2023机电一体化复习资料.docx
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1、机电一体化复习要点一、名词说明题1 .机电一体化:机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中 去的综合技术。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。2 .轴系的动特性:运动时的特点、性能。有另于静特性。3 .灵敏度(测量):4 .永磁同步电动机:简介永磁同步电动机的组成部分:定子、永久磁钢转子、位置传感器、电子换向开关 等。永磁同步电动机具有结构简洁,体积小、重量轻、损耗小、效率高、功率因数高 等优点,主要用于要求响应快速、调速范围宽、定位精确的高性能伺服传动系统和直 流电机的更新
2、替代电机。编辑本段定义对于转子直流励磁的同步电动机,若采纳永磁体取代其转子直流绕组则相应的同步 电动机就成为永磁同步电动机。编辑本段分类依据永磁体结构分类:表面永磁同步电动机(SPMSM)、内置式永磁同步电动机 (IPMSM)依据定子绕组感应电势波形分类:正弦波永磁同步电动机、无刷永磁直流电动机编辑本段原理通常所说的永磁同步电动机是正弦波永磁同步电动机,同一般同步电动机一样,正 弦波PMSM的定子绕组通常采纳三相对称的正弦分布绕组,或转子采纳特别形态的永磁9 .数据信息可分为哪几种?10 . DAC0832有哪三种输入工作方式?有哪二种输出工作方式?11 .试简述采样/保持器原理。12 .工业
3、限制用的计算机主耍有哪几种类型,它们分别适用于哪些场合?六、计算题1 .已知双波谐波齿轮的柔轮齿数Zi=200,刚轮齿数Z2=202,波发生器的转速nH=600r/min。如图试求:(1)刚轮固定时柔轮的转速ni;(2)柔轮固定时刚轮的转速2。2 .已知某一线性电位器的测量位移原理如图所示。若电位器的总电阻R=2kQ,电刷位移为X时的相应电阻Rx=lkQ,电位器的工作电压Vi=12V,负载电阻为Rl。(1)已测得输出电压Vo=5.8V,求Rl。(2)试计算此时的测量误差。3 .三相变磁阻式步进电动机,转子80个齿。(1)要求电动机转速为60r/min,单双拍制通电,输入脉冲频率为多少? 要求电
4、动机转速为100r/min,单拍制通电,输入脉冲频率为多少?七、简洁应用题1 .已知一阶低通有源滤波器电路如图所示。要求:(1) 一阶低通滤波器现存在什么弱点?(2)将其改进为二阶低通滤波器,画出电路图;(3)画出二阶低通的幅频特性示意图。2 .三相沟通感应电动机,电源频率50Hz,空载转速为1450r/min。(1)该电动机为几极,空载转差率是多少?(2)堵转时定子、转子绕组电势频率各为多少?(3)空载时,定子、转子绕组电势频率各为多少?体以确保气隙磁密沿空间呈正弦分布。这样,当电动机恒速运行时,定子三相绕组所 感应的电势则为正弦波,正弦波永磁同步电动机由此而得名。正弦波PMSM是一种典型的
5、机电一体化电机。它不仅包括电机本身,而且还涉及位 置传感器、电力电子变流器以及驱动电路等。:式永磁同步电机无位置传感器 (interior permanent magnet synchronousmotor, IPMSM)矢量限制系统,通过将滑模观测器和高频电压信号注入法相结合,在无位 置传感器闭环矢量限制方式下平稳启动运行,并能在低速和高速运行场合获得 较精确的转子位置视察信息。编辑本段工作方式1、发电机获得励磁电流的几种方式1)直流发电机供电的励磁方式这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机,这种专用的直流发电机称为直流励磁 机,励磁机一般与发电机同轴,发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环
6、及固定电刷 从励磁机获得直流电流。这种励磁方式具有励磁电流独立,工作比较牢靠和削减自用 电消耗量等优点,是过去几十年间发电机主要励磁方式,具有较成熟的运行阅历。缺 点是励磁调整速度较慢,维护工作量大,故在10MW以上的机组中很少采纳。2)沟通励磁机供电的励磁方式现代大容量发电机有的采纳沟通励磁机供应励磁电流。沟通励磁机也装在发电机大轴 上,它输出的沟通电流经整流后供应发电机转子励磁,此时,发电机的励磁方式属他励磁方式,又由于采纳静 止的整流装置,故又称为他励静止励磁,沟通副励磁机供应励磁电流。沟通副励磁机 可以是永磁测量装置机或是具有自励恒压装置的沟通发电机。为了提高励磁调整速度, 沟通励磁机
7、通常采纳100200HZ的中频发电机,而沟通副励磁机则采纳 400500HZ的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相沟通绕组都绕在定子 槽内,转子只有齿与槽而没有绕组,像个齿轮,因此,它没有电刷,滑环等转动接触 部件,具有乍牢靠,结构简洁,制造工艺便利等优点。缺点是噪音较大,沟通电势 的谐波重量也较大。3)无励磁机的励磁方式在励磁方式中不设置特地的励磁机,而从发电机本身取得励磁电源,经整流后再供应 发电机本身励磁,称自励式静止励磁。自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方 式。自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流,经整流后供应发 电机励磁,这种励磁方式具有结简洁,设备少,
8、投资省和维护工作量少等优点。自复 励磁方式除设有整流变压外,还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。这 种互感器的作用是在发生短路口寸,给发电机供应较大的励磁电流,以弥补整流变压器 输出的不足。这种励磁方式具有两种励磁电源,通过整流变压器获得的电压电源和通 过串联变压器获得的电流源。5 .复合限制器:复合限制器带有前馈限制系统的反馈限制器。它的作用是使系统能以稳定的零误差跟踪已知的输 入信号。6 .传感器:国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量件并依据肯定的规律(数学函数 法则)转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成7 .伺服限制系统:用来精
9、确地跟随或复现某个过程的反馈限制系统。又称随动系统。在很多状况下,伺服系统专指 被限制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度、加速度的反馈限制系统,其作用是使输出 的机械位移(或转角)精确地跟踪输入的位移(或转角)。伺服系统的结构组成和其他形式的 反馈限制系统没有原则上的区分。8 .自动限制:自动限制(automatic control)是指在没有人干脆参加的状况下,利用外加的设备或装置,使机 器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地依据预定的规律运行。自动限制是相对人工限制 概念而言的。9 .开环限制系统:系统的输出量对系统的限制没有影响的限制系统。假如系统的输出端与输入端之间不存在反馈
10、,也就是限制系统的输出量不对系统的限制产生任何影 响,这样的系统称开环。与闭环限制系统相对。限制系统中,将输出量通过旅校对象开环校n原货的结枸开环限制系统的结构适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的过程,就是反馈。系统的限制输入不受输出 影响的限制系统。在开环限制系统中,不存在由输出端到输入端的反馈通路(见反馈限制系统)。 因此,开环限制系统又称为无反馈限制系统。开环限制系统由限制器与被控对象组成。限制器通常 具有功率放大的功能。同闭环限制系统相比,开环限制系统的结构要简洁得多,同时也比较经济。开环限制系统主要是用于增加型的系统。10 .逆变器:逆变器(inverter)是把直流电能(
11、电池、蓄电瓶)转变成沟通电(一般为220V50Hz正弦或方波)。 通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为沟通电(AC)的装置。它由逆变桥、限制逻辑和 滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、 电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱,录像机、按摩器、风扇、照明等。11 . PWM:脉冲宽度调制(PWM),是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制,是利用微处理器 的数字输出来对模拟电路进行限制的一种特别有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率限制与 变换的很多领域中。12 .感应同步器:感应同步器是利用电磁原理将线位移
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