...wd......wd......wd...習題與思考題第二章機電傳動系統的動力學根基2.1說明機電傳動系統運動方程中的拖動轉矩，靜態轉矩和動態轉矩。拖動轉矩是由電動機產生用來抑制負載轉矩，以帶動生產機械運動的。靜態轉矩就是由生產機械產生的負載轉矩。動態轉矩是拖動轉矩減去靜態轉矩。2.2從運動方程式若何看出系統是處于加速，減速，穩態的和靜態的工作狀態。TM-TL>0說明系統處于加速，TM-TL<0說明系統處于減速，TM-TL=0說明系統處于穩態〔即靜態〕的工作狀態。2.3試列出以下幾種情況下〔見題2.3圖〕系統的運動方程式，并說明系統的運動狀態是加速，減速，還是勻速〔圖中箭頭方向表示轉矩的實際作用方向〕TMTLTLTMNTM=TLTM<TLTM-TL<0說明系統處于減速。TM-TL<0說明系統處于減速TMTLTMTLTM>TLTM>TL系統的運動狀態是減速系統的運動狀態是加速TMTLTMTLTM=TLTM=TL系統的運動狀態是減速系統的運動狀態是勻速2.4多軸拖動系統為什么要折算成單軸拖動系統轉矩折算為什么依據折算前后功率不變的原則轉動慣量折算為什么依據折算前后動能不變的原則因為許多生產機械要求低轉速運行，而電動機一般具有較高的額定轉速。這樣，電動機與生產機械之間就得裝設減速機構，如減速齒輪箱或蝸輪蝸桿，皮帶等減速裝置。所以為了列出系統運動方程，必須先將各轉動局部的轉矩和轉動慣量或直線運動局部的質量這算到一根軸上。轉矩折算前后功率不變的原則是P=Tω,p不變。轉動慣量折算前后動能不變原則是能量守恒MV=0.5Jω22.5為什么低速軸轉矩大，高速軸轉矩小因為P=Tω,P不變ω越小T越大，ω越大T越小。2.6為什么機電傳動系統中低速軸的GD2比高速軸的GD2大得多?因為P=Tω，T=G?D2/375.P=ωG?D2/375.,P不變轉速越小GD2越大，轉速越大GD2越小。2.7如圖2.3〔a〕所示，電動機軸上的轉動慣量JM=2.5kgm2,轉速nM=900r/min;中間傳動軸的轉動慣量JL=16kgm2,轉速nL=60r/min。試求折算到電動機軸上的等效專慣量。折算到電動機軸上的等效轉動慣量:j=Nm/N1=900/300=3,j1=Nm/Nl=15J=JM+J1/j2+JL/j12=2.5+2/9+16/225=2.79kgm2.2.8如圖2.3〔b〕所示，電動機轉速nM=950r/min，齒輪減速箱的傳動比J1=J2=4，卷筒直徑D=0.24m,滑輪的減速比J3=2，起重負荷力F=100N,電動機的費輪轉距GD2M=1.05Nm2,齒輪，滑輪和卷筒總的傳動效率為0.83。試球體勝速度v和折算到電動機軸上的靜態轉矩TL以及折算到電動機軸上整個拖動系統的飛輪慣量GD2z.。ωM=3.14*2n/60=99.43rad/s.提升重物的軸上的角速度ω=ωM/j1j2j3=99.43/4*4*2=3.11rad/sv=ωD/2=0.24/2*3.11=0.373m/sTL=9.55FV/ηCnM=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NMGD2Z=δGDM2+GDL2/jL2=1.25*1.05+100*0.242/322=1.318NM22.9一般生產機械按其運動受阻力的性質來分可有哪幾種類型的負載可分為1恒轉矩型機械特性2離心式通風機型機械特性3直線型機械特性4恒功率型機械特性,4種類型的負載.2.10對抗靜態轉矩與位能靜態轉矩有何區別，各有什么特點對抗轉矩的方向與運動方向相反,,方向發生改變時,負載轉矩的方向也會隨著改變,因而他總是阻礙運動的.位能轉矩的作用方向恒定,與運動方向無關，它在某方向阻礙運動，而在相反方向便促使運動。2.11在題2.11圖中，曲線1和2分別為電動機和負載的機械特性，試判斷哪些是系統的穩定平衡點哪些不是交點是系統的穩定平衡點.交點是系統的平衡點交點是系統的平衡交點不是系統的平衡點交點是系統的平衡點第三章3.1為什么直流電機的轉子要用外表有絕緣層的硅鋼片疊壓而成答：防止電渦流對電能的損耗..3.2并勵直流發電機正傳時可以自勵，反轉時能否自勵不能,因為反轉起始勵磁電流所產生的磁場的方向與剩與磁場方向相反,這樣磁場被消除,所以不能自勵.3.3一臺他勵直流電動機所拖動的負載轉矩TL=常數，當電樞電壓附加電阻改變時，能否改變其穩定運行狀態下電樞電流的大小為什么這是拖動系統中那些要發生變化T=KtφIau=E+IaRa當電樞電壓或電樞附加電阻改變時,電樞電流大小不變.轉速n與電動機的電動勢都發生改變.3.4一臺他勵直流電動機在穩態下運行時，電樞反電勢E=E1，如負載轉矩TL=常數，外加電壓和電樞電路中的電阻均不變，問減弱勵磁使轉速上升到新的穩態值后，電樞反電勢將若何變化?是大于，小于還是等于E1T=IaKtφ,φ減弱,T是常數,Ia增大.根據EN=UN-IaRa,所以EN減小.,小于E1.3.5一臺直流發電機，其局部銘牌數據如下：PN=180kW,UN=230V,nN=1450r/min,ηN=89.5%，試求：①該發電機的額定電流；②電流保持為額定值而電壓下降為100V時，原動機的輸出功率〔設此時η=ηN〕解：①PN=UNIN180KW=230*ININ=782.6A該發電機的額定電流為782.6A②P=IN100/ηNP=87.4KW3.6某他勵直流電動機的銘牌數據如下：PN=7.5KW,UN=220V,nN=1500r/min,ηN=88.5%,試求該電機的額定電流和轉矩。PN=UNINηN7500W=220V*IN*0.885IN=38.5ATN=9.55PN/nN=47.75Nm3.7一臺他勵直流電動機：PN=15KW,UN=220V,IN=63.5A,nN=2850r/min,Ra=0.25Ω，其空載特性為：U0/V115184230253265If/A0.4420.8021.21.6862.10今需在額定電流下得到150V和220V的端電壓，問其勵磁電流分別應為多少由空載特性其空載特性曲線.當U=150V時If=0.71A當U=220V時If=1.08A3.8一臺他勵直流電動機的銘牌數據為：PN=5.5KW,UN=110V,IN=62A,nN=1000r/min,試繪出它的固有機械特性曲線。Ra=(0.50~0.75)(1-PN/UNIN)UN/IN=0.6(1-5500/110*62)*110/62=0.206Ωn0=nNUN/(UN-INRa)=1131r/minTN=9.55*5500/1000=52.525Nm113152.5253.9一臺并勵直流電動機的技術數據如下：PN=5.5KW,UN=110V,IN=61A,額定勵磁電流Ifn=2A,nN=1500r/min,電樞電阻Ra=0.2Ω,假設忽略機械磨損和轉子的銅耗，鐵損，認為額定運行狀態下的電磁轉矩近似等于額定輸出轉矩，試繪出它近似的固有機械特性曲線。n0=UNnN/(UN-INRa)TN=9.55PN/nN=110*1500/(110-61*0.2)=9.55*5500/1500=1687r/min=35Nm16873.10一臺他勵直流電動機的技術數據如下：PN=6.5KW,UN=220V,IN=34.4A,nN=1500r/min,Ra=0.242Ω,試計算出此電動機的如下特性：①固有機械特性；②電樞服加電阻分別為3Ω和5Ω時的人為機械特性；③電樞電壓為UN/2時的人為機械特性；④磁通φ=0.8φN時的人為機械特性；并繪出上述特性的圖形。①n0=UNnN/(UN-INRa)=220*1500/220-34.4*0.242=1559r/minTN=9.55PN/nN=9.55*6500/1500=41.38Nm155941.38②n=U/Keφ-(Ra+Rad)T/KeKtφ2=U/Keφ-(Ra+Rad)T/9.55Ke2φ2當3Ωn=854r/min當5Ωn=311r/min③n=U/Keφ-RaT/9.55Ke2φ2當UN=0.5UN時n=732r/minn0=UNnN/2(UN-INRa)=780r/min④n=U/0.8Keφ-RaT/9.55Ke2φ20.82當φ=0.8φ時n=1517r/minn0=UNnN/0.8Keφ=1964r/minn03.11為什么直流電動機直接啟動時啟動電流很大電動機在未啟動前n=0,E=0,而Ra很小,所以將電動機直接接入電網并施加額定電壓時,啟動電流將很大.Ist=UN/Ra3.12他勵直流電動機直接啟動過程中有哪些要求若何實現他勵直流電動機直接啟動過程中的要求是1啟動電流不要過大,2不要有過大的轉矩.可以通過兩種方法來實現電動機的啟動一是降壓啟動.二是在電樞回路內串接外加電阻啟動.3.13直流他勵電動機啟動時，為什么一定要先把勵磁電流加上假設忘了先合勵磁繞阻的電源開關就把電樞電源接通，這是會產生什么現象〔試從TL=0和TL=TN兩種情況加以分析〕當電動機運行在額定轉速下，假設突然將勵磁繞阻斷開，此時又將出現什么情況直流他勵電動機啟動時,一定要先把勵磁電流加上使因為主磁極靠外電源產生磁場.如果忘了先合勵磁繞阻的電源開關就把電樞電源接通，TL=0時理論上電動機轉速將趨近于無限大,引起飛車,TL=TN時將使電動機電流大大增加而嚴重過載.3.14直流串勵電動機能否空載運行?為什么串勵電動機決不能空載運行,因為這時電動機轉速極高,所產生的離心力足以將繞組元件甩到槽外,還可能串勵電動機也可能反轉運行.但不能用改變電源極性的方法,因這時電樞電流Ia與磁通φ同時反響,使電瓷轉矩T依然保持原來方向,則電動機不可能反轉.3.15一臺直流他勵電動機，其額定數據如下：PN=2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min,ηN=0.8,Ra=0.4Ω,Rf=82.7Ω。試求：①額定電樞電流IAn;②額定勵磁電流IfN;③勵磁功率Pf;④額定轉矩TN;⑤額定電流時的反電勢；⑥直接啟動時的啟動電流；⑦如果要是啟動電流不超過額定電流的2倍，求啟動電阻為多少歐此時啟動轉矩又為多少PN=UNIaNηN2200=110*IaN*0.8IaN=25AUf=RfIfNIfN=110/82.7=1.33A③Pf=UfIfN=146.3W④額定轉矩TN=9.55PN/nN=14Nm⑤額定電流時的反電勢EN=UN-INRa=110V-0.4*25=100V⑥直接啟動時的啟動電流Ist=UN/Ra=110/0.4=275A⑦啟動電阻2IN>UN/(Ra+Rst)Rst>1.8Ω啟動轉矩Keφ=(UN-INRa)/nN=0.066Ia=UN/(Ra+Rst)T=KtIaφ=52.9A=9.55*0.066*52.9=33.34Nm3.16直流電動機用電樞電路串電阻的方法啟動時，為什么要逐漸切除啟動電阻如切出太快，會帶來什么后果如果啟動電阻一下全部切除,,在切除瞬間,由于機械慣性的作用使電動機的轉速不能突變,在此瞬間轉速維持不變,機械特性會轉到其他特性曲線上,此時沖擊電流會很大,所以采用逐漸切除啟動電阻的方法.如切除太快,會有可能燒毀電機.3.17轉速調節〔調速〕與固有的速度變化在概念上有什么區別速度變化是在某機械特性下,由于負載改變而引起的,二速度調節則是某一特定的負載下,靠人為改變機械特性而得到的.3.18他勵直流電動機有哪些方法進展調速它們的特點是什么他勵電動機的調速方法：第一改變電樞電路外串接電阻Rad特點在一定負載轉矩下，串接不同的電阻可以得到不同的轉速，機械特性較軟，電阻越大則特性與如軟，穩定型越低，載空或輕載時，調速范圍不大，實現無級調速困難，在調速電阻上消耗大量電量。第二改變電動機電樞供電電壓特點當電壓連續變化時轉速可以平滑無級調速，一般只能自在額定轉速以下調節，調速特性與固有特性相互平行，機械特性硬度不變，調速的穩定度較高，調速范圍較大，調速時因電樞電流與電壓無關，屬于恒轉矩調速，適應于對恒轉矩型負載。可以靠調節電樞電壓來啟動電機，不用其它啟動設備，第三改變電動機主磁通特點可以平滑無級調速，但只能弱詞調速，即在額定轉速以上調節，調速特性較軟，且受電動機換向條件等的限制，調速范圍不大，調速時維持電樞電壓和電流步變，屬恒功率調速。3.19直流電動機的電動與制動兩種運轉狀態的基本區別何在電動機的電動狀態特點是電動機所發出的轉矩T的方向與轉速n的方向一樣.制動狀態特點使電動機所發的轉矩T的方向與轉速n的方向相反3.20他勵直流電動機有哪幾種制動方法它們的機械特性若何試比較各種制動方法的優缺點。1反響制動機械特性表達式:n=U/Keφ-(Ra+Rad)T/keKtφ2T為負值,電動機正轉時,反響制動狀態下的機械特性是第一象限電動狀態下的機械特性第二象限內的延伸.反響制動狀態下附加電阻越大電動機轉速越高.為使重物降速度不至于過高,串接的附加電阻不宜過大.但即使不串任何電阻,重物下放過程中電機的轉速仍過高.如果放下的件較重.則采用這種制動方式運行不太安全.2反接制動電源反接制動電源反接制動一般應用在生產機械要求迅速減速停車和向的場合以及要求經常正反轉的機械上.倒拉反接制動倒拉反接制動狀態下的機械特性曲線實際上是第一象限電動狀態下的機械特性區現在第四象限中的延伸,假設電動反向轉在電動狀態,則倒拉反接制動狀態下的機械特性曲就是第三象限中電動狀態下的機械特性曲線在第二象限延伸..它可以積低的下降速度,保證生產的安全,缺點是假設轉矩大小估計不準,則本應下降的重物可能向上升,機械特硬度小,速度穩定性差.3能耗制動機械特性曲線是通過原點,且位于第二象限和第四象限的一條直線,優點是不會出現像倒拉制動那樣因為對TL的大小估計錯誤而引起重物上升的事故.運動速度也較反接制動時穩定.3.21一臺直流他勵電動機拖動一臺卷揚機構，在電動機拖動重物勻速上升時講電樞電源突然反接，試利用機械特性從機電過程上說明：①從反接開場到系統新的穩定平衡狀態之間，電動機經歷了幾種運行狀態最后在什么狀態下建設系統新的穩定平衡點②各種狀態下轉速變化的機電過程若何從反接開場到系統到達新的穩定平衡狀態之間,電動機經歷了電動機正向電動狀態,反接制動狀態,反向電動狀態,穩定平衡狀態.bacf電動機正向電動狀態由a到b特性曲線轉變;反接制動狀態轉速逐漸降低,到達c時速度為零,反向電動狀態由c到f速度逐漸增加.穩定平衡狀態,反向到達f穩定平衡點,轉速不再變化.第四章4.1什么叫過渡過程什么叫穩定運行過程試舉例說明之。當系統中的轉矩或負載轉矩發生改變時,系統就要由一個穩定的運轉狀態變化到另一個穩定運轉狀態,這個變化過程稱為過渡過程.如龍門刨床的工作臺,可逆式軋鋼機的啟動,制動,反轉和調速.當系統中德福在轉矩和拖動轉矩相等時,沒有動態轉矩,系統恒速運轉,這個過程叫穩定運行過程,如不經常啟動,制動而長期運行的工作機械.4.2研究過渡過程有什么實際意義試舉例說明之。為了滿足啟動,制動,反轉和調速的要求,必須研究過渡過程的基本規律,研究系統各參數對時間的變化規律,如轉速,轉矩,電流等對時間的變化規律,才能正確的選擇機電傳動裝置,為電機傳動自動控制系統提供控制原則.設計出完善的啟動,制動等自動控制線路,以求改善產品質量,提高生產率和減輕勞動強度.這就是研究過渡過程的目的和實際意義.如造紙機要求衡轉矩.4.3假設不考慮電樞電感時，試將電動機突加電樞電壓啟動的過渡過程曲線Ia=f(t),n=f(t)和R-C串聯電路突加輸入電壓充電過程的過渡過程曲線ic=f(t)、uc=f(t)加以比較，并從物理意義上說明它們的異、同點。4.4機電時間常數的物理意義是什么它有那些表示形式各種表示式各說明了哪些關系機電時間常數的物理意義是ns-n=GD2n0dn/375Tstdtτm=GD2n0/375Tst是反映機電傳動系統機械慣性的物理量,表達形式有τm=GD2n0/375Tst和τm=ΔnLGD2/375TL和τm=GD2ns/375Td4.6加快機電傳動系統的過渡過程一般采用哪些方法加快機電傳動系統的過渡過程一般采用1減少系統GD2.2增加動態轉矩Td.4.7為什么大慣量電動機反而比小慣量電動機更為人們所采用大慣量電動機電樞作的粗短,GD2較大但它的最大轉矩約為額定轉矩的5到10倍,快速性能好,且低速時轉矩大,電樞短粗,散熱性好過載持續時間可以較長.4.8試說明電流充滿系數的概念充滿系數是電流曲線與衡坐標所包圍的面積除以矩形曲線的面積.4.9具有矩形波電流圖的過渡過程為什么稱為最優過渡過程它為什么能加快機電傳動系統的過渡過程充滿系數越接近1越好,說明整個動態過程中電流保持在最大值不變,整個過渡過程終電流越大,加快過渡過程.從而可獲得最短的過程.第五章5.1有一臺四極三相異步電動機，電源電壓的頻率為50HZ，滿載時電動機的轉差率為0.02求電動機的同步轉速、轉子轉速和轉子電流頻率。n0=60f/pS=(n0-n)/n0=60*50/20.02=(1500-n)/1500=1500r/minn=1470r/min電動機的同步轉速1500r/min.轉子轉速1470r/min,轉子電流頻率.f2=Sf1=0.02*50=1HZ5.2將三相異步電動機接三相電源的三根引線中的兩根對調，此電動機是否會反轉為什么如果將定子繞組接至電源的三相導線中的任意兩根線對調,例如將B,C兩根線對調,即使B相遇C相繞組中電流的相位對調,此時A相繞組內的電流導前于C相繞組的電流2π/3因此旋轉方向也將變為A-C-B向逆時針方向旋轉,與未對調的旋轉方向相反.5.3有一臺三相異步電動機，其nN=1470r/min,電源頻率為50HZ。設在額定負載下運行，試求：定子旋轉磁場對定子的轉速；1500r/min定子旋轉磁場對轉子的轉速；30r/min轉子旋轉磁場對轉子的轉速；30r/min轉子旋轉磁場對定子的轉速；1500r/min轉子旋轉磁場對定子旋轉磁場的轉速。0r/min5.4當三相異步電動機的負載增加時，為什么定子電流會隨轉子電流的增加而增加因為負載增加n減小,轉子與旋轉磁場間的相對轉速(n0-n)增加,轉子導體被磁感線切割的速度提高,于是轉子的感應電動勢增加,轉子電流特增加,.定子的感應電動使因為轉子的電流增加而變大,所以定子的電流也隨之提高.5.5三相異步電動機帶動一定的負載運行時，假設電源電壓降低了，此時電動機的轉矩、電流及轉速有無變化若何變化假設電源電壓降低,電動機的轉矩減小,電流也減小.轉速不變.5.6有一臺三相異步電動機，其技術數據如下表所示。型號PN/kWUN/V滿載時Ist/INTst/TNTmax/TNnN/r·min-1IN/AηN×100cosφY132S-63220/38096012.8/7.2830.756.52.02.0試求：①線電壓為380V時，三相定子繞組應若何接法②求n0,p,SN,TN,Tst,Tmax和Ist；③額定負載時電動機的輸入功率是多少線電壓為380V時，三相定子繞組應為Y型接法.TN=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8NmTst/TN=2Tst=2*29.8=59.6NmTmax/TN=2.0Tmax=59.6NmIst/IN=6.5Ist=46.8A一般nN=(0.94-0.98)n0n0=nN/0.96=1000r/minSN=(n0-nN)/n0=(1000-960)/1000=0.04P=60f/n0=60*50/1000=3η=PN/P輸入P輸入=3/0.83=3.615.7三相異步電動機正在運行時，轉子突然被卡住，這時電動機的電流會若何變化對電動機有何影響電動機的電流會迅速增加,如果時間稍長電機有可能會燒毀.5.8三相異步電動機斷了一根電源線后，為什么不能啟動而在運行時斷了一線，為什么仍能繼續轉動這兩種情況對電動機將產生什么影響三相異步電動機斷了一根電源線后，轉子的兩個旋轉磁場分別作用于轉子而產生兩個方向相反的轉矩，而且轉矩大小相等。故其作用相互抵消，合轉矩為零，因而轉子不能自行啟動，而在運行時斷了一線，仍能繼續轉動轉動方向的轉矩大于反向轉矩，這兩種情況都會使電動機的電流增加。5.9三相異步電動機在一樣電源電壓下，滿載和空載啟動時，啟動電流是否一樣啟動轉矩是否一樣三相異步電動機在一樣電源電壓下，滿載和空載啟動時，啟動電流和啟動轉矩都一樣。Tst=KR2u2/(R22+X220)I=4.44f1N2/R與U，R2，X20有關5.10三相異步電動機為什么不運行在Tmax或接近Tmax的情況下?根據異步電動機的固有機械特性在Tmax或接近Tmax的情況下運行是非常不穩定的，有可能造成電動機的停轉。5.11有一臺三相異步電動機，其銘牌數據如下：PN/kWnN/r·min-1UN/VηN×100cosφNIst/INTst/TNTmax/TN接法401470380900.96.51.22.0△當負載轉矩為250N·m時，試問在U=UN和U`=0.8UN兩種情況下電動機能否啟動TN=9.55PN/nN=9.55*40000/1470=260NmTst/TN=1.2Tst=312NmTst=KR2U2/〔R22+X202〕=312Nm312Nm>250Nm所以U=UN時電動機能啟動。當U=0.8U時Tst=〔0.82〕KR2U2/〔R22+X202〕=0.64*312=199NmTst<TL所以電動機不能啟動。欲采用Y-△換接啟動,當負載轉矩為0.45TN和0.35TN兩種情況下,電動機能否啟動TstY=Tst△/3=1.2*TN/3=0.4TN當負載轉矩為0.45TN時電動機不能啟動當負載轉矩為0.35TN時電動機能啟動假設采用自耦變壓器降壓啟動，設降壓比為0.64，求電源線路中通過的啟動電流和電動機的啟動轉矩。IN=PN/UNηNcosφN√3=40000/1.732*380*0.9*0.9=75AIst/IN=6.5Ist=487.5A降壓比為0.64時電流=K2Ist=0.642*487.5=200A電動機的啟動轉矩T=K2Tst=0.642312=127.8Nm5.12雙鼠籠式、深槽式異步電動機為什么可以改善啟動性能高轉差率鼠籠式異步電動機又是若何改善啟動性能的因為雙鼠籠式電動機的轉子有兩個鼠籠繞組，外層繞組的電阻系數大于內層繞組系數，在啟動時S=1，f2=f，轉子內外兩層繞組的電抗都大大超過他們的電阻，因此，這時轉子電流主要決定于轉子電抗，此外外層的繞組的漏電抗小于內層繞組的漏電抗，因此外籠產生的啟動轉矩大，內層的啟動轉矩小，啟動時起主要作用的是外籠。深槽式異步電動機的啟動性能得以改善的原理。是基于電流的集膚效應。處于深溝槽中得導體，可以認為是沿其高度分成很多層。各層所交鏈漏磁通的數量不同，底層一層最多而頂上一層最少，因此，與漏磁通相應的漏磁抗，也是底層最大而上面最小，所以相當于導體有效接面積減小，轉子有效電阻增加，使啟動轉矩增加。高轉差率鼠籠式異步電動機轉子導體電阻增大，即可以限制啟動電流，又可以增大啟動轉矩，轉子的電阻率高，使轉子繞組電阻加大。5.13線繞式異步電動機采用轉子串電阻啟動時，所串電阻愈大，啟動轉矩是否也愈大線繞式異步電動機采用轉子串電阻啟動時，所串電阻愈大，啟動轉矩愈大5.14為什么線繞式異步電動機在轉子串電阻啟動時，啟動電流減小而啟動轉矩反而增大Tst=KR2U2/〔R22+X202〕當轉子的電阻適當增加時，啟動轉聚會增加。5.15異步電動機有哪幾種調速方法各種調速方法有何優缺點調壓調速這種方法能夠無級調速，但調速范圍不大轉子電路串電阻調速這種方法簡單可靠，但它是有機調速，隨著轉速降低特性變軟，轉子電路電阻損耗與轉差率成正比，低速時損耗大。改變極對數調速這種方法可以獲得較大的啟動轉矩，雖然體積稍大，價格稍高，只能有機調速，但是構造簡單，效率高特性高，且調速時所需附加設備少。變頻調速可以實現連續的改變電動機的轉矩，是一種很好的調速方法。5.16什么叫恒功率調速什么叫恒轉矩調速恒功率調速是人為機械特性改變的條件下，功率不變。恒轉矩調速是人為機械特性改變的條件下轉矩不變。5.17異步電動機變極調速的可能性和原理是什么其接線圖是若何的假設將一個線圈組集中起來用一個線圈表示，但繞組雙速電動機的定子每組繞組由兩各項等閑圈的半繞組組成。半繞組串聯電流一樣，當兩個半繞組并聯時電流相反。他們分別代表兩中極對數。可見改變極對數的關鍵在于使每相定子繞組中一般繞組內的電流改變方向。即改變定子繞組的接線方式來實現。AXAX改變即對數調速的原理5.18異步電動機有哪幾種制動狀態各有何特點異步電動機有三種反響制動,反接制動和能耗制動.反響制動當電動機的運行速度高于它的同步轉速,即n1.>n0時一部電動機處于發電狀態.這時轉子導體切割旋轉磁場的方向與電動機狀態時的方向相反.電流改變了方向,電磁轉矩也隨之改變方向..反接制動電源反接改變電動機的三相電源的相序,這就改變了旋轉磁場的方向,電磁轉矩由正變到負,這種方法容易造成反轉..倒拉制動出現在位能負載轉矩超過電磁轉矩時候,例如起重機放下重物時,機械特性曲線如以以以下圖,特性曲線由a到b,在降速最后電動機反轉當到達d時,T=TL系統到達穩定狀態,bad能耗制動首先將三項交流電源斷開,接著立即將一個低壓直流電圓通入定子繞組.直流通過定子繞組后,在電動機內部建設了一個固定的磁場,由于旋轉的轉子導體內就產生感應電勢和電流,該電流域恒定磁場相互作用產生作用方向與轉子實際旋轉方向相反的轉矩,所以電動機轉速迅速下降,此時運動系統儲存的機械能被電動機轉換成電能消耗在轉子電路的電阻中.5.19試說明鼠籠式異步電動機定子極對數突然增加時，電動機的降速過程。N0=60f/pp增加定子的旋轉磁場轉速降低,定子的轉速特隨之降低.5.20試說明異步電動機定子相序突然改變時，電動機的降速過程。ba12c異步電動機定子相序突然改變,就改變了旋轉磁場的方向,電動機狀態下的機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但由于機械慣性的原因,轉速不能突變,系統運行點a只能平移到曲線2的b點,電磁轉矩由正變到負,則轉子將在電瓷轉矩和服在轉矩的共同作用下迅速減速,在從點b到點c的整個第二相限內,電磁轉矩和轉速方向相反,.5.21如圖5.51所示：為什么改變QB的接通方向即可改變單相異步電動機的旋轉方向定子上有兩個繞組AX,BY,一個是啟動繞組,另一個是運行繞組,BY上串有電容.他們都鑲嵌在定子鐵心中,兩個繞組的軸線在空間上垂直,繞組BY電路中串接有電容C,中選擇適宜的參數使該繞組中的電流iA在相位上超前或滯后iB,從而改變QB的接通方向即可改變單相異步電動機的旋轉方向5.22單相罩極式異步電動機是否可以用調換電源的兩根線端來使電動機反轉為什么不能,因為必須調換電容器C的串聯位置來實現,即改變QB的接通位置,就可以改變旋轉磁場的方向,從而實現電動機的反轉,.5.23同步電動機的工作原理與異步電機的有何不同異步電動機的轉子沒有直流電流勵磁,它所需要的全部磁動勢均由定子電流產生,所以一部電動機必須從三相交流電源吸取滯后電流來建設電動機運行時所需要的旋轉磁場,它的功率因數總是小于1的,同步電動機所需要的磁動勢由定子和轉子共同產生的當外加三相交流電源的電壓一定時總的磁通不變,在轉子勵磁繞組中通以直流電流后,同一空氣隙中,又出現一個大小和極性固定,極對數與電樞旋轉磁場一樣的直流勵磁磁場,這兩個磁場的相互作用,使轉子北電樞旋轉磁場拖動著一同步轉速一起轉動.5.24一般情況下，同步電動機為什么要采用異步啟動法因為轉子尚未轉動時,加以直流勵磁,產生了旋轉磁場,并以同步轉速轉動,兩者相吸,定子旋轉磁場欲吸轉子轉動,但由于轉子的慣性,它還沒有來得及轉動時旋轉又到了極性相反的方向,兩者又相斥,所以平均轉矩為零,不能啟動.5.25為什么可以利用同步電動機來提高電網的功率因數當直流勵磁電流大于正常勵磁電流時,電流勵磁過剩,在交流方面不僅無需電源供電,而且還可以向電網發出點感性電流與電感性無功功率,正好補償了電網附近電感性負載,的需要.使整個電網的功率因數提高.第六章6.1有一臺交流伺服電動機，假設加上額定電壓，電源頻率為50Hz,極對數P=1，試問它的理想空在轉速是多少n0=60*f/p=60*50/1=3000r/min理想空在轉速是3000r/min6.2何謂“自轉〞現象交流伺服電動機時若何抑制這一現象，使其當控制信號消失時能迅速停頓自轉是伺服電動機轉動時控制電壓取消,轉子利用剩磁電壓單相供電,轉子繼續轉動.抑制這一現象方法是把伺服電動機的轉子電阻設計的很大,使電動機在失去控制信號,即成單相運行時,正轉矩或負轉矩的最大值均出現在Sm>1的地方.當速度n為正時,電磁轉矩T為負,當n為負時,T為正,即去掉控制電壓后,單相供電似的電磁轉矩的方向總是與轉子轉向相反,所以是一個制動轉矩.可使轉子迅速停頓不會存在自轉現象6.3有一臺直流伺服電動機，電樞控制電壓和勵磁電壓均保持不變，當負載增加時，電動機的控制電流、電磁轉矩和轉速若何變化當副在增加時,n=Uc/KeΦ-RT/KeKtΦ2電磁轉矩增大,轉速變慢,根據n=Uc/KeΦ-RaIa/KeΦ控制電流增大.6.4有一臺直流伺服電動機，當電樞控制電壓Uc=110V時,電樞電流Ia1=0.05A，轉速n1=3000r/min;加負載后，電樞電流Ia2=1A,轉速n2=1500r/min。試做出其機械特性n=f(T)。電動機的電磁轉矩為T=BIaNLD/2,300015000.05A1AT6.5假設直流伺服電動機的勵磁電壓一定，當電樞控制電壓Uc=100V時，理想空載轉速n0=3000r/min;當Uc=50V時，n0等于多少n0=120Uc/πNBLD電壓與轉速成正比,當Uc=50V時,n0等于1500r/min6.6為什么直流力矩電動機要做成扁平圓盤狀構造直流力矩電動機的電磁轉矩為T=BIaNlD/2在電樞體積一樣條件下,電樞繞組的導線粗細不變,式中的BIaNl/2緊思維常數,故轉矩T與直徑D近似成正比.電動機得直徑越大力矩就越大.6.7為什么多數數控機床的進給系統宜采用大慣量直流電動機因為在設計.制造商保證了電動機能造低速或阻轉下運行,在阻轉的情況下,能產生足夠大的力矩而不損壞,加上他精度高,反響快,速度快線性好等優點.因此它常用在低俗,需要轉矩調節和需要一定張力的隨動系統中作為執行元件.6.8永磁式同步電動機為什么要采用異步啟動因為永磁式同步駛電動機剛啟動時,器定子長生旋轉磁場,但轉子具有慣性,跟不上磁場的轉動,定子旋轉時而吸引轉子,時而又排斥轉子,因此作用在轉子的平均轉矩為零,轉子也就旋轉不起來了.6.9磁阻式電磁減速同步電動機有什么突出的優點磁阻式電磁減速同步電動機無需加啟動繞組,它的構造簡單,制造方便.,成本較低,它的轉速一般在每分鐘幾十轉到上百專職踐踏是一種常用的低速電動機.=120r/min6.11交流測速發電機在理想情況下為什么轉子不動時沒有輸出電壓轉子轉動后，為什么輸出電壓與轉子轉速成正比因為測速發電動機的輸出電壓U=Kn=KK’dθ/dt,所以轉子不動時沒有輸出典雅,轉子動時輸出電壓與轉速成正比.6.12何謂剩余電壓、線性誤差、相位誤差剩余電壓是只當測速發電動機的轉矩為零時的輸出電壓.線性誤差是指嚴格的說輸出電壓和轉速不是直線關系,由非線性引起的誤差稱為線性誤差.相位誤差;是指在規定的轉速范圍內,輸出電壓與勵磁電壓之間相位的變化量.6.15直流測速發電機與交流測速發電機各有何優缺點直流測速發電機的優點是沒有相位不波動.沒有剩余電壓,輸出特性的斜率比交流測速發動機的大.缺點是由于有電刷和換向器,因而構造復雜,維護不便.摩擦轉矩大.有換向火花,產生無線電干擾信號,輸出特性不穩定,且正反轉時,輸出部對稱.交流測速發電機的優點是不需要電刷和換向器,因而構造簡單,維護容易,慣量小,無滑動接觸,輸出特性穩定,精度高,摩擦轉矩小,不產生無線電干擾,工作可靠.正反轉轉向時輸出特性對稱,缺點是存在剩余電壓和相位誤差,切負載的大小和性質會影響輸出電壓的幅值和相位.6.16試簡述控制式自整角機和力矩式自整角機的工作原理。控制式自整角機的工作原理是當發送機得力磁繞組通入勵磁電流后,產生交變脈沖磁通,在相繞組中感應出感應,從而繞組中產生電流,這些電流都產生脈沖磁場,并分別在自整角變壓器的單相輸出繞組中感應出一樣的電動勢..力矩式自整角機的工作原理是當接收機轉子和發送機的轉子對定子繞組的位置一樣,所以兩邊的每相繞組中的電動勢相等,因此在兩邊的三相繞組中沒有電流.假設發送機轉子轉動一個角度,于是發送機和接收機相應的每相定子繞組中的兩個電動勢就不能相互抵消,定子繞組中就有電流,這個電流和承受鼓勵此磁通作用而產生轉矩.6.17力矩式自整角機與控制自整角機有什么不同試比較它們的優缺點。各自應用在什么控制系統中較好。自整角機的輸出電壓需要交流放大器放大后去控制交流伺服電動機,伺服電動機同時帶動控制對象和自整角變壓器的轉子,它的轉動總是要使使調角減小,指導δ=0時為止.它適合于大轉矩的情況.力矩式自整角機既可以帶動控制對象,也可以帶動自整角變壓器的轉子,由于負載很輕,所以不需要用伺服電動機,而是由自整角機直接來實現轉角隨動.6.19直線電動機較之旋轉電動機有哪些優缺點。直線電動機的優點是1直線電動機無需中間傳動機構,因而使整個機構得到簡化,提高了精度,減少了振動和噪聲.2反響快速.3散熱良好,額定值高,電流密度可取大值,對啟動的限制小.4裝配靈活,往往可將電動機的定子和動子分別于其他機體合成一體.缺點是存在著效率和功率因數低,電源功率大及低速性能差等.第八章8.1從接觸器的構造特征上若何區分交流接觸器與直流接觸器為什么直流接觸器與交流接觸器相比,直流接觸器的鐵心比較小,線圈也比較小,交流電磁鐵的鐵心是用硅鋼片疊柳而成的.線圈做成有支架式,形式較扁.因為直流電磁鐵不存在電渦流的現象.8.2為什么交流電弧比直流電弧容易熄滅因為交流是成正旋變化的,當觸點斷開時總會有某一時刻電流為零,此時電流熄滅.而直流電一直存在,所以與交流電相比電弧不易熄滅.8.3假設交流電器的線圈誤接入同電壓的直流電源，或直流電器的線圈誤接入同電壓的交流電源，會發生什么問題假設交流電器的線圈誤接入同電壓的直流電源,會因為交流線圈的電阻太小兒流過很大的電流使線圈損壞.直流電器的線圈誤接入同電壓的交流電源,觸點會頻繁的通短,造成設備的不能正常運行.8.4交流接觸器動作太頻繁時為什么會過熱因為交流接觸啟動的瞬間,由于鐵心氣隙大,電抗小,電流可到達15倍的工作電流,所以線圈會過熱.8.5在交流接觸器鐵心上安裝短路環為什么會減少振動和噪聲在線圈中通有交變電流時,再鐵心中產生的磁通是與電流同頻率變化的,當電流頻率為50HZ時磁通每秒有100次通過零,這樣所產生的吸力也為零,動鐵心有離開趨勢,但還未離開,磁通有很快上來,動鐵心有被吸會,造成振動.和噪聲,因此要安裝短路環.8.6兩個一樣的110V交流接觸器線圈能否串聯接于220V的交流電源上運行為什么假設是直流接觸器情況又若何為什么兩個一樣的110V交流接觸器線圈不能串聯接于220V的交流電源上運行,因為在接通電路的瞬間,兩各銜鐵不能同時工作,先吸合的線圈電感就增大,感抗大線圈的端電壓就大,另一個端電壓就小,時間長了,有可能把線圈燒毀.假設是直流接觸器,則可以.8.7電磁繼電器與接觸器的區別主要是什么接觸器是在外界輸入信號下能夠自動接通斷開負載主回路.繼電器主要是傳遞信號,根據輸入的信號到達不同的控制目的.8.8電動機中的短路保護、過電流保護和長期過載〔熱〕保護有何區別電動機中的短路保護是指電源線的電線發生短路,防止電動機過大的電樞電路而損壞.自動切斷電源的保護動作.過電流保護是指當電動機發生嚴重過載時,保護電動機不超過最大許可電流.長期過載保護是指電動機的短時過載保護是可以的,但長期過載時電動機就要發熱,防止電動機的溫升超過電動機的最高絕緣溫度.8.9過電流繼電器與熱繼電器有何區別各有什么用途?過電流繼電器是電流過大就斷開電源,它用于防止電動機短路或嚴重過載.熱繼電器是溫度升高到一定值才動作.用于過載時間不常的場合.8.10為什么熱繼電器不能做短路保護而只能作長期過載保護而熔斷器則相反，為什么因為熱繼電器的發熱元件到達一定溫度時才動作,如果短路熱繼電器不能馬上動作,這樣就會造成電動機的損壞.而熔短期,電源一旦短路立即動作,切斷電源.8.11自動空氣斷路器有什么功能和特點功能和特點是具有熔斷器能直接斷開主回路的特點,又具有過電流繼電器動作準確性高,容易復位,不會造成單相運行等優點.可以做過電流脫扣器,也可以作長期過載保護的熱脫扣器.8.12時間繼電器的四個延時觸點符號各代表什么意思8.13機電傳動裝置的電器控制線路有哪幾種各有何用途電器控制線路原理圖的繪制原則主要有哪些電器控制線路有1:啟動控制線路及保護裝置.2正反轉控制線路.3:多電動機的連鎖控制線路.4:電動控制線路.5:多點控制線路.6:順序控制線路.7:多速異步電動機的基本控制線路.8:電磁鐵.電磁離合器的基本控制線路.電器控制線路原理圖的繪制原則主要有1:應滿足生產工藝所提出的要求.2:線路簡單,布局合理,電器元件選擇正確并得到充分.3操作,維修方便4設有各種保護和防止發生故障的環節.5能長期準確,穩定,可靠的工作.8.14為什么電動機要設有零電壓和欠電壓保護零電壓和欠電壓保護的作用是防止當電源暫時供電或電壓降低時而可能發生的不容許的故障.,8.15在裝有電器控制的機床上，電動機由于過載而自動停車后，假設立即按鈕則不能開車，這可能是什么原因有可能熔短器燒毀,使電路斷電.或者是熱繼電器的感應局部還未降溫,熱繼電器的觸點還處于斷開狀態.8.16要求三臺電動機1M、2M、3M按一定順序啟動：即1M啟動后，2M才能啟動；2M啟動后3M才能啟動；停車時則同時停。試設計此控制線路。8.17如題8.17圖所示的啟停控制線路，試從接線、經濟、安全、方便等方面來分析一下，有什么問題(a)控制不方便.(b)從控制柜到按鈕盒多接了線,并且接線復雜,造成了不必要的麻煩.(c)電路容易造成故障,不安全.(d)停頓按鈕沒有在主會路上,停頓控制不安全.8.18試設計一臺異步電動機的控制線路。要求：①能實現啟停的兩地控制；②能實現點動調整；③能實現單方向的行程保護；④要有短路和長期過載保護。8.19為了限制電調整時電動機的沖擊電流，試設計它的電氣控制線路。要求正常運行時為直接啟動，而點動調整時需輸入限流電阻。8.20試設計一臺電動機的控制線路。要求能正反轉并能實現能耗制動。8.21沖壓機床的沖頭，有時用按鈕控制，又實用腳踏開關操作，試設計用轉換開關選擇工作方式的控制線路。8.22容量較大的鼠籠式異步電動機反接制動時電流較大，應在反接制動時在定子回路中串入電阻，試按轉速原則設計其控制線路。8.23平面磨床中的電磁吸盤能否采用交流的為什么平面磨床中的電磁吸盤不能采用交流的,因為交流電是成正旋波變化的,某一時刻電流會為零,.此時工件受力會甩出,造成事故.8.24起重機上的電動機為什么不采用熔斷器和熱繼電器作保護因為如果使用熔斷器和熱繼電器作保護,當它們作用的時候,電動機斷電的時候,電動機沒有轉矩,重物由于重力會迅速下降,就會造成事故.8.25試設計一條自動運輸線，有兩臺電動機，1M拖動運輸機，2M拖動寫料及。要求：①1M先啟動后，才允許2M啟動；②2M先停頓，經一段時間后1M蔡自動停頓，且2M可以單獨停頓；③兩臺電動機均有短路、長期過載保護。8.26題8.26圖為機床自動間歇潤滑的控制線路圖，其中接觸器KM為潤滑油泵電動機啟停用接觸器〔主電路為畫出〕，控制線路可使潤滑有規律地間歇工作。試分析此線路的工作原理，并說明開關S和按鈕SB的作用。SB按鈕為人工的點動控制.S自動的間歇潤滑,按下后KM得電,電動機工作,1KT得電,經過一段時間后,動合觸點閉合K得電,同時KM失電,電動機停頓工作,2KT得電一段時間后,動斷觸點斷開,K閉合電動機重新工作.8.27試設計1M和2M兩臺電動機順序啟，停的控制線路。要求：1M啟動后，2M立即自動啟動；1M停頓后，延時一段時間，2M才自動停頓；2M能點動調整工作；兩臺電動機均有短路，長期過載保護。8.28試設計某機床主軸電動機控制線路圖。要求：可正反轉，且可反接制動；正轉可點動，可在兩處控制啟，停；有短路和長期過載保護；有安全工作照明及電源信號燈。8.29試設計一個工作臺前進——退回的控制線路。工作臺有電動機M拖動，行程開關1ST,2ST分別裝在工作臺的原位和終點。要求：能自動實現前進——后退——停頓到原位；工作臺前進到達終點后停一下在后退；工作臺在前進中可以人為地立即后退到原位；有終端保護.第九章9.1PLC由哪幾個主要局部組成各局部的作用是什么PLC由中央處理器CPU,存儲器,輸入輸出接口,編程器組成.中央處理器CPU是核心,它的作用時承受輸入的程序并存儲程序.掃描現場的輸入狀態,執行用戶程序,并自診斷.存儲器用來存放程序和數據,輸入接口采集現場各種開關接點的信號狀態,并將其轉化成標準的邏輯電平,輸出接口用于輸出電信號來控制對象.編程器用于用戶程序的編制,編輯,調試,檢查和監視.還可以顯示PLC的各種狀態.9.2輸入、輸出接口電路中的光電耦合器件的作用是什么作用是1實現現場與plc主機的電器隔離,提高抗干擾性.2防止外電路出故障時,外部強電侵入主機而損壞主機.3電平交換,現場開關信號可能有各種電平,光電耦合起降他們變換成PLC主機要求的標準邏輯電平.9.3何謂掃描周期試簡述的工作過程.。掃描周期是每執行一遍從輸入到輸出所需的時間.工作過程是1輸入現場信號:在系統的控制下,順序掃描各輸入點,讀入的輸入點的狀態.2順序掃描用戶程序中的各條指令,根據輸入狀態和指令內容進展邏輯運算.3并輸出控制信號,根據邏輯運算的結果,輸出狀態存放器向各輸出點發出相應的控制信號.實現所要求的邏輯控制功能.9.4PLC有哪些主要特點PLC的主要特點是①應用靈活,擴展性好.②操作方便③標準化的硬件和軟件設計,通用性強.④完善的監視和診斷功能.⑤可適應惡劣的工業應用環境.⑥控制功能強9.5寫出題9.5圖梯形圖的指令程序。LD401OR400ANI402LD403AND105ORBLDI100ANI101LD102ANI103ORBLD104ORBANBOR404OUT4309.6簡化或改正題9.6圖所示梯形圖，并寫出改正后的指令程序。9.7在程序末了，使用或不使用END指令是否有區別為什么使用或不使用END指令是有區別的,END指令用于程序完畢,即表示程序終了.當有效程序完畢后,協一條END指令,可以縮短掃描周期.PLC掃描到END指令,便自動返回.如果沒有END程序將一直執行到PLC的最后一行這樣既增加運算周期,也易引起系統出錯.9.8試用PLC設計出習題8.16的控制程序。9.9試用PLC設計出習題8.25的控制程序。9.10試用PLC設計出習題8.26的控制程序。9.11試用PLC設計出習題8.27的控制程序。9.12試用PLC設計出習題8.29的控制程序。9.13試用PLC的一個8位移位存放器設計循環移位輸出，具體要求是：實現一個亮燈循環移位；實現兩個連續亮燈循環移位；實現一個亮一個滅燈循環移位。9.14設計PLC控制汽車拐彎燈的梯形圖。具體要求是：汽車駕駛臺上有一開關，有三個位置分別控制左閃燈亮、右閃燈亮和關燈。當開關扳到S1位置時，左閃燈亮(要求亮、滅時間各1s)；當開關扳到S2位置時，右閃燈亮(要求亮、滅時間各1s)；當開關扳到S0位置時，關斷左、右閃燈；當司機開燈后忘了關燈，則過1.5min后自動停頓閃燈。9.15試用PLC設計按行程原則實現機械手的夾緊-正轉-放松-反轉-回原位的控制。9.16題9.16圖所示為由三斷組成的金屬板傳送帶，電動機1、2、3分別用于驅動三斷傳送帶，傳感器〔采用接近開關〕1、2、3用來檢測金屬板的位置。當金屬板正在傳送帶上傳送時，其位置由一個接近開關檢測，接近開關安放在兩斷傳送帶相鄰接的地方，一旦金屬板進入接近開關的檢測范圍，可編程序控制器便發出一個控制輸出，使下一個傳送帶的電動機投入工作，當金屬板遷出檢測范圍時，定時器開場計時，在到達整定時間時，上一個傳送帶電動機便停頓運行。即只有載有金屬板的傳送帶在運轉，而未載有金屬板的傳送帶則停頓運行。這樣就可節省能源。試用PLC實現上述要求的自動控制。9.17設計一條用PLC控制的自動裝卸線。自動構造示意圖如題9.17圖所示。電動機M1驅動裝料機加料，電動機M2驅動料車升降，電動機M3驅動卸料機卸料。裝卸線操作過程是：料車在原位，顯示原位狀態，按啟動按鈕，自動線開場工作；加料定時5s，加料完畢；延時1s，料車上升；上升到位，自動停頓移動；延時1s,料車自動卸料；卸料10s,料車復位并下降；下降到原位，料自動停頓移動.電力電子學10.1晶閘管的導通條件是什么導通后流過晶閘管的電流決定于什么晶閘管由導通轉變為阻斷的條件是什么阻斷后它所承受的電壓決定于什么晶閘管的導通條件是:(1)晶閘管的陽極和陰極之間加正向電壓。〔2〕晶閘管的陽極和控制極通時加正相電壓市晶閘管才能導通.導通后流過晶閘管的電流決定于(電壓不變時)限流電阻(使用時由負載)決定.晶閘管由導通轉變為阻斷的條件是當減少陽極電壓或增加負載電阻時,陽極電流隨之減少,當陽極電流小于維持電流時,晶閘管便從導通狀態轉化維阻斷狀態.阻斷后它所承受的電壓決定于陽極和陰極的反向轉折電壓.10.2晶閘管能否和晶體管一樣構成放大器為什么晶閘管不能和晶體管一樣構成放大器,因為晶閘管只是控制導通的元件,晶閘管的放大效應是在中間的PN節上.整個晶閘管不會有放大作用.10.3試畫出題10.3圖中負載電阻R上的電壓波形和晶閘管上的電壓波形。如題10.4圖所示，試問：在開關S閉合前燈泡亮不亮為什么在開關S閉合后燈泡亮不亮為什么再把開關S斷開后燈泡亮不亮為什么在開關S閉合前燈泡不亮,因為晶閘管沒有導通.在開關S閉合后燈泡亮,因為晶閘管得控制極接正電,導通.再把開關S斷開后燈泡亮,因為晶閘管導通后控制極就不起作用了.如題10.5圖所示，假設在t1時刻合上開關S，在t2時刻斷開S，試畫出負載電阻R上的電壓波形和晶閘管上的電壓波形。晶閘管的主要參數有哪些晶閘管的主要參數有①斷態重復峰值電壓UDRE:在控制極斷路何竟閘管正向阻斷的條件下,可以重復加在晶閘管兩端的正向峰值電壓,其數值規定比正向轉折電壓小100V.反向重復峰值電壓URRM:在控制極斷路時,可以重復加在晶閘官元件上的反向峰值電壓.額定通態平均電流(額定正向平均電流)IT.維持電流IH:在規定的環境溫度和控制極斷路時,維持元件導通的最小電流.若何用萬用表粗測晶閘管的好壞良好的晶閘管,其陽極A與陰極K之間應為高阻態.所以,當萬用表測試A-K間的電阻時,無論電表若何接都會為高阻態,而G-K間的逆向電阻比順向電阻大.說明晶閘管性能良好.晶閘管的控制角和導通角是何含義晶閘管的控制角是晶閘官元件承受正向電壓起始到觸發脈沖的作用點之間的點角度.導通角是晶閘管在一周期時間內導通得電角度.有一單相半波可控整流電路，其交流電源電壓U2=220V,負載電阻RL=10Ω,試求輸出電壓平均值Ud的調節范圍,當α=π/3，輸出電壓平均值Ud和電流平均值Id為多少并選晶閘管.Ud=1/2π∫απ√2sinwtd(wt)=0.45U2(1+cosα)/2=0.45*220(1+1)/2=99V輸出電壓平均值Ud的調節范圍0-99V當α=π/3時Ud=0.45U2(1+cosα)/2=0.45*220*〔1+0.866〕/2=92.4V輸出電壓平均值Ud=92.4V電流平均值Id=Ud/RL=92.4/10=9.24A續流二極管有何作用為什么假設不注意把它的極性接反了會產生什么后果續流二極管作用是提高電感負載時的單相半波電路整流輸出的平均電壓。導通時，晶閘管承受反向電壓自行關斷，沒有電流流回電源去，負載兩端電壓僅為二極管管壓降，接近于零，所以由電感發出的能量消耗在電阻上。假設不注意把它的極性接反會造成帶電感性負載不會得電。試畫出單相半波可控整流電路帶不同性質負荷時，晶閘管的電流波形與電壓波形。有一電阻型負載，需要直流電壓Ud=60V,電流Id=30A供電，假設采用單相半波可控整流電路，直接接在220V的交流電網上，試計算晶閘管的導通角θ。Ud=0.45U2(1+cosα)/260=0.45*220*〔1+cosα〕/2α=77.8α+θ=πθ=102.2晶閘管的導通角θ有一電阻負載需要可調直流電壓Ud=0V~60V,電流Id=0A~10A,現選用一單相半控橋式可控制流電路，試求電源變壓器副邊的電壓和晶閘管與二極管的額定電壓和電流。Ud=0.9U2(1+cosα)/260=0.9*U2(1+1)/2U2=66.7V電源變壓器副邊的電壓為66.7V三相半波可控整流電路，如在自然換相點之前參加觸發脈沖會出現什么現象畫出這時負載側的電壓波形圖。三相半波可控整流電路，如在自然換相點之前參加觸發脈沖Ua使VS1上電壓為正,假設t1時刻向VS1控制極加觸發脈沖,VS1立即導通,,當A相相電壓過零時,VS1自動關斷.三相半波電阻負載的可控整流電路，如果由于控制系統故障，A相的觸發脈沖喪失，試畫出控制角α=0時的整流電壓波形。三相橋式全控整流電路帶電阻性負載，如果有一只晶閘管被擊穿，其它晶閘管會受什么影響如果有一只晶閘管被擊穿，其它晶閘管會受影響.造成三相橋式全控整流電路失控.晶閘管對觸發電路有哪些要求觸發電路主要有那三個環節每個環節的功能是什么晶閘管對觸發電路的要求是①觸發電路應能夠供給足夠大的觸發電壓和觸發電流.②由于晶閘管由截止狀態到完全導通需要一定的時間因此,觸發脈沖的寬度必須在10微秒以上,才能保證晶閘管可靠觸發.③不觸發時,觸發電路的輸出電壓應該小于0.15-0.20V為了提高抗干擾能力,必要時可在控制極上加一個1V-2V的負偏壓.④觸發脈沖的前沿要陡,前沿最好在10微秒以上.⑤在晶閘管整流等移相控制的觸發電路中,觸發脈沖應該和主回路同步.單結晶體管自震蕩電路的震蕩頻率是由什么決定的為獲得較高的震蕩頻率，減小充電電阻R與減小電容C效果是否一樣R的大小受哪些因素的限制為什么振蕩周期T=RCln1/1-η,主要決定于放電時間常數RC.減小充電電阻R與減小電容C效果不一樣,R的大小受峰點電流和谷點電流的限制.因為為確保單接晶體管由截止轉為導通,實際通過充電電阻流入單接晶體管的電流,必須大于峰點電流.當發射極電壓等于谷點電壓時,為確保單結晶體管導通后恢復截止,實際流過單接晶體管的電流必須小于谷點電流.為什么晶閘管的觸發脈沖必須與主電路的電壓同步因為實際應用的晶閘管觸發電路,必須是觸發脈沖與主電路電壓同步,要求在晶閘管承受正向電壓的半周內,控制極獲得一個正向的觸發脈沖的時刻一樣,否則由于每個正半周的控制角不同,輸出電壓就會忽大忽小的波動,為此,在電源電壓正半周經過零點時,觸發電路的電容c必須把電全部放掉,在下一個正半周重新從零開場充電,只有這樣才能確保每次正半周第一個觸發脈沖出現的時間一樣.在單結晶體管觸發電路中，改變電阻R為什么能實現移相移相的目的是什么移相控制時只要改變R,就可以改變電容電壓uc上升到Up的時間,亦即改變電容開場放電產生脈沖使晶閘管觸發導通的時刻,從而到達移向的目的.試簡述有源逆變器的工作原理，逆變得條件和特點是什么?有源逆變器的工作原理在ωt1時刻觸發VS1使之導通,ud=uA,在1-2區間,ud>Ud.id是增加的,感應電勢eL的極性是左正右負,電感存儲能量,到2點時,ud<Ud此時感應電動勢極性為左負右正,將存儲的能量釋放,ud<E時仍能維持VS1繼續導通直到ωt3時刻觸發VS2導通為止.依次觸發VS2VS3.由ud波形可知在一個周期中波形的正面極大于負面積,故Ud>0,要使電路工作于逆變狀態,必須使Ud及E的極性與整流狀態相反,并且要求E>=Ud,只有滿足這個條件才能將直流側電能反送到交流電網實現有源逆變.試論述單相晶閘管橋式逆變器的基本工作原理，若何實現電壓控制逆變器的換流過程是若何進展的單相晶閘管橋式逆變器,如果VS1導通,UAN=Ud,如果VS3導通時,B點相對于負極N電位正,即UBN=Ud.當VS1關斷而VS2導通時,A點電位為負,當關斷VS3而觸發導通VS4時,B點電位為負,因此周期性得導通和關斷VS1和VS2就會產生一系列正脈沖電壓UAN,同樣周期性的導通和關斷VS3和VS4,會產生同樣的正脈沖電壓.控制α的導通時間就會實現電壓的控制.晶閘管元件串聯時，應注意哪些問題元件的均流，均壓方法有那幾種晶閘管元件串聯時，應注意均壓問題，元件的均壓問題可采取在每個串聯工作的元件兩端并聯點組合電容元件，或才采取用變壓器次級線圈分組的方法。元件的均流措施有以下三種方法串聯電阻均流，串電抗均流，變壓器分組均流。10.24晶閘管元件的過電壓、過電流保護有哪些方法晶閘管元件的過電壓保護方法有阻容保護裝置，可以保護交流，也可以保護支流側。硒堆和壓敏電阻電阻保護。晶閘管元件的過電流保護方法有：設置快速熔斷器，裝設過流繼電器及快速開關，整流觸發脈沖移相保護。第十一章何謂開循環控制系統何謂閉循環系統兩者各有什么優缺點系統只有控制量(輸出量)的單向控制作用,而不存在被控制量的影響和聯系,這稱之為開環控制系統.優點是構造簡單能滿足一般的生產需要.缺點是不能滿足高要求的生產機械的需要.負反響控制系統是按偏差控制原理建設的控制系統,其特點是輸入量與輸出量之間既有正向的控制作用,又有反向的反響控制作用,形成一個閉環控制系統或反響控制系統.缺點是構造復雜,優點可以實現高要求的生產機械的需要.什么叫調速范圍、靜差度它們之間有什么關系若何才能擴大調速范圍。電動機所能到達的調速范圍,使電動機在額定負載下所許可的最高轉速何在保證生產機械對轉速變化率的要求前提下所能到達的最低轉速之比(D).轉速變化率即調速系統的靜差度電動機有理想空載到額定負載時轉速降與理想空載轉速的比值(S)兩者之間的關系時D=nmaxS2/ΔnN(1-S2),在保證一定靜差度的前提下,擴大系統調速范圍的方法是提高電動機的機械特性的硬度以減小ΔnN生產機械對調速系統提出的靜態、動態技術的指標有哪些為什么要提出這些技術指標生產機械對調速系統提出的靜態技術的指標有靜差度,調速范圍,調速的平滑性.動態技術指標有最大超調量,過渡過程時間,振蕩次數.因為機電傳動控制系統調速方案的選擇,主要是根據生產機械對調速系統提出的調速指標來決定的.為什么電動機的調速性質應與生產機械的負載特性想適應兩者若何配合才能算適應。電動機在調速過程中,在不同的轉速下運行時,實際輸出轉矩和輸出功率能否到達且不超過其潤許長期輸出的最大轉矩和最大功率,并不決定于電動機本身,而是決定于生產機械在調速過程中負載轉矩及負載功率的大小和變化規律,所以,為了使電動機的負載能力得到最充分的利用,在選擇調速方案時,必須注意電動機的調速性質與生產機械的負載特性要適合.負載為恒轉矩型的生產機械應近可能選擇恒轉矩性質的調速方法,且電動機的額定轉矩應等于或略大于負載轉矩,負載為轉矩恒功率型的生產機械應盡可能選用恒功率性質的調速方法,且電動機的額定功率應等于或略大于生產機械的負載轉矩.有一直流調速系統，其高速時理想的空載轉速n01=1480r/min,低速時的理想空載轉速n02=157/min,額定負載時的轉矩降ΔnN=10r/min,試畫出該系統的靜特性.求調速范圍和靜差度。調速范圍D=n01/n02=1480/157=9.23靜差度S=ΔnN/n01=10/1480=0.006814801470r/minTN為什么調速系統中加負載后轉速會降低，閉環調速系統為什么可以減少轉速降當負載增加時，Ia加大，由于IaR∑的作用，所以電動機轉矩下降。閉環調速系統可以減小轉速降是因為測速發電機的電壓UBR下降，是反響電壓Uf下降到Uf’，但這時給定電壓Ug并沒有改變，于是偏差信號增加到ΔU‘=Ug-Uf’，使放大器輸出電壓上升到Uk’，它使晶閘管整流器的控制角α減小整流電壓上升到Ud’，電動機轉速又上升到近似等于n0。為什么電壓負反響頂多只能補償可控整流電源的等效內阻所引起的調速降因為電動機端電壓即使由于電壓負反響的作用而維持不變，但負載增加時，電動機電樞內阻Ra所引起的內壓降仍然要增大，電動機速度還是要降低。電流正負反響在調速系統中起什么作用如果反響強度調得不適當會產生什么后果電流正負反響，是把反映電動機電樞電流大小的量IaRa取出，與電壓負反響一起加到放大器輸入端，由于市政反響，當反響電流增加時，放大器輸入信號也增加，使晶閘管整流輸出電壓Ud增加，以次來補償電動機電樞電阻所產生的壓降，由于這種反響方式的轉降落比僅有電壓負反載時小了許多，因此擴大了調速范圍。如果反響強度調得不適當會產生不能準確的反響速度，靜特性不理想。。為什么由電壓負反響和電流正反響一起可以組成轉速反響調速系統因為由于電壓反響調速系統對電動機電樞電阻壓降引起的轉速降落不能與以補償，因而轉速降落較大，靜特性不夠理想，使潤許的調速范圍減小。為了補償電樞電阻壓降IaRa，就需要在電壓反響的根基上再增加一個電流正負反響環節。電流截止負反響的作用是什么轉折點電流若何選堵轉電流若何選比較電壓若何選電流負反響會使ΔU隨著負載電流的增加而減小，會使電動機的速度迅速降低，可是這種反響卻可以人為地造成阻轉，防止電樞電流過大而燒壞電動機。堵轉電流IAo=〔2—2.5〕IAn一般轉折電流I0為額定電流IAn的1.35倍.且比較電壓越大,則電流截止負載的轉折點電流越大,比較電壓小,則轉折點電流小.一般按照轉折電流I0=KIAn選取比較電壓.某一有靜差調速系統的速度調節范圍為75r/min~1500r/min,要求靜差度S=2%，該系統允許的靜態速降是多少如果開環系統的靜態速降是100r/min，則閉環系統的開環放大倍數應有多大S=ΔnN/n002=ΔnN/1500ΔnN=30閉環系統的開環放大倍數為K=γKPKS/Ce某一直流調速系統調速范圍D=10，最高額定轉速nmax=1000r/min，開環系統的靜態速降是100r/min。試問該系統的靜差度是多少假設把該系統組成閉環系統，保持n02不變的情況下，是新系統的靜差度為5%，試問閉環系統的開環放大倍數為多少D=nmax/nmin10=1000/nminnmin=100r/minD=nmaxS2/ΔnN(1-S2)10=1000S2/100(1-S2)S2=0.5該系統的靜差度是0.5X2010A型龍門銑床進給拖動系統的移相觸發器有哪幾個局部組成試說明各個局部的作用和工作原理。X2010A型龍門銑床進給拖動系統的移相觸發器是矩齒波形成器,移相控制,脈沖形成三個環節組成.矩齒波形成器的作用是為了擴大移相范圍,U2滯后U160度,增加靈活和增加線性度,U1超前晶閘管陽極電壓uc30度.移相控制環節的主要作用是利用u1c與控制電壓Uco相比較,去控制晶體管1VT的通斷而實現得.脈沖輸出環節主要由晶閘管4VT和脈沖變壓器T組成.當u1c剛大于控制電壓Uco1時,二極管7V和電阻9R充電,4VT導通,在2C充電為飽合和或脈沖變壓器鐵心未飽和前,T負邊繞阻感應出平頂脈沖電壓.在2C充電完畢,T負邊繞阻感應平頂脈沖電壓消失積分調節器在調速系統中為什么能消除靜態系統的靜態偏差在系統穩定運行時，積分調節器輸入偏差電壓△U=0，其輸出電壓決定于什么為什么因為在積分調節器系統中插入了PI調節器是一個典型的無差元件,它