传动控制系统考试说明及讨论题

第二章电力拖动继电接触控制

1.试分析什么叫点动，什么叫自锁，并比较图2-1和图2-2的结构和功能上有什么区

别？

点动就是在对电动机的控制要求一点一动，即按一次按钮动一下，连续按则连续动，不按则不动的状态;

自锁，是在接触器线圈得电后，利用自身的常开辅助触头保持回路的接通状态。

图2-2比图2-1多了热继电器FR1和接触器SB2,以及辅助触头KM1，热继电器可以实现过载保护，SB2和辅助触头KM1可以实现自锁控制，图2-1没有此功能。

2.图2-2电路能否对电动机实现过流、短路、欠压和失压保护？

图2-2电路实现了对电机的过流、短路、欠压和失压保护。

图2-2中利用了四个熔断器FU以实现短路保护。熔断器FU串联于被保护的电路中，当电路发生短路或严重过载时，它的熔体能自动迅速熔断，从而切断电路，使导线和电器设备不致损坏。最终实现短路保护。

当电路短路过流时，即使熔断器还没工作，由于电流的热效应导致电路升温，热继电器及时切断控制回路，接触器线圈失电而触点断开，切断了电机与电源电路。

当电路欠压或失压时，接触器线圈就失电，触点断开，电机脱离电源而得到保护，过后即使电压恢复只要不按下启动按钮，电机就不会自动启动运转。

3.接触器和按钮的联锁触点在继电接触控制中起到什么作用？

接触器的联锁触点是继电器的殿后线圈使使常闭触点断开实现联锁，属于电气联锁；而按钮的联锁触点则是利用按钮按下时使其常闭开关断开来实现联锁的，属于机械联锁。

4.在图2-4中，欲使电机反转，为什么要把手柄扳到“停止”使电动机M停转后，才能扳向“反转”使之反转，若直接扳至“反转”会造成什么后果？

若直接扳至“反转”，电动机的工作状态相当于反接电源制动，制动期间电枢电动势E 和电源电动势是串联相加的，因此会产生较大的电枢电流，在串接的限流电阻不够的情况下易产生过流。

5.试分析图2-4、2-5、2-6、2-7各有什么特点？并画出运行原理流程图。

图2-5采用KM接触器互锁，其运行的正常与否取决于接触器的反应速度与先后顺序。图2-6采用按钮互锁其运行的正常与否取决于按钮的反应速度与先后顺序。图2-7采用按钮和接触器双重联锁正反转控制线路，其安全性与稳定性最高，避免因其中一种互锁失效而导致电源短路。

原理流程图略

6. 图2-5、2-6虽然也能实现电动机正反转直接控制，但容易产生什么故障，为什么？图2-7比图2-5和2-6有什么优点？

图2-5由于继电器的响应时间有可能出现瞬间短路的情况；图2-6可能由于触点处电弧的吸合或机械按钮的失效也造成系统短路。图2-7采用按钮和接触器双重联锁保护，可以实现电机正反转的直接切换，系统的可靠度和安全性提高。

7. 简单说明采用继电器、接触器控制电机正反转实验与采用PLC 控制实验的优缺点。 继电器、接触器控制：优点是控制电器结构简单、价格便宜、应用广泛，能够满足生产机械一般的生产要求；缺点是电器接线复杂，容易出错，所用到的电器较多，对于操作人员的要求高。

PLC 控制：优点是接线简单、操作方便、有监视和诊断功能，安全性高，易于实现自动化控制。缺点是价格昂贵，操作人员需具备较好的编程能力。

8. 针对PLC 与继电控制线路工作方式上的不同，如何避免在PLC 扫描周期小于接触器动作响应时间情况下出现正反转回路短路？

可以在PLC 程序中添加延时程序，使正反转切换过程中被切断的接触器瞬时动作，而接通的接触器要延时一段时间才动作，以保证系统工作的可靠性。

第三章 直流电机起动、制动、机械特性和调速特性测试实验

1、用什么方法可以改变直流电动机的转向？

改变直流电动机的转向，实质上是改变电动机电磁转矩的方向，由直流电动机的原理可知，电磁转矩的方向由主磁通和电枢电流的方向决定，所以改变两者中的一个即可改变电磁转矩的方向，所以有两种方法可以改变直流电动机的转向：(1)是对调励磁绕组接入电源的两个接线端，改变励磁电压的极性，(2)对调电枢绕组接入电源的两个线端，改变电枢电流的方向。

2、当电动机的负载转矩和励磁电流不变时，减小电枢端电压，为什么会引起电动机转速降低？

当电机的负载转矩和励磁电流不变时(这是I a 也不变)，由转速公式Φ

∑-=t a a C R I U n 可

知，当电枢端电压U 减小时，转速n 减小，所以电机的转速下降。

3、在电动机轻载及额定负载时，增大电枢回路的调节电阻，电机的转速如何变化？增大励磁回路的调节电阻，转速又如何变化？ 由电磁转矩方程a T T I C φ

=可知，当电动机轻载时，电枢电流很小，由()a a s e e U I R R E n C C φφ

-+==可知增大电枢回路电阻电机转速变化很小；当电机处在额定负载时，如果增大电枢回路的调节电阻电机转速将有较大幅度的降低。增大励磁回路的调节电阻，励磁电流降低，φ减小，由2a s e e e T R R E U n T C C C C φφφ

+=

=-可知，不管电机处于轻载还是额定负载，其转速均增大。

4、当电动机的负载转矩和电枢端电压不变时，减小励磁电流会引起转速的升高，为什么？

由转速公式Φ

∑-=t a a C R I U n 可知，当其他因素不变时，(这时I a 变化很小，可从数据观测出)，转速与磁通成反比的关系，而减小励磁电流会使磁通减小，所以电机的转速会上升。

5、并励电动机在负载运行中，当磁场回路断线时是否一定会出现“飞车”？为什么？

不一定会出现“飞车”，在磁场回路断线时，电枢电流变得很大，励磁电流很小，导致磁通也很小，只剩下剩磁，理论上说此时电机的转矩很大，转速趋于无穷大，但由于电机带有一定负载，且电机中还有剩磁，当电枢电流突变为很大时，因为电机的转速不能突变，有可能在负载和剩磁的作用下使电机停止。所以不一定会出现飞车。

6、回馈制动实验中，如何判别电动机运行在理想空载

点？

如右图所示直流他励电动机反馈制动的机械特性可知，电动机运

行在理想空载点时有两个基本特性，即T=0和0n n =。实验中转速测

量仪不易读准转速，因此判别电动机的理想空载点依据是实验电路中

的2A 表的电流值为0。电枢电流为零，输出转矩为零，电动机空载。

直流他励电动机反馈制动 的机械特性