1.
组合机床有何特点?
答:(1)大量使用通用部件,设计制造周期短;(2)产品变化时,通用部件可以组装成新的机床;(3)采用多刃多刀多面多件加工,生产率高;(4)通用部件多,维修方便;(5)工作可靠,加工精度、质量稳定。2.
什么组合机床自动线?
答:组合机床自动线是将几台组合机床按工件的工艺顺序排列,各机床间用滚道等输送设备连接起来的一条生产流水线。加工时,工件从一端“流”到另一端,整个加工过程都是自动的,不需要人工操作。3.
光栅的莫尔条纹有哪些重要特性?
答:莫尔条纹移过的条数与两光栅尺相对移过的栅距数相对应;莫尔条纹移动的方向与两光栅尺相对移动方向相垂直;莫尔条纹的间距是放大了的光栅栅距;莫尔条纹具有对光栅刻线的平均效应。4.
动态响应型磁头和静态响应型磁头有何区别?
答:动态响应型(既速度响应型)磁头仅有一个输出线圈,只有当磁头相对与磁栅做匀速直线运动时输出的电信号才有用,其输出信号频率与磁栅线号频率一致;而静态响应型(既磁通响应型)磁头有励磁线圈和输出线圈各一组,不管其是否运动,输出线圈均有输出电压信号,并且磁通响应型磁头输出信号频率是磁栅信号频率的两倍。5.在逐点比较法插补中,完成一步进给要经过哪四个工作节拍?
答:(1)偏差判断,既判别加工点相对于规定的零件图形轮廓的偏差位置,以决定进给进给方向;(2)坐标进给,即根据偏差判别的结果,控制相应的坐标进给一步,使加工点向规定的轮廓靠拢,以缩小偏差;(3)偏差计算,即进给一步后,计算新加工点与规定的轮廓的新偏差,为下一次偏差判别做准备;(4)终点判别,既判别加工点是否达到终点,若已到终点,则停止插补,否则再继续按此四个节拍继续进行插补。6.
数控机床对位置检测装置的要求是什么?
答:数控机床对位置检测装置的要求是能满足运动速度和精度的要求、工作可靠、使用维护方便和经济耐用。
7.伺服系统的概念和组成?
答:在自动控制系统中,输出量能够以一定准确度跟随输入量的变化而变化的系统称之为伺服系统。数控机床的伺服系统主要是控制机床的进给和主轴。
伺服系统的作用是接受来自数控装置(CNC)的指令信号,经放大转换、驱动机床执行元件随脉冲指令运动,并保证动作的快速和准确。
数控机床的伺服系统一般包括机械传动系统(由伺服驱动系统、机械传动部件和执行元件组成,伺服驱动系统由驱动控制单元和驱动元件组成)和检测装置(由检测元件与反馈电路组成)。
8.有静差调节和无静差调节有何不同?
答:有静差调速的调速基础在于存在给定输入量Ug和实际转速反馈量Uf之间的偏差ΔU,自动调速的目的是减少偏差ΔU,因此在调节过程中,系统必须始终保持ΔU的存在。无静差调速是依靠偏差ΔU对时间的积累来进行自动调速,其目的是消除偏差ΔU,因此在调节过程中,只要有偏差ΔU出现,系统就将进行调节,直到偏差ΔU为零。
9.
电气传动系统中,常用的反馈环节有哪些?
答:电气传动系统中,常用的反馈环节有:转速负反馈、转速微分负反馈、电压负反馈、电压微分负反馈、电流负反馈、电流微分负反馈、电流正反馈、电流截止负反馈等。
10.
调速系统只用电流正反馈能否实现自动调速?
答:电流正反馈式电压负反馈调速系统中的辅助措施,它用以补偿电枢电阻上的电压降。电动机的转速与电枢电压有直接关系,而与电流无直接关系,因而电流正反馈并不反映转速(电压)的变化,所以调速系统只用电流正反馈不能进行自动调速。
11.
转速、电流双闭环直流调速系统中的电流调节器、转速调节器,各有何作用?
答:电流调节器的作用是:限制最大电流(过大的起动电流、过载电流),并使过载时(达到允许最大电流时)思想很陡的下垂机械特性;起动时,能保持电流在允许最大值,实现大恒流快速启动;能有效抑制电网电压波动对电流的不利影响。转速调节器的作用:能有效地消除转速偏差,保持转速恒定;当转速出现较大偏差时,它能迅速达到最大输出电压,输送给电流调节器,使电流迅速上升,实现快速响应。
12、画出具有有速度环、电流环不可逆调速系统图解:绘图如下:
13.画出带电流截止负反馈调速系统图。解:绘图如下:
14.电力晶体管(GTR)有哪些特点?
答:电力晶体管GTR是一种双极型大功率晶体管,属于电流控制型元件。由于大电流时,GTR出现大电流效应,导致放大倍数减小,因此在结构上常采用达林顿结构。其特点是:导通压降较低,但所需的驱动电流大,在感性负载、开关频率较高时必须设置缓冲电路,且过载能力差,易发生二次击穿。15.
电力场效应晶体管(MOSFET)有哪些特点?
答:电力场效应晶体管MOSFET是一种单极型大功率晶体管,属于电压控制型元件。其主要优点是基本上无二次击穿现象,开关频率高,输入阻抗大,易于并联和保护,其缺点是导通压降较大,限制了其电流容量的提高。
16.
绝缘栅双极晶体管(IGBT)有哪些特点?
答:绝缘栅双极型晶体管IGBT是一种由单极型的MOS和双极型晶体管复合而成的器件。它兼有MOS和晶体管二者的优点,属于电压型驱动器件。其特点是:输入阻抗高,驱动功率小;工作频率高;导通压降较低、功耗较小。IGBT是一种很有发展前途的新型电力半导体器件。在中、小容量电力电子应用方面有取代其他全控型电力半导体器件的趋势。
17.
电子设备的外部干扰和内部干扰各有哪些特点?
答:外部干扰是指从外部侵入电子设备或系统的干扰,主要来源于空间电或磁的影响,例如输电线和其他电气设备产生的电磁场等。它的特点是干扰的产生与电子设备或系统本身的结构无关,它是有外界环境因素所决定的。内部干扰是指电子设备本身或系统内本身产生的干扰,它主要来源于电子设备或系统内、器件、导线间的分布电容、分布电感引起的耦合感应,电磁场辐射感应,长线传输时的波反射,多点接地造成的电位差引起的干扰等,它的特点是干扰的产生与电子设备或系统的结构、制造工艺有关。
18.
抗干扰有几种基本方法?
答:抗干扰的基本方法有三种,即消除干扰源,削弱电路对干扰信号的敏感性能;切断干扰的传递途径或提高传递途径对干扰的衰减作用。
19.
晶闸管二端并接阻容吸收电路可起哪些保护作用?
答:(1)吸收尖峰过电压;(2)限制加在晶闸管上的du/dt值;(3)晶闸管串联应用时起动态均压作用。
20.
为什么选用了较高电压、电流等级的晶闸管还要采用过电压、过电流保护?
答:因为电路发生短路故障时的短路电流一般很大,而且电路中各种过电压的峰值可达到电源电压幅值的好几倍,所以电路中一定要设置过电流,过电压保护环节。此外,大电流、高电压的晶闸管价格已比较昂贵。
21.
为什么晶闸管多用脉冲触发?
答:晶闸管的触发电压可以采用工频交流正半周,也可以用直流,还可以用具有一定宽度或幅值的脉冲电压。为了保证触发时刻的精确和稳定,并减少门极损耗与触发功
率,通常采用前沿陡峭的脉冲电压来触发晶闸管。
22.
什么是移相触发?主要缺点是什么?
答:移相触发就是改变晶闸管每周其导通的起始点即触发延迟角α的大小,达到改变输出电压、功率的目的。移相触发的主要缺点是使电路中出现包含高次谐波的缺角正弦波,在换流时刻会出现缺口“毛刺”,造成电源电压波形畸变和高频电磁波辐射干扰,大触发延迟角运行时,功率因数较低。
23.
什么是过零触发?主要缺点是什么?
答:过零触发是在设定时间间隔内,改变晶闸管导通的周波数来实现电压或功率的控制。过零触发的主要缺点是当通断比太小时会出现低频干扰,当电网容量不够大时会出现照明闪烁、电表指针抖动等现象,通常只适用于热惯性较大的电热负载。
24.
额定电流为100A的双向晶闸管,可以用两支普通的晶闸管反并联来代替,若
使其电流容量相等,普通晶闸管的额定电流应该多大?答:双向晶闸管的额定电流与普通晶闸管不同,是以最大允许有效电流来定义的。额定电流100A的双向晶闸管,其峰值为141A,而普通晶闸管的额定电流时以正弦波平均值表示,峰值为141A的正弦半波,它的平均值为141/π≈45A。所以一个100A的双向晶闸管与反并联的两个45A普通晶闸管,其电流容量相等。
25.
双向晶闸管有哪几种触发方式?常用的是哪几种触发方式?答:双向晶闸管
有四种触发方式,即(1)第一象限Ⅰ+:UA1A2为+,UgA2为+;(2)第一象限Ⅰ-:UA1A2为+,UgA2为-;(3)第三象限Ⅲ+:UA1A为+;(4)第三象限Ⅲ-:UA1A2为-,UgA2为-。其中由于Ⅲ+触发方式的灵敏度较低,故一般不用。双向晶闸管主要用在交流电路中,其常用触发方式有两组,即(Ⅰ+、Ⅲ-)和(Ⅰ-、Ⅲ+)。
26.
使用双向晶闸管时要注意什么?
答:双向晶闸管使用时,。必须保证其电压、电流定额应能满足电路的要求,还应考虑到晶闸管在交流电路中要承受的正、反相两个半波的电压和电流,当晶闸管允许的电压上升率du/dt太小时,可能出现换流失败,而发生短路事故。因此,除选用临界电压上升率高的晶闸管外,通常在交流开关主电路中串入空心电抗器,来抑制电路中换相电压上升率,易降低对元件换向能力的要求。
27.
在带平衡电抗器三相双反星可控整流电路中,平衡电抗器有何作用?
答:因为在三相双反星可控整流电路中,变压器有两组绕组,都是接成星形,但同
名端相反,每组星形绕组接一个三相半波可控整流器,在没有平衡电抗器的情况下为六相半波可控整流。接入平衡电抗器后,由于其感应电动势的作用,使得变压器的两组星形绕组同时工作,两组整流输出以180。相位差并联,这使得两组整流各有一只晶闸管导通并向负载供电,使得整个输出电流变大,晶闸管导通角增大,与六相半波可控整流电路相比,在同样的输出电流下,流过变压器二次绕组和器件的电流有效值变小,故可选用额定值较小的器件,而且变压器的利用率也有所提高。
28.
什么是斩波器?斩波器有哪几种工作方式?
答:将直流电源的恒定电压变换成可调直流电压输出的装置,称为直流斩波器。斩波器的工作方式有:(1)定额调宽式,即保持斩波器通断周期T不变,改变周期T内的导通时间τ(输出脉冲电压宽度),来实现直流调压;(2)定宽调频式,即保持输出脉冲宽度τ不变,该表通断周期T,来进行直流调压;(3)调频调宽式,即同时改变斩波器通断周期T和输出脉冲的宽度τ,来调节斩波器输出电压的平均值。
29.
什么叫逆阻型斩波器?什么叫逆导型斩波器?
答:普通晶闸管具有反向阻断的特性,故叫逆阻晶闸管。由逆阻晶闸管构成的斩波器叫做逆阻型斩波器。逆导型晶闸管可以看成是由一只普通的晶闸管反向并联一只二极管,故它也是具有正向可控导通特性,而且它还具有反向导通(逆导)特性。由逆导晶闸管构成的斩波器就叫做逆导型斩波器。
30.
在晶闸管交流调压调速电路中,采用相位控制和通断控制各有何优缺点?
答:在晶闸管交流调压调速电路中,采用相位控制时,输出电压较为精确、调速精度较高,快速性好,低速时转速脉动较小,但会产生谐波,对电网造成污染。采用通断控制时,不产生谐波污染,但电动机上电压变化剧烈,转速脉动较大。
31.
什么叫有源逆变?其能量传递过程是怎样的?
答:有源逆变是将直流电通过逆变器变换成交流电网同频率同相位的交流电,并返送电网。其能量传递过程为:直流点――逆变器――交流电(频率与电网相同)――交流电网。
32.
什么叫无源逆变?其能量传递过程是怎样的?
答:无源逆变是将直流电通过逆变器变换为频率可调交流电源,供用电器使用。其能量传递过程为:直流电――逆变器――交流电(频率可调)――用电负载。
33.
实现有源逆变的条件是什么?
答:实现有源逆变的条件:(1)变流电路直流侧必须外接与直流电流Id同方向的直流电源Ed,其值要略在于Ud,才能提供逆变能量;(2)变流电路必须工作在β<90°(即α>90°)区域,使Ud<0,才能把直流功率逆变成为交流功率。上了述两个条件,缺一不可,逆变电路需接平波电抗器。
34.
哪些晶闸管可实现有源逆变?
答:各种全控、直流端不接续流管的晶闸管电路,如单相全波、单相全控桥、三相半波、三相全控桥等晶闸管交流电路,在一定的条件下都可实现有源逆变。
35.果?
答:变流器在逆变时,晶闸管触发脉冲丢失或电源缺相,会造成换流失败即逆变颠覆(失败),出现极大的短路电流,而烧毁元器件,因此必须采取有效的防范措施。
24.
通常采用什么措施来避免逆变颠覆?
变流器在逆变运行时,若晶闸管触发脉冲丢失或电源缺相,将会导致什么后
答:为了避免逆变颠覆,对触发电路的可靠性、电源供电可靠性、电路接线与熔断器选择都应有更高的要求,并且必须限制最小触发超前角βmax(通常需整定为30°~35°)
36.
采用并联负载谐振式逆变器组成的中频电源装置,在逆变电路中为什么必须
有足够长的引前触发时间tf?
答:因为中频电源装置属于负载谐振换流,要保证导通的晶闸管可靠关断,必须是逆变器负载保持容性,即负载电流超前负载电压t1时间,这个t1称为引前触发时间,并要留一定的裕量。这样就保证了原导通的晶闸管换流结束后,其阳极电压仍然承受一段时间反压而可靠关断。
37.
电压型逆变器有何特点?
答:电压型逆变器的直流电源经大电容滤波,故直流电源可近似看作恒压源,逆变器输出电压为矩形波,输出电流近似正弦波,抑制浪涌电压能力强,频率可向上、向下调节,效率高,适用于负载比较稳定的运行方式。
38.
电流型逆变器有何特点?
答:电流型逆变器的直流电源经大电感滤波,直流电源可近似看作恒流源。逆变器输出电流为矩形波,输出电压近似看为正弦波,抑制过电流能力强,特别适合用于频繁加、减速的启动型负载。
39.在脉冲宽度调制(PWM)技术中,脉冲宽度可以通过何种电路来实现调制?
答:脉冲宽度可以通过一个比较起来实现调制,即用一个锯齿波(或三角波)与一个直流控制电压(即参考电压)进行比较,比较器输出电压的极性由这两个比较电压的差值的正负来决定。这样,改变控制电压的大小,即可改变两个电压的交点的位置,也就改变输出电压极性变更的位置,从而改变正、负脉冲的宽度。
40.
如何调节电磁调速异步电动机的转速?
答:电磁调速异步电动机(滑差电动机)是通过调节电磁离合器中的直流励磁电流来调速的,当直流励磁电流增大时转速上升;当直流励磁电流减小时转速降低;当直流励磁电流为零时,转速为零。当直流励磁电流反向时转向不变。
41.
晶闸管串级调速系统有何优点?
答:这种调速系统即有良好的调速性能,又能发挥异步电动机结构简单、运行可靠的优越性。调速时机械特性硬度基本不变,调速稳定性好;调速范围宽,可实现均匀、平滑的无级调速;异步电动机的转差功率可以通过整流、逆变而回馈电网,运行效率高,比较经济。
42.
选择用串级调速的异步电动机应考虑哪几个方面?
答:(1)电动机容量应稍大于生产机械要求的电动机容量;(2)电动机过载能力应符合系统的要求;(3)电动机的转速应比生产机械的最高转速大10%左右。
43.
变频调速时,为什么常采用恒压频比的控制方式?
答:交流电动机在变频调速时,若保持U1/f1=常数,可以使电动机的气隙磁通Φ维持不变,而是电动机的输出转矩T保持恒定,从而获得恒转矩的调速特性。
44.
三相异步电动机变频调速系统有何优缺点?
答:三相异步电动机变频调速系统具有优良的调速性能,能充分发挥三相笼型异步电动机的优势,实现平滑的无级调速,调速范围宽,效率高,但变频系统较复杂,成本较高。
45.
输出为阶梯波的交-直-交变频装置有哪些主要缺点?
答:输出为阶梯波的交-直-交变频装置的主要缺点是:(1)由于变频装置大多要求输出电压与频率都能变化,因此必须有二个功率可控级(可控整流控制电压,逆变控制频率),在低频低压时,整流运行在大α角状态,装置功率因数低;(2)由于存在大电容滤波,装置的动态响应差,动态时无法保持电压和频率之比恒定;(3)由于
输出是阶梯波,谐波成分大。
46.
脉宽调制型逆变器有哪些优点?
答:脉宽调制型(PWM)逆变器是随着全控、高开关频率的新型电力电子器件的产生,而逐步发展起来的,其主要优点是:主电路只有一个可控的功率环节,开关元件少,简化了结构;使用不可控整流器,使电网功率因数与逆变器输出电压的大小无关而接近于1;由于逆变器本身同时完成调频和调压的任务,因此与中间滤波环节的滤波元件无关,变频器动态响应加快;;可获得比常规阶梯波更好的输出电压波形,输出电压的谐波分量极大地减少,能抑制或消除低次谐波,实现近似正弦波的输出交流电压波形。
47.
选择变频器驱动的电动计时,因考虑哪些问题?
答:选择异步电动机时,应根据电动机所驱动的机械负载的情况恰当地选择其容量,还要根据电动机的用途和使用环境选择适当的结构形式和防护等级等。对于通用的异步电动机,还应考虑到变频调速应用时产生的一些新问题,如由高次谐波电流引起的损耗和温升以及低速运行时造成的散热能力变差等。
48.单相半波可控整流电路,电阻性负载。要求输出的直流平均电压为50~92V之间连续可调,最大输出直流电流为30A,由交流220V供电,求①晶闸管控制角应有的调整范围为多少?②选择晶闸管的型号规格(安全余量取2倍,
解:①单向半波可控整流电路的:
当UL=50V时:
=90°.
当UL=92V时:
=30°.
∴控制角α的调整范围应为0~90°②由
IT=1.66知:IdIT
=1.66)。Id
UL=0.45U2
1COS2COSα=
2502UL—1=—1≈0
045220045U2则α
COSα=
2922UL—1=—1=0.87
045220045U2则α
I=1.66Id=1.66×30=50A
取100A
为最大值
∴IT(AV)=2×
ITM50
=2×=64A1.571.57
又Uyn=2UTM=2×2×
220=624V取700V晶闸管的型号为:KP100-7。
49.某感性负载采用带续流二极管的单相半控桥整流电路,已知电感线圈的内电阻Rd=5Ω,输入交流电压U2=220V,控制角α=60°。试求晶闸管与续流二极管的电流平均值和有效值。
解:首先求整流使出电压的平均值:
1COS600=149V2
1COS=0.9×220×2
Ud=0.9
再求负载电流:Id=Ud/Rd=(149/5)≈30A晶闸管与续流二极管
18001800600的电流平均值和有效值分别:IdT=Id=30=10A003603601800Id=36001800600×30=17.3A
3600IT=600IdD=Id=×30=
1800180010A
ID=Id=0180
600×30=17.3A0180
50.有一个三相全控桥整流电路。已知电感负载L=0.2H、α=75°、R=1Ω、变压器二次相电压U2=100V。试画出电路如图,计算负载的平均整流电压Ud和负载电流平均值Id,计算变压器二次电流的有效值I2。
解:ωL=2πfL=6.28×300×0.2=376.8Ω>>R,可视为大电感负载。
Ud=U2cosα≈2.34U2cosα=2.34×100×cos75°=60.56V
Id=≈
==60.56A
变压器二次电流的有效值I2:I2=Id
0.816Id=0.816×60.56=49.42A
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