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1、國家開放大學(xué)電大專科《數(shù)控機床電氣控制》簡答題分析題題庫及答案(試卷號:2432)
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一、簡答題
1. 步進(jìn)電動機的環(huán)形脈沖分配器的作用是什么?
答:環(huán)形脈沖分配器是用于控制步進(jìn)電動機的通電方式的,其作用是將CNC裝置送來的一系列指令脈 沖按照一定的循環(huán)規(guī)律依次分配給電動機的各相繞組,控制各相繞組的通電和斷電。
2. 正弦波脈寬調(diào)制(SPW)變頻器采用的重要理論基礎(chǔ)是什么?
答:在采樣控制理論中有一個重要結(jié)論,沖量(窄脈沖的面積)相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣 性的環(huán)節(jié)上時,其效果基本相同。電動機就是一個慣性的環(huán)節(jié),該結(jié)論是SPWM控制的重要理論基礎(chǔ)。
3 .什么是時間
2、繼電器?
答:時間繼電器是一種觸頭延時接通或斷開的控制器,它在控制系統(tǒng)中的作用是通電延時和斷電延時。
4. 正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)變頻器采用的重要理論基礎(chǔ)是什么?
答:在采樣控制理論中有一個重要結(jié)論,沖量(窄脈沖的而積)相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣 性的環(huán)節(jié)上時,其效果基本相同。電動機就是一個慣性的環(huán)節(jié),該結(jié)論是SPWM控制的重要理論基礎(chǔ)。
5. PLC的硬件主要由哪兒部分組成?
答:PLC的硬件主要由中央處理單元(CPU)、存儲器、輸入/輸出接口、編程器、電源等幾部分組成。
6 .正弦波脈寬調(diào)制(SPW)變頻器采用的重要理論基礎(chǔ)是什么?
答:在采樣控制理論中有一個重要結(jié)
3、論,沖量(窄脈沖的面積)相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣 性的環(huán)節(jié)上時,其效果基本相同。電動機就是一個慣性的環(huán)節(jié),該結(jié)論是SPWM控制的重要理論基礎(chǔ)。
7. 電動機起動電流很大,當(dāng)電動機起動時,熱繼電器會不會動作?為什么?
答:當(dāng)負(fù)載電流超過整定電流值并經(jīng)過一定時間后,發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱量使雙金屬片受熱彎曲,帶 動動觸點與靜觸點分?jǐn)?,切斷電動機的控制回路,使接觸器線圈斷電釋放,從而斷開主電路,實現(xiàn)對電動 機的過載保護(hù)。由此可見,熱繼電器由于熱慣性,當(dāng)電路短路時不能立即動作使電路立即斷開,因此不能 作短路保護(hù)。
8. 簡述數(shù)控裝置(CNC)硬件部分由哪兩方面基本結(jié)構(gòu)組成。
答:就CNC裝
4、置硬件基本組成而言,它一方面具有一般微型計算機的基本結(jié)構(gòu),如中央處理單元(CPU)、 總線、存儲器、輸入/輸出接口等;另一方面又具有數(shù)控機床完成特有功能所需要的功能模塊和接口單元, 如手動數(shù)據(jù)輸入(MDI)接口、PLC接口、紙帶閱讀機接口等。
9. 步進(jìn)電動機的環(huán)形脈沖分配器的作用是什么?
答:環(huán)形脈沖分配器是用于控制步進(jìn)電動機的通電方式的,其作用是將CNC裝置送來的一系列指令脈 沖按照一定的循環(huán)規(guī)律依次分配給電動機的各相繞組,控制各相繞組的通電和斷電。
10. 數(shù)控機床對檢測裝置有哪些基本要求?
答:數(shù)控機床對檢測裝置的基本要求如下:
(1) 穩(wěn)定可靠、抗干擾能力強。
(2)
5、滿足精度和速度的要求。
(3) 安裝維護(hù)方便、成木低廉。
11. 正弦波脈寬調(diào)制(SPWM)變頻器采用的重要理論基礎(chǔ)是什么?
答:在采樣控制理論中有一個重要結(jié)論,沖量(窄脈沖的而積)相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣 性的環(huán)節(jié)上時,其效果基本相同。電動機就是一個慣性的環(huán)節(jié),該結(jié)論是SPWM控制的重要理論基礎(chǔ)。
12. 數(shù)控機床控制系統(tǒng)的基本組成包括哪幾部分?
答:數(shù)控機床控制系統(tǒng)的基本組成包括輸入/輸出裝置、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動裝置、機床電氣邏輯控 制裝置、位置檢測裝置。
二、分析題
1. 數(shù)控系統(tǒng)的干擾一般是指那些與信號無關(guān)的,在信號輸入、傳輸和輸出過程中出現(xiàn)的一些不確定 的有害的
6、電氣瞬變現(xiàn)象。這些瞬變現(xiàn)象會使數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況,引起故障。為此數(shù)控機床可以采用哪 些抗干擾措施?
答:(1)減少供電線路干擾
數(shù)控機床的安置要遠(yuǎn)離中頻、高頻的電氣設(shè)備;要避免大功率起動、停止頻繁的設(shè)備,電火花設(shè)備同 數(shù)控機床位于同一供電干線上,最好是采用獨立的動力線供電。(4分)
(2) 減少機床控制中的干擾。(3分)
(3) 屏蔽
屏蔽技術(shù)利用金屬材料制成容器,將需要防護(hù)的電路或線路包在其中,可以防止電場或磁場的耦合干 擾。(3分)
(4) 保證“接地”良好
“接地”是數(shù)控機床安裝中一項關(guān)鍵的抗干擾技術(shù)措施。電網(wǎng)的許多干擾都是通過“接地”這條途徑 對機床起作用的。(4分)
7、
伺JK脂動 裝霓
機床也
控制裝賞
位置檢
測裝逐
2. 數(shù)控機床的基木組成如圖所示,試分析說明控制系統(tǒng)各部分的作用。
輸入/ 輸出 裝置
圖.牧控機珠的盡本組成答:輸入/輸出裝置:數(shù)控系統(tǒng)中的人機交互設(shè)備,它能進(jìn)行加工數(shù)據(jù)的輸入和輸出。(3分) 數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心,數(shù)控裝置實際上就是微型計算機系統(tǒng)。(3分)
伺服驅(qū)動裝置是數(shù)控機床的執(zhí)行機構(gòu),是數(shù)控系統(tǒng)和機床本體之間的電氣聯(lián)系環(huán)節(jié)。(3分)
位置檢測裝置用來檢測工作臺的實際位移或統(tǒng)杠的實際轉(zhuǎn)角。(3分)
機床電氣邏輯控制裝置對主軸起/停、換刀、冷卻液開/停等輔助功能進(jìn)行控制。(2分)
3. 數(shù)控機床的基本組成如
8、圖所示,試分析說明控制系統(tǒng)各部分的作用。
A/
等出
裝量
機床電
二:氣迎釵
*\
警量
位代檢
■
圖數(shù)控機床的聚本絹成
答:輸入/輸出裝置:數(shù)控系統(tǒng)中的人機交互設(shè)備,它能進(jìn)行加工數(shù)據(jù)的輸入和輸出。(3分)
數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心,數(shù)控裝置實際上就是微型計算機系統(tǒng)。(3分)。
伺服驅(qū)動裝置是數(shù)控機床的執(zhí)行機構(gòu),是數(shù)控系統(tǒng)和機床本體之間的電氣聯(lián)系環(huán)節(jié)。(3分)
位置檢測裝置用來檢測工作臺的實際位移或絲杠的實際轉(zhuǎn)角。(3分)
機床電氣邏輯控制裝置對主軸起/停、換刀、冷卻液開/停等輔助功能進(jìn)行控制。(2分)
4.步進(jìn)電動機控制驅(qū)動電路如圖所示
9、,請回答步進(jìn)電動機的驅(qū)動裝置由哪兩部分組成I并簡
要分析步進(jìn)電動機驅(qū)動電路中“電路二”的作用。
電
電
A
步進(jìn)電機
圖步進(jìn)電動機控制驅(qū)動電路
答:1.步進(jìn)電動機驅(qū)動裝置由環(huán)形脈沖分配器、功率放大驅(qū)動電路兩大部分組成。(6分)
2.其中,步進(jìn)電動機功率放大驅(qū)動電路完成由弱電到強電的轉(zhuǎn)換和放大,也就是將邏輯電平信號變
換成電機繞組所需的具有一定功率的電流信號。(8分)
5.永磁式同步型交流電動機的工作原理如圖所示,試分析其工作原理。并回答轉(zhuǎn)子磁極軸線與定子
磁場軸線e夾角的大小與什么因素有關(guān)?
圖永敲式同步型電動機的工作原理
答:交流伺服電動機的轉(zhuǎn)子是一個具有
10、兩個極的永磁體(也可以是多極的)。(3分)按照電動機學(xué)原 理,當(dāng)同步型電動機的定子三相繞組接通三相交流電源時,就會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(Ns, Ss)以同步轉(zhuǎn)速ns逆 時針方向旋轉(zhuǎn)(3分)。根據(jù)兩異性磁極相吸的原理,定子磁極Ns(或Ss)緊緊吸住轉(zhuǎn)子,以同步轉(zhuǎn)速ns 在空間旋轉(zhuǎn),即轉(zhuǎn)子和定子磁場同步旋轉(zhuǎn)。(3分)
當(dāng)轉(zhuǎn)子加上負(fù)載轉(zhuǎn)矩后,轉(zhuǎn)子磁極軸線將落后定子磁場軸線一個8夾角。轉(zhuǎn)子的負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大時,定 子磁極軸線與轉(zhuǎn)子磁極軸線間的夾角e增大;當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩減小時e角減小。(5分)
6. 數(shù)控機床的基本組成如圖所示,試分析說明控制系統(tǒng)各部分的作用。
位胃檢
測裝置
數(shù)控 裝置
輸入/ 輸出 裝置
圖數(shù)控機體的林本疝成
答:輸入/輸出裝置:數(shù)控系統(tǒng)中的人機交互設(shè)備,它能進(jìn)行加工數(shù)據(jù)的輸入和輸出。(3分) 數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心,數(shù)控裝置實際上就是微型計算機系統(tǒng)。(3分)
伺服驅(qū)動裝置是數(shù)控機床的執(zhí)行機構(gòu),是數(shù)控系統(tǒng)和機床木體之間的電氣聯(lián)系環(huán)節(jié)。(3分)
位置檢測裝置用來檢測工作臺的實際位移或統(tǒng)杠的實際轉(zhuǎn)角。(3分)
機床電氣邏輯控制裝置對主軸起/停、換刀、冷卻液開/停等輔助功能進(jìn)行控制。(2分)