上海交大机电控制第一次作业

上海交大机电控制第一次作业

作业1

1.简述控制系统的基本分类方法以及基本要求。

答：自动控制系统按给定量的特征分类

：1.恒值给定控制系统，其特征是给定量一经设定就维持不变。2.随动控制系统，也称伺服系统，其特征是给定量是变化的，而且变化的规律是未知的；3.程序控制系统，其特征是给定量按事先设定的规律而变化。

按系统中的元件特性分类：1.线性控制系统，所有元件都是线性元件，分析这类系统可以应用叠加原理。2.非线性系统，含有一个或者多个非线性元件，分析这类系统不能应用叠加原理。该类系统的动态特性用非线性微分方程来描述。

按系统中的信号形式来分类：1.连续控制系统，系统中的运动状态和各个部分所传输的信号都是连续变化模拟量的系统称为连续控制系统。2.离散控制系统，系统中的某一处或多处信号是以脉冲序列或数码形式传递的系统称为离散控制系统。

自动控制系统的基本要求：1.稳定性，2.快速性，3.准确性。

2.中间继电器和接触器有何异同？在什么条件下可以用继电器来代替接触器起动电动机?

答：中间继电器用于继电保护与自动控制系统中，以增加触点的数量及容量。它用于在控制电路中传递中间信号。中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相同，与接触器的主要区别在于：接触器的主触头可以通过大电流，而中间继电器的触头只能通过小电流。所以，它只能用于控制电路中。它一般是没有主触点的，因为过载能力比较小。所以它用的全部都是辅助触头，数量比较多。新国标对中间继电器的定义是K，老国标是KA。一般是直流电源供电。少数使用交流供电。在不超过几安电流设备中可以代替接触器启动电动机，但是那样的电动机是很小的，所以一般不能代替交流接触器的。

3.既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？装有热继电器是否可以不装熔断器？为什么？

答：熔断器和热继电器的作用各不相同，在电动机为负载的电路中，熔断器是一种广泛应用的最简单有效的短路保护电器，它串联在电路中，当通过的电流大于规定值时，使熔体熔化而自动分断电路，它分断的电流大，作用的时间短，以保护负载。而热继电器是一种利用流过继电器的电流所产生的热效应而反时限动作的过载保护电器，在电动机为负载的电路中，热继电器用来对连续运行的电动机进行过载保护，以防止电动机过热而造成绝缘破坏或烧毁电动机。因此，若使熔断器作用的电流很大，但过载电流不足以使其作用，此时需靠热继电器来进行保护作用，所以它不能代替热继电器实施过载保护。此外，由于热惯性，虽然短路电流很大，但也不能使热继电器瞬间动作，因此它不能代替熔断器用作短路保护。综上可知，在电动机主电路中既要装熔断器，实现短路保护，也要装热继电器，实现过载保护。

4.继电器接触器控制线路中一般应设哪些保护？各有什么作用？短路保护和过载保护有什么区别？零电压保护的目的是什么？某机床主轴和润滑油泵各由一台电动机带动，要求主轴必须在油泵开动后才能起动,主轴能正反转并能单独停车，有短路、零压及过载保护，主轴停止后油泵才能停止运行。试绘出电气控制原理图。

答：一般应设置的保护有：

（1）过载保护：避免电动机长期超载导致的绕组温升超过允许值而损坏绕组绝缘。

（2）短路电流保护：避免巨大的短路电流损坏电器设备。

（3）零压和欠压保护：避免电源电压过低引起的电器的误动作，和电源电压恢复后电动机的自行起动。

（4）弱磁保护：避免因磁场减弱或消失时引起电动机“飞车”现象。

短路保护与过载保护的区别：

短路保护也叫接地保护，是当电路中某处的相对电压为零时而采取的断路保护。过载保护是电流保护，就是说如果电路中的电流超过额定电流时采取的断路保护。零电压保护的目的：避免电源电压过低引起的电器的误动作。

电气控制原理图如下：