上海交大機電控制第一次作業(yè)

作業(yè)1

1.簡述控制系統(tǒng)的基本分類方法以及基本要求。

答：自動控制系統(tǒng)按給定量的特征分類

：1.恒值給定控制系統(tǒng)，其特征是給定量一經(jīng)設定就維持不變。2.隨動控制系統(tǒng)，也稱伺服系統(tǒng)，其特征是給定量是變化的，而且變化的規(guī)律是未知的；3.程序控制系統(tǒng)，其特征是給定量按事先設定的規(guī)律而變化。

按系統(tǒng)中的元件特性分類：1.線性控制系統(tǒng)，所有元件都是線性元件，分析這類系統(tǒng)可以應用疊加原理。2.非線性系統(tǒng)，含有一個或者多個非線性元件，分析這類系統(tǒng)不能應用疊加原理。該類系統(tǒng)的動態(tài)特性用非線性微分方程來描述。

按系統(tǒng)中的信號形式來分類：1.連續(xù)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中的運動狀態(tài)和各個部分所傳輸?shù)男盘柖际沁B續(xù)變化模擬量的系統(tǒng)稱為連續(xù)控制系統(tǒng)。2.離散控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中的某一處或多處信號是以脈沖序列或數(shù)碼形式傳遞的系統(tǒng)稱為離散控制系統(tǒng)。

自動控制系統(tǒng)的基本要求：1.穩(wěn)定性，2.快速性，3.準確性。

2.中間繼電器和接觸器有何異同？在什么條件下可以用繼電器來代替接觸器起動電動機?

答：中間繼電器用于繼電保護與自動控制系統(tǒng)中，以增加觸點的數(shù)量及容量。它用于在控制電路中傳遞中間信號。中間繼電器的結(jié)構和原理與交流接觸器基本相同，與接觸器的主要區(qū)別在于：接觸器的主觸頭可以通過大電流，而中間繼電器的觸頭只能通過小電流。所以，它只能用于控制電路中。它一般是沒有主觸點的，因為過載能力比較小。所以它用的全部都是輔助觸頭，數(shù)量比較多。新國標對中間繼電器的定義是K，老國標是KA。一般是直流電源供電。少數(shù)使用交流供電。在不超過幾安電流設備中可以代替接觸器啟動電動機，但是那樣的電動機是很小的，所以一般不能代替交流接觸器的。

3.既然在電動機的主電路中裝有熔斷器，為什么還要裝熱繼電器？裝有熱繼電器是否可以不裝熔斷器？為什么？

答：熔斷器和熱繼電器的作用各不相同，在電動機為負載的電路中，熔斷器是一種廣泛應用的最簡單有效的短路保護電器，它串聯(lián)在電路中，當通過的電流大于規(guī)定值時，使熔體熔化而自動分斷電路，它分斷的電流大，作用的時間短，以保護負載。而熱繼電器是一種利用流過繼電器的電流所產(chǎn)生的熱效應而反時限動作的過載保護電器，在電動機為負載的電路中，熱繼電器用來對連續(xù)運行的電動機進行過載保護，以防止電動機過熱而造成絕緣破壞或燒毀電動機。因此，若使熔斷器作用的電流很大，但過載電流不足以使其作用，此時需靠熱繼電器來進行保護作用，所以它不能代替熱繼電器實施過載保護。此外，由于熱慣性，雖然短路電流很大，但也不能使熱繼電器瞬間動作，因此它不能代替熔斷器用作短路保護。綜上可知，在電動機主電路中既要裝熔斷器，實現(xiàn)短路保護，也要裝熱繼電器，實現(xiàn)過載保護。

4.繼電器接觸器控制線路中一般應設哪些保護？各有什么作用？短路保護和過載保護有什么區(qū)別？零電壓保護的目的是什么？某機床主軸和潤滑油泵各由一臺電動機帶動，要求主軸必須在油泵開動后才能起動,主軸能正反轉(zhuǎn)并能單獨停車，有短路、零壓及過載保護，主軸停止后油泵才能停止運行。試繪出電氣控制原理圖。

答：一般應設置的保護有：

（1）過載保護：避免電動機長期超載導致的繞組溫升超過允許值而損壞繞組絕緣。

（2）短路電流保護：避免巨大的短路電流損壞電器設備。

（3）零壓和欠壓保護：避免電源電壓過低引起的電器的誤動作，和電源電壓恢復后電動機的自行起動。

（4）弱磁保護：避免因磁場減弱或消失時引起電動機“飛車”現(xiàn)象。

短路保護與過載保護的區(qū)別：

短路保護也叫接地保護，是當電路中某處的相對電壓為零時而采取的斷路保護。過載保護是電流保護，就是說如果電路中的電流超過額定電流時采取的斷路保護。零電壓保護的目的：避免電源電壓過低引起的電器的誤動作。

電氣控制原理圖如下：