起重机电气控制系统习题参考.doc

第一章电气传动系统的力学基础和调速的基本概念 1-1 起重运输机械的电气传动包括哪些内容？什么叫开环系统？什么叫闭环系统？ 答：起重运输机械的电气传动包括：电动机、机械传动机构和电动机的控制系统。 开环系统：电动机的输入端经过开关和控制电器由电源供电，而输出端则通过传动机构以一定的传动比与工作机械相连接的系统。 闭环系统：除了包含有开环系统中的内容外还增加了一个信息处理单元也就是控制装置。 1-2 什么叫机械特性的硬度？举例说明 答：机械特性的硬度表示转矩随转速的变化的程度，是转矩变化与转速变化之比。 例：电动机的机械特性硬度： 转矩改变时转速不变 （绝对硬特性） 转速随转矩的变化而改变但程度不大（硬特性） 转速随转矩的变化有较大的改变（软特性） 1-3 什么叫恒转矩负载、变转矩负载、阻转矩负载和位转矩负载？ 答：恒转矩负载：其转矩不随转速变化。 变转矩负载：其工作转矩随转速变化而变化。 阻转矩负载：转速方向改变时转矩方向也改变，负载产生的转矩方向始终与运动方向相反，其特点是转矩负载始终其阻碍作用。 位转矩负载：负载所产生的转矩方向始终与运动无关，大多数与位势有关。 1-4 起重运输机各种机构（起升、运行、回转、变幅）转矩负载的机械特性各有什么特点？试画出其机械特性曲线（参考课本P6-P7） 1-5 电车从平路开向下斜坡时转矩负载的性质发生了什么变化？ 答：电车在平路时，负载所产生的转矩反向始终与运动反向相反，为阻转矩负载；下坡时，负载所产生的转矩方向与运动方向无关，为位转矩负载。 1-6试用运动方程式说明系统处于静止、恒速旋转、加速、减速各种工作状态的条件是什么？在图1-17几种情况下系统的运行状态是加速？减速？还是匀速（箭头表示转矩都实际作用方向）？ 答：运动方程式： QUOTE = QUOTE  当dn/dt=0时，n=常量，电动机处于稳定运转状态，此时 QUOTE ，即电动机发出的拖动转矩 QUOTE 的大小由机械负载转矩 QUOTE 所决定，并与之相等。此时系统作匀速运动或静止。 当 QUOTE 时，dn/dt0 电动机处于加速状态。 当 QUOTE 时，dn/dt0 电动机处于减速状态。 图一： QUOTE ，dn/dt0，电动机处于减速状态，直到静止。 图二： QUOTE 与转速n反向，应该是负值，所以依然 QUOTE ，dn/dt0，电动机处于减速状态，当速度n减小到0时，电动机转矩仍然存在，会反向加速。 图三： QUOTE ，dn/dt0 电动机处于加速状态 图四： QUOTE 与转速n反向，应该是负值，所以依然 QUOTE ，dn/dt0，电动机处于减速状态，当速度n减小到0时，电动机转矩仍然存在，会反向加速。 图五：当dn/dt=0时，n=常量，电动机处于稳定运转状态，此时当n=0时系统静止，n≠o时系统作匀速运动。 1-7 电力拖动系统稳定运行的必要和充分条件是什么？ 答：必要条件：两个机械特性曲线相交（电动机机械特性曲线和工作机械的机械特性曲线） 充分条件：电动机稳定运行后，由于某种干扰使转矩稍有变化时，电动机发出的转矩必须使转速恢复到原值。 1-8速度调节和速度变化的概念有何区别？ 答：速度调节是人为的对电动机加以电器附加作用改变电机参数使得转速得到改变，电动机在不同的特性曲线上运行； 速度变化是由于工作机械的负载发生变化而引起电动机的转速改变，电动机在同一特性曲线上运行。 1-9 电动机调速静差度的概念是什么？硬度相同的机械特性其静差度是否相等？ 答：电动机在某条机械特性曲线上运行时，由理想空载转速减到额定转速时的转速降落与理想空载转速的比值 ；硬度相同的机械特性其静差度不一定相等。 1-10 调速范围和静差度二者有关系？ 答：静差度越小调速范围就越窄，二者是相互制约的，关系式： 1-11电动机和工作机械都机械特性曲线如图1-18所示，问哪些是系统都稳定平衡点，哪些不是，为什么？ 1——电动机的机械特性曲线 2——工作机械的机械特性曲线 答：图1、3、4、5是稳定平衡点。原因：（1）两曲线相交，（2）在相交点往上，转速稍有增大时，电动机发出的转矩小于转矩负载，两个转矩的合成是负的，结果使电动机转速逐渐下降稳定到相交点；相反，当转速稍有减少时，合成转矩是正值也使转矩增加到相交点。 图2不是稳定平衡点。原因：虽然两曲线相交，但是在相交点往上，转速稍有增大时，电动机发出的转矩大于转矩负载，两个转矩的合成是正的的，结果使电动机转速越来