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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

TM?TL=J?ω

t

=

GD2

375

n

t

1.3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-TL0。

第三章直流电机的⼯作原理及特性

1.直流电机的基本结构和⼯作原理

1.1基本结构

换向器

作⽤：对于发电机，将电枢绕组内感应的交流电动势转换为电刷间的直流电动势；

对于电动机，将外加的直流电流转换为电枢绕组内的交流电流。

结构：换向⽚组成，每个换向⽚和电枢绕组连接。

1.2⼯作原理

发电机原理

电动机原理

电动势的⼤⼩和⽅向

电磁转矩的⼤⼩和⽅向

2.直流他励电动机的机械特性

●机械特性的⼀般形式

直流电动机的转速特性n=

U

Keφ

Ra

Keφ

Ia

直流电动机机械特性的⼀般表达式n=

U

Keφ

Ra

KeKtφ2

T=n0?KT=n0?Δn

n0理想空载转速（T=0）△n—速度降当n=0(启动)时：

RaKeKtφ2T=

U

Keφ

堵转矩Td=n0

K

=Ktφ

U

Ra

堵转电流Id=U/RaIN

机械特性硬度β=?T

n

=

ΔT

Δn

×100%

●固有机械特性

由

求

（1）估算电枢电阻Ra

∑ΔPN=UNIN?PN=UNIN?ηNUNIN=(1?ηN)UNIN

Ia2Ra=(0.50～0.75)(1?ηN)UNINRa=(0.50～0.75)(1?

PN

UNIN

)

UN

IN

（2）计算KeφN

额定条件下反电势EN=KeφNnN=UN?INRaKeφN=(UN?INRa)/nN

(3)求理想空载转速n0=UN/(KeφN)

(4)求额定转矩TN=PN

ω

=9.55

PN

nN

TN=KtφNIN=9.55KeφNINTd=n0

K

=KtφN

UN

Ra

●⼈为机械特性（改变U、φ、Rad）

串接电阻Rad

n=

U

Keφ

Ra+Rad

KeKtφ2

T=n0?KT

3.直流他励电动机的启动特性

●电动机固有的启动特性

1）启动电流⼤2）启动转矩⼤

●启动⽅法

1）降压启动2）在电枢回路内串接外加电阻启动

启动电阻的选择：

原则：保持每⼀级的最⼤转矩T1（或最⼤电流I1）不超过电机的允许值，⽽每次切换电阻时的T2（或I2）也基本相同。⼀般选

择