机电传动制复习题及答案.ppt

机电传动控制 工学院 作者：姚立红，男，1959年10月出生，77级大学本科，机械学科，1982年毕业后，一直任教于北京林业大学工学院，先后教过画法几何和机械制图、机械零件、制浆造纸机械设备、机电传动控制、汽车修理课程，现任机械系副教授。 183. 他励直流电动机，电源供给电枢绕组每一导体的电流方向 ①不变 ②交变 答 ② 184. 直流发电机电枢绕组每一导体感应电动势方向是 ①不变的 ②交变的 答 ② 185. 他励直流电动机的固有机械特性曲线是倾斜的，其根本原因是： ①电枢绕组具有电阻Ra ②负载转矩TL 答 ① 图10.31(b)，为α＝2π/3的情况。 在ωt1触发VS1，ud＝uA，且在1~2区间，ud0，由式 到2~3区间，ud0，但Ud更负，由上式，id↑，L、交流电网吸收能量，电动机输出能量。 ，id↑，即eL极性为左正右负，L储能。交流电网、电动机输出能量。 152、试简述有源逆变器的工作原理，逆变的条件和特点是什么？ 到3点，ud＝Ud，id达最大值。 过3点后，ud比Ud更负，id↓，eL左负右正，L、电动机输出能量，交流侧电流由高电位流向低电位，吸收能量。L释放能量→维持VS1导通直到触发VS2导通为止。 ……。 ud波形负面积正面积，故Ud0，一周期中变流器总的是吸收能量，直流电动机电枢电流由低电位到高电位是输出能量， 特点：直流电变成交流电回送到电网。电动机工作于发电(制动)状态。 有源逆变条件：Ud及E的极性与整流状态相反，且 逆变角β：α＋β＝π，对三相半波逆变电路，有 Ud＝-1.17U2P cosβ 当β＝0，Ud＝Udmax； 当β＝π/2，Ud＝0，为使逆变电路工作可靠，一般βmin＝π/6，故逆变电路：π/6≤βπ/2。 153、何谓开环控制系统？何谓闭环控制系统？两者各具有什么优缺点？ 答：只有控制量（输入量）对被控制量（输出量）的单向控制作用，而不存在被控制量对控制量的影响和联系，这样的控制系统称为开环控制系统。开环控制系统不能满足高要求的生产机械的需要，调速范围小。 　　输入量与输出量之间既有正向的控制作用，又有反向的反馈控制作用，形成一个闭环，即闭环控制系统。闭环控制系统调速范围大。 154、什么叫调速范围、静差度？它们之间有什么关系？怎样才能扩大调速范围？ 答：电动机在额定负载下所允许的最高转速和在保证生产机械对转速变化率的要求前提下所能达到的最低转速之比叫调速范围。 　　电动机由理想空载到额定负载时的转速降与理想空载转速之比叫静差度。 　　在一个调速系统中，转速降一定时，在不同的静差度下就有不同的调速范围。静差度越大，调速范围也越大。 　　保证在一定静差度的前提下，扩大系统调速范围的方法是提高电动机机械特性的硬度，以减小转速降。 155、生产机械对调速系统提出的静态、动态技术指标主要有哪些？为什么要提出这些指标？ 答：静态指标：静差度S 、调速范围D 、调速的平滑性 　　动态指标：过渡过程时间、最大超调量、振荡次数 ●静态指标 ▲静差度S TL变化时，应使n变化维持在一定范围。静差度S表示n稳定的程度，即S应小于一定值。 一般S≤50％，普通车床S≤30％，龙门刨床S≤5％，冷轧机S≤2％，热连轧机S=0.2％~0.5％，造纸机S≤0.1％。 由式 机械特性愈硬，S愈小，n相对稳定性愈高。 在一个调速系统中，如果在nmin运行能满足S要求，则在其他转速必能满足要求。 ▲调速范围D 如式 不同生产机械要求D不相同，如S一定，车床D=20~120，龙门刨床D=20~40，钻床D=2~12，铣床D=20~30，轧钢机D=3~15，造纸机D=10~20，机床进给机构D=5~30000。 . 机械、电气联合调速时，设D──生产机械调速范围，Dm──机械调速范围，De──电气调速范围，则De=D/Dm。 ▲调速的平滑性 两个相邻调速级转速差。在一定调速范围，n级数越多，平滑性就越高，若级数→无穷大，即n连续可调，为无级调速。 ●动态指标 调速过程中，从一种稳定速度→另一稳定速度，∵电磁惯性、机械惯性，要经过一段过渡过程或动态过程。生产机械对动态指标要求：过渡过程时间、最大超调量、振荡次数。 如图11.5，系统从n1过渡到n2时： ▲最大超调量 MP太大，达不到生产工艺要求，MP太小，→过渡过程过于缓慢，生产率↓，一般MP=10％～35％。 ▲过渡过程时间T 从输入