1、機(jī)械傳動控制考試題型客觀題（填空10*3、選擇10*2 '）主觀題（簡答3*5、控制電路分析 3*5 、電路設(shè)計2*10 ）、概念填空、選擇判斷、簡答 1生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性大致可分為哪幾種類型？掌握其特性曲線的特點(diǎn)。（1）恒轉(zhuǎn)矩型負(fù)載特性：特點(diǎn)是負(fù)載轉(zhuǎn)矩為常量，依照負(fù)載轉(zhuǎn)矩與運(yùn)動方向的 關(guān)系，可以將恒轉(zhuǎn)矩型的負(fù)載轉(zhuǎn)矩分為 反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載（方向恒與運(yùn)動 方向相反）和位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載（方向恒定，與運(yùn)動方向無關(guān)）。屬于這 一類的生產(chǎn)機(jī)械有提升機(jī)構(gòu)、提升機(jī)的行走機(jī)構(gòu)、皮帶運(yùn)輸機(jī)以及金屬切削機(jī)床等。（2）離心式通風(fēng)機(jī)型負(fù)載特性：這一類型的負(fù)載時按離心力原理工作的，如離心式鼓風(fēng)機(jī)、水泵等的負(fù)載轉(zhuǎn)

2、矩Tl與n的二次方成正比Tl=c6, C為常數(shù)。 如圖2.5所示直線型負(fù)載特性：直線型負(fù)載的負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tl隨n的增加而成正比地增大, 即Tl=C*n, C為常數(shù)。如圖2.6所示。(3) 恒功率型負(fù)載特性：恒功率型負(fù)載的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 Tl與轉(zhuǎn)速n成反比，即TL=K/n ,或K=Tn*P ( P為常量)。例如車床加工、在粗加工時，切削量大, 負(fù)載阻力大，開低速；在精加工時，切削量小，負(fù)載阻力小，開高速。當(dāng) 選擇這樣的加工方式時，不同的轉(zhuǎn)速下，切削功率其余不變。圖21詰七至主機(jī)嘯坪蘭2 直流他勵電動機(jī)直接啟動特點(diǎn)是？直流發(fā)電機(jī)通常按勵磁方法分類。ff J.典棄二畝簾坊曲的怔旳電©林的蠱助圖(&#

3、171;> tiftwtt tb)(1)特點(diǎn)：直流他勵電動機(jī) 直接啟動，會有很大的 電樞電流，產(chǎn)生很大的 沖擊轉(zhuǎn)矩。對電源和負(fù) 載都會產(chǎn)生不良的影 響。因此，除非是很小 功率的電機(jī)，一般不應(yīng) 直接啟動。(2)直流發(fā)電機(jī)通常按勵磁方法來分類，分為他勵、并勵、串勵和復(fù)勵發(fā)電機(jī)復(fù)勵直流發(fā)電機(jī)：主極有兩個勵磁繞組, 繞組串聯(lián)。 他勵直流發(fā)電機(jī)：勵磁回路的 電流由外電源供給，與電樞回路 沒有電的聯(lián)系。 并勵直流發(fā)電機(jī)：勵磁回路與 電樞回路是并聯(lián)的，勵磁回路兩 端的電壓相等。 串勵直流發(fā)電機(jī)：勵磁電流與 電樞回路是串聯(lián)的，勵磁回路與 電樞回路的電流相等。其一與電樞繞組并聯(lián)，另一個和電樞3異步交流電動

4、機(jī)直接啟動特點(diǎn)是？交流發(fā)電機(jī)分類、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動方向等問題(1)a定子電流大，心=(57) In。異步電動機(jī)在接入電網(wǎng)啟動的瞬時，由于 轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，定子旋轉(zhuǎn)磁場以最快的相對速度 (即同步轉(zhuǎn)速)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo) 體，在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)到很大的轉(zhuǎn)子電動勢和轉(zhuǎn)子電流，從而引起很大的定子電流。b、啟動轉(zhuǎn)矩較小，Tst= (0.81.5 ) Tn。啟動時s=1，轉(zhuǎn)子功率因素cos © 2很 低，因而啟動轉(zhuǎn)矩Tst=KI 2stCOS © 2st卻不大。人l.TK4.1S累步電功機(jī)的圃有啟動特性(2)交流發(fā)電機(jī)從原理上分為同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)、單相發(fā)電機(jī)、三相發(fā) 電機(jī)。轉(zhuǎn)速問題no= 60

5、f/pS= no n/n 0異步電動機(jī)在額定負(fù)載時，n接近于no,轉(zhuǎn)差率S很小，一般為0.0150.0604 一般直流電動機(jī)采用什么方式啟動？啟動要注意的點(diǎn)直流電動機(jī)不允許直接啟動，即在啟動時必須設(shè)法限制電樞電流限制直流電動機(jī)的啟動電流，一般有以下兩種方法：(1)降壓啟動，在啟動瞬間，降低供電電壓。隨著轉(zhuǎn)速 n的升高，反電動勢E 增大，再逐步提高供電電壓，最后達(dá)到額定電壓 UN時，電動機(jī)達(dá)到所要 求的轉(zhuǎn)速。%(2)在電樞回路內(nèi)串接外加電阻啟動，此時啟動電流 円一 L瓦I將受到外加啟動電阻RSt的限制。隨著電動機(jī)轉(zhuǎn)速n的升高，反電動勢E增大，再逐 步切除外加電阻一直到全部切除，電動機(jī)達(dá)到所要求的

6、轉(zhuǎn)速。5 一般交流電動機(jī)會采用什么方式啟動？啟動要注意的點(diǎn)<1>籠型異步電動機(jī)交流電動機(jī)的啟動電流大(一般約為額定電流的57倍)，啟動轉(zhuǎn)矩小。大的啟動電流(由于啟動時間短)對電機(jī)本身來說，尚不至于引起電機(jī)溫度 的顯著提髙(頻繁啟動除外)，但卻會引起電網(wǎng)電壓的顯著降低，因而影響 接在同一母線上的其他用電設(shè)備的正常運(yùn)行。所以對交流電動機(jī)的啟動，必 須根據(jù)電容的容量、 電動機(jī)的啟動電流的大小及負(fù)載大小等情況做綜合考慮后選擇合適的啟動方法。交流電動機(jī)的常用啟動方式：直接啟動，星形-三角形啟動，自耦變壓 器降壓啟動，軟啟動，變頻器啟動。1.1、全壓直接啟動。全壓啟動是最常用的啟動方式，也稱為

7、直接啟動。 它是將電動機(jī)的定子繞組直接接入電源，在額定電壓下啟動，具有啟動轉(zhuǎn)矩 大、啟動時間短的特點(diǎn)，也是最簡單、最經(jīng)濟(jì)和最可靠的啟動方式 .1.2、星三角丫-啟動。對于正常運(yùn)行的定子繞組為三角形接法的鼠籠 式異步電動機(jī)來說，如果在啟動時將定子繞組接成星形，待啟動完畢后再接 成三角形，就可以降低啟動電流，減輕它對電網(wǎng)的沖擊。這樣的啟動方式稱 為星三角減壓啟動，或簡稱為星三角啟動（ Y啟動）。適用于無載或者輕 載啟動的場合。并且與其它減壓啟動器相比較，其結(jié)構(gòu)最簡單，價格也最便宜。除此之外， 星三角啟動方式還有一個優(yōu)點(diǎn)，即當(dāng)負(fù)載較輕時，可以讓 電動機(jī)在星形接法下運(yùn)行。此時，額定轉(zhuǎn)矩與負(fù)載可以匹配，

8、這樣能使電動 機(jī)的效率有所提髙，并使之節(jié)約了電力消耗。1.3、自耦變壓器降壓啟動。自耦變壓器降壓啟動是指電動機(jī)啟動時利用自耦變壓器來降低加在電動機(jī)定子繞組上的啟動電壓。待電動機(jī)啟動后， 再使電動機(jī)與自耦變壓器脫離，從而在全壓下正常運(yùn)行。采用自耦變壓器降 啟動時，與直接啟動相比較，啟動電壓降低得很多（為額定電壓1/41/7）,而啟動轉(zhuǎn)矩降低得更多；且自耦變壓器不允許頻繁啟動，因而限制了它的廣 泛使用。1.4、軟啟動。軟啟動器是一種集電機(jī)軟起、軟啟動停車、輕載節(jié)能和 多種保護(hù)功能于一體的電機(jī)控制裝罝。利用軟啟動器串接于電源與被控電機(jī) 之間來啟動電機(jī)時，控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)輸入電壓從零以

9、預(yù) 設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至啟動結(jié)朿，賦予電機(jī)全電壓，即為軟啟動。軟啟 動時電壓由零慢慢提升到額定電壓，這樣在啟動過程中的啟動電流，就由過 去過載沖擊電流不可控制變成為可控制。可根據(jù)需要調(diào)節(jié)啟動電流的大小。電機(jī)啟動的全過程都不存在沖擊轉(zhuǎn)矩，而是平滑的啟動運(yùn)行。待電機(jī)達(dá)到額 定轉(zhuǎn)速時，啟動過程結(jié)朿，軟啟動器自動用旁路接觸取代已完成任務(wù)的晶閘 管，為電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長軟啟動器的使用壽命，提髙其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。1.5、變頻啟動。變頻器亦叫電動機(jī)變頻調(diào)速器 .是一種靜止的頻率變換器 它把電力配電網(wǎng)50Hz恒定頻率的交流電變成可調(diào)頻率的交流電 .供普

10、通的交 流異步電動機(jī)作電源用，其最主要的特點(diǎn)是具有髙效率的驅(qū)動性能和良好的 控制特性，應(yīng)用變頻器也可以節(jié)約大量電能。<2>繞線異步電動機(jī)的啟動方法、a、逐級切除啟動電阻法b、頻敏變阻器啟動法6 一般規(guī)定電動機(jī)的外加電壓不應(yīng)高于或低于額定值的百分之幾？一般規(guī)定電動機(jī)的外加電壓不應(yīng)高于或低于額定值的土10%7常用的三相異步電動機(jī)的調(diào)速方法、制動方式有哪些方式，各有何特點(diǎn)。固 有機(jī)械特性？人為？異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速表達(dá)式n = (1 - £)(r/min)所以，調(diào)速有三種方法u暫甲諫幀豐F爭，交潼調(diào)連的井類斯卜：童離時戟科速_誼醫(yī)蹩犁異歩電渤亂逗于就電的帆旳垃制動方式有：(1) 反饋

11、制動；由于某種原因異步電動機(jī)的運(yùn)行速度高于它的同步速度，即 n>no，S=(no-n)/n°<0，異步電動機(jī)就進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)。反饋制動時，電機(jī)從 軸上吸取功率后，一部分轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)子銅耗，大部分則通過空氣隙進(jìn)入定子, 并在供給定子銅耗和鐵耗后，反饋給電網(wǎng)。反饋制動的機(jī)械特性是電動狀 態(tài)機(jī)械特性是第一象限向第二象限的延伸或第三象限向第四象限的延伸，如圖所示(1) 負(fù)載轉(zhuǎn)矩為位能性轉(zhuǎn)矩的起重機(jī)械 在下放重物時的反饋制動運(yùn)行狀態(tài)。(2) 電動機(jī)在變極調(diào)速或變頻調(diào)速過 程中，極對數(shù)突然增多或供電頻率突 然降低，使同步轉(zhuǎn)速突然降低時的 反饋制動運(yùn)行狀態(tài)。(2) 反接制動電源反接：改變電樞

12、電壓U的方向所產(chǎn)生的反接制動成為電源反接制動。串接電阻的原因：防止過大的電流，另一方面，使制動轉(zhuǎn)矩增大如果正常運(yùn)行時異步電動機(jī)三相電源的相序突然改變，即電源反接，這就改變了旋轉(zhuǎn)磁場的方向，電動機(jī)狀態(tài)下的機(jī)械特性曲線就由第一象限的曲線1變成了第三象限的曲線2,如圖所示籠式電動機(jī)應(yīng)在定子電路中串接電阻；線繞式電動機(jī) 則應(yīng)在轉(zhuǎn)子電路中串接電阻，這時的人為機(jī)械特性如 圖4.38的曲線3所示，制動時工作點(diǎn)由a點(diǎn)轉(zhuǎn)換到 d點(diǎn)，然后沿特性3減速，至n = 0(e點(diǎn))，切斷電 源。倒拉反接制動：改變電樞電動勢E的方向而產(chǎn)生的反接制動成為倒拉反接 制動。場能：倒拉反接制動出現(xiàn)在位能負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過電磁轉(zhuǎn)矩的時候。制

13、動缺點(diǎn)：電阻上消耗的能量大、準(zhǔn)確停車?yán)щy、若要下降重物，如果電 阻值選得不當(dāng)，將仍保持以前的上升趨勢。（3）能耗制動；是在電動機(jī)定子繞組斷電后，將直流電通入電動機(jī)定子繞組，使之產(chǎn)生靜止的磁場，用來克服運(yùn)行轉(zhuǎn)動慣性，達(dá)到停止的目的。能耗制動可與時間繼電器配合，在電動機(jī)速度為零時，及時切斷能耗制動電源。異步電動機(jī)能耗制動的原 理線路圖一般如圖所示。8 PLC的分類、特點(diǎn)、組成。（一）PLC的分類按輸入輸出I/O點(diǎn)數(shù)分小型PLC入出總點(diǎn)數(shù) 256中型PLC 入出總點(diǎn)數(shù)2562048大型PLC入出總點(diǎn)數(shù)2048按結(jié)構(gòu)類型分：整體式和模塊式（積木式）按功能分：低檔機(jī)、中檔機(jī)和高檔機(jī)（二） PLC的特點(diǎn)1

14、. 可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、適用于惡劣工作環(huán)境2. 編程簡單易學(xué)3. 應(yīng)用靈活方便4. 通用性強(qiáng)5. 具有完善的監(jiān)視和診斷功能6. 體積小、重量輕、功耗小、安裝維護(hù)方便、性價比高（三）PLC的組成、（1）中央控制單元（cpu）（2）存儲器（系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序存儲器、變量（數(shù)據(jù)）存儲器）（3）輸入/輸出（I/O ）電路（輸入電路、輸出電路）（4）電源部件（5）編程器9接觸器的功能特點(diǎn)、用途；選擇時主要依據(jù)哪些參數(shù)？（1）接觸器用來接通或切斷帶有負(fù)載的主電路或大容量控制電路的自動切換電器。在電力機(jī)車上用于頻繁地接通或切斷正常工作情況的主電路和輔助電路。它的特點(diǎn)是：（a）動作次數(shù)頻繁，每小時開

15、閉次數(shù)可達(dá) 1501500次；（b）能通、斷較大電流。一般情況只開斷正常額定電流，而不能開斷短路或故障電流；（c）.可以實(shí)現(xiàn)一定距離的控制。（2）額定電壓、額定電流、常開主輔觸頭個數(shù)、額定操作頻率等（a）額定電壓.接觸器銘牌額定電壓是指主觸點(diǎn)上的額定電壓如某負(fù)載是380V的三相感應(yīng)電動機(jī)，貝U應(yīng)選380V的交流接觸器。（b）額定電流.接觸器銘牌額定電流是指主觸點(diǎn)的額定電流；輔助觸頭額定工作 電流是考慮到額定工作電壓、額定操作頻率、使用類別以及電壽命而規(guī)定的輔助 觸頭的電流值，一般不大于 5A。（c）額定操作頻率.額定操作頻率指每小時接通次數(shù)。交流接觸器最高為600次/h；直流接觸器可高達(dá)120

16、0 次/h。10時間繼電器的作用、熱繼電器的作用、斷路器的作用(1) 時間繼電器的作用：時間繼電器在電路中起到延時閉合或斷開的作用(2) 熱繼電器的作用：利用電流的熱效應(yīng)動作，當(dāng)電動機(jī)的工作電流過大，或電動機(jī)長時間過載工作而出現(xiàn)超過額定的溫升時，自動切斷電動機(jī)電源，達(dá)到保護(hù)電動機(jī)的作用。(3) 斷路器的作用：短路保護(hù)，長期過載保護(hù)，電流過大時，過電流脫扣器被 吸合頂開鎖鉤斷開主觸點(diǎn)；失壓保護(hù)，當(dāng)電路失壓或電壓過低時，失壓脫扣器脫 扣，頂開鎖鉤，主觸點(diǎn)斷開。11中間繼電器與接觸器的差異是？中間繼電器工作原理和交流接觸器一樣，都是由固定鐵芯、動鐵芯、彈簧、動觸 點(diǎn)、靜觸點(diǎn)、線圈、接線端子和外殼組成

17、。線圈通電，動鐵芯在電磁力作用下動 作吸合，帶動動觸點(diǎn)動作，使常閉觸點(diǎn)分開，常開觸點(diǎn)閉合；線圈斷電，動鐵芯 在彈簧的作用下帶動動觸點(diǎn)復(fù)位。主要區(qū)別在于：接觸器的主觸頭可以通過大電流， 而中間繼電器的觸頭只能通過 小電流。所以，它只能用于控制電路中。它一般是沒有主觸點(diǎn)的，因?yàn)檫^載能力比較小。所以它用的全部都是輔助觸頭， 數(shù)量比較多。12掌握短路保護(hù)、過載保護(hù)、零壓(失壓、欠壓)保護(hù)、缺相保護(hù)等相關(guān)概念。(1)短路保護(hù)：為防止用點(diǎn)設(shè)備(電動機(jī)、接觸器等)短路而產(chǎn)生大電流沖擊電 網(wǎng)，損壞電源設(shè)備或保護(hù)用電設(shè)備突然流過短路電流而引起用電設(shè)備、導(dǎo)線 和機(jī)械上的嚴(yán)重?fù)p壞，可用熔斷器或自動斷路器實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)

18、。 長期過載保護(hù)：長期過載是指電動機(jī)帶有比額定負(fù)載稍高 (1.151.25l n)的 負(fù)載長期運(yùn)行。這樣會使電動機(jī)等電氣設(shè)備因發(fā)熱而溫度升高，甚至?xí)^ 設(shè)備所允許的溫升而使電動機(jī)等電氣設(shè)備的絕緣層損壞。所以，對長期過載 必須給予保護(hù)，可采用熱繼電器或自動斷路器實(shí)現(xiàn)保護(hù)。采用熱繼電器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，當(dāng)電動機(jī)過載時，長時間的發(fā)熱使熱繼電器的 觸點(diǎn)動作，斷開控制回路，使電動機(jī)脫離電網(wǎng)。采用自動斷路器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)時，自動斷路器接入被保護(hù)的線路中，長期的 過電流使熱脫鉤器脫開，從而切斷線路。（2）零壓（欠壓）保護(hù)：為防止因電源電壓的消失或降低引起機(jī)械設(shè)備停止運(yùn) 行，以及當(dāng)故障消失后，在沒有人工操作的情況

19、下設(shè)備自動啟動運(yùn)行而可 能造成機(jī)械或人身事故，可采用零壓（或欠壓）保護(hù)。（3） 缺相保護(hù)：缺相保護(hù)就是正常的三相電源其中某一相斷路原有的三相設(shè) 備會降低輸出功率使其不能正常工作或造成事故因此對于一些重要的 設(shè)備需要加缺相保護(hù)裝置。線路電源缺相時，會產(chǎn)生負(fù)序電流分量，三相電流不均衡或過大，引起電 動機(jī)迅速燒毀。為了保障電動機(jī)的安全運(yùn)行，使其在發(fā)生缺相運(yùn)行時能及 時停止電動機(jī)的運(yùn)行，避免造成電動機(jī)燒毀事故，一般的電動機(jī)都裝有缺 相保護(hù)裝置。簡答題13帶額定負(fù)載運(yùn)行的三相異步電動機(jī)， 在運(yùn)行中斷了一相熔絲時，可能會出現(xiàn) 哪些現(xiàn)象？三相異步電動機(jī)長期缺相運(yùn)行的后果如何？（1）運(yùn)轉(zhuǎn)時，如果斷了一相熔絲，

20、就會變成單相，單相會產(chǎn)生脈沖磁場， 又由于電動機(jī)的運(yùn)動慣性，會繼續(xù)切割磁力線產(chǎn)生磁感應(yīng)現(xiàn)象，所以 電動機(jī)會繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)下去（2）因?yàn)閿嗑€后單相運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磁感 比三相運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的磁通要小， 磁通減小使電磁轉(zhuǎn)矩T減小，所以如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL保持原狀態(tài)不 變，當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速不僅會下降，而且會 造成轉(zhuǎn)子繞組電流相當(dāng)大，造成燒壞電機(jī)。14 PLC輸出繼電器的類型及其特點(diǎn)。PLC輸出繼電器由輸出電路和輸出寄存器組成。為適應(yīng)不同的負(fù)載，輸出電 路一般有晶體管、晶閘管和繼電器輸出三種方式。晶體管輸出方式以晶體管電路作為輸出電路，用于直流負(fù)載；晶閘管輸出方式以晶閘管作為輸出電路，用于交流負(fù)載

21、；繼電器輸出方式以繼電器作為輸出電路，用于直流負(fù)載和交流負(fù)載。15三相異步電動機(jī)反接制動的工作原理。a. 電源反接，旋轉(zhuǎn)磁場反向，轉(zhuǎn)子繞組切割磁場的方向與電動機(jī)狀態(tài)相反， 起制動作用，當(dāng)轉(zhuǎn)速降至接近零時，立即切斷電源，避免電動機(jī)反轉(zhuǎn)。b. 倒拉反接，當(dāng)位能負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于電磁轉(zhuǎn)矩的時候，例如為了不使重物下降太快，在提升重物時，在轉(zhuǎn)子電路中串接較大的附加電阻，使電動機(jī)減 速至反向，電磁轉(zhuǎn)矩增大，進(jìn)入反接制動狀態(tài)，直至T=TL，系統(tǒng)達(dá)到平衡。16三相異步電動機(jī)采用Y- 換接啟動，是否適用于重載啟動？為何？不適用于重載啟動，丫- 降壓啟動的啟動轉(zhuǎn)矩小，啟動電壓不能按實(shí)際需要 調(diào)節(jié)，只適用于空載或輕載啟動的場合，并只適用于正常運(yùn)行時定子繞組按 三角形連接的異步電動機(jī)。17簡述三相異步電動機(jī)直接啟動的一般條件。直