牵引传动与控制系统

三、主观题(共39道小题)

36. 交流调速传动发展的过程大致分为哪几个方向？

答：1）取代直流调速实现少维修、省力化为目标的高性能交流调速； 2）以节能为目的的，改恒速为调速，适用于通用机械的交流调速； 3）直流调速难以实现的特大容量、高电压、极高转速领域的交流调速。

37. 变频器分为哪些类型？

答：1）交交变频器，又分电流型和电压型 2）交直交变频器，也分电流型和电压型

38. 什么是粘着？什么是粘着力？什么是粘着系数？什么是可用粘着、可用粘着系数及计算粘着系数？什么是粘着利用率？

答：由于正压力而保持动轮与钢轨接触处相对静止的现象或轮轨接触的这种状态称为“粘着”。粘着是一种现象、状态，粘着状态下的静摩擦力又称为粘着力。

粘着系数——轮轨间传递（产生）的切向力与动轮对的正压力成正比，其比例常数称为粘着系数。

可用粘着系数——轮轨间实际存在的粘着，亦即可能达到的最大粘着，称为可用粘着。最大可能的粘着力则对应轮周牵引力的峰值，与动轮对的正压力之比值称为可用粘着系数。 计算粘着系数——根据我国最近修订的新《牵规》规定，在大量试验的基础上，结合运用经验根据平均值整理得到的各种车型的粘着系数公式。

粘着利用率——在机车实际运用中，由

第11章 直流传动控制系统了解机电传动自动调速系统的组成; 掌握生产机械对调速系统提出的调速技术指标 要求; 掌握自动调速系统中各个基本环节,各种反馈环 节的作用与特点; 掌握各种常用的自动调速系统的调速原理,特点 及适用场所; 能在生产实际中处理控制系统的一般问题.

11.1机电传动控制系统的组成和分类1.机电传动控制系统的组成机电传动控制系统是由电机、 电器、电子部件组合而成， 通过一定的控制去实现对生 产机械的驱动任务. (1)开环控制系统: 只有控制量(输入量)对被控 制量(输出量)的单向控制作 用，而不存在被控制量对控 制量的影响和联系，这样的 控制系统称为开环控制系统。

(2)闭环控制系统

当系统受到外界的扰动(如负 载的波动),使被调量与给定 值发生偏差时，由测量环节 (测速发电机)测量的被调量 (电动机的转速)和给定值进行 比较，得出偏差，再经过放 大环节将偏差信号放大去控 制执行环节，达到抵消扰动 减少偏差的目的。其特点是 输入量与输出量之间既有正 向的控制作用，又有反向的 反馈控制作用，形成一个闭 环，故又称闭环控制系统或

2.自动控制系统的分类上述的开环控制系统和闭环控制系统是从组成原理上分

(1) 按采用不同的反馈方式，可分为

电控驱动防滑牵引力控制系统

电控驱动防滑/牵引力控制系统(ASR/TRC)

电控驱动防滑牵引力控制系统

第一节 概述一、ASR系统的理论基础 1. ASR系统的理论基础 汽 车 驱 动 防 滑 控 制 ( Anti Slip Reguliation)系统简称ASR,是应用于 车轮防滑的电子控制系统。 汽车打滑是指汽车车轮的滑转，车轮的 滑转率又称滑移率。

电控驱动防滑牵引力控制系统

驱动车轮的滑移率

vc v Sd 100% vc

式 中 vc 是 车 轮 圆 周速度；v是车身 瞬时速度。 滑移率与纵向附 着系数的关系由 图5-1可以看出：

电控驱动防滑牵引力控制系统

(1)附着系数随路面的不同而呈大幅度的

变化； (2)在各种路面上， Sd=20%左右时，附着 系数达到峰值； (3)上述趋势无论制动还是驱动几乎一样。

电控驱动防滑牵引力控制系统

ASR系统就是利用控制器控制车轮与路面的

滑移率，防止汽车在加速过程中打滑，特 别是防止汽车在非对称路面或转弯时驱动 轮的空转，以保持汽车行驶方向的稳定性， 操纵性和维持汽车的最佳驱动力以及提高

汽车的平顺性。

电控驱动防滑牵引力控制系统

2.ASR系统与ABS系统的比较 ASR和ABS都是控制

电控驱动防滑牵引力控制系统

电控驱动防滑/牵引力控制系统(ASR/TRC)

电控驱动防滑牵引力控制系统

第一节 概述一、ASR系统的理论基础 1. ASR系统的理论基础 汽 车 驱 动 防 滑 控 制 ( Anti Slip Reguliation)系统简称ASR,是应用于 车轮防滑的电子控制系统。 汽车打滑是指汽车车轮的滑转，车轮的 滑转率又称滑移率。

电控驱动防滑牵引力控制系统

驱动车轮的滑移率

vc v Sd 100% vc

式 中 vc 是 车 轮 圆 周速度；v是车身 瞬时速度。 滑移率与纵向附 着系数的关系由 图5-1可以看出：

电控驱动防滑牵引力控制系统

(1)附着系数随路面的不同而呈大幅度的

变化； (2)在各种路面上， Sd=20%左右时，附着 系数达到峰值； (3)上述趋势无论制动还是驱动几乎一样。

电控驱动防滑牵引力控制系统

ASR系统就是利用控制器控制车轮与路面的

滑移率，防止汽车在加速过程中打滑，特 别是防止汽车在非对称路面或转弯时驱动 轮的空转，以保持汽车行驶方向的稳定性， 操纵性和维持汽车的最佳驱动力以及提高

汽车的平顺性。

电控驱动防滑牵引力控制系统

2.ASR系统与ABS系统的比较 ASR和ABS都是控制

中国民航大学

Electric Drive Control System Course Design

《电气传动控制系统》

课程设计说明书

指导老师： 张 健

目 录

一、设计参数及要求 ………………………………………………………………………2 二、调速的方案选择 ………………………………………………………………………2 1、电动机供电方案…………………………………………………………………………2 2、系统的调速方法…………………………………………………………………………3 3、调节器的选择……………………………………………………………………………3 3、确定系统的总体结构……………………………………………………………………4 三、双闭环调速系统的稳态分析及稳态参数计算 ………………………………………6 1、稳态结构图及静特性……………………………………………………………………7 2、稳态参数计算……………………………………………………………………………7 四、转速、电流双闭环直流调速系统的动态数学模型 …………………………………8 1、直流电机的传递函数……………………………………………………………………8 2、电力电子变换器的传递函数………………

中国民航大学

Electric Drive Control System Course Design

《电气传动控制系统》

课程设计说明书

指导老师： 张 健

目 录

一、设计参数及要求 ………………………………………………………………………2 二、调速的方案选择 ………………………………………………………………………2 1、电动机供电方案…………………………………………………………………………2 2、系统的调速方法…………………………………………………………………………3 3、调节器的选择……………………………………………………………………………3 3、确定系统的总体结构……………………………………………………………………4 三、双闭环调速系统的稳态分析及稳态参数计算 ………………………………………6 1、稳态结构图及静特性……………………………………………………………………7 2、稳态参数计算……………………………………………………………………………7 四、转速、电流双闭环直流调速系统的动态数学模型 …………………………………8 1、直流电机的传递函数……………………………………………………………………8 2、电力电子变换器的传递函数………………

交流传动控制系统第1次作业

11. 从运输需求简述交流传动机车的技术优势。

参考答案：答题思路：1、良好的牵引性能 2、电网功率因数高、谐波干扰小 3、功率大、体积小、重量轻、运行可靠 4、动态性能和粘着利用好 12. 异步电机有哪些主要部件，各有什么作用？

参考答案：答题思路：异步电机由两个基本部分组成。一个是固定不动的部分，称为定子，包括定子铁心、定子绕组合机壳三部分。作用是产生励磁磁场.对处在其中的通电导体产生力的作用。另一个是旋转的部分，称为转子，包括转子绕组和转子铁心。转子作用是感应电势、流过电流和产生电磁转矩。 13. 画出异步电机的等值电路。 参考答案：

14. 什么是自然采样？什么是规则采样？ 参考答案：

答题思路：自然采样是按照SPWM控制的基本原理，在正弦波与三角波的自然交点控制功率开关的通断。

规则采样是一种广泛应用的工程实用方法，在规则采样中，采样点与三角波的中点（负峰值点）重合。

15. 已知某三相异步变频牵引电动机的额定参数为：UsN=600V，fsN=50Hz，XsN=XrN=4Ω，XmN=100Ω，RsN=RrN=2Ω，sN=0.02、kmN=2.5，fsmax=2.5，fsmax=150Hz。恒力矩启动

第十一章 直流传动控制系统

11.1、何谓开环控制系统？何谓闭环系统？两者各具有什么优缺点？ 答：系统只有控制量(输入量)对被控制量(输出量)的单向控制作用，而不存在被控制量的影

响和联系，这样的控制系统称为开环控制系统。优点是结构简单能满足一般的生产需要；

缺点是不能满足高要求的生产机械的需要。

负反馈控制系统是按偏差控制原理建立的控制系统，其特点是输入量与输出量之间既有正向的控制作用，又有反向的反馈控制作用，形成一个闭环，故又称为闭环控制系统或反馈控制系统。优点是可以实现高要求的生产机械的需要，缺点是结构复杂。 11.2、什么叫调速范围、静差度？它们之间有什么关系？怎样才能扩大调速范围。

答：电动机所能达到的调速范围，是电动机在额定负载下所许可的最高转速nmax和在保证

生产机械对转速变化率的要求前提下所能达到的最低转速nmin之比，以D表示。所谓转速变化率亦即调速系统的静差度（或稳定度），就是电动机由理想空载到额定负载时的转速降ΔnN与理想空载转速n0的比值，以S表示。两者之间的关系是：D=nmaxS2/[ΔnN(1-S2)]。在保证一定静差度的前提下，扩大系统调速范围的方法是提高电动机的机械特性的硬度以减小ΔnN。

11.3、生产机械对调

毕业论文

XY平面绘图机传动控制系统设计

作者姓名：

专业名称：机械工程及自动化

指导教师：

毕业论文

摘要

步进电动机控制特性好、误差不长期积累、控制精度高，广泛应用于速度，位置等控制领域。开环控制系统组成简单，应用广泛。XY平面绘图机是将机械系统与微电子系统相结合而形成的一个有机整体，通过步进电动机控制完成图形的绘制。

本设计利用单片机8031提供脉冲，经环形分配器和放大电路，通过双压驱动电路控制步进电动机，以实现绘图机的传动控制。论文主要介绍了步进电动机的基本工作原理、控制方式、驱动方式、双压驱动电路的设计，以及环形分配器CH250和双单稳态多谐振荡器74221连线。利用目前我们所学的步进电动机的相关知识来控制驱动电路，利用电子电路的知识来设计硬件直接的连接。

关键词 ：步进电动机 硬件分配器 单稳电路 8031

毕业论文

Abstract

Stepper motor control characteristic is good, the error is not a long-term accumulation, high control precision, widely used in the speed, position and other c

课 程 设 计 报 告 书

题 目：电气传动自动控制系统 报告人：王宗禹 学 号： 1043031325 班 级： 2010级34班 指导教师： 肖勇 完成时间： 2013年 7月日 同组人： 王大松

秦 缘 龚 剑

电气信息学院专业实验中心

一．设计任务 1．设计目标：

（1）系统基本功能：该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机不可逆运行，系统在工作范围内能稳定工作

（2）已知条件：

（3）稳态/动态指标:

静态： s% ≤ 5% D = 3

动态： ?i% ≤ 5% ?n% ≤ 10%

(4) 期望调速性能示意说明:静差率小于5%，调速范围D=3. （5）系统电路结构示意图：

2.客观条件：

（1）使用设备列表清单及主要设备功能描述：

二．系统建模（系统固有参数测定实验内容）

1.实验原理

（1）变流电源内阻Rn的测定： a.电路示意图如下：

可以等效如下：

b.利用伏安法可以测出内阻R n的大小