机电一体化原理应掌握的知识(doc 9页)

机电一体化原理应掌握的知识(doc 9页)

机电一体化原理应掌握的重要知识点（简答）

第二章机械系统设计

1.机电一体化共性关键技术包括机械技术、计算机与信息处理技术、检测与传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、系统总体技术

2.机电一体化对机械系统的基本要求：（1）. 精度高、刚度高、无间隙(尽可能小) （2）. 响应快、摩擦小、惯量小、谐振频率高（高接触刚度，可避免共振）

（3）. 稳定性好、可靠性高、阻尼合适、体积小、重量轻、寿命长等

3.机械系统的组成包括传动机构、导向机构（起导向与支承作用 )、执行机构

4.滚珠丝杠副轴向间隙的调整和加预紧力的方法有垫片调隙式、螺纹调隙式、齿差调隙式

5.滚珠丝杠副的支承方式有一端固定、一端自由；一端固定、一端游动；两端固定三种

6.工业机器人的机械夹持器可分为圆弧开合型、圆弧平行开合型、直线平行开合型三种

第三章直流电动机的工作原理及特性

1.直流电动机的优缺点:优点：调速、启动、制动性能好，控制器简单，短时过载能力强。缺点：结构较复杂，价格较高，换向器与电刷处有火花放电腐蚀，需定期维护。

2.直流电动机与直流发电机的工作原理

直流电动机：电动机定子提供磁场，直流电源向转子的绕组提供电流，换向器使转子电流与磁场产生的转矩保持方向不变。

直流发电机：直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。

3.直流电动机/发电机内部的电磁感应公式，机械特性指电动机转速与电磁转矩间的关系，已知直流他励电动机机械特性公式，会推导

(8) (9)

9.结合直流他励电动机的机械特性曲线简述反馈制动的原理、特点

原理：当电机n>n0时，因电枢电流方向改变，电磁转矩方向也改变，成为制动转矩。特点：制动转矩大，速度稳定性好，效率高，节能。

10.直流电动机启动方法有电枢串电阻启动、降压启动

11.大直流电动机为什么不允许在额定电压下直接启动？

（1）、启动电流Ist太大会使换向器产生严重的火花,烧坏换向器；破坏电网工作。（2）、启动转矩太大,机械冲击太大，使传动机构损坏。

12.结合直流他励电动机的机械特性曲线简述电源反接制动的原理、特点

（2）能量损耗大。

13.结合直流他励电动机的机械特性曲线简述倒拉制动的原理、特点

原理：在电枢

串入较大的

电阻，使（n=0

时的电磁转

矩T)小于负

载转矩TL，这

样在位能负

载转矩TL的

作用下，电动

机反转（n为

负，下放重

物），一直到D

点稳定运行

特点：串入不

同的电阻可

灵活调整反

转速度，能

量损耗较

大，速度稳

定性较差。

14.结合直流他励电动机的机械特性曲线简述能耗制动的原理、特点

特点：

1）设备简单，运行可靠。

3）低速时制动效果较差15.计算题

%

10000×=n n n s 第四章 交流电动机工作原理及特性

1.交流电动机的优缺点

优点：结构简单，价格便宜，不需维护。

缺点：调速、启动、制动性能差，若要性能好则控制器（如变频调速、矢量调速）复杂。 2.交流异步电动机分为 三相电动机 与 单相电动机 3.三相交流异步电动机按转子分为 鼠笼式 与 绕线式 4.三相交流异步电动机旋转磁场的转速公式： 5.三相交流异步电动机的工作原理

三相定子绕组通入三相交流电产生旋转磁场，转子导体切割磁力线产生感应电动势与感应电流，进而产生电磁转矩使转子旋转，因磁场转速n0需比转子转速n 快才能正常切割磁力线，故称为异步电动机，又称为感应电动机。

6.转差率公式：磁场转速n0（又称同步转速）和转子转速n 之差与n0的比值称为转差率S 。

7.转子电流频率： 8.转子电流、功率因数同转差率（转速）间的关系，P59图5.20

（9）

（8）

9.结合三相交流异步电动机的机械特性曲线简述变磁极对数调速的原理、特点 原理：改变磁极对数P 能改变磁场转速 特点：简单，机械特性硬,效率高，有级

调速，启动时先接低速再接高速可明显提高启动性能。

10.结合三相交流异步电动机的机械特性曲线简述降压调速的原理、特点 原理：由机械特性公式可知减小U 会使T 大大下降 特点：机械特性变软，拖动能力（Tst,Tmax ）大大 下降，无级调速，低速时效率低，发热大。

1

2Sf f

11.结合三相交流异步电动机（绕线式）的机械特性曲线简述转子电路串电阻调速的原理、特点

原

理

：

串

联

不

同

的

电

阻

时

，

其

n

和

T

m

a

x

不

变

，

但

S

m

随

外

加

电

阻

的

增

大

而

增

大

，

对

恒

转矩负载，由负载特性曲线与不同外加电阻下的电动机机械特性的交点可知，随着外加电阻的增大，

电动机转速降低特点：简单，机械特性软，有级调速，低速时效率低，启动性能明显提高。