.4 一台他励直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不变,问减弱励磁使转速上升到新的稳定值后,电枢反电势将如何变化?是大于、小于还是等于E1? 答案:∵当电动机再次达到稳定状态后,输出转矩仍等于负载转矩,即输出转矩T =T L =常 2 00a a e e a e m a e m e e R U n I K K R U n E K n T K I n n n K K K U T K =Φ=?ΦΦ=∴ =Φ?Φ∴??= Φ=Φ Q Q 又 当 T=0 a a U E I R =+

数。又根据公式(3.2), T =K t ФI a 。 ∵励磁磁通Ф减小,T 、K t 不变。 ∴电枢电流I a 增大。 再根据公式(3.11),U =E +I a ·R a 。 ∴E=U -I a ·R a 。 又∵U 、R a 不变,I a 增大。 ∴E 减小 即减弱励磁到达稳定后,电动机反电势将小于E 1。 习题3.8 一台他励直流电动机的铭牌数据为:P N =5.5KW ,U N =110V ,I N =62A ,n N =1000r/min ,试绘出它的固有机械特性曲线。 (1)第一步,求出n 0 (2)第二步,求出(T N ,n N ) 答案:根据公式(3.15),(1-1)Ra =(0.50~0.75)(N N N I U P ? 1)N N I U

华中科大机电传动控制(第五版)课后习题答案解析

华中科大机电传动控制(第五版)课后习题答案解析

2.7 如图所示,电动机轴上的转动惯量JM =2.5kg.m2,转速nM =900r/mim ;中间传动轴的转动惯量J1=2kg.m2,转速n1=300r/mim ;生产机械轴的惯量JL =16kg.m2,转速nL =60r/mim 。试求折算到电动机轴上的等效转动惯量。 答: j1=ωM/ω1= nM/n1=900/300=3 jL=ωM/ωL= nM/nL=900/60=15 )(8.21516 325.2222211m kg j J j J J J L L M Z ?=++=++= 2.8 如图所示,电动机转速nM =950r/mim ,齿轮减速箱的传动比J1= J2 =4,卷筒直径D =0.24m ,滑轮的减速比J3 =2,起重负荷力F =

100N ,电动机的飞轮转矩GDM2=1.05N.m ,齿轮、滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试求提升速度v 和折算到电动机轴上的静态转矩TL 以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GDZ2。 答: min) /(4.594 495021r j j n n M L =?== ) /(37.02 604 .5924.0603 s m j Dn v L =???= = ππ TL=9.55Fv/(η1nM)=9.55×100×0.37/(0.83×

950)=0.45N.m 2 2 22365M M Z n Fv GD GD +=δ 2 22 232.1~16.195037.010036505.1)25.1~1.1(m N GD Z ?=??+?= 3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩TL =常数,当电枢电压或电枢附加电阻改变时,能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小?为什么?这时拖动系统中哪些量必然要发生变化?

《电气运行与管理课程标准》

伊犁职业技术学院 2018级《电气运行与管理》课程标准

五、教学方法建议 本课程采用“做”中“学”教学模式,主要采用任务驱动的案例分析教学法,并根据工作任务的工作量、难度等进行分组,通过小组协同完成规定的工作任务,培养学生的团队协作精神和解决实际问题的能力。 在每个学习情境中又根据学习内容、学习环境和学习难度的不同,不同生源的知识和能力的基础不同,分别采用引导文教学法、四步教学法、系统功能分析法、案例分析教学法、项目教学法等,具体如下表所示:

六、课程实施基础与条件 1.硬件资源: 1)设备条件:实验设备名称等等 3)工具: 4)材料: 2.教学文件 1)课程讲义 2)教材 3)技术手册 3.教学资源库(课程组共建) 1)录像库、动画库、PPT课件、习题库、案例库 2)教学指南、学习指南、各类教学指导文件 3)操作说明书、技术参考资料 4.教师资源 1)设备台数6-8台需配教师1-2人。 2)教师均需准备必要的教学文件(如课程整体设计、单元设计、备课笔记、学生记分册),按授课计划与课程标准统一进行教学,对小组同学进行指导、考核并记录成绩3)主带教师负责填写授课计划、成绩登入系统,其它如召集同学、课前布置任务、课后点评、材料工具领用等,可课程组教师协调安排。 七、课程考核与评价 1、本课程的态度性、知识性、技能性三类评价按20:40:40的比例来划分。 2、态度性评价采用扣分制,按20分计。课堂上出现迟到、早退,仪容不整,不带书本、从事与课堂教学无关事项、打瞌睡、不参与团组活动以及其他学习主动性明显不足现象的,

每次扣1分;缺课、严重影响课堂秩序的,每次扣2分,直至该项成绩扣完。 3、知识性评价中,《机电传动控制》课程主要对课堂布置的项目完成情况以及课堂提问相关知识点来进行考核。 4、技能性考核评价内容,可根据课程类型、性质和特点自定。本课程在课程进行过程中安排3个综合项目,项目实施完成后提交详细的项目报告。 表1 《》课程成绩分配情况 八、其它说明 无

卧式镗床(T68)-机电传动控制课程设计任务书

沈阳航空航天大学 课程设计任务书 机电工程学院机械设计制造及自动化专业 班:学号:姓名: 一、课程设计课题某型号卧式镗床的电气控制系统设计 二、课程设计工作自至 三、课程设计技术说明和控制要求 1、设备机械部分运动说明 某型号卧式镗床主要有床身、前立柱、镗头架、工作台、后立柱和尾架等部分组成。其运动形式有三种:镗轴与花盘的旋转运动为主运动;进给运动包括镗轴的轴向进给、花盘上刀具的径向进给、镗头的垂直进给、工作台的纵向与横向进给;辅助运动为工作台的旋转、后立柱的水平移动、尾架的垂直移动及各部分的快速移动。 2、设备电气控制要求及技术参数 1)主运动与进给运动由同一台双速电动机M1拖动,各方向的快速运动由另一台电动机M2拖动 2)主轴旋转和进给都有较大的调速范围 3)要求M1能正反转,能正反向点动,并带有制动,各方向的进给都能快速移动,正反向都能短时点动 4)必要的保护环节、连锁环节、照明和信号电路 5)电动机的功率 M1:5.2KW M2:3KW

四、课程设计的主要内容 1、分析设备的电气控制要求,制定设计方案、绘制草图; 2、进行电路计算,选择元器件,并列出元器件目录表,绘制电气原理图(包 括主电路和控制电路); 3、通电调试、故障排除、任务验收,编写设计说明书 五、课程设计时间安排 六、主要参考资料 1、齐占庆. 机床控制技术. 北京: 机械工业出版社,1999 2、邓星中主编. 机电传动控制. 武汉:华中科技大学出版社,2001 3、齐占庆. 王振臣主编. 电器控制技术. 北京:机械工业出版社, 2002 4、陈远龄. 机床电气自动控制. 重庆:重庆大学出版社,1997 5、方承远.工厂电气控制技术. 北京: 机械工业出版社,2000 6、张万奎主编.机床电气控制技术.北京:中国林业出版社,北京大学出版社, 2006

机电传动控制复习提纲和重点

机电传动控制复习提纲 第一章 机电传动的动力学基础 1. 机电传动运动方程的几种形式 2.1、2.2、2.3题 2. 飞轮矩、转动惯量的折算 2.7、2.8 3. 机电传动系统稳定平衡点的判断 2.11 第三章 直流电机的工作原理与特性 1. 基本方程 电动势方程:e E k n φ= 电磁转矩方程:t a T k I φ= 电枢回路电动势平衡方程:a U E I R =+ 2. 固有机械特性与人为机械特性(电枢串接电阻、改变电枢电压、改变磁通)的曲线与特 点 3. 计算题类型:3.10、3.15;分析题类型:3.21 第四章 机电传动系统的过渡过程(略) 第五章 交流电动机的工作原理及特性 1. 固有机械特性(式5.27)与人为机械特性(降低电源电压、定子回路串接电阻或电抗、 改变电源频率、转子回路串接电阻) 2. 交流电机启动方法 3. 三相异步电动机调速特性(式5.36) 4. 单相异步电动机工作原理 5. 计算题类型:5.6、5.11 第六章 控制电机 1. 两相交流伺服电机消除自转的方法 第七章 机电传动控制系统中常用的检测元件 略 第八章 继电器-接触器控制

1.继电器-接触器控制的基本线路 (直接启动、转子串接电阻启动、正反转控制、Y—△接法降压启动) 例题:8.18 第九章PLC控制 1.PLC基本结构 2.PLC等效继电器 3.梯形图编程 4.例题:三相异步电机启停控制、三相电机正反转控制、三相电机Y-△启动控制、搬运机 械手控制 《机电传动控制》复习重点 第2章机电传动的动力学基础 ?机电传动系统的运动方程式 ?会判断驱动力矩和负载力矩的正负号 ?并能够根据该方程式判断机电系统的运动状态 ?动态转矩的概念 ?机电传动的负载特性 ?什么是负载特性:电动机轴上的负载转矩与转速之间的关系 ?4种典型的负载特性曲线 ?恒转矩负载包括反抗性恒转矩负载和位能性负载 ?机电传动稳定运行的条件 ?充分必要条件 ?掌握判断稳定工作点的方法 第三章直流电机的工作原理及特性 ?直流电机既可以用作电动机也可以用作发电机 ?任何电机的工作原理都是建立在电磁力和电磁感应的基础上的 ?直流电机做发电运行和电动运行时都会产生电动势E和电磁转矩T,但是不同的运行方 式下其作用是不同的 ?电势平衡方程 ?力矩平衡方程 ?并励发电机电压建立的三个条件是什么? ?直流发电机的机械特性 ?机械特性曲线(绘制) ?机械特性硬度的概念 ?人为机械特性对应的不同的特性曲线 ?串励电动机的机械特性,为什么串励电动机不能空载运行? ?直流电机的启动特性

机电传动控制课后习题答案1

第二章机电传动系统的动力学基础 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和 静态的工作状态。 T M-T L>0说明系统处于加速,T M-T L<0 说明系统处于减速, T M-T L=0说明系统处于稳态(即静态)的工作状态。 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,并说明系统的运动状态是加 速,减速,还是匀速?(图中箭头方向表示转矩的实际作用方向) T M T T M=T L T M< T L T M-T L>0说明系统处于加速。 T M-T L<0 说明系统处于减速 T M T L T M T L T M> T L T M> T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 T M T L T T L

T M= T L T M= T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速 2.5为什么低速轴转矩大,高速轴转矩小? 因为P= Tω,P不变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逼高速轴的GD2大得多? 因为P=Tω,T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大,转速越大GD2越小。 2.9 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载? 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 2.11 在题2.11图中,曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性,试判断哪些是系统的稳定平衡点?哪些不是? 交点是系统的稳定平衡点. 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

第三章 3.1为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成? 直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗.. 3.5 一台直流发电机,其部分铭牌数据如下:P N =180kW, U N =230V,n N =1450r/min,η N =89.5%,试求: ①该发电机的额定电流; ②电流保持为额定值而电压下降为100V时,原动机的输出功率(设此时η= η N ) P N =U N I N 180KW=230*I N I N =782.6A 该发电机的额定电流为782.6A P= I N 100/η N P=87.4KW 3.6 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下:P N =7.5KW, U N =220V, n N =1500r/min, η N =88.5%, 试求该电机的额定电流和转矩。 P N =U N I N η N 7500W=220V*I N *0.885 I N =38.5A T N =9.55P N /n N =47.75Nm 3.11为什么直流电动机直接启动时启动电流很大? 电动机在未启动前n=0,E=0,而R a 很小,所以将电动机直接接入电网并施加额 定电压时,启动电流将很大.I st =U N /R a 3.14直流串励电动机能否空载运行?为什么? 串励电动机决不能空载运行,因为这时电动机转速极高,所产生的离心力足

《人机界面与网络控制课程标准》

伊犁职业技术学院 2018级《人机界面与网络控制》课程标准

五、教学方法建议 本课程采用“做”中“学”教学模式,主要采用任务驱动的案例分析教学法,并根据工作任务的工作量、难度等进行分组,通过小组协同完成规定的工作任务,培养学生的团队协作精神和解决实际问题的能力。 在每个学习情境中又根据学习内容、学习环境和学习难度的不同,不同生源的知识和能力的基础不同,分别采用引导文教学法、四步教学法、系统功能分析法、案例分析教学法、项目教学法等,具体如下表所示: 六、课程实施基础与条件 1.硬件资源: 1)设备条件:实验设备名称等等 3)工具: 4)材料: 2.教学文件 1)课程讲义 2)教材 3)技术手册 3.教学资源库(课程组共建) 1)录像库、动画库、PPT课件、习题库、案例库 2)教学指南、学习指南、各类教学指导文件

3)操作说明书、技术参考资料 4.教师资源 1)设备台数6-8台需配教师1-2人。 2)教师均需准备必要的教学文件(如课程整体设计、单元设计、备课笔记、学生记分册),按授课计划与课程标准统一进行教学,对小组同学进行指导、考核并记录成绩3)主带教师负责填写授课计划、成绩登入系统,其它如召集同学、课前布置任务、课后点评、材料工具领用等,可课程组教师协调安排。 七、课程考核与评价 1、本课程的态度性、知识性、技能性三类评价按20:40:40的比例来划分。 2、态度性评价采用扣分制,按20分计。课堂上出现迟到、早退,仪容不整,不带书本、从事与课堂教学无关事项、打瞌睡、不参与团组活动以及其他学习主动性明显不足现象的,每次扣1分;缺课、严重影响课堂秩序的,每次扣2分,直至该项成绩扣完。 3、知识性评价中,《机电传动控制》课程主要对课堂布置的项目完成情况以及课堂提问相关知识点来进行考核。 4、技能性考核评价内容,可根据课程类型、性质和特点自定。本课程在课程进行过程中安排3个综合项目,项目实施完成后提交详细的项目报告。 表1 《》课程成绩分配情况

机电传动控制课程设计

机电传动控制课程设计 一、目录 引言 2 设计说明相关内容 (一)、课程设计题目 3 (二)、设计目的及要求 3 (三)、设计内容 4 一、控制方案设计 4 二、线路设计 4 三、控制电路的设计 6 四、元件的选取 6 五、柜体设计 8 六、结束语 11 七、参考文献 12

二、引言 《机电传动控制》课程是机械制造及其自动化专业的一门必修专业基础课,它是机电一体化人才所需电知识结构的躯体。在学习《机电传动控制》这门课程的时候,我能够深刻的体会到其重要性。作为机械类专业本基础教材,本课程涵盖了经典控制理论的基本原理和基本知识,内容与机械类课程现代控制理论相衔接。本书所讲内容突出机电结合,电为机用。在保证基本内容的前提下,简化理论分析,加强反映了当前机电领域的新技术和新知识,加强实例的分析、设计,力求做到内容深入浅出、重点突出,以利于我们开拓思路、深化知识。《机电传动控制》是机械设计制造及其自动化专业系列的教材之一,可以作为机械类专业及与之相近专业的同学们学习和研究。本课程不仅在于它是一门系统理论基础课程,是我们掌握控制论的基础知识,解决机械工程中的控制问题,更重要的是通过呵护唯物辩证法的方法论的建明阐述,使我们学会用控制理论观点,系统论方法,分析、处理机械工程中遇到的难题,启迪和发展我们的思维,培养我们分析问题和解决问题的能力。 由于现代科学和计算机技术的迅速发展,控制理论应用于机械工程的重要性日益明显。将理论联系实际,展开设计的课程设计实践,可以激发我们对该课程的学习兴趣而且能够让我们初步掌握系统性能分析及系统设计的基本方法,为专业课学习和参加控制工程实践打下必要的基础。由此可见,本次课程设计势在必行!

机电传动控制复习题及参考答案

《机电传动与控制》课程复习资料 一、填空题: 1.直流电动机常用的调速方法有 、 和 。 2.三相笼式异步电动机的启动方法有 和 。 3.电气控制系统中常设的保护环节有短路保护、弱励磁保护、 、 和 。 4.三相鼠笼式异步电动机常用的调速方法有 和 。 5.他励直流电动机的三种调速方法中,调速时机械特性变软的是 。调速时机械特性不变的是 调速。 6.晶闸管的几个主要参数是 、 、额定通态平均电流T I 和维持电流H I 。 7.直流调速系统中,电流截止负反馈环节的作用是 。 8.三相鼠笼式异步电动机的降压启动方法有 、 和自耦变压器启动。 9.生产机械对电动机调速系统提出的主要静态技术指标有 、 和平滑性。 10.晶闸管可控整流电路的负载常有电阻性、 和 。 11.三相绕线式异步电动机常用 进行启动和调速,也可以用 进行启动。 12.三相鼠笼式异步电动机的电气停转方法有 和 。 13.在直流电动机的双闭环无静差调速系统中,转速环的作用主要是 。电流环的作用主要是 。 14.直流他励电动机可采用 启动或降压启动,目的都是为了 。 15.为了改变三相交流异步电动机的旋转方向,只要 即可。 16.无静差闭环调速系统,PI 调节器中积分环节的作用是 。 17.交流电动机变频调速的特点有 ,在恒转矩的变频调速系统中,常保持 为定值。 18.就一台直流电动机开环、有静差闭环、无静差闭环调速系统三者的静特性而言,机械特性最硬的是 ,最软的是 。 19.带电阻性负载的单相半波可控整流电路中,控制角α的移相范围是 ,控制角α和导通角β的关系式是 。 20.交流异步电动机采用调压调速时,采用转速负反馈闭环系统,可以 。 21.电动机的短路保护和长期保护不同,前者是 ,后者是 。 二、单项选择题: 1.电源线电压为380V ,三相笼型异步电动机定子每相绕组的额定电压为380V ,能否采用星形——三角形启动? [ ] A.不能 B.能 2.直流电器的线圈能否串联使用? [ ] A.不能 B.能 3.直流电动机调速系统,若想采用恒转矩调速,则可改变 [ ] A.e K B. C.U 4.三相异步电动机正在运行时,转子突然被卡住,这时电动机的电流会 [ ] A.增大 B.减少 C.等于零 5.试说明下图情况下,系统的运行状态是 [ ] A.加速 B.减速 C.匀速 M L

《单片机原理与应用》课程标准(中专)(张旭涛)

《单片机原理与应用》 课程标准 (90学时) 课程代号:DQ021 学时数:90 适用学制:三年中专 一、概述 (一)课程性质 本课程是高等职业技术学校电气类与机电专业的主干课程,是相关专业学生必修的专业技术课程,是学生专业能力的重要组成部分。 通过本课程的学习,学生要了解单片机系统设计的方法,熟悉汇编语言和C51语言的应用,理解常用单片机系统设计的控制方式、特点,具备单片机系统设计、安装和调试的初步能力。通过本课程的学习可为《机电传动控制》、《计算机控制技术》等后续课程的学习和应用打下良好的基础。 (二)课程设计理念与思路 本课程设计为项目课程,根据本专业所对应职业岗位的需要,以构建不同控制要求的单片机系统为目标完成“项目”的方式进行知识与技能的重组。打破传统的单片机课程以知识为序列组织课程的方式,不仅有利于学生学习兴趣的提高,也有利于学生专业能力的形成。 (三)课程设计思路 本课程的项目是构建应用型的单片机系统,每个项目都有可视化的结果,将理论与实践融为一体。因此,本课程体现了职业教育“以就业为导向,以能力为本位”的培养目标,体现了以职业实践活动为主线的教学过程。本课程内容的选择上降低理论重心,突出实际应用,强调“呈现项目结果”,以培养具有研究素质、创新素质和应用素质为目的,能适应现代发展要求的原则,通过教学使同学掌握微型机的基本知识、硬件结构组成、程序设计方法、系统扩展原理及分析方法、了解系统开发应用的方法和技术,注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力。 本课程在内容组织形式上强调了学生的主体性学习,在每个项目实施前,先提出学习目标,再进行任务分析,学生针对项目的各项任务进行相关知识的学习,并通过多种实践活动实施项目以实现学习目标。最后根据多元化的评分标准进行自我评价。 二、课程目标 (一)总目标

机电传动控制课程设计报告

机电传动控制课程设计报 告 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

引言 作为通用工业控制计算机,30年来,可编程控制器从无到有,实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃;其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制的进步;其应用领域从小到大,实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制、及集散控制等各种任务的跨越。今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备,在世界各地发挥着越来越大的作用。个人计算机(简称PC)发展起来后,为了方便,也为了反映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC),现在,仍常常将PLC简称PC。 可编程控制器的定义可编程控制器,简称PLC,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。 PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。

1 PLC控制系统设计 PLC控制系统设计的基本原则 任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求,以提高生产效率和产品质量。因此,在设计PLC控制系统时,应遵循以下基本原则: 1.最大限度地满足被控对象的控制要求 2.C控制系统安全可靠 3. 力求简单、经济、使用及维修方便 4. 适应发展的需要 PLC机型选择 随着PLC的推广普及,PLC产品的种类和型号越来越多,功能日趋完善。从美国,日本、德国等国家引进的PLC产品及国内厂商组装或自行开发的PLC 产品已有几十个系列。上百种型号。其结构形式、性能、容量、指令系统,编程方法、价格等各有不同,适用的场合也各有侧重。因此,合理选择PLC产品,对于提高PLC控制系统的技术经济指标起着重要作用。一般来说,各个厂家生产的产品在可靠性上都是过关的,机型的选择主要是指在功能上如何满足自己需要,而不浪费机器容量。PLC的选择主要包括机型选择,容量选择,输入输出模块选择、电源模块选择等几个方面。 1、可编程控制器控制系统I/O点数估算 I/O点数是衡量可编程控制器规模大小的重要指标。根据被控对象的输入信号与输出信号的总点数,选择相应规模的可编程控制器并留有10%~15%的I/O 裕量。估算出被控对象上I/O点数后,就可选择点数相当的可编程控制器。如果是为了单机自动化或机电一体化产品,可选用小型机,如果控制系统较大,输入输出点数较多,被控制设备分散,就可选用大、中型可编程控制器。 2、内存估计 用户程序所需内存容量要受到下面几个因素的影响:内存利用率;开关量输入输出点数;模拟量输入输出点数。 (1)内存利用率用户编的程序通过编程器键入主机内,最后是以机器语言的形式存放在内存中,同样的程序,不同厂家的产品,在把程序变成机器语言存放时所需要的内存数不同,我们把一个程序段中的接点数与存放该程序段所代表的机器语言所需的内存字数的比值称为内存利用率。高的利用率给用

机电传动控制复习资料

《机电传动控制》复习资料 第二章: 1.如何根据简图写出运动方程式并判断系统的运行状态?P19 T 2.3 2.如何判断TM 或TL 是拖动转矩还是制动转矩? 无论是TM 或是TL 和n 的转向相同时时拖动转矩,和n 的转向相反时时制动转矩 3.如何判断系统的平衡点是否稳定运行点?P20 T2.11 4.什么是机电传动系统的负载特性(生产机械的机械特性) 同一转轴上负载转矩和转速之间的函数关系称为机电传动系统的负载特性 5.常见的生产机械的负载特性有哪几种? 恒转矩型负载特性、离心式通风机型负载特性、直线型负载特性、恒功率型负载特性 6.为什么要对负载转矩和转动惯量进行折算? 为了列出多轴系统的运动方程,必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量都折算到某一根轴上 第四章: 1.异步电动机的转子绕组有哪两种形式? 线绕式和鼠笼式两种 2.简述三相异步电动机的工作原理 A 、三相正弦电流相位差为120°时,在定子绕组中产生旋转磁场 B 、由于旋转磁场的作用,在转子导体中产生感应电势和感应电流 C 、在旋转磁场和感应电流的作用下,产生使转子转动的电磁转矩 3.n0 n s 的含义是什么? n ——转子的旋转速度(即电动机的转速) n 0 ——同步转速 S ——n0—n 与同步转速n0的比值称为异步电动机的转差率,用S 表示 0 0n n n s -= 4.三相异步电动机定子绕组线端 的连接方式有哪两种?如何选择接法? 连接方式有:星型连接和三角形连接两种。 选择接法看P56例题4.1 5.三相异步电动机型号的意义。如:Y132S —6 Y ——电动机的系列代号 132——机座底面至输出轴的中心高为132mm S ——短机座(L 为长机座、M 为中机座) 6——磁极数为6 6.三相异步电动机的额定效率ηN 和额定转矩TN 如何计算 N η=N N N N I U P ?cos 3x100% TN=9.55nN PN 7.什么是三相异步电动机的固有机械特性?各有什么特点? 异步电动机在额定电压和额定频率下,用规定的接线方式,定子和转子电路中不串联任何电阻或电抗时的机械特性称为固有(自然)机械特性 特点: 1.T=0,n=n0(S=0),为电动机的理想空载工作点,此时电动机的转速为理想空载转速n0.

机电传动控制(第五版)课后习题答案

2.1 说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服负载转矩,以带动生产机械运动的。静态转矩就是由生产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 从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和静态的工作状态。 TM-TL>0说明系统处于加速,TM-TL<0 说明系统处于减速,TM-TL=0说明系统处于稳态(即静态)的工作状态。 2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统?转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则?转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则? 因为许多生产机械要求低转速运行,而电动机一般具有较高的额定转速。这样,电动机与生产机械之间就得装设减速机构,如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆,皮带等减速装置。所以为了列出系统运动方程,必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω2 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不变转速越小GD2越大,转速越大GD2越小。 2.7 如图2.3(a)所示,电动机轴上的转动惯量J M=2.5kgm2, 转速n M=900r/min; 中间传动 轴的转动惯量J L=16kgm2,转速n L=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转动惯量: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n M=950 r/min,齿轮减速箱的传动比J1= J2=4,卷筒直径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. 提升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 T L=9.55FV/ηC n M=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM GD2Z=δGD M2+ GD L2/j L2 =1.25*1.05+100*0.242/322 =1.318NM2 2.9 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载? 可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载. 2.10反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别,各有什么特点? 反抗转矩的方向与运动方向相反,,方向发生改变时,负载转矩的方向也会随着改变,因而他总是阻碍运动的.位能转矩的作用方向恒定,与运动方向无关,它在某方向阻碍运动,而在相反方向便促使运动。 第三章 3.1为什么直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成? 答:防止电涡流对电能的损耗.. 3.2并励直流发电机正传时可以自励,反转时能否自励? 不能,因为反转起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩与磁场方向相反,这样磁场被消除,所以不能自励.

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