机电传动控制复习总结
机电传动控制总复习[]
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《机电传动控制》课程总复习2011.12一、教材信息：《机电传动控制》，邓星钟主编，华中科技大学出版社二、考试卷型客观题（单项选择、判断题）主观题（填空、分析与简答、计算）三、总的复习题一、选择题1、电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由轴上的负载转矩和__D __之和所平衡。
A ．静态转矩B ．加速转矩C ．减速转矩D ．动态转矩2、机电传动系统稳定工作时中如果T M >T L ，电动机旋转方向与T M 相同，转速将产生的变化是B 。
A ．减速B ．加速C ．匀速D ．停止3、机电传动系统中如果T M <T L ，电动机旋转方向与T M 相同，转速将产生的变化是C 。
A ．加速B ．匀速C ．减速D ．停止4、机电传动系统稳定工作时，如果T M =T L ，电动机旋转方向与T M 相同，转速将产生的变化是C 。
A ．减速B ．加速C ．匀速D ．停止5、设电动机某一转动方向的转速n 为正，则约定电动机转矩T M 与n __A __的方向为__A __。
A ．一致、正向B ．一致、反向C ．相反、正向D ．以上都不对6、__C __的作用方向恒定，与运动方向无关。
A ．反抗转矩B ．离心式转矩C ．位能转矩D ．恒功率转矩7、起重机吊一个重物升降时，负载的机械特性是__B __。
A ．恒功率型B ．位能型恒转矩C ．反抗型恒转矩D ．直线型机械特性8、下面__C __是属于直流电动机的定子部分？A ．换向器B ．电枢绕组C ．励磁绕组D ．风扇9、复励直流电机的励磁绕组和电枢绕组是D 。
A ．串联B ．并联C ．单独分开连接D ．一部分串联其他的并联10、直流电动机最常用的启动方式是__B __。
A ．串电阻启动B ．降压启动C ．直接启动D ．调节励磁启动11、___A __的调速方式可以实现对恒转矩型负载的无极调速。
A ．调压调速B ．串电阻调速C ．弱磁调速D ．A 和B12、直流电动机调速系统，若想采用恒功率调速，则可改变___B __。
机电传动控制总复习.
机电传动控制总复习第1章 绪论1、机电传动系统的主要组成部分。
2、电动机自动控制方式大致可分为哪三种？断续控制、连续控制和数字控制三种。
第2章 机电传动系统的动力学基础 1、机电传动系统的运动方程式：dtd JT T L M ω=- （2.1） 运动方程式的实用形式：dt dnGD T T L M 375)(2=- （2.4）2、（1）当L M T T =时，加速度0==dtdna ，则常数=n ，系统处于稳定运行状态（包括静止状态）。
为此，要使系统达到稳定，先决条件必须使L M T T =。
（2）当M T ＞L T 时，加速度0>dtdn，即转速在升高，系统处于加速过程中。
由此可知，要使系统从静止状态起动运转，必须使起动时的电磁转矩（称之为起动转矩）大于0=n 时的负载转矩。
（3）当M T ＜L T 时，加速度0<dtdn，转速在降低，系统处于减速过程中。
所以要使系统从运转状态停转（即制动），必须减小电磁转矩使之小于负载转矩，甚至改变M T 的方向。
作业：7、试列出下图所示几种情况下系统的运动方程式，并说明系统的运行状态时加速、减速还是匀速。
（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向。
）M LT T >M LT T =M LT T =（a ） （b ） （c ）M LT T =M LT T <M LT T >（d ） （e ） （f ）答：（a ）因为T M 为正方向，是拖动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L >0，所以系统为加速；（b ）因为T M 为负方向，是制动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L <0，所以系统为减速；（c ）因为T M 为负方向，是制动转矩，T L 为负方向，是拖动转矩，且T d =T M -T L =0，所以系统为匀速；（d ）因为T M 为正方向，是拖动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L =0，所以系统为匀速；（e ）因为T M 为正方向，是拖动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L <0，所以系统为减速；（f ）因为T M 为负方向，是制动转矩，T L 为正方向，是制动转矩，且T d =T M -T L <0，所以系统为减速；第3章 电动机的工作原理及机械特性 3.1 直流电动机的工作原理及机械特性1、直流电机的基本结构和工作原理2、直流电动机机械特性的一般表达式：02a e e t Δ R U n T n n K K K ΦΦ=-=- （3.13）3、（2）人为机械特性①改变电枢电压U 时的人为机械特性 ②电枢回路中串接附加电阻时的人为机械特性 ③改变磁通Φ时的人为机械特性4、根据直流他励电动机处于制动状态时的外部条件和能量传递情况，它的制动状态分为反馈制动、反接制动、能耗制动三种形式。
机电传动控制复习
1.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。
其目的是将————电能转变为机械能。
2.机电传动的发展大致经历了成组拖动、单机拖动、---——————多机拖动三个阶段。
现代机电传动的拖动方式主要是多机拖动。
3.稳态时，电动机发出的转矩大小，仅由电动机所带负载决定。
4.T M与n同向时符号相同，T L与n同向时符号相反。
机电传动系统的运动方程式为Tm-Tl=(GD*D/375)Dn/Dt 。
5.电动机处于电动状态的特征是T M与n 相同，电能转化为机械能。
处于制动状态的特征是T M与n 相反，机械能转化为其他形式的能量。
6.稳定平衡运转状态是指系统能以一定的速度稳定运行，并且系统受到某种外部干扰作用后会离开平衡位置，当干扰消除后系统能恢复到原来的速度运行。
7.直流电机由转子和定子两部分组成，其中定子部分用来产生主磁极。
8.直流电动机中能将外加的直流变成电枢绕组的交流电，并保证每一磁极下电枢导体的电流方9.10.直流电动机按励磁方式可以分为自励、他励并励复励四类。
11.直流他励电动机的电磁转矩公式为T=Kt Φn ，电枢反电动势公式13.14.三种。
其中，适用于准确停车的场合是能耗。
15.直流他励电动机反接制动时，在电枢回路串电阻是为了避免回路电流过大。
16.要使直流电动机反转，应改变励磁电流或改变电枢电流。
17.一台直流他励电动机拖动恒转矩负载，当电枢电压降低时，电枢电流将变大，转速将降低。
18.一台直流他励电动机在稳定运行时，电枢反电动势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，电枢反电动势E比E119.三相异步电动机按转子的形式可分为绕线式式和鼠笼式式两种。
20.三相异步电动机的工作原理是基于定子旋转磁场和转子电流的相互作用。
21.三相异步电动机的旋转磁场同步转速n0= 60f/p，转差率S= ，转速n= 。
22.要使三相异步电动机反转，只需将电动机所接三相交流电任意两相反接。
机电传动控制复习总结
稳定运行包含两重含义：1）系统应能以一定的速度匀速运转；2）系统受某种外部干扰作用（如电压波动、负载转矩波动等）而使运行速度稍有变化时，应保证系统在干扰消除后能恢复到原来的运行速度。
系统稳定运行的必要充分条件（1）两机械特性有交叉点（2）在平衡点处有一速度Δn↑时，TM<TL TM-TL<0Δn↓时，TM>TL TM-TL>0a点是稳定平衡点，b点不是。
2.5.2 加快过渡过程的方法：减少系统的飞轮矩GD2（采用细长圆柱形转子）增加动态转矩Td采用多极电动机（极对数p多的）减少回路电阻Ra（减少功率放大器内阻）选用机械特性硬度大的电动机选用力矩惯量比大的电动机并励发电机工作的条件1.要有剩磁；2.励磁电流产生的磁场方向和剩磁方向相同；3.Rf’不能太大。
多段启动电阻启动的他励电动机缺点1.机械特性变软，稳定性差；2.轻载时调速范围不大；3.无级调速困难；电阻上消耗大量电能；4.启动电阻不能用来调速适用于起重机、卷扬机。
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。
2.4 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=0.5Jω22.5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。
机电传动控制复习总结
1.直流电动机启动时，能否直接启动？为什么？不能。
因为n=0，E=0，Ist=U/Ra 很大。
对电网运行有害，使电动机换向器产生火花2.直流电动机的启动方法有（降压启动）和（电枢回路外串启动电阻）。
3.直流电动机常用的调速方法有哪些？改变磁通，改变电枢电压，电枢回路串电阻4.直流电动机调速系统，若想采用恒转矩调速，则可改变（电压）。
若想采用恒功率调速，则可改变（励磁磁通）。
5.直流电动机制动时所采用的方法有哪些？反馈制动，反接制动，能耗制动。
1.了解过渡过程产生的原因（1）机械惯性：反映在J或GD2上，使转速n不能突变；（2) 电磁惯性：反映在电枢回路电感和励磁绕组电感上，电枢回路电流和励磁磁通不能突变。
（3) 热惯性：反映在温度上，使温度不能突变。
2.加快过渡过程的方法：:1减少系统的飞轮矩GD2（采用细长圆柱形转子）；2增加动态转矩Td；3采用多极电动机（极对数p多的）；4减少回路电阻Ra（减少功率放大器内阻）；5选用机械特性硬度大的电动机（斜率K小，τ就小，特性硬）；6力矩惯量比大的电动机1. 异步电动机，同步电动机依据什么特征而得名？异步电动机的转子的转速n≠电动机旋转磁场的转速no, 同步电动机的转子的转速n=电动机旋转磁场的转速no。
2. 三相鼠笼式异步电动机的启动方法有（全压启动）和（降压启动）3. 三相鼠笼式异步电动机的降压启动方法有（定子串电阻）、（星形-三角形）和（自耦变压器）4.三相鼠笼式异步电动机的调速法有（变极调速），（变转差率调速）和（和变频调速）5.三相鼠笼式异步电动机的制动方式有（反馈制动），（反接制动）和（能耗制动）6.单相异步电动机为什么没有启动转矩？常采用哪些启动方法？因单相交流电产生脉动磁场，不产生旋转磁场，所以起动转矩为0，常采用电容分相式和罩极式两种启动方法。
5.6 有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示试求: (1) 线电压为380V时，三相定子绕组应如何接法？(2) 求n 0 ，p ，S N ，T N ，T st ，T max ，I st ；(3) 额定负载时电动机的输入功率是多少？1'22'2275.036.5 6.575.03487.70.64487.7199.70.64312127.8NN N st N st st st st P P I AI I AI K I A T K T Nmη==∴=====⨯===⨯===⨯= (3)（一）熟练掌握基本控制环节和基本控制方法(原则)。
机电传动控制考试复习资料
机电传动控制1. 三相异步电动机的气隙圆周上形成的磁场为旋转磁场；直流电动机气隙磁场为恒定磁场；单绕组异步电动机内部气隙磁场为脉振磁场。
2. 鼠笼式异步电动机不采用逐级切除启动电阻。
3. 直流电动机当电枢回路中串接电阻后，其固有的机械特性曲线是由（0，n0）出发的一簇向下倾斜的直线。
4.三相异步交流电动机固有机械特性曲线有理想空载、启动工作点、临界工作点、额定工作点。
5. 接触器的文字符号是KM。
6. 一台三相异步电动机，其铭牌上标明额定电压为220/380V，其接法应是△/Y。
7.三相异步电动机在运行中，把定子两相反接，则转子的转速会下降至零后再反向旋转。
8. 工频条件下，三相异步电动机的额定转速为1420转/分，则电动机的磁对数为2。
9. 三相异步电动机Y/△降压启动时，其启动转矩是全压启动转矩的1/3 倍。
10. 当三相异步电动机的机械负载增加时，如定子端电压不变，其旋转磁场速度不变，速度只与频率与极数有关。
11. 三相异步电动机的额定功率是指输出的机械功率。
12. 能耗制动又称为发电制动。
13. 降低电源电压后，电流减小，三相异步电动机的起动转矩将减小。
14. 采用交流接触器、按钮等构成的鼠笼式异步电动机直接启动控制电路，在合上电源开关后，电动机启动、停止控制都正常，但转向反了，原因是引入电动机的电源相序错误。
15. 位能转矩的作用方向恒定，与运动方向无关。
16. 根据异步电动机人为机械特性曲线，绕线式异步电动机采用转子串电阻启动时，所串电阻愈大，启动转矩变化不确定。
17. 交流鼠笼式异步电动机的调速控制方法有变电源频率调速、变极对数调速、变电源电压调速。
18.用继电器、接触器控制线路实现电动机的启动，必须具有自锁功能。
19.绕线式三相异步电动机，转子串电阻启动时，启动转矩增大，启动电流减小。
20. 鼠笼式异步电动机空载起动与满载起动相比，起动电流小。
21. 三相异步电动机可以采用降压起动，但起动转矩将降低，因而只适用空载或轻载起动的场合。
机电传动考试复习资料总结
第一章概述1.机电传动控制的目的与任务1.1 机电系统的组成1)电气控制系统2)电力拖动或机电传动3)机械运动部件1.2 机电传动控制的任务将电能转换为机械能实现生产机械的启动、停止以及速度的调节完成各种生产工艺过程的要求保证生产过程的正常进行2.机电传动控制的发展2.1电力拖动的发展1）成组拖动2）单电机拖动3）多电机拖动2.2机电传动控制系统的发展伴随控制器件的发展而发展。
有弱电控制和强电控制第二章机电传动系统的运动学基础1.单轴拖动系统的运动方程式1.1单轴拖动系统组成电机与工作机构的轴直接连接的系统称为单轴拖动系统。
1.2单轴拖动系统的运动方程式T M−T L=J ⅆωⅆt=GD2375ⅆnⅆt1.3利用运动方程式确定运动系统的运动状态GD2是一个整体物理量—飞轮矩1.4转矩、速度的符号转矩正方向的确定：设电动机某一转动方向的转速n为正；电动机转矩TM与n一致的方向为正向；负载转矩TL与n相反的方向为正向。
TM与TL的性质判定：✧若TM与n符号相同，TM为拖动转矩；✧若TM与n符号相反，TM为制动转矩；✧若TL与n符号相同，TL为制动转矩；✧若TL与n符号相反，TL为拖动转矩。
2.几种常见的负载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。
⏹恒转矩负载特性：①反抗性恒转矩负载(摩擦转矩)②位能性恒转矩负载（重力卷扬机）⏹恒功率负载特性：3.机电系统稳定运行的条件和判定方法稳定运行包含的含义：①系统能以一定速度匀速运转；②系统受某种外部干扰作用(如电压波动、负载转矩波动等)而使运行速度稍有变化时，应保证在干扰消除后系统能恢复到原来的运行速度。
机电传动系统稳定运行的必要充分条件：(1)电动机的机械特性曲线n=f(TM) 和生产机械的特性曲线n=f(TL)有交点(即拖动系统的平衡点)；(2)当转速大于平衡点所对应的转速时，TM<TL即若干扰使转速上升，当干扰消除后应有TM- TL <0；而当转速小于平衡点所对应的转速时，TM>TL ，即若干扰使转速下降；当干扰消除后应有TM- TL >0。
机电传动考试复习资料总结
机电传动考试复习资料总结第⼀章概述1.机电传动控制的⽬的与任务1.1 机电系统的组成1)电⽓控制系统2)电⼒拖动或机电传动3)机械运动部件1.2 机电传动控制的任务将电能转换为机械能实现⽣产机械的启动、停⽌以及速度的调节完成各种⽣产⼯艺过程的要求保证⽣产过程的正常进⾏2.机电传动控制的发展2.1电⼒拖动的发展1）成组拖动2）单电机拖动3）多电机拖动2.2机电传动控制系统的发展伴随控制器件的发展⽽发展。
有弱电控制和强电控制第⼆章机电传动系统的运动学基础1.单轴拖动系统的运动⽅程式1.1单轴拖动系统组成电机与⼯作机构的轴直接连接的系统称为单轴拖动系统。
1.2单轴拖动系统的运动⽅程式T M?T L=J ?ωt=GD2375nt1.3利⽤运动⽅程式确定运动系统的运动状态GD2是⼀个整体物理量—飞轮矩1.4转矩、速度的符号转矩正⽅向的确定：设电动机某⼀转动⽅向的转速n为正；电动机转矩TM与n⼀致的⽅向为正向；负载转矩TL与n相反的⽅向为正向。
TM与TL的性质判定：若TM与n符号相同，TM为拖动转矩；若TM与n符号相反，TM为制动转矩；若TL与n符号相同，TL为制动转矩；若TL与n符号相反，TL为拖动转矩。
2.⼏种常见的负载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。
恒转矩负载特性：①反抗性恒转矩负载(摩擦转矩)②位能性恒转矩负载（重⼒卷扬机）恒功率负载特性：3.机电系统稳定运⾏的条件和判定⽅法稳定运⾏包含的含义：①系统能以⼀定速度匀速运转；②系统受某种外部⼲扰作⽤(如电压波动、负载转矩波动等)⽽使运⾏速度稍有变化时，应保证在⼲扰消除后系统能恢复到原来的运⾏速度。
机电传动系统稳定运⾏的必要充分条件：(1)电动机的机械特性曲线n=f(TM) 和⽣产机械的特性曲线n=f(TL)有交点(即拖动系统的平衡点)；(2)当转速⼤于平衡点所对应的转速时，TMTL ，即若⼲扰使转速下降；当⼲扰消除后应有TM- TL >0。
机电传动控制复习总结
(3)如果要使启动电流不超过额定电流的两倍，求启 动电阻为多少欧？此时启动转矩又有多大？
第四章 机电传动系统的过渡过程
1.加快过渡过程的方法
减小系统的飞轮转矩 增加动态转矩
2. 了解过渡过程产生的原因
1）机械惯性：反映在J或GD2上，使转速n不能突变； 2) 电磁惯性： 反映在电枢回路电感和励磁绕组电感上，
解:合上开关S---(KM),油泵运转提供润滑油; S----(1KT)1KT延时时间即设定的供油时间;
----1KT延时时间到,其触点闭合 -----(2KT)2KT延时断开的动断触点仍保持闭合,其延时 时间即停止供油时间
-----(K)并自锁,K的动断触点断开,使[KM] ,油泵停止供 油.2KT延时时间到,其触点断开 ----[K],K的动断触点恢复 -----(KM)又开始了下一个循环. S为控制自动间歇供油的开关; SB为手动控制供油的开关.
答：四级电动机磁极对数p=2
60 f 60 50 n0 p 2 1500r / min n 60 f (1 s) 1500 (1 0.02) 1470r / min
p
f2 sf1 0.02 50 1Hz
5.6 有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。
变极调速，变转差率调速和变频调速
5.三相鼠笼式异步电动机的制动方式有（ ），（ ）和（ ）
反馈制动，反接制动和能耗制动
6.单相异步电动机为什么没有启动转矩？常采用哪些启动方法？ 因单相交流电产生脉动磁场，不产生旋转磁场， 所以起动转矩为0，常采用电容分相式和罩极式两种启动方法。
课后习题讲解：
5.1有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为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 速和转子电流频率。
【机电传动控制-辅导】复习要点
机电传动控制复习提纲第二章 机电传动系统的动力学基础2.1 知识要点2.1.1 基本内容1．机电传动系统的运动方程式机电传动系统是一个由电动机拖动，并通过传动机构带动生产机械运转的机电运动的动力学整体[如图2.1(a)所示]尽管电动机种类繁多、特性各异，生产机械的负载性质也可以各种各样，但从动力学的角度来分析时，则都应服从动力学的统一规律，即在同一传动轴上电动机转矩T M 、负载转矩T L 、转轴角速度ω三者之间符合下面的关系： T M －T L ＝Jdt d (2.1) 或用转速n 代替角速度ω，则为 T M －T L ＝dt dn GD 3752 (2.2)式(2.1)和式(2.2)称为机电传动系统的运动方程式。
机电传动系统的运动方程式是描述机电系统机械运动规律的最基本方程式，它决定着系统的运行状态，当动态转矩T d ＝T M －T L ＝0时，加速度a ＝dt dn ＝0 ，表示没有动态转矩，系统恒(匀)速运转，即系统处于稳态；当T d ≠0时，a ＝dt dn ≠0 ，表示系统处于动态，T d ＞0时，a ＝dt dn 为正，传动系统为加速运动；T d ＜0时，a ＝dt dn为负，系统为减速运动。
因式(2.1)和式(2.2)中的T M 、T L 既有大小还有方向(正负)，故确定传动系统的运行状态不仅取决于T M 和T L 的大小，还要取决于T M 和T L 的正负(方向)。
因此，列机电传动系统的运动方程式和电路平衡方程时，必须规定各电量的正方向，也必须规定各机械量的正方向。
对机电传动系统中各机械量的正方向约定[见图2.1(b)]如下：在确定了转速n 的正方向后，电动机转矩T M 取与n 相同的方向为正向，负载转矩T L 取与n 相反的方向为正向，因此，若T M 与n 符号相同，则表示T M 与n 的方向一致；若T L 与n 符号相同，则表示T L 与n 方向相反。
也可以由T M 、T L 的方向来确定T M 、T L 的正负。
《机电传动控制》复习
GD dn TM TL 375 dt
2
习题与思考 2.3 试列出以下几种情况下（见图2.3）系统的运动方程式，并针对各系统说明： (1) T,TL的性质和符号，并带入运动方程。 (2) 运动状态是加速，减速还是匀速？
T
n
TL T
n
TL T
n
TL
T=TL
T <T L
T>TL
T
n
TL
T
n
TL
T
1、下图中，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？
（a)、c）、 (b)、(e)符合条件，为稳定平衡点； （ (d)不符合条件，不是稳定平衡点
2、试列出以下几种情况下系统的运动方程式，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）
第3章 直流电机的工作原理及特性
习题与思考
3.19 有一台他励直流电动机： PN=10kW,UN=220V,IN=53.8A，n N=1500r/min,Ra=0.29Ω ，试计算： （1） 直接启动瞬间的堵转电流Iu； （2） 若限制起动电流不超过2IN，采用电枢串 电阻启动时，应串入启动电阻的最小值是多少？ 若用降压启动，最低电压应为多少？
一是降压启动，即在启动的瞬间，降低供电电源电压，随着转速n
的升高，反电势E增大，再逐步提高供电电压，最后达到额定电压UN时，电 动机达到所要求的转速。 二是在电枢回路内串接外加电阻启动，此时启动电流Ist=UN/(Ra+Rst)将受 到外加启动电阻Rst的限制，随着电动机转速n的升高，反电势E增大，再逐 步切除外加电阻一直到全部切除，电动机达到所要求的转速。
机电传动控制复习总结
输标02入题
机电传动控制系统在工业自动化生产线中发挥着关键 作用，能够提高生产效率、降低能耗、减少人工干预， 并确保产品质量和生产安全。
01
03
工业自动化生产线控制中，机电传动控制系统需要具 备高精度、高稳定性和可靠性，以确保生产过程的稳
定性和产品质量。
04
机电传动控制系统在工业自动化生产线中的应用包括 物料搬运、加工、装配、检测等环节，涉及到的设备 包括传送带、装配机械手、包装机械等。
VS
应用前景
这些创新技术的应用将进一步拓展机电传 动控制系统的应用领域，特别是在智能制 造、新能源等领域，具有广阔的应用前景 和市场潜力。
THANKS
感谢观看
特点
具有高精度、高效率、高可靠性、低 能耗等优点，广泛应用于工业自动化、 智能制造等领域。
工作原理与系统组成
工作原理
通过控制器对电机的输入电压或电流 进行调节，实现对电机转矩和转速的 控制，进而实现机械设备的运动控制 。
系统组成
主要包括控制器、电机、传感器、执 行器等部分，其中控制器是核心部分 ，负责接收输入信号并输出控制信号 。
机器人技术中的电机控制
机器人技术是现代制造业和智能制造领域的重要 发展方向，电机控制作为机器人技术的核心组成 部分，对于机器人的运动控制和精确操作具有至 关重要的作用。
机器人技术中的电机控制需要具备快速响应、高 精度和良好的动态性能，以确保机器人的运动轨 迹和控制精度。
在机器人技术中，机电传动控制系统负责驱动机 器人的各个关节和执行机构，实现机器人的各种 复杂动作和精确位置控制。
机电传动控制复习总结
• 机电传动控制概述 • 机电传动控制系统基础知识 • 机电传动控制系统的分析与设计 • 机电传动控制系统的实践应用 • 机电传动控制系统的挑战与发展趋势
机电传动控制复习重点
机电传动控制复习重点一：知识点1 .加快机电传动系统过渡过程的方法要想加快机电传动系统过渡过程,即减少过渡时间,应设法减小系统的飞轮转矩GD^2和增大动态转矩Td.2.直流电机的感应电势： 与电动机的结构有关的参数,称电势常数为每一对极的磁通〔WB 〕 n 为电枢转速〔r/min 〕E 为电动势〔V 〕直流电机的电磁转矩：与电动机的结构有关的参数,称转矩常数,=9.55k为每一对极的磁通〔WB 〕Ia 为电枢总电流〔A 〕3.直流发电机的分类直流发动机的运行受励磁绕组连接方法的影响,因此直流发电机按历次方法来分类,分为他励,并励,串励和复励发电机。
他励调节方法中改变电动机电枢供电电压属于恒转矩调速。
P384.三项异步电动机为什么叫做异步？定子通三相电,产生旋转磁场,旋转磁场带动转子旋转,异步是指磁场旋转与电动面转子不是同步的,磁场比转子提前一定的角度5.为什么转子频率即产生电流的频率nk E e Φ=e kΦΦ6.电机直接启动,反转启动的优缺点,意义,特性直接启动的优点：是所需设备少,启动方式简单,成本低。
电动机直接启动的电流是正常运行的5倍左右,理论上来说,只要向电动机提供电源的线路和变压器容量大于电动机容量的5倍以上的,都可以直接启动。
这一要求对于小容量的电动机容易实现,所以小容量的电动机绝大部分都是直接启动的,不需要降压启动。
缺点：对于大容量的电动机来说,一方面是提供电源的线路和变压器容量很难满足电动机直接启动的条件,另一方面强大的启动电流冲击电网和电动机,影响电动机的使用寿命,对电网不利,所以大容量的电动机和不能直接启动的电动机都要采用降压启动。
反接制动常用于位能性负载〔如起重机〕,限制重物下放速度。
7. =60f/p同步转速与电流频率成正比而与磁极对数成反比8. S=-n/由于转子转速不等于同步转速,所以把这种电动机称为异步电动机,S 称为转差率9. 异步电动机的固有机械特性〔P64〕三相异步电动机的机械特性有固有的机械特性和人为的机械特性之分。
机电传动控制复习小结
机电传动控制考试专用3-4一台直流电动机带动恒转矩负载运行，在励磁不变的情况下，若电枢电压或电枢附加电阻改变时，能否改变去稳定运行状态下电枢电流大小？不会改变，T=KmΦN*Ia U=E+IaRa3-10直流他励电动机启动时，为什么一定要先把励磁电流加上？当电动机运行在额定转速下突然将励磁绕组断开，将出现什么情况？A,1一定要先把励磁电流加上是因为主磁极靠外电源产生磁场2使电动机的电流大大增加，直至烧坏电动机4-2三相异步电动机旋转磁场的转速与哪些因素有关？定子绕组电流的频率成正比与旋转磁场的磁极对数成反比4-11三相异步电动机在一定负载下运行时，若电源电压降低，则电动机的转矩，电流与转速如何变化？电动机转矩减小，电流增加，转速不变4--14试说明三相异步电动机上机械负载增加时，电动机的转速。
定子电流和转子电流如何变化？电动机的转速降低，转差率升高，转子感应电动势和感应电流增加，根据磁动势平衡关系，定子电流也增加4--23异步电动机的有哪几种调速方式，主要有调压调速（能够实现无极调速，但降低电压时，转矩也按电压的平方比例减少，其静差率和运行稳定性往往不满足生产工艺要求），转子串电阻调速（简单可靠，但他是有级调速，不能实现连续平滑调速，随转速降低，特性变软，影响了系统的稳定性），变极调速（结构简单，效率高，特性好）及变频调速（可使异步电动机活的很宽的调速范围）步进电机步距角的含义是什么？什么是单三拍，单双六拍和双三排？电动机没接受一个点脉冲，其转子转过的一个角度就称为步距角。
单三拍，是指每次只有一相控制绕组的通电状态为一循环。
单双六拍，经过六次切换控制绕组的通电状态为一个循环，控制绕组通电为一相两相交替。
双三排，每次有二相控制绕组同电玩，三次切换为一个循环。
9-1，晶闸管的倒通条件为何，晶砸管由导通转变为阻断的条件为何?条件，在晶闸管的阳极和阴极间加正向电压，同时在他的门极和阴极同也加正向电压，两者缺一不可。
机电传动控制总结
1.如何建立单轴和多轴机电传动系统的运动方程式。
为了对多轴机电传动系统进行运行状态的分析，一般是将多轴拖动系统等效折算为单轴系统。
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，一般折算到电动机轴上。
折算的原则是：折算前后系统总的能量关系和功率关系保持不变。
2.举例分析恒转矩型负载特性特点：负载转矩TL与转速n无关，即不管转速怎样变化，负载转矩不变反抗性恒转矩负载：转矩大小恒定不变；作用方向始终与速度n的方向相反。
位能性恒转矩负载：转矩大小恒定不变；作用方向与速度n的方向无关。
3.机电传动系统稳定运行的条件（1）机电系统稳定运行的含义系统应能以一定速度匀速运行；系统受某种外部干扰（如电压波动、负载转矩波动等）使运行速度发生变化时，应保证在干扰消除后系统能恢复到原来的运行速度。
（2）机电系统稳定运行的必要条件电动机的输出转矩T M和折算到电动机轴上的负载转矩T L大小相等，方向相反，相互平衡。
即:电动机的机械特性曲线n = f（T M）和生产机械的机械特性曲线n = f（T L）必须有交点, 交点被称为平衡点。
（3）机电系统稳定运行的充分条件：系统受到干扰后，要具有恢复到原平衡状态的能力。
即：当干扰使速度上升时，有T M<T L；当干扰使速度下降时，有T M>T L。
符合稳定运行条件的平衡点称为稳定平衡点。
T=0时的转速称为理想空载转速，用nO表示。
电动机总存在空载制动转矩，靠电动机本身的作用是不可能上升到nO “理想”含义就在这里。
5.他励直流电动机特性曲线上堵转点的意义当电动机轴上的负载转矩大于电磁转矩时，电动机不能启动，通常称为“堵转”。
堵转时电枢电流为1st，长时间的大电流会烧坏电枢绕组。
启动转矩就是电动机在启动瞬间（n=0）所产生的电磁转矩，也称堵转转矩。
6.他励直流电动机的固有机械特性和人为机械特性的特点和区别固有机械特性指的是在额定条件（额定电压U N和额定磁通N）下和电枢电路内不外接任何电阻时的n =f（T）人为机械特性是指人为地改变电动机的参数所得到的机械特性：1电动机电枢外加电压U2励磁磁通①的大小3电枢回路串接附加电阻R ad7.他励直流电动机电枢回路串接附加电阻时其机械特性的变化情况空载速度不变随着电阻的增加，转速降落增加，即机械特性变软8.他励直流电动机改变电枢电压时其机械特性的变化情况空载速度随着U的减小而减小转速降落不变，即特性硬度不变9.他励直流电动机改变励磁磁通时其机械特性的变化情况理想空载转速随磁通减小而增加转速降随磁通的减小而增大，即机械特性特性变软10.他励直流电机直接启动时启动电流非常大，为什么？其存在哪些危害？对直流电动机而言，在未启动之前n=0,E=0,而R a 一般很小。
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第十三章步进电动机传动控制系统
基本要求
掌握步进电动机步矩角和步进电动机转速的数学 表达式及其物理意义； 了解步进电动机环形分配器的基本原理及其硬、 软件的实现方法 ， 了解步进电动机的结构、运行特性及影响因素。
1. 掌握机电传动系统的运行方程式，并学会用它
第二章 机电传动系统的动力学基础 重点与难点
1.运用运动方程式分别判别机电传动系统的运行状 态。 2. 运用稳定运行的条件来判别机电传动系统的稳定 运行点。
练习题
1.试分析下图中机电运动的运行状态是加速、减速还是匀速？ （图中TM：电动机转矩；TL：负载转矩；n：电动机转速）
第五章 交流电动机的工原理及特性
基本要求 了解异步电动机的基本结构和旋转磁场的产生；
掌握异步电动机的工作原理，机械特性，以及启动、 调速及制动的各种方法、特点与应用：
掌握单相异步电动机的工作原理和启动方法：
了解同步电动机的结构特点、工作原理、运行特性及 启动方法。
重点 掌握异步电动机的人为机械特性，因为它是分析异 步电动机启动、调速、制动工作状态的依据； 对异步电动机铭牌数据、额定值的含义要非常熟 悉： 掌握异步电动机直接启动和 Y-△降压启动的条件 和优缺点，线绕式异步电动机转子串电阻的启动、 调速和制动，以及各种启动方法的应用场合： 掌握异步电动机变频调速和变极对数调速的特性 与优缺点。
TM n TM=TL (a) TL TM n TM=TL (b) TL
2.如图所示，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？
• 3.1 直流电机的基本结构和工作原理
• 3.2 直流发电机
• 3.3 直流电动机的机械特性
• 3.4 直流他励电动机的启动特性 • 3.5 直流他励电动机的调速特性 • 3.6 直流他励电动机的制动特性
试求: (1) 线电为380V时，三相定子绕组应如何接法？ (2) 求n 0 ，p ，S N ，T N ，T st ，T max ，I st ； (3) 额定负载时电动机的输入功率是多少？
(3)
N
PN PN P 3U N I N cos 2 1 PN
40 IN 75.03 A 3U N N cos 2 3 380 0.9 0.9 I st 6.5 I N 6.5 75.03 487.7 A
思考题： 1.直流电动机启动时，能否直接启动？为什么？
不能。因为n=0，E=0，Ist=U/Ra 很大。对电网运行有害， 使电动机换向器产生火花
2.直流电动机的启动方法有（
）和（
）。
降压启动 3.直流电动机常用的调速方法有哪些？
电枢回路外串启动电阻
改变磁通，改变电枢电压，电枢回路串电阻
4.直流电动机调速系统，若想采用恒转矩调速，则可改变（ 若想采用恒功率调速，则可改变（ ）。 电压 励磁磁通 5.直流电动机制动时所采用的方法有哪些？ 反馈制动，反接制动，能耗制动。
第十四章 机电传动控制系统中电动机的选择
基本要求 1.了解电动机的容量选择应该考虑哪些因素 2.掌握三种工作制下的电动机容量的选择，特别 注意电动机运行时的允许温度、过载能力和启 动能力；
有一生产机械的实际负载转矩曲线如图所示，生产机械 要求的转速nN=1450r/min，试选一台容量合适的交流 电动机来 拖动此生产机械。
2.加快过渡过程的方法 减少系统的飞轮矩GD2（采用细长圆柱形转子）； 增加动态转矩Td； 采用多极电动机（极对数p多的）； 减少回路电阻Ra（减少功率放大器内阻）； 选用机械特性硬度大的电动机（斜率K小，τ就小，特性硬）； 力矩惯量比大的电动机
本章学习内容
• 5.1 三相异步电动机的结构和工作原理 • 5.2 三相异步电动机的定子和转子电路 • 5.3 三相异步电动机的转矩与机械特性 • 5.4 三相异步电动机的启动 • 5.5 三相异步电动机的调速 • 5.6 三相异步电动机的制动 • 5.7 单相异步电动机 • 5.8 同步电动机的工作原理、特点及应用
第三章 他励直流电机的工作原理及特性
重点和难点
重点 ①机械特性是分析启动、调速和制 动特性的依据，所以机械特性是电 动机内容的重中之重 ②他励直流电动机的启动特性 ③他励直流电动机的调压调速特性
•难点 电动机在各种运转状态下电磁转矩 TM、负载转矩TL、 转速n、电枢电流Ia和电势E等符号的确定
' I st K 2 I st 0.642 487.7 199.7 A
Tst' K 2Tst 0.642 312 127.8 Nm
本章学习内容 8.1 常用控制电器与执行电器 8.2 继电器-接触器控制的常用基本线路 8.3 生产机械中常用的几种自动控制方法
第八章 继电器-接触器控制系统
重点 熟练掌握基本控制环节和基本控制方法(原则)。 (l)基本控制环节：启动、正反转、点动、各种联锁及顺 序(程序)运转等的控制。 (2)基本控制方法主要有：按行程原则、时间原则、速度 原则和电流原则等实现控制的方法。
掌握常用的保护装置 短路保护、长期过载保护、和各种连锁保护等，各种保 护需要采用不同的保护电器，
第二章 机电传动系统的动力学基础
基本要求
•
• • •
来分析与判别机电传动系统的运行状态； 2. 了解在多轴拖动系统中为了列出系统的运动 方程式，必须将转矩等进行折算，掌握其折算 的基本原则和方法； 3. 了解几种典型生产机械的机械特性； 4. 掌握机电传动系统稳定运行的条件，并学会用 它来分析与判别系统的稳定平衡点。
分析控制原理电路图的一般步骤
试设计一条自动运输线，有两台电动机， 1M拖动运输机， 2M拖动卸料机。要求： ①M1启动后，延时3秒M2启动； ②M1、M2同时停车； ③两台电动机均有短路、长期过载保护。当任 何一台电动机过载，则两台电动机都自动停机。
＃2 电机
M2
＃1 电机
M1
本章学习内容 • • • • 14.1 电动机容量选择的原则 14.2 电动机的发热与冷却 14.3 不同工作制下电动机容量的选择 14.6 电动机的种类、电压、转速和结构 型式的选择
5.三相鼠笼式异步电动机的制动方式有（ ），（ ）和（ ） 反馈制动，反接制动和能耗制动 6.单相异步电动机为什么没有启动转矩？常采用哪些启动方法？ 因单相交流电产生脉动磁场，不产生旋转磁场， 所以起动转矩为0，常采用电容分相式和罩极式两种启动方法。
课后习题讲解：
5.6 有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。
）。
例题
本章学习内容： • 4.1 • 4.2 • 4.3 • 4.4 研究机电传动系统过渡过程的实际意义 机电传动系统过渡过程的分析 机电时间常数 加快机电传动系统过渡过程的方法
第四章 机电传动系统的过渡过程
1. 了解过渡过程产生的原因 1）机械惯性：反映在J或GD2上，使转速n不能突变； 2) 电磁惯性： 反映在电枢回路电感和励磁绕组电感上， 电枢回路电流和励磁磁通不能突变。 反映在温度上，使温度不能突变。 3) 热惯性：
本课程主要讲述了以下内容： 第二章 机电传动系统的动力学基础 第三章 直流电机的工作原理及特性 第四章 机电传动系统的过渡过程 第五章 交流电机的工作原理及特性 第八章 继电器-接触器控制系统 第十三章 步进电动机传动控制系统 第十四章 机电传动控制系统中的电动机选择
本章主要学习内容 2.1 机电传动系统的运动方程式 2.2 转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算 2.3 生产机械的机械特性 2.4 机电传动系统稳定运行的条件
思考题：
1. 异步电动机，同步电动机依据什么特征而得名？ 异步电动机的转子的转速n≠电动机旋转磁场的转速no, 同步电动机的转子的转速n=电动机旋转磁场的转速no。 2. 三相鼠笼式异步电动机的启动方法有（）和（） 全压启动和降压启动 3. 三相鼠笼式异步电动机的降压启动方法有（）、（）和（） 定子串电阻，星形-三角形，自耦变压器。 4.三相鼠笼式异步电动机的调速法有（ ），（ ）和（ ） 变极调速，变转差率调速和变频调速
T2 9
7 4 10 4 40 40
12
6
选 PN PL ，Td TN 的电动机，并查出电动机 Tst Tmax 及启动系数 的过载能力系数 st max TN TN 校验最大转矩及启动转矩是否大于最大负载转矩TLmax
本章学习内容 13.1 步进电动机 • 13.2 步进电动机的环形分配器 • 13.4 步进电动机的运行特性及选中应注意的问题