機(jī)電工程技術(shù)-熟悉旋轉(zhuǎn)電機(jī)的工作特性

1、111411044熟悉旋轉(zhuǎn)電機(jī)的工作特性一、旋轉(zhuǎn)電機(jī)的分類(lèi)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的機(jī)械，它應(yīng)用廣泛，種類(lèi)繁多，性能各異，分類(lèi)方法也很多。常見(jiàn)的分類(lèi)方法為： 按功能用途分，可分為發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器和控制電機(jī)四大類(lèi)。按照電機(jī)的結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)速分，可分為變壓器和旋轉(zhuǎn)電機(jī)。根據(jù)電源的不同分，可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)兩大類(lèi)。電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩的動(dòng)力設(shè)備。一般可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩大類(lèi)。交流電動(dòng)機(jī)按使用的電源相數(shù)分為單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)，其中三相電動(dòng)機(jī)又可分為同步和異步來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng)兩種。異步電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分線繞式和鼠籠式兩種。目前廣泛應(yīng)用的異步電動(dòng)機(jī)，它具有結(jié)構(gòu)

2、簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、運(yùn)行可來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng)靠、維護(hù)方便、啟動(dòng)容易、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，但也有調(diào)速困難、功率因數(shù)偏低等缺點(diǎn)。二、三相交流異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng)構(gòu)由定子（固定部分）、轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動(dòng)部分）和附件組成。（一）定子定子是電動(dòng)機(jī)靜止不動(dòng)的部分。定子由定子鐵芯、定子繞組和機(jī)座三部分組成。定子的主要作用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。1定子鐵j巷一般是用內(nèi)圓上沖有均勻分布槽口的03505mm厚的硅鋼片疊成的，定子繞組嵌放在槽口內(nèi)，整個(gè)鐵芯壓入機(jī)座內(nèi)。2定子繞組是用電磁線繞制成的三相對(duì)稱(chēng)繞組。各相繞組彼此獨(dú)立，按互差120.的電角度嵌入定子槽內(nèi)，并與鐵芯絕緣。定子繞組可接成星形或三角

3、形。3機(jī)座一般用鑄鐵或鑄鋼制成，用于固定定子鐵芯和繞組，并通過(guò)前后端蓋支撐轉(zhuǎn)軸。機(jī)座表面的散熱筋還能提高散熱效果，機(jī)座上還有接線盒，盒內(nèi)六個(gè)接線柱分別與三相定子繞組的六個(gè)起端和末端相連。（二）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)的來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng)旋轉(zhuǎn)部分。它由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組三部分組成。1轉(zhuǎn)軸用于支撐轉(zhuǎn)子鐵芯和繞組，傳遞輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩。2轉(zhuǎn)子鐵芯是把相互絕緣的外圓上沖有均勻槽口的硅鋼片壓裝在轉(zhuǎn)軸上的圓柱體。這些槽口（又叫導(dǎo)線槽）內(nèi)將嵌放轉(zhuǎn)子繞組。3.轉(zhuǎn)子繞組是在導(dǎo)線槽內(nèi)嵌放銅條，銅條兩端分別焊接在兩個(gè)銅環(huán)（又稱(chēng)短路環(huán)）上，繞組形狀與密閉的鼠籠相似。目前100kW以下的鼠籠式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組常用熔化的鋁澆

4、鑄在導(dǎo)線槽內(nèi)并連同短路環(huán)、風(fēng)扇一起鑄成一個(gè)整體，稱(chēng)為鑄鋁轉(zhuǎn)子。來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng)三、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)是利用定子繞組中三相交流電產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)的感生電流相互作用工作的。（一）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是由定子繞組中通以三相對(duì)稱(chēng)交流電產(chǎn)生的。當(dāng)把對(duì)稱(chēng)三相定子繞組作星形或三角形聯(lián)接，它們的起始端接到三相對(duì)稱(chēng)交流電源上，便有三相對(duì)稱(chēng)電流流過(guò)定子繞組，于是產(chǎn)生了一個(gè)來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng)隨時(shí)間旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng)通過(guò)分析可知旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，其中f為電源頻率，P為電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)。另外，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向和電源相序有關(guān)，要使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)，只

5、要改變通入定子繞組的電源相序，即只要把接到定子繞組上的任意兩根電源相線換接即可。（二）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子的作用來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng)如圖1H411044-1所示，當(dāng)定子繞組通以三相對(duì)稱(chēng)交流電時(shí)，在定子和轉(zhuǎn)子的氣隙間便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)并切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體。于是轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中就產(chǎn)生了感生電動(dòng)勢(shì)和感生電流。用右手定則判定轉(zhuǎn)子上半部導(dǎo)體中的感生電流方向是“”，下半部導(dǎo)體中的感生電流方向是“0”，轉(zhuǎn)子中感生電流一旦產(chǎn)生，立即受到旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用，可判定轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的受力方向?yàn)樯习氩肯蛴遥掳氩肯蜃?，于是產(chǎn)生了一個(gè)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的電磁力矩，使轉(zhuǎn)子跟隨旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以櫛行。的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)起來(lái)。由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速，故稱(chēng)“異步”。異

6、步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速行，與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速行之差挖，一孢稱(chēng)為轉(zhuǎn)差，而轉(zhuǎn)差與同步轉(zhuǎn)速之比稱(chēng)為轉(zhuǎn)差率，用s表示。轉(zhuǎn)差率是分析異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況的重要參數(shù)。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬時(shí)n=來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng) 0，則s一1；當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時(shí)，s0所以0s1.四、銘牌數(shù)據(jù)每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的外殼上都附有一塊銘牌，上面有這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的基本數(shù)據(jù)。銘牌數(shù)據(jù)的含義如下：1型號(hào)來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng)例如：Yl60L-4.Y表示（籠型）異步電動(dòng)機(jī)；160一表示機(jī)來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng)座中心高為160mm；卜表示長(zhǎng)機(jī)座（S表示短機(jī)座，M表示中機(jī)座）；4表示4極電動(dòng)機(jī)。2額定電壓指電動(dòng)機(jī)定子繞組應(yīng)加的線電壓有效值，即電動(dòng)機(jī)的額定電壓。3額定頻率指電動(dòng)機(jī)所用交

7、流電源的頻率，我國(guó)電力系統(tǒng)規(guī)定為50Hz.4額定功率指在額定電壓、額定頻率下滿載運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率，即額定功率。5額定電流指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行（即在額定電壓、額定頻率下輸出額定功率）時(shí)定子繞組的線電流有效值，即額定電流。6接法指電動(dòng)機(jī)在額定電壓下，三相定子繞組應(yīng)采用的聯(lián)接方法。7絕緣等級(jí)按電動(dòng)機(jī)所用絕緣材料允許的最高溫度來(lái)分級(jí)的。目前一般電動(dòng)機(jī)采用較多的是E級(jí)絕緣和8級(jí)絕緣。五、三相異步電動(dòng)機(jī)的特性來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng)1機(jī)械特性：電源電壓一定時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以與電磁轉(zhuǎn)矩丁。的關(guān)系稱(chēng)為機(jī)械特性。電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比。2工作特性：電源電壓和頻率為額定值時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子電流I

8、1、轉(zhuǎn)速n、定子功率因數(shù)COS1、效率與電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率P2之間的關(guān)系，稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)的工作特性。工作特性可以用相應(yīng)的曲線來(lái)表示，如圖1H411044-2所示。1H411045了解供配電系統(tǒng)中電氣設(shè)備的作用一、高壓熔斷器（一）熔斷器的作用熔斷器（FU）是最為簡(jiǎn)單和常用的保護(hù)電器來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng)，它是在通過(guò)的電流超過(guò)規(guī)定值并經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后熔體（熔絲或熔片）熔化而分?jǐn)嚯娏鳎瑪嚅_(kāi)電路，它在電路中起到過(guò)載（過(guò)負(fù)荷）和短路保護(hù)。在輸配電系統(tǒng)中，對(duì)容量小且不太重要的負(fù)荷，廣泛采用高壓熔斷器作為高壓輸配電線路、電力變壓器、電壓互感器和電力電容器等電氣設(shè)備的短路和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。戶內(nèi)廣泛采用RN系列的高壓管式

9、限流熔斷器，戶外則廣泛使用RW4、RW10F等型號(hào)的高壓跌開(kāi)式熔斷器來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng)，或RW10-35型的高壓限流熔斷器。（二）戶內(nèi)高壓熔斷器RN系列戶內(nèi)高壓管式熔斷器RN1、RN2、RN3、RN4、RN5及RN6等。主要用于335kV配電系統(tǒng)中作短路保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。RN型熔斷器的滅弧能力很強(qiáng)，能在短來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng)路后不到半個(gè)周期即短路電流未達(dá)到?jīng)_擊電流值時(shí)就能完全熄滅電弧、切斷短路電流。具有這種特性的熔斷器稱(chēng)為“限流”式熔斷器。（三）戶外高壓熔斷器RW系列跌開(kāi)式熔斷器，又稱(chēng)跌落式熔斷器，被廣泛用于環(huán)境正常的戶外場(chǎng)所，作高壓線路和設(shè)備的短路保護(hù)用。它串接在線路中，可利用絕緣鉤棒（俗

10、稱(chēng)“令克棒”）直接操作熔管（含熔體）的分、合，此功能相當(dāng)于“隔離開(kāi)關(guān)”。二、高壓隔離開(kāi)關(guān)（一）高壓隔離開(kāi)關(guān)的來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng)作用高壓隔離開(kāi)關(guān)（QS）的主要功能是隔離高壓電源，以保證對(duì)其他電器設(shè)備及線路的安全檢修及人身安全。（二）隔離開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)1隔離開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是斷開(kāi)后具有明顯可見(jiàn)的斷開(kāi)間隙，且斷開(kāi)間隙的絕緣及相間絕緣都是足夠可靠的。2隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，所以不容許帶負(fù)荷操作。但可容許通斷一定的小電流，如勵(lì)磁電流不超過(guò)2A的35kV、1000kVA及以下的空載變壓器電路和電容電流不超過(guò)5A的10kV及以下、長(zhǎng)5km的空載輸電線路以及電壓互感器和避雷器回路等。（三）高壓隔離開(kāi)關(guān)分類(lèi)高壓隔離

11、開(kāi)關(guān)按安裝地點(diǎn)，分為戶內(nèi)式和戶外式兩大類(lèi)；按有無(wú)接地開(kāi)關(guān)可分為不接地、單接地、雙接地三類(lèi)。110kV高壓隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)較多，常用的有GN8、GNl9、GN24、GN28、GN30等戶內(nèi)式系列。2戶外高壓隔離開(kāi)關(guān)常用的有GW4、GW5等系列。3帶有接地開(kāi)關(guān)的隔離開(kāi)關(guān)稱(chēng)接地隔離開(kāi)關(guān)，是用來(lái)進(jìn)行電氣設(shè)備的短接、連鎖和隔離，一般是用來(lái)將退出運(yùn)行的電氣設(shè)備和成套設(shè)備部分接地和短接。三、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)（一）高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)和作用高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)（QL）具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，能通斷一定的負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流，但是不能用它來(lái)斷開(kāi)短路電流，它常與熔斷器一起使用，具有分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰Α８邏贺?fù)荷開(kāi)關(guān)大多還具有隔離高壓電源

12、，保證其后的電氣設(shè)備和線路安全檢修的功能，因?yàn)樗鼣嚅_(kāi)后通常有明顯的斷開(kāi)間隙，與高壓隔離開(kāi)關(guān)一樣，所以這種負(fù)荷開(kāi)關(guān)有“功率隔離開(kāi)關(guān)”之稱(chēng)。（二）高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的分類(lèi)高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)根據(jù)所采用的滅弧介質(zhì)不同，可分為：產(chǎn)氣式、壓氣式、油浸式、真空式和六氟化硫（SF6）等；按安裝場(chǎng)所分戶內(nèi)式和戶外式兩種。四、高壓斷路器（一）高壓斷路器的特點(diǎn)和作用高壓斷路器（QF）是高壓輸配電線路中最為重要的電氣設(shè)備。高壓斷路器具有完善的滅弧裝置，不僅能通斷正常的負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流，而且能通斷一定的短路電流，并能在保護(hù)裝置作用下，自動(dòng)跳閘，切斷短路電流。（二）高壓斷路器的分類(lèi)1按其采用的滅弧介質(zhì)分有油斷路器、六氟化硫（SF

13、.）斷路器、真空斷路器、壓縮空氣斷路器和磁吹斷路器等。2按使用場(chǎng)合分有戶內(nèi)型和戶外型。3按分?jǐn)嗨俣确钟懈咚伲?2s），現(xiàn)采用高速比較多。（一）各種斷路器的特點(diǎn)1油斷路器按油量大小又分為少油和多油兩類(lèi)。少油斷路器的油量少，只作滅弧介質(zhì)用。少油斷路器因其成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，依然應(yīng)用于不需要頻繁操作及要求不高的各級(jí)高壓電網(wǎng)中，但壓縮空氣斷路器和多油斷路器已基本淘汰。2真空斷路器和SF.斷路器目前應(yīng)用較廣，高壓真空斷路器是利用“真空”作為絕緣和滅弧介質(zhì)，具有無(wú)爆炸、低噪聲、體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、電磨損少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)污染、可靠性高、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，因此，雖然價(jià)格較貴，仍在要求頻繁操作和高速開(kāi)斷的場(chǎng)合，

14、尤其是安全要求較高的工礦企業(yè)、住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)等被廣泛采用。3SF.斷路器具有下列優(yōu)點(diǎn)：斷流能力強(qiáng)，滅弧速度快，電絕緣性能好，檢修周期長(zhǎng)，適用于需頻繁操作及有易燃易爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所；但是，SF.斷路器的要求加工精度高，密封性能要求嚴(yán)，價(jià)格相對(duì)昂貴。五、成套配電裝置配電裝置是按電氣主結(jié)線的要求，把一、二次電氣設(shè)備如開(kāi)關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、監(jiān)測(cè)儀表、母線和必要的輔助設(shè)備組裝在一起構(gòu)成在供配電系統(tǒng)中接受、分配和控制電能的總體裝置。（一）配電裝置的分類(lèi)1配電裝置按安裝的地點(diǎn)，可分為戶內(nèi)配電裝置和戶外配電裝置。為了節(jié)約用地，一般35kV及以下配電裝置宜采用戶內(nèi)式。2配電裝置還可分為裝配式配電裝置和成套配電裝置。

15、電氣設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)組裝的配電裝置稱(chēng)為裝配式配電裝置；成套配電裝置是制造廠成套供應(yīng)的設(shè)備，在制造廠按照一定的線路接線方案預(yù)先把電器組裝成柜再運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝。一般企業(yè)的中小型變配電所多采用成套配電裝置。（1）常用的成套配電裝置按電壓高低可分為高壓成套配電裝置（也稱(chēng)高壓開(kāi)關(guān)柜）和低壓成套配電裝置（低壓配電屏和配電箱）低壓成套配電裝置通常只有戶內(nèi)式一種，高壓開(kāi)關(guān)柜則有戶內(nèi)式和戶外式兩種。另外還有一些成套配電裝置，如高、低壓無(wú)功功率補(bǔ)償成套裝置。高壓綜合啟動(dòng)柜等也常使用。（2）高壓成套配電裝置按主要設(shè)備的安裝方式分為固定式和移開(kāi)式（手車(chē)式）；按開(kāi)關(guān)柜隔室的構(gòu)成形式分為鎧裝式、間隔式、箱型、半封閉型等；根據(jù)一次

16、電路安裝的主要元器件和用途分，有斷路器柜、負(fù)荷開(kāi)關(guān)柜、高壓電容器柜、電能計(jì)量柜、高壓環(huán)網(wǎng)柜、熔斷器柜、電壓互感器柜、隔離開(kāi)關(guān)柜、避雷器柜等。（二）高壓開(kāi)關(guān)柜的功能開(kāi)關(guān)柜在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要求具有“五防”功能。所謂“五防”是指防止誤操作斷路器，防止帶負(fù)荷拉合隔離開(kāi)關(guān)（防止帶負(fù)荷推拉小車(chē)），防止帶電掛接地線（防止帶電合接地開(kāi)關(guān)），防止帶接地線（接地開(kāi)關(guān)處于接地位置時(shí)）送電，防止誤人帶電間隔。（三）低壓配電裝置低壓成套配電裝置包括低壓配電屏（柜）和配電箱，它們是按一定的線路方案將有關(guān)的低壓一、二次設(shè)備組裝在一起的一種成套配電裝置，在低壓配電系統(tǒng)中作控制、保護(hù)和計(jì)量之用。低壓配電屏（柜）按其結(jié)構(gòu)形式分為固定

17、式、抽屜式和混合式。低壓配電箱有動(dòng)力配電箱和照明配電箱等。六、低壓電器供配電系統(tǒng)中的低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備種類(lèi)繁多，常用的有：刀開(kāi)關(guān)、刀熔開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、低壓斷路器等。1低壓刀開(kāi)關(guān)（QK）是一種最普通的低壓開(kāi)關(guān)電器，適用于交流50Hz、額定電壓380V，直流440V、額定電流1500A及以下的配電系統(tǒng)中，作不頻繁手動(dòng)接通和分?jǐn)嚯娐坊蜃鞲綦x電源以保證安全檢修之用。2刀熔開(kāi)關(guān)（QKF或FU-QK）又稱(chēng)熔斷器式刀開(kāi)關(guān)，是一種由低壓刀開(kāi)關(guān)和低壓熔斷器組合而成的低壓電器，通常是把刀開(kāi)關(guān)的閘刀換成熔斷器的熔管。它具有刀開(kāi)關(guān)和熔斷器的雙重功能。因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)的緊湊簡(jiǎn)化，又能對(duì)線路實(shí)行控制和保護(hù)的雙重功能，被廣泛地應(yīng)用于低

18、壓配電網(wǎng)絡(luò)中。3低壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)（QL）是由帶滅弧裝置的刀開(kāi)關(guān)與熔斷器串聯(lián)而成，外裝封閉式鐵殼或開(kāi)啟式膠蓋的開(kāi)關(guān)電器，又稱(chēng)“開(kāi)關(guān)熔斷器組”。低壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有帶滅弧罩的刀開(kāi)關(guān)和熔斷器的雙重功能，既可帶負(fù)荷操作，也能進(jìn)行短路保護(hù)，但一般不能頻繁操作，短路熔斷后需重新更換熔體才能恢復(fù)正常供電。4低壓斷路器（QF），俗稱(chēng)低壓自動(dòng)開(kāi)關(guān)、自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)或空氣開(kāi)關(guān)等，它是低壓供配電系統(tǒng)中最主要的電器元件。它不僅能帶負(fù)荷通斷電路，而且能在短路、過(guò)負(fù)荷、欠壓或失壓的情況下自動(dòng)跳閘，斷開(kāi)故障電路。1H411050自動(dòng)控制系統(tǒng)類(lèi)型、組成和自動(dòng)控制方式111411051掌握自動(dòng)控制的方式自動(dòng)控制就是利用控制器使被控對(duì)象（或

19、過(guò)程）的某些物理量（或狀態(tài)）自動(dòng)地按預(yù)先給定的規(guī)律去運(yùn)行。一、自動(dòng)控制的基本元件自動(dòng)控制，實(shí)際上是由自動(dòng)控制裝置來(lái)代替人的基本功能，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。自動(dòng)控制的基本元件是測(cè)量元件、變送器、自動(dòng)控制器、執(zhí)行元件。這些基本元件與被控對(duì)象相連接，一起構(gòu)成一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。二、自動(dòng)控制特性特性指系統(tǒng)的輸入與輸出之間的關(guān)系，可分為靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。1靜態(tài)特性是指在系統(tǒng)穩(wěn)定以后，表現(xiàn)出來(lái)的輸入與輸出之間的關(guān)系。在控制系統(tǒng)中，靜態(tài)是指各參數(shù)或信號(hào)的變化率為零。靜態(tài)特性表現(xiàn)為靜態(tài)放大倍數(shù)。2動(dòng)態(tài)特性是指輸入和輸出處在變化過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的特性。動(dòng)態(tài)特性表現(xiàn)為過(guò)渡過(guò)程，即從一個(gè)平衡狀態(tài)過(guò)渡到另一個(gè)平衡狀態(tài)的

20、過(guò)程。三、控制系統(tǒng)的基本控制方式1開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)控制是最簡(jiǎn)單的一種控制方式，按照控制信息傳遞的路徑，它所具有的特點(diǎn)是：控制量與被控制量之間只有前向通路而沒(méi)有反向通路。也就是說(shuō)，控制作用的傳遞路徑不是閉合的，故稱(chēng)為開(kāi)環(huán)。開(kāi)環(huán)控制方式按照輸入信號(hào)的不同，又可分為按給定控制和按擾動(dòng)控制兩種常見(jiàn)形式。（1）按給定控制圖1H411051-1是一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制方框圖。電動(dòng)機(jī)是電樞控制的直流電動(dòng)機(jī)，要求帶動(dòng)負(fù)載以一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。其電樞電壓由功率放大器提供。當(dāng)調(diào)節(jié)電位器滑臂位置時(shí)，可以改變功率放大器的輸入電壓，從而改變電動(dòng)機(jī)的電樞電壓，最終改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。由方框圖可明顯地看出控制信息的傳遞過(guò)程是由輸

21、入端沿箭頭方向逐級(jí)傳向輸出端?？刂谱饔弥苯佑上到y(tǒng)的輸入量產(chǎn)生。給定一個(gè)輸入量，就有一個(gè)輸出量與之相對(duì)應(yīng)?？刂凭韧耆Q于信息傳遞過(guò)程中所用元件性能的優(yōu)劣及校準(zhǔn)的精度。這種控制方式的特點(diǎn)是：控制作用的傳遞具有單向性。作用路徑不是閉合的，屬于典型的開(kāi)環(huán)控制方式。由于開(kāi)環(huán)控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、成本低，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)均有采用。如自動(dòng)售貨機(jī)、自動(dòng)洗衣機(jī)、產(chǎn)品自動(dòng)生產(chǎn)線、數(shù)控機(jī)床及交通指揮紅綠燈轉(zhuǎn)換等?？刂圃砗?jiǎn)單。從開(kāi)環(huán)控制的控制原理來(lái)看，其簡(jiǎn)單在于輸出直接受輸入的控制?？刂频木葴?zhǔn)確性較差。因控制精度是不能由輸入值來(lái)保證的。就以上系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，假如輸入值不變，原則上希望輸出轉(zhuǎn)速保持相應(yīng)的恒定值，其他

22、的干擾因素不要影響輸出的狀態(tài)。但實(shí)際情況往往不是這樣，當(dāng)系統(tǒng)受到外界擾動(dòng)時(shí)，例如電動(dòng)機(jī)的負(fù)載增大，即使電位器的位置按控制指令不變，輸出轉(zhuǎn)速仍要跟著下降。這說(shuō)明開(kāi)環(huán)控制雖然簡(jiǎn)單但準(zhǔn)確性較差，即抗干擾性差。由于這一缺點(diǎn)，有些控制精度要求較高的場(chǎng)合，開(kāi)環(huán)控制是不能滿足要求的。（2）按擾動(dòng)控制是把外界擾動(dòng)看作系統(tǒng)的一種輸入，針對(duì)它將對(duì)系統(tǒng)輸出產(chǎn)生的影響，及時(shí)地施加一種相應(yīng)的控制，在干擾剛剛出現(xiàn)之初，就立即給以相應(yīng)的調(diào)節(jié)，其作用是抵消擾動(dòng)對(duì)輸出的影響。例如，在直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)中，負(fù)載的增大引起轉(zhuǎn)速下降。負(fù)載變化可以通過(guò)測(cè)量電樞回路電流變化間接反映出來(lái)，按電流變化的大小，產(chǎn)生一個(gè)附加的控制作用，用以補(bǔ)償由它引起的轉(zhuǎn)速下降。其控制過(guò)程見(jiàn)圖1H4110512.圖中用“一Q一”代表多路信號(hào)匯合點(diǎn)，“+”表示相加，“”表示相減。（3）開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。由開(kāi)環(huán)控制的兩種方式來(lái)看，無(wú)論是按給定控制