國家開放大學(xué)電大專科《數(shù)控機(jī)床電氣控制》簡答題分析題題庫及答案（試卷號：2432）

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1、國家開放大學(xué)電大?？啤稊?shù)控機(jī)床電氣控制》簡答題分析題題庫及答案(試卷號:2432) 盜傳必究 一、簡答題 1. 步進(jìn)電動機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)起動電流很大，當(dāng)電動機(jī)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(diǎn)與靜觸點(diǎn)分?jǐn)?，切斷電動機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)接口等。 9. 步進(jìn)電動機(jī)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(jī)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(jī)的各相繞組，控制各相繞組的通電和斷電。 10. 數(shù)控機(jī)床對檢測裝置有哪些基本要求? 答：數(shù)控機(jī)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(qiáng)。 (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(jī)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(jī)床控制系統(tǒng)的基本組成包括哪幾部分？ 答：數(shù)控機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)床位于同一供電干線上，最好是采用獨(dú)立的動力線供電。(4分) (2) 減少機(jī)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(jī)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(jī)床起作用的。(4分)

7、 2. 數(shù)控機(jī)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 伺JK脂動 裝霓 機(jī)床也 控制裝賞 位置檢 測裝逐 答：輸入/輸出裝置：數(shù)控系統(tǒng)中的人機(jī)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(jī)系統(tǒng)。（3分） 伺服驅(qū)動裝置是數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)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幺2杠的實際轉(zhuǎn)角。（3分） 機(jī)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(jī)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。 笛入/ 輸出 裝量 圖數(shù)控機(jī)床的恭本組成 答：輸入/輸出裝置：數(shù)控系統(tǒng)中的人機(jī)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(jī)系統(tǒng)。（3分）。 伺服驅(qū)動裝置是數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)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幺2杠的實際轉(zhuǎn)角。（3分） 機(jī)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(jī)控制驅(qū)動電路如圖所示，請回答步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動裝

9、置由哪兩部分組成I并簡 要分析步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電路中“電路二”的作用。 答：1.步進(jìn)電動機(jī)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(jī)功率放大驅(qū)動電路完成由弱電到強(qiáng)電的轉(zhuǎn)換和放大，也就是將邏輯電平信號變 換成電機(jī)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(jī)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(jī)的工作原理 答：交流伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)子是一個具有兩個極的永磁體（也可以是多極的）。（3分）按照電動機(jī)學(xué)原 理，當(dāng)同步型電動機(jī)的定子三相

10、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(jī)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。 數(shù)控 裝置 輸入/ 輸出 裝置 測裝置 IV數(shù)控機(jī)體的林本組成 答：輸入/輸出裝置：數(shù)控系統(tǒng)中的人機(jī)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(jī)系統(tǒng)。（3分） 伺服驅(qū)動裝置是數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)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(jī)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）