機(jī)電傳動(dòng)及控制試題——廣工秘傳

1、“機(jī)電傳動(dòng)與控制”習(xí)題第1次作業(yè)1、 （教材4-9）設(shè)計(jì)一臺(tái)設(shè)備的電氣控制原理圖，滿(mǎn)足以下要求：（1）該設(shè)備由三臺(tái)三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)M1、M2和M3拖動(dòng)；（2）起動(dòng)時(shí)，按照M1、M2和M3的順序起動(dòng)；（3）停止時(shí)，按照相反的順序停止；（4）上述動(dòng)作均要求一定的時(shí)間間隔；（5）設(shè)置短路和過(guò)載保護(hù)。解：2、 （教材4-13）托盤(pán)由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，試設(shè)計(jì)其電氣控制原理圖，要求如下：（1）按下起動(dòng)按鈕，托盤(pán)由原地A起動(dòng)，前進(jìn)到B點(diǎn)碰到行程開(kāi)關(guān)SQ2后停止；（2）過(guò)一時(shí)間后，按下返回按鈕，才能從B點(diǎn)起動(dòng)，后退碰到原位行程開(kāi)關(guān)SQ1后停止，即回到原地A點(diǎn)；（3）托盤(pán)在前進(jìn)或后退過(guò)程中可在中間任意位置停止；

2、（4）托盤(pán)停在中間任意位置，按下復(fù)位按鈕，能夠回到原地。（5）設(shè)置短路和過(guò)載保護(hù)。解：第2次作業(yè)1、 以下為一條自動(dòng)運(yùn)輸線的控制電路，該運(yùn)輸線由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，M1拖動(dòng)運(yùn)輸機(jī)，M2拖動(dòng)卸料機(jī)。請(qǐng)完成：（1）分析控制電路的動(dòng)作過(guò)程；（2）主電路和控制電路有哪些保護(hù)，簡(jiǎn)述保護(hù)過(guò)程；（3）針對(duì)運(yùn)輸線，控制電路有哪些功能。解：（1）控制電路的動(dòng)作過(guò)程：從主電路可以看出，電動(dòng)機(jī)M1的通斷電由接觸器KM1控制，電動(dòng)機(jī)M2的通斷電由接觸器KM2控制；主電路中，兩個(gè)電機(jī)均有熱繼電器和熔斷器，可實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)和熱保護(hù)；在控制電路中，按SB1，KM1自鎖，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)M1的起動(dòng)；在控制電路中，按SB2，必須KM1已

3、經(jīng)通電，接觸器KM2才能通電，電動(dòng)機(jī)M2才能起動(dòng)；按SB4，接觸器KM2斷電，電動(dòng)機(jī)M2單獨(dú)停機(jī)，電機(jī)M1保持運(yùn)行狀態(tài)；按SB3，時(shí)間繼電器KT通電并自鎖，此時(shí)接觸器KT1的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，KM2馬上斷電，電動(dòng)機(jī)M2馬上停機(jī)；KT1通電一段時(shí)間后，其通電延時(shí)斷開(kāi)觸點(diǎn)打開(kāi)，接觸器KM1斷電，電動(dòng)機(jī)M1停機(jī)；（2）主電路和控制電路的保護(hù)有熔斷器短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù)。短路保護(hù)：熔斷器有FU1FU4,當(dāng)某支路短路時(shí)，相應(yīng)支路的熔斷器熔斷，斷開(kāi)該支路電源。過(guò)載保護(hù)：當(dāng)M1或M2過(guò)載，控制電路中FR1或FR2觸點(diǎn)斷開(kāi)，KM1和KM2線圈斷電，從而斷開(kāi)主電路中KM1和KM2主觸點(diǎn)，以使M1和M2斷電。（3）控制

4、功能運(yùn)輸機(jī)（M1）起動(dòng)后，才能起動(dòng)卸料機(jī)（M2）；卸料機(jī)（M2）先停止，經(jīng)一段時(shí)間后運(yùn)輸機(jī)（M1）才自動(dòng)停止2卸料機(jī)（M2）可單獨(dú)停止。2、 （教材6-7）一生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載曲線如圖6-27所示，試選擇電動(dòng)機(jī)的容量。解： kW所選擇的電動(dòng)機(jī)的功率需大于3.96kW，可選用4kW的電動(dòng)機(jī)。3、 （教材6-9）暫載率表示什么？當(dāng)=15%時(shí)，能否讓電動(dòng)機(jī)工作15min、休息85min？為什么？試比較=15%、30KW和=40%、20KW兩個(gè)重復(fù)短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī)，哪一臺(tái)容量大一些？解：（1）暫載率表示電動(dòng)機(jī)重復(fù)短時(shí)工作下的工作情況，其計(jì)算方法為：（2）由于規(guī)定一個(gè)周期的總時(shí)間tp + t0不超過(guò)10m

5、in，因此不能讓電動(dòng)機(jī)工作15min、休息85min。（3）比較兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的容量，則需知道電動(dòng)機(jī)的額定功率，而重復(fù)短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī)的額定功率是指額定負(fù)載暫載率sN（25%）的功率。=15%、30KW： =40%、20KW： 從以上計(jì)算可知，后者的容量稍大。4、 （教材6-12）由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一臺(tái)機(jī)械設(shè)備，設(shè)計(jì)滿(mǎn)足下列要求的電氣原理圖：（1）M1電動(dòng)機(jī)正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)，M2電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)；（2）M1電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)行t時(shí)間后，M2電動(dòng)機(jī)才能起動(dòng)（3）M1、M2電動(dòng)機(jī)同時(shí)停機(jī)，若其中一臺(tái)電動(dòng)機(jī)過(guò)載，另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)也應(yīng)停機(jī)；（4）具有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)；（5）畫(huà)出主電路和控制電路。解：主電路及控制電路：或：第

6、3次作業(yè)1、 （教材7-15（a）寫(xiě)出下圖所示梯形圖的指令表程序。解：序號(hào)指令序號(hào)指令1LDX0008LDX0022ANIM1329ANIM1203LDIX00110ORB4ANDX00211ORX0045ORB12ANB6LDIX00313ORX0077ANDY00114OUTY00715END2、 （教材7-15（b）寫(xiě)出下圖所示梯形圖的指令表程序。解：序號(hào)指令序號(hào)指令1LDX0009ANDC52ORY00510ORB3ANIX00111ANB4ORX00312ORM1105LDT113OUTY0056ANIM13214ANDX0017LDY00115OUTT0 K1008ORIM1111

7、6ANIT017OUTM1113、 （教材7-16（b）畫(huà)出下面各指令表程序?qū)?yīng)的梯形圖。序號(hào)指令序號(hào)指令1LDM15010ANB2ANIX00111ORM2033ORM20012SETM44ANDX00213ANIX0115LDM20114OUTY0046ANIM20215ANDX0107ORB16OUTM1008LDIX00417END9ORIX005解：第4次作業(yè)1、 （教材7-23）下圖中的3條運(yùn)輸帶順序相連，分別由三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。按下起動(dòng)按鈕，3號(hào)運(yùn)輸帶開(kāi)始工作，5s后2號(hào)自動(dòng)起動(dòng)，再過(guò)5s后1號(hào)自動(dòng)起動(dòng)。停機(jī)的順序與起動(dòng)的順序相反，間隔仍然為5s。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)PLC端口分配圖和梯形圖

8、。解：起動(dòng)順序: 3號(hào)-5s-2號(hào)-5s-1號(hào) 停機(jī)順序: 1號(hào)-5s-2號(hào)-5s-3號(hào)M100M100X000T4M100T0T1K50K100Y003Y002T0T3Y001T1M101M101X001T4T3T4K50M101起動(dòng)停機(jī)3號(hào)運(yùn)輸帶2號(hào)運(yùn)輸帶1號(hào)運(yùn)輸帶K100或：2、 （教材7-24）粉末冶金制品壓制機(jī)（見(jiàn)下圖（a）裝好金屬粉末后，按下起動(dòng)按鈕SB1（接X(jué)000），沖頭下行，將粉末壓緊后壓力繼電器（接X(jué)001）為“1”狀態(tài)，保壓延時(shí)5s后，沖頭上行，壓限位開(kāi)關(guān)SQ1（X002變?yōu)椤?”狀態(tài)），然后模具下行到位壓限位開(kāi)關(guān)SQ3（X003變?yōu)椤?"狀態(tài)），取走成品后工人

9、按下按鈕SB2（接X(jué)005），模具上行壓SQ2（X004變?yōu)椤?“狀態(tài)），系統(tǒng)返回初始狀態(tài)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)PLC端口分配圖和梯形圖。解： X000X001Y004Y004T0M301X002M301X004Y006起動(dòng)沖頭下壓緊模具下Y007壓緊沖頭下X005M301手工復(fù)位X001T0X002Y005沖頭原位X003X005T0K50沖頭上模具上手工復(fù)位下限位Y007中限位Y004Y005Y005Y007Y006或：是否應(yīng)該將原位行程開(kāi)關(guān)常開(kāi)添加到線圈前面，使得X002為1，沖頭才能下行，X004為1，模具才能下行？第5次作業(yè)1、 （教材9-7）何謂交-直-交變頻器？何謂交-交變頻器？它們各有什么特

10、點(diǎn)？答：交-直-交變頻是先將工頻交流電源通過(guò)整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源；交-交變頻是不經(jīng)過(guò)中間直流環(huán)節(jié)直接實(shí)現(xiàn)交流電頻率的改變。交-交變頻器如下圖所示，電路由兩組反并聯(lián)的變流器P和N組成，P組和N組輪流向負(fù)載R供電，在負(fù)載上獲得交流輸出電壓。的幅值由變流器的控制角決定，的頻率則由兩組變流器的切換頻率所決定。交-直-交變頻器如下圖所示，它由整流器、中間直流環(huán)節(jié)、逆變器以及控制電路組成。整流器的作用是將三相交流電變?yōu)橹绷麟?；中間直流環(huán)節(jié)將整流器輸出的交流成分濾除掉，獲得純直流電壓提供給逆變器；逆變器通過(guò)控制電路，有規(guī)律地控制逆變器中開(kāi)關(guān)器件的通與斷，以得到頻率可變的三相交流電壓輸出，并驅(qū)動(dòng)負(fù)載電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。2、 （教材9-9）簡(jiǎn)述SPWM波形生成的方法。答：SPWM調(diào)制如下圖所示。正弦脈寬調(diào)制是以正弦波作為逆變器輸出的期望波形，它的載波信號(hào)仍是等腰三角波，而調(diào)制信號(hào)為頻率與期望波相同的正弦波，通過(guò)載波與調(diào)制波的比較，可獲得在正弦調(diào)制波的半個(gè)周期內(nèi)呈兩邊窄中間寬的一系列等幅不等寬的矩形波，在逆變器輸出波形的半個(gè)周期內(nèi)，逆變器同一橋臂上一個(gè)元件處于開(kāi)通狀態(tài)，