机电传动控制基础课后题答案
机电传动控制（第五版）课后习题答案
机电传动控制（第五版）课后习题答案习题与思考题第⼆章机电传动系统的动⼒学基础2.1 说明机电传动系统运动⽅程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩的概念。
拖动转矩是有电动机产⽣⽤来克服负载转矩，以带动⽣产机械运动的。
静态转矩就是由⽣产机械产⽣的负载转矩。
动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
2.2 从运动⽅程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的⼯作状态。
TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0 说明系统处于减速，TM-TL=0说明系统处于稳态（即静态）的⼯作状态。
2.3 试列出以下⼏种情况下（见题2.3图）系统的运动⽅程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头⽅向表⽰转矩的实际作⽤⽅向）TM=TL TM< TLTM-TL>0说明系统处于加速。
TM-TL<0 说明系统处于减速系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？因为许多⽣产机械要求低转速运⾏，⽽电动机⼀般具有较⾼的额定转速。
这样，电动机与⽣产机械之间就得装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，⽪带等减速装置。
所以为了列出系统运动⽅程，必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到⼀根轴上。
转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p 不变。
转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω22.5为什么低速轴转矩⼤，⾼速轴转矩⼩？因为P= Tω,P不变ω越⼩T越⼤，ω越⼤T 越⼩。
2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼⾼速轴的GD2⼤得多?因为P=Tω，T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变转速越⼩GD2越⼤，转速越⼤GD2越⼩。
2.7 如图2.3（a）所⽰，电动机轴上的转动惯量J M=2.5kgm2,转速n M=900r/min;中间传动轴的转动惯量J L=16kgm2,转速n L=60 r/min。
机电传动控制课后习题答案
习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。
拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。
静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。
动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。
TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0 说明系统处于减速，TM-TL=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。
试列出以下几种情况下（见题图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）TM-TL>0系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速如图（a）所示，电动机轴上的转动惯量J M=, 转速n M n L=60r/min。
试求折算到电动机轴上的等效专惯量。
折算到电动机轴上的等效转动惯量J=JM+J1/j2+ JL/j12=+2/9+16/225=.如图（b）所示，电动机转速n M=950 r/min，齿轮减速箱的传动比J1= J2=4，卷筒直径D=,滑轮的减速比J3=2，起重负荷力 F=100N,电动机的费轮转距GD2M= m2, 齿轮，滑轮和卷筒总的传动效率为。
试球体胜速度v和折算到电动机轴上的静态转矩T L以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GD2z.。
ωM=*2n/60= rad/s.提升重物的轴上的角速度ω=ωM/j1j2j3=4*4*2=sv=ωD/2=2*=sT L=ηC n M=*100**950=GD2Z=δGD M2+ GD L2/j L2=*+100*322=在题图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些是系统的稳定平衡点哪些不是交点是系统的稳定平衡点. 交点是系统的平衡点交点是系统的平衡交点不是系统的平衡点交点是系统的平衡点第三章一台他励直流电动机的技术数据如下：P N=,U N=220V, I N=, n N=1500r/min, R a =Ω,试计算出此电动机的如下特性：①固有机械特性；②电枢服加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性；③电枢电压为U N/2时的人为机械特性；④磁通φ=φN时的人为机械特性；并绘出上述特性的图形。
机电传动控制课后习题答案
机电传动控制课后习题答案10.1晶闸管的导通条件是什么？导通后流过晶闸管的电流决定于什么？晶闸管由导通转变为阻断的条件是什么？阻断后它所承受的电压决定于什么？晶闸管的导通条件是:(1) 晶闸管的阳极和阴极之间加正向电压。
（2）晶闸管的阳极和控制极通时加正相电压市晶闸管才能导通.导通后流过晶闸管的电流决定于(电压不变时)限流电阻(使⽤时由负载)决定.晶闸管由导通转变为阻断的条件是当减少阳极电压或增加负载电阻时,阳极电流随之减少,当阳极电流⼩于维持电流时,晶闸管便从导通状态转化维阻断状态.阻断后它所承受的电压决定于阳极和阴极的反向转折电压.10.2晶闸管能否和晶体管⼀样构成放⼤器？为什么？晶闸管不能和晶体管⼀样构成放⼤器,因为晶闸管只是控制导通的元件,晶闸管的放⼤效应是在中间的PN节上.整个晶闸管不会有放⼤作⽤.10.3试画出题10.3图中负载电阻R上的电压波形和晶闸管上的电压波形。
10.4 如题4如题10.4图所⽰，试问：①在开关S闭合前灯泡亮不亮？为什么？②在开关S闭合后灯泡亮不亮？为什么？③再把开关S断开后灯泡亮不亮？为什么？①在开关S闭合前灯泡不亮,因为晶闸管没有导通.②在开关S闭合后灯泡亮,因为晶闸管得控制极接正电,导通.③再把开关S断开后灯泡亮,因为晶闸管导通后控制极就不起作⽤了.10.5如题10.5图所⽰，若在t1时刻合上开关S，在t2时刻断开S，试画出负载电阻R上的电压波形和晶闸管上的电压波形。
10.6晶闸管的主要参数有哪些？晶闸管的主要参数有①断态重复峰值电压U DRE:在控制极断路何竟闸管正向阻断的条件下,可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压,其数值规定⽐正向转折电压⼩100V.①反向重复峰值电压U RRM:在控制极断路时,可以重复加在晶闸官元件上的反向峰值电压.②额定通态平均电流(额定正向平均电流)I T.③维持电流I H:在规定的环境温度和控制极断路时,维持元件导通的最⼩电流.10.7如何⽤万⽤表粗测晶闸管的好坏？良好的晶闸管,其阳极A与阴极K之间应为⾼阻态.所以,当万⽤表测试A-K间的电阻时,⽆论电表如何接都会为⾼阻态,⽽G-K间的逆向电阻⽐顺向电阻⼤.表明晶闸管性能良好. 10.8晶闸管的控制⾓和导通⾓是何含义？晶闸管的控制⾓是晶闸官元件承受正向电压起始到触发脉冲的作⽤点之间的点⾓度.导通⾓是晶闸管在⼀周期时间内导通得电⾓度.10.9有⼀单相半波可控整流电路，其交流电源电压U2=220V ,负载电阻R L=10 Ω,试求输出电压平均值U d的调节范围,当α=π/3，输出电压平均值U d和电流平均值I d 为多少？并选晶闸管.U d=1/2π∫απ√2sinwtd(wt)=0.45U2(1+cosα)/2=0.45*220(1+1)/2=99V输出电压平均值U d的调节范围0-99V当α=π/3时U d= 0.45U2(1+cosα)/2=0.45*220*（1+0.866）/2=92.4V输出电压平均值U d=92.4V电流平均值I d= U d/R L=92.4/10=9.24A10.10续流⼆极管有何作⽤？为什么？若不注意把它的极性接反了会产⽣什么后果？续流⼆极管作⽤是提⾼电感负载时的单相半波电路整流输出的平均电压。
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解：（1）固有特性：
U N N PN 103 220 116 22000 Ra 0.75 0.75 0.196 2 2 N 116 Ke N n0 U N N Ra 220 116 0.916 0.132 nN 1500
UN 220 1667 r min K e N 0.132
F v2 2 1.1 GDM 365 2 nM 100 0.37 2 1.11.05 365 950 2 1.155 0.0055 1.16 N m 2
2.10 在题2.10图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性， 试判定那些是系统的稳定平衡点？那些不是？
ωM T
ωL
J1ω1 (a) 旋转运动
解：电动机轴与中间轴速比j1： j1 nM / n1 900 /300 3
电动机轴与卷筒轴速比jL ： jL nM / nL 900 /60 15
折算到电动机轴上的等效转动惯量JZ ：
2 16 J Z J M 2 2 2.5 2 2 j1 jL 3 15 2.5 0.22 0.07 2.79 kg m 2
解：在电动机未启动之前n=0，E=0，而Ra很 小。所以将电动机直接接入电网并施加电压启动 电流很大，一般达到额定电流的10—20倍。这样 大的启动电流使电动机在换向过程中产生危险地 火花，烧坏整流子，同时过大的电枢电流产生过 大的电动应力，还可能引起绕组的损坏，而且产 生与启动电流成正比例的启动转矩，会在机械系 统和传动机构中产生过大的动态转矩冲击，使机 械传动部件损坏。 限制直流电动机的启动电流，一般有两种
由ns UN Ra R 2 ( T )得 2 KeN 9.55( KeN ) UN 9.55( KeN ) 2 ） Ra 6.54 KeN T
机电传动控制课后习题答案《第五版》
习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩的概念。
拖动转矩是由电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。
静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。
动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。
TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0 说明系统处于减速，TM-TL=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。
2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）TM=TL TM<TLTM-TL<0说明系统处于减速。
TM-TL<0 说明系统处于减速T MT LT M> T L T M> T L系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速T L T LT M= T L T M= T L系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？因为许多生产机械要求低转速运行，而电动机一般具有较高的额定转速。
这样，电动机与生产机械之间就得装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减速装置。
所以为了列出系统运动方程，必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。
转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。
转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω22.5为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？因为P= Tω,P不变ω越小T越大，ω越大T 越小。
2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2比高速轴的GD2大得多?因为P=Tω，T=G∂D2/375. P=ωG∂D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。
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习题与思考题第二章 机电传动系统的动力学基础2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。
拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。
静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。
动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。
T M -T L >0 说明系统处于加速，T M -T L <0 说明系统处于减速，T M -T L =0 说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。
2.3 试列出以下几种情况下（见题 2.3 图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）TT T M =T LT M -T L >0 说明系统处于加速。
T M< T LT M -T L <0 说明系统处于减速T MT LT MT LT M> T L 系统的运动状态是减速T M> T L系统的运动状态是加速T MT LTT LT M= T L 系统的运动状态是减速 T M= T L系统的运动状态是匀速2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？因为许多生产机械要求低转速运行，而电动机一般具有较高的额定转速。
这样，电动机与生产机械之间就得装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减速装置。
所以为了列出系统运动方程，必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。
转矩折算前后功率不变的原则是P=T ω, p不变。
转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5J ω22.5 为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？因为 P= Tω,P 不变ω越小 T 越大，ω越大 T 越小。
2.6 为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多?因为P=Tω，T=G∂D2/375. P=ωG∂D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。
机电传动控制课后习题标准答案《第五版》“南哥”版
习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。
拖动转矩是由电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。
静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。
动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
2.２从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速,稳态的和静态的工作状态。
TM－ＴL>０说明系统处于加速,TＭ-TL<0 说明系统处于减速,TＭ-TL=0说明系统处于稳态(即静态）的工作状态。
2.4多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则?因为许多生产机械要求低转速运行,而电动机一般具有较高的额定转速。
这样,电动机与生产机械之间就得装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减速装置。
所以为了列出系统运动方程,必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。
转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, ｐ不变。
转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=０.5Jω22.5为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？因为Ｐ=Tω,P不变ω越小Ｔ越大，ω越大T 越小。
2.６为什么机电传动系统中低速轴的GD２比高速轴的GＤ2大得多?因为Ｐ=Tω，Ｔ=G∂D2／3７5.P＝ωG∂D2/３75．,P不变转速越小GＤ2越大，转速越大GD2越小。
2.7 如图2.3(a)所示，电动机轴上的转动惯量ＪM=2.5kgm2，转速n M=900r/min; 中间传动轴的转动惯量J L＝16kgm２,转速ｎL=6０r/mｉn。
试求折算到电动机轴上的等效专惯量。
折算到电动机轴上的等效转动惯量：ｊ=Nｍ/N1=900/3０0=3,j１=Nm／Nｌ＝１５Ｊ=JM+J1/j２+ JL/j1２=２．5+2/９+16/225＝2.79kgm2.2.9 一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载？可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性４恒功率型机械特性,4种类型的负载.2.10反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别,各有什么特点?反抗转矩的方向与运动方向相反,，方向发生改变时,负载转矩的方向也会随着改变,因而他总是阻碍运动的.位能转矩的作用方向恒定,与运动方向无关，它在某方向阻碍运动,而在相反方向便促使运动。
机电传动控制第五版课后答案--最全版
机电传动控制第五版课后答案--最全版机电传动控制第五版课后答案最全版机电传动控制是一门涉及电机、电气控制、自动化等多个领域的重要课程。
对于学习这门课程的同学来说，课后答案的准确性和完整性至关重要。
以下是为大家整理的机电传动控制第五版的课后答案，希望能对大家的学习有所帮助。
一、第一章绪论1、机电传动控制的目的是什么？答：机电传动控制的目的是将电能转换为机械能，实现生产机械的启动、停止、调速、反转和制动等动作，以满足生产工艺的要求，提高生产效率和产品质量。
2、机电传动系统的发展经历了哪几个阶段？答：机电传动系统的发展经历了成组拖动、单电机拖动和多电机拖动三个阶段。
3、机电传动系统的运动方程式中，各物理量的含义是什么？答：T 为电动机产生的电磁转矩，T L 为负载转矩，J 为转动惯量，ω 为角速度。
当 T＞T L 时，系统加速；当 T＜T L 时，系统减速；当T ＝ T L 时，系统匀速运转。
二、第二章机电传动系统的动力学基础1、转动惯量的物理意义是什么？它与哪些因素有关？答：转动惯量是物体转动时惯性的度量，反映了物体抵抗转动状态变化的能力。
其大小与物体的质量、质量分布以及转轴的位置有关。
2、飞轮转矩的概念是什么？它与转动惯量有何关系？答：飞轮转矩 G D 2 是指转动惯量 J 与角速度ω平方的乘积。
飞轮转矩越大，系统储存的动能越大，系统的稳定性越好。
3、如何根据机电传动系统的运动方程式判断系统的运行状态？答：当 T T L ＞ 0 时，系统加速；当 T T L ＜ 0 时，系统减速；当T T L ＝ 0 时，系统匀速运行。
三、第三章直流电机的工作原理及特性1、直流电机的工作原理是什么？答：直流电机是基于电磁感应定律和电磁力定律工作的。
通过电刷和换向器的作用，使电枢绕组中的电流方向交替变化，从而在磁场中产生持续的电磁转矩，驱动电机旋转。
2、直流电机的励磁方式有哪几种？答：直流电机的励磁方式有他励、并励、串励和复励四种。
机电传动控制课后习题答案《第五版》
习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。
拖动转矩是由电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。
静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。
动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。
TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0 说明系统处于减速，TM-TL=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。
2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）TM< TLTM-TL<0说明系统处于减速。
TM-TL<0 说明系统处于减速T M T L T M T LT M> T L系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速T M T L T T L T M= T系统的运动状态是减速2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？因为许多生产机械要求低转速运行，而电动机一般具有较高的额定转速。
这样，电动机与生产机械之间就得装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减速装置。
所以为了列出系统运动方程，必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。
转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。
转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω22.5为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？因为P= Tω,P不变ω越小T越大，ω越大T 越小。
2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2比高速轴的GD2大得多?因为P=Tω，T=G∂D2/375. P=ωG∂D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。
2.7 如图2.3（a）所示，电动机轴上的转动惯量J M=2.5kgm2, 转速n M=900r/min; 中间传动轴的转动惯量J L=16kgm2,转速n L=60 r/min。
机电传动控制基础课后题答案
折算到电机轴上的静态转矩:
TL
9.55 F v2
c nM
9.55 100 0.37 0.83 950
0.448
N •m
折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GDZ2
GDZ2
GDM2
GD12
j
2 1
(
GDL2 j1 j2 )2
365
G v2 nM2
1.1 GDM2
365
F v2 nM2
(2)电动机拖动位能性恒转矩负载，要求以-300r／min速度下放重 物，采用倒拉反接制动，电枢回路应串多大电阻?若采用能耗制动， 电枢回路应串多大电阻?
(3)想使电机以n＝-1200r／min速度，在再生发电制动状态下，下 放重物，电枢回路应串多大电阻?若电枢回路不串电阻，在再生发 电制动状态下，下放重物的转速是多少?
n) 9.55Ke N 2
TL
- Ra
( 220 1200) 9.55 0.2082
0.208
49
- 0.4 0.8
不串电阻时的制动转速：
n
UN KeN
Ra
9.55Ke
N
2
TL
220 0.208
0.4 9.55 0.2082
49 1105 r/min
习题与思考
3.4 直流电动机一般为什么不允许直接启动？如直接启动 会发生什么问题？应采用什么方法启动比较好？
N •m
3.11一台他励直流电动机的名牌数据为：
PN=5.5kW,UN=110V, IN=62A
nN=1000r/min ，
试绘制出它的固有机械特性曲线：
解：
Ra
0.75
UnN n2
PN
机电传动控制（第五版）课后习题答案
机电传动控制（第五版）课后习题答案习题与思考题第⼆章机电传动系统的动⼒学基础2.1 说明机电传动系统运动⽅程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩的概念。
拖动转矩是有电动机产⽣⽤来克服负载转矩，以带动⽣产机械运动的。
静态转矩就是由⽣产机械产⽣的负载转矩。
动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
2.2 从运动⽅程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的⼯作状态。
>0说明系统处于加速，<0 说明系统处于减速，0说明系统处于稳态（即静态）的⼯作状态。
2.3 试列出以下⼏种情况下（见题2.3图）系统的运动⽅程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头⽅向表⽰转矩的实际作⽤⽅向）<>0说明系统处于加速。
<0 说明系统处于减速系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？因为许多⽣产机械要求低转速运⾏，⽽电动机⼀般具有较⾼的额定转速。
这样，电动机与⽣产机械之间就得装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，⽪带等减速装置。
所以为了列出系统运动⽅程，必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到⼀根轴上。
转矩折算前后功率不变的原则是ω, p 不变。
转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒0.5Jω22.5为什么低速轴转矩⼤，⾼速轴转矩⼩？因为 Tω不变ω越⼩T越⼤，ω越⼤T 越⼩。
2.6为什么机电传动系统中低速轴的2逼⾼速轴的2⼤得多?因为ω，?D2/375. ωG?D2/375. 不变转速越⼩2越⼤，转速越⼤2越⼩。
2.7 如图2.3（a）所⽰，电动机轴上的转动惯量2.52, 转速900;中间传动轴的转动惯量162,转速60。
试求折算到电动机轴上的等效专惯量。
折算到电动机轴上的等效转动惯量1=900/300=311512+ 12=2.5+2/9+16/225=2.792.2.8如图2.3（b）所⽰，电动机转速950 ，齿轮减速箱的传动⽐J1= J2=4，卷筒直径0.24m,滑轮的减速⽐J3=2，起重负荷⼒100N,电动机的费轮转距2M1.05N m2, 齿轮，滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。
机电传动控制课后习题答案《第五版》
习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础2.1说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。
拖动转矩是由电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。
静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。
动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
2.2从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。
TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0说明系统处于减速，TM-TL=O 说明系统处于稳态（即 静态）的工作状态。
2.3试列出以下几种情况下 （见题2.3图）系统的运动方程式， 并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速2.4多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变TMTM=TL说明系统处于减速TM< TL TM-TL<0说明系统处于减速。
TM-TL<0T M T LT M =T LT L的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则?因为许多生产机械要求低转速运行，而电动机一般具有较高的额定转速。
这样，电动机与生产机械之间就得装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减速装置。
所以为了列出系统运动方程，必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。
转矩折算前后功率不变的原则是P=T 3 , p不变。
转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5J 3 22.5为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？因为P= T 3 ,P不变3越小T越大，3越大T越小。
2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2比高速轴的GD2大得多？因为P=T 3, T=G?D2/375. P= 3 G?D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2 越小。
2.7 如图2.3 (a)所示，电动机轴上的转动惯量j M=2.5kgm2,转速n M=900r/min;中间传动轴的转动惯量J L=16kgm2,转速n L=60 r/min。
机电传动控制课后习题答案完整版
N=88.5%,
U N=220V, n N=1500r/min, η
试求该电机的额定电流和转矩。 PN=UNINηN 7500W=220V*IN*0.885 IN=38.5A
TN=9.55PN/nN=47.75Nm 3.7 一台他励直流电动机： PN=15KW, U N=220V, I N=63.5A, 载特性为： U 0/ V I f/A 115 0.442 184 0.802 230 1.2 253 1.686 265 2.10 n N=2850r/min,Ra =0.25Ω， 其空
1687
3.10 一台他励直流电动机的技术数据如下： PN=6.5KW,U N=220V, I N=34.4A, n N=1500r/min, Ra =0.242Ω,试计算出此电动机的如下特性： ①固有机械特性； ②电枢服加电阻分别为 3Ω和 5Ω时的人为机械特性； ③电枢电压为 U N/2 时的人为机械特性； ④磁通φ=0.8φN 时的人为机械特性； 并绘出上述特性的图形。 ① n0=UNnN/(UN-INRa)=220*1500/220-34.4*0.242 = 1559r/min TN=9.55PN/nN=9.55*6500/1500=41.38Nm
机电传动控制课后题答案
机电传动控制习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）TM TL TM TLNTM-TL>0说明系统处于加速。
TM-TL<0 说明系统处于减速系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多?因为P=Tω，T=G∂D2/375. P=ωG∂D2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。
2.7 如图2.3（a）所示，电动机轴上的转动惯量J M=2.5kgm2, 转速n M=900r/min; 中间传动轴的转动惯量J L=16kgm2,转速n L=60 r/min。
试求折算到电动机轴上的等效专惯量。
折算到电动机轴上的等效转动惯量:j=Nm/N1=900/300=3,j1=Nm/Nl=15J=JM+J1/j2+ JL/j12=2.5+2/9+16/225=2.79kgm2.2.8如图2.3（b）所示，电动机转速n M=950 r/min，齿轮减速箱的传动比J1= J2=4，卷筒直径D=0.24m,滑轮的减速比J3=2，起重负荷力F=100N,电动机的费轮转距GD2M=1.05N m2, 齿轮，滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。
试球体胜速度v和折算到电动机轴上的静态转矩T L以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GD2z.。
解：ωM=3.14*2n/60=99.43 rad/s .提升重物的轴上的角速度ω=ωM/j1j2j3=99.43/4*4*2=3.11rad/sv=ωD/2=0.24/2*3.11=0.373m/s T L=9.55FV/ηC n M=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NMGD2Z=δGD M2+ GD L2/j L2 =1.25*1.05+100*0.242/322=1.318NM22.11 在题2.11图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些是系统的稳定平衡点？哪些不是？交点是系统的稳定平衡点. 交点是系统的平衡点交点不是系统的平衡点交点不是系统的平衡点交点是系统的平衡点第三章3.1为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗..3.2并励直流发电机正传时可以自励，反转时能否自励？不能,因为反转起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩与磁场方向相反,这样磁场被消除,所以不能自励.3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩T L=常数，当电枢电压附加电阻改变时，能否改变其运行其运行状态下电枢电流的大小？为什么？这是拖动系统中那些要发生变化？T=K tφI a u=E+I a R a当电枢电压或电枢附加电阻改变时,电枢电流大小不变.转速n与电动机的电动势都发生改变.3.4一台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势E= E1，如负载转矩T L=常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳态值后，电枢反电势将如何变化? 是大于，小于还是等于E1？T=I a K tφ, φ减弱,T是常数,I a增大.根据E N=U N-I a R a ,所以E N减小.,小于E1.3.5 一台直流发电机，其部分铭牌数据如下：P N=180kW, U N=230V,n N=1450r/min,ηN=89.5%，试求：①该发电机的额定电流；②电流保持为额定值而电压下降为100V时，原动机的输出功率（设此时η=ηN）解：P N=U N I N180KW=230*I N I N=782.6A该发电机的额定电流为782.6A P= I N100/ηN P=87.4KW3.6 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下：P N=7.5KW, U N=220V, n N=1500r/min, ηN=88.5%, 试求该电机的额定电流和转矩。
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A
19
习题与思考
一. 是降压启动，
即在启动的瞬间，降低供电电源电压，随着转速n
的升高，反电势E增大，再逐步提高供电电压，最 后达到额定电压UN时，电动机达到所要求的转速。
二. 是在电枢回路内串接外加电阻启动，
此时启动电流Ist=Un/(Ra+Rst)将受到外加启动电 阻Rst的限制，随着电动机转速n的升高，反电势E 增大，再逐步切除外加电阻一直到全部切除，电动 机达到所要求的转速。
A
15
解：（1）设能耗制动电阻为R1， 反接制动电阻为R2
K e N U N IN R a 2 2 0 3 1 0 .4 0 .2 0 8
n N
1 0 0 0
电动状态的稳态转速
n s K U e N N 9 .5 5 ( R K a e N ) 2 T L 0 2 .2 2 0 0 8 9 .5 0 5 .4 0 . 4 2 9 0 8 2 1 0 1 0 r m i n
2.50.220.072.79kg•m2
A
5
2.7 如图所示，电动机转速nM＝950r／min，齿轮减速箱的传动 比j1= j2=4，卷筒直径D=0.24m， 滑轮的减速比j3=2，起重负荷力 F=100N，电动机的飞轮转矩GDM2=1.05N·m2，齿轮、滑轮和卷筒 总的传动效率为0.83。试求提升速度v和折算到电动机轴上的静态转 矩TL以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GDZ2
n 0 .8 U K N e N 9 .5 5 ( 0 .R 8 K a e N ) 2 T 0 .8 1 0 0 0 .1 3 2 9 .5 5 n( 0 0 . .1 1 9 3 6 2 2 0 .8 ) T 2 0 8 3 1 .8 4 T
其人为特性曲线如图4所示
2083 1667
A
9
n
1
n
2
1
0 (a)
0 T
2
(b)
T
是平衡点
是平衡点
n1 2
0
(c)
T
是平衡点
1.电动机和生产机械的机械特性曲线有交叉点； 2.当转速大于平衡点对应的转速时，T<TL。
当转速小于平衡点对应的转速时，T>TL。 平衡点是稳定平衡点。
A
10
n 1 2
`0
(d)
T
不是平衡点
n
1
2
0
(e)
T
是平衡点
n2 N
1 0 0 0
n0KU e NN
110117r/0min 0.094
T N9 .5 5P N9 .5 55 5 0 05 2 .5 3N •M N N 1 0 0 0
A
25
3.12 一台他励直流电动机的技术数据如下：PN＝6.5kW，UN=220V， IN=34.4A，nN=1500r/min，Ra=0.242Ω, 试计算出此电动机的如下特 性： ①固有机械特性； ②电枢附加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性； ③电枢电压为UN／2时的人为机械特性； ④磁通Φ＝0.8ΦN时的人为机械特性。 并绘出上述特性的图形。
A
22
3.10 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下：
PN=7.5kW,UN=220V, n N=1500r/min, ŋ N=88.5%， 试求该电机的额定电流和额定转矩。
A
23
解：电机的额定电流：
PN UNIN
N
IN
PN
UNN
7.5100038.5 22088.5%
A
电机的转矩：
T N9.5n P 5 N N9.5 5 1 75 50 0 4.7 0 0 7N 5•m
2 Z
GD
2 M
GD
2 1
j
2 1
GD
2 L
( j1 j2 )2
365
G v2
n
2 M
1
.1
GD
2 M
365
F v2
n
2 M
100 0.37 2 1.11.05 365 950 2
1.155 0.0055
1.16 N • m 2
A
8
2.10 在题2.10图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性， 试判定那些是系统的稳定平衡点？那些不是？
重物提升速度： v2v1/j30 .7/4 20 .3m 7 /s
折算到电机轴上的静态转矩:
T L 9 .5 c F 5 n M v 2 9 .5 0 . 8 1 5 9 3 0 0 .3 5 0 7 0 0 .44 N • m 8
A
7
折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GDZ2
GD
(1 ) K e N U N n N R a IN 2 2 0 1 .2 0 5 4 3 0 .4 2 4 0 0 .141 n0K U e NN02 .1240 1 156 r/m 0 in
其人为特性曲线如图2所示
A
13
（3）降低电源电压的人为特性：
n K e U N 9 .5 5 (R K a e N )2 T 0 1 .1 0 3 0 2 9 .5 5 0 .9 0 1 .1 6 3 2 2T 7 5 8 1 .1 8 T
其人为特性曲线如图3所示
（4）弱磁时的人为特性：
A
11
第三章 直流电机的工作原理及特性
例3.1：一台Z2系列他励直流电动机， PN=22KW,UN=220V,IN=116A,nN=1500r/min，试计算： 1.固有机械特性 2.电枢回路串Rad=0.4Ω电阻的人为特性 3.电源电压降为100V时的人为特性 4.弱磁至Φ=0.8ΦN时的人为特性
T
1667 1.18T
在直角坐标系标出理想空载点和额定工作点，连接直线，如 图3.8中1所示
（2）串入Rad的人为特性：
n n 0 9 .5 R 5 a ( K e R a d N ) 2 T 1 6 6 7 9 0 .5 .1 5 9 6 0 .1 0 3 .2 4 2 T 1 6 6 7 3 .5 8 T
758
0
A
TL
图3.8改变不同参 数时的人为特性
4 1 2 3
T
14
例3-2 有一台他励电动机，PN＝5.6kW，UN＝220V，IN＝3lA，nN＝ 1000r／min，Ra＝0.4Ω，负载转矩TL＝49N·m，电动机的过载倍 数λ＝2，试计算：
(1)电动机拖动摩擦性负载，采用能耗制动过程停车，电枢回路应 串入的制动电阻最小值是多少?若采用反接制动停车，电阻最小值 是多少?
T’L JL ωL
JM
M
ωM T
(a) 旋转运动
J1ω1
A
4
解：电动机轴与中间轴速比j1： j1nM/n190/0 30 30 电动机轴与卷筒轴速比jL ： jLn M /n L90/6 0 105
折算到电动机轴上的等效转动惯量JZ ：
JZ
JM
J1 j2
1
JL j2
L
2 16 2.5
32 152
A
12
解：（1）固有特性：
Ra
0.75UNN
PN N2
103
0.75
220116 1162
22000
0.196
KeN
UN
N Ra nN
2201160.916 0.132 1500
n0
UN KeN
220 0.132
1667
r
min
n
n0
Ra 9.55(KeN )2
T
1667
0.196 9.550.1322
a
这时拖动系数n一定发生改变
A
21
3.9 一台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势E=E1， 如负载转矩TL＝常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减 弱励磁使转速上升到新的稳态值后，电枢反电势将如何变化?是大 于、小于还是等于El?
T K t Ia Ia E U IaRa E
机电传动控制
第二章 机电传动系统的运动学基础
A
1
2.3 试列出以下几种情况下(见题图2.3)系统的运动方程式，并针 对各系统说明： 1） TM、TL的性质和符号并代入运动方程 2） 运动状态是加速、减速还是匀速？
A
2
T
TL
n
T=TL TL
T
n
T>TL
T
TL
n
T<TL
符号
性质
状态
T-
制动转矩
TL + 运动方程：
由ns
UN KeN
RaR2 9.55(KeN)2
(T)得
R2 （ns UN ） 9.55(KeN)2 R耗制动时n= - 300r/m，电枢回路应串入电阻R3 ,R4 . 倒拉反接制动：
nK U e NN9.5R aK 5 e R 3 N2T L 得 R 3(K U e NNn)9.5K T 5L e N2-R a(0 2 .22 0 3 0 80 )9.5 0 4 5 0.2 90 2-0 8.1 41 .05
(2)电动机拖动位能性恒转矩负载，要求以-300r／min速度下放重 物，采用倒拉反接制动，电枢回路应串多大电阻?若采用能耗制动， 电枢回路应串多大电阻?
(3)想使电机以n＝-1200r／min速度，在再生发电制动状态下，下 放重物，电枢回路应串多大电阻?若电枢回路不串电阻，在再生发 电制动状态下，下放重物的转速是多少?
A
6
解：在电机轴速度： n0nM95r0/min
中间轴速度：
n1n0/ j195/04237.5r/min
卷筒速度：
n 2 n 1/j2 2.3 5/7 4 5.3 9r7/5 min