机电控制技术课后习题
机电传动控制例题+课后习题答案+华科+第四版
TL T KtI a C
I a
I a E
E U I a Ra E E1
注意:从
U Ra C
不能判断E是如何变化的 E K en
52.5
T
3.15 解:(1) IN=PN/NUN=2200/0.8 ×110=25A (2)求IfN=Uf/Rf=110/82.7=1.33A (3)Pf= Uf IfN=110 ×1.33=0.146kw (4)TN=9.55 × PN/nN=9.55 ×2200/1500=14N.m (5)E= KeN nN=UN-INRa=110-25 ×0.4=100V (6)IST= UN/Ra=110/0.4=275A (7) IST=UN/(Ra+RST)2 IN RST UN/2 IN- Ra=110/2 ×25-0.4=1.8
• 例5-2 有一台三相四极的异步电动机, • 其额定技术数据为nN=1440r/min,R2,E20=20V, • 试求:(l)电动机的同步转速n0 :(2)电动机启动时的转子电流 I2st : • (3)电动机在额定转速时转子电动势的频率f2N; • (4)电动机在额定转速时的转子电流 I2N E20 20 • 解 (1) n0=60f1/P=60×50/2=1500r/min 242.5 A I 2 st 2 2 • (2) R2 X 20 0.022 0.082 •
(1)估算Ra
K e N U N I N RN / nN
5.5 103 PN U N Ra 0.51 I 0.51 220 31 0.71 UN IN N
机电控制与PLC技术课后习题答案
第一章参考答案1.什么是低压电器?低压电器是怎样分类的?答:(1)低压电器通常是指工作在交流50Hz(60Hz)、额定电压小于1200V 和直流额定电压小于1500V的电路中,起通断、保护、控制或调节作用的电器。
(2)低压电器的分类方法很多,按照不同的分类方式有不同的类型,主要有按照用途分类、按照工作条件分类、按照操作方法分类和按照工作原理分类等分类方法。
2.什么是额定电流?什么是约定发热电流?两者有什么区别?答:(1)额定工作电流:在规定的条件下,保证电器正常工作的电流。
(2)约定发热电流:在规定的条件下实验,电器在8小时工作制下,各部件的温升不超过极限数值时所承载的最大电流。
额定电流通常是持续工作的条件下,而约定发热电流是在8小时工作制下,后者大于前者。
3.我国的低压电器经历了哪几代?答:我国的低压电器产品大致可分为如下四代。
第一代产品:20世纪60年代至70年代初;第二代产品:20世纪70年代末至80年代;第三代产品:20世纪90年代;第四代产品:20世纪90年代末至今。
4.低压电器的发展趋势是什么?答:(1)智能化(2)电子化(3)产品的模块化和组合化(4)产品的质量和可靠性明显提高5.防止触电有哪些措施?答:(1) 防止接触带电部件常见的安全措施有绝缘、屏护和安全间距。
(2) 防止电气设备漏电伤人(3) 采用安全电压(4) 使用漏电保护装置(5) 合理使用防护用具(6) 加强安全用电管理6.接地有哪些种类?保护接地有哪些形式?答:按照接地的目的可将接地分为如下几类:①工作接地。
②保护接地,也称安全接地。
③过电压保护接地。
④防静电接地。
7.保护接地要注意哪些问题?工作接地要注意哪些问题?答:保护接地要注意的问题:①电气设备都应有专门的保护导线接线端子(保护接线端子),并用‘’符号标记,也可用黄绿色标记。
不允许用螺丝在外壳、底盘等代替保护接地端子。
②保护接地线用粗而短的黄绿线连接到保护接地端子排上,接地排要接入大地,接地电阻要小于4 。
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机械、电气和控制等多领域知识的重要学科,对于相关专业的学生和从业者来说,掌握这门课程的知识至关重要。
而课后习题的答案则是检验学习成果、加深理解的重要工具。
以下为您提供机电传动控制第五版的课后答案,希望能对您的学习有所帮助。
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变为机械能,实现生产机械的启动、停止、调速、反转以及各种生产工艺过程的要求,以满足生产的需要,提高生产效率和产品质量。
2、机电传动系统由哪些部分组成?答:机电传动系统通常由电动机、传动机构、生产机械、控制系统和电源等部分组成。
电动机作为动力源,将电能转化为机械能;传动机构用于传递动力和改变运动形式;生产机械是工作对象;控制系统用于控制电动机的运行状态;电源则为整个系统提供电能。
3、机电传动系统的运动方程式是什么?其含义是什么?答:运动方程式为 T M T L =J(dω/dt) 。
其中,T M 是电动机产生的电磁转矩,T L 是负载转矩,J 是转动惯量,ω 是角速度,dω/dt 是角加速度。
该方程式表明了机电传动系统中电动机的电磁转矩与负载转矩之间的平衡关系,当 T M > T L 时,系统加速;当 T M < T L 时,系统减速;当 T M = T L 时,系统以恒定速度运行。
第二章机电传动系统的动力学基础1、为什么机电传动系统中一般需要考虑转动惯量的影响?答:转动惯量反映了物体转动时惯性的大小。
在机电传动系统中,由于电动机的转速变化会引起负载的惯性力和惯性转矩,转动惯量越大,系统的加速和减速过程就越困难,响应速度越慢。
因此,在设计和分析机电传动系统时,需要考虑转动惯量的影响,以确保系统的性能和稳定性。
2、多轴传动系统等效为单轴系统的原则是什么?答:多轴传动系统等效为单轴系统的原则是:系统传递的功率不变,等效前后系统的动能相等。
3、如何计算机电传动系统的动态转矩?答:动态转矩 T d = T M T L ,其中 T M 是电动机的电磁转矩,TL 是负载转矩。
机电控制工程基础课后习题答案左健民
机电控制工程基础课后习题答案第一章:引论1.题目问题:简述机电控制工程的基本概念和发展历程。
答案机电控制工程是一个交叉学科,它涉及机械工程、电气工程和控制工程等多个学科的知识与技术。
其基本概念包括机电系统、控制系统和传感器系统。
机电系统由机械设备、电气设备和控制设备组成,用来完成特定的运动任务。
控制系统由传感器、控制器和执行器组成,用来监测和控制机电系统的运行状态。
传感器系统负责采集、测量和传输机电系统的运行数据。
机电控制工程的发展历程可以分为三个阶段。
第一个阶段是机械、电气和控制等学科独立发展的阶段,各自在不同领域取得了一定的成就。
第二个阶段是机械、电气和控制等学科开始相互交叉融合的阶段,机电系统的概念逐渐形成。
第三个阶段是机电控制工程逐渐成为一个独立学科,形成了一整套完整的理论和方法体系。
第二章:电气与电子技术基础2.题目问题:简述直流电路的基本特点和常用电路元件。
答案直流电路是指电流方向恒定的电路。
其基本特点包括以下几个方面:•电流方向不变。
在直流电路中,电荷只能沿着一个方向移动,电流的方向不会发生改变。
•电压稳定。
直流电源提供的电压一般是恒定的,不会发生明显的波动。
•电阻内部不产生能量损耗。
电阻元件在直流电路中,不会消耗电能,只会产生热能。
常用的直流电路元件包括电容器、电感器和电压源。
电容器用来存储电荷,具有储能效果。
电感器则用来存储磁能,具有阻尼和滤波效果。
电压源是直流电路中常用的电源元件,用来提供稳定的电压。
第三章:电路理论与分析3.题目问题:简述电路的戴维南定理和诺顿定理。
答案戴维南定理和诺顿定理是电路分析中常用的方法,用于简化电路的计算和分析。
•戴维南定理:戴维南定理又称为戴维南-诺顿定理,它指出:任意一个由电压源、电流源和电路元件组成的线性电路,可以用一个等效的电流源和等效的内阻表示。
通过计算戴维南等效电流源和内阻,可以将复杂的电路简化为一个更容易分析的等效电路。
•诺顿定理:诺顿定理是戴维南定理的一种特例,它用电压源和等效的电阻来表示电路。
机电控制技术_东南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
机电控制技术_东南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.一般PLC晶体管输出端子的负载能力(额定输出电流)是参考答案:小于0.2A2.机床进给机构驱动电机的负载机械特性属于参考答案:恒转矩3.将交流电转变成直流电的电路装置称为参考答案:整流器4.【图片】 < 【图片】并维持足够的时间,且为反抗型负载,则单轴机电系统将参考答案:减速直到停转5.直流电动机调速系统中,属于恒功率调速的是参考答案:调励磁电流6.对于工频50HZ电源,交-交变频调速的最高输出频率一般不超过参考答案:10HZ7.交-交变频调速比较适合用于参考答案:低速大功率传动场合8.在牵引机车上使用的直流电机要求启动阶段特性较软,而负载较轻时速度能迅速上升,则通常该电机使用的励磁方法为参考答案:串励9.普通三相异步电机作为变频调速电机使用时,低转速长期负载运行,则应该参考答案:采用强制风冷10.三相步进电机的步距角标注为1.5°/0.75°, 0.75°对应的通电相序为参考答案:A-CA-C-BC-B-AB-…11.根据步进电机的矩角特性,对于确定的电机其最大输出转矩主要取决于参考答案:绕组通电电流12.在闭环位置控制系统中,不能作为位置检测元件的是参考答案:测速发电机13.在步进电机位置控制系统中,如果电机选择合理,则发生失步现象的主要原因是参考答案:驱动电流小14.三相异步电动机正在运行时,转子突然被卡住,这时电动机的电流会参考答案:明显增加15.某三相异步电动机的极数为4,同步转速为1800转/分,则三相电源频率为参考答案:60赫兹16.某他励直流电动机的铭牌数据如下:PN=7.5kW,UN=220V,nN=1500r/min,ηN=88.5%,则该电动机的额定输出转矩大约为参考答案:47 NM17.某他励直流电动机的铭牌数据如下:PN=7.5kW,UN=220V,nN=1500r/min,ηN=88.5%,则该电动机的额定电流大约为参考答案:38 A18.对于一个确定的PLC内部继电器,其触点在梯形图中可以使用参考答案:无限次19.交流电磁机构铁芯上的短路环断裂或脱落后,在工作中出现的现象参考答案:衔铁振动20.接触器分为直流接触器和交流接触器,这里的直流与交流指的是参考答案:接触器主触点的工作电流21.将带有减速机构的机电系统负载折算到电机轴上时,则折算前后系统参考答案:功率、动能相等22.运转中的直流电机,切断电源,把电枢两端连接起来,则电机运行状态是参考答案:能耗制动23.直流电动机调速系统中,属于恒转矩调速的是参考答案:调电枢电压24.煤矿上输送煤的皮带运输机的机械特性属于参考答案:恒转矩25.对于高层建筑使用的电梯中的电机而言,其负载机械特性属于参考答案:恒转矩26.在交-直-交变频调速系统中,能够向电源反馈能量的的变频器是参考答案:电流型变频器27.在直流电机PWM调速系统中,实现调速是通过改变参考答案:PWM波形的脉冲宽度28.交流电磁机构线圈因误接入同电压等级的直流电源后,则参考答案:线圈电流过大29.在无静差速度负反馈直流调速系统中,不能消除的误差有参考答案:测速装置产生的转速误差30.PLC执行用户程序,采用的方式是参考答案:循环扫描方式31.将直流电转变成交流电的电路装置称为参考答案:逆变器32.单闭环速度负反馈直流调速系统中常采用PI调节器,其中起快速调节作用的环节是参考答案:比例环节33.单闭环速度负反馈直流调速系统开环放大倍数为K,在额定负载下闭环系统的转速降落为开环时的参考答案:倍34.直流调速系统中可以补偿电枢电阻压降引起的转速波动的环节是参考答案:电流负反馈35.PLC普通输出端子输出信号的最高频率参考答案:小于1KHZ36.根据自动控制原理,为了提高直流电机调速的精度采用闭环控制,首选的反馈量是参考答案:电机转速37.在转速、电流双闭环直流调速系统中,电流环的作用不包括参考答案:消除负载波动对转速的影响38.单闭环速度负反馈直流调速系统中常采用PID调节器,其中起消除系统静差作用的环节是参考答案:积分环节39.下面四个电力电子器件中,属于全控型电力电子器件的是参考答案:IGBT40.PLC内部的定时器有多种计时单位(时基增量)可选择,但不支持参考答案:100us41.PLC为用户提供多种编程方式,以满足各行业技术人员的工作习惯,但不支持参考答案:汇编语言/C++混合42.在一个PLC梯形图程序中,同一个内部继电器线圈出现两次(双线圈输出)会导致参考答案:输出状态不确定43.直流电动机中可以通过改变电枢电压的极性而实现正反转的电机是参考答案:他励电动机44.一般PLC继电器输出端子的负载能力(额定输出电流)是参考答案:小于2A45.PLC的输出端子所对应的内部输出电路形式不包括参考答案:单向晶闸管46.对于S7-200 PLC,I1.0与下列选项无关的是参考答案:内部数据IB047.PLC的高可靠性来源于多项措施,但不包括参考答案:CPU运算速度快48.在双向运转的机电设备电气控制电路中,为了确保设备安全控制电路必须要参考答案:正反向控制电路采用互锁措施49.在电路图中,触点位置表自左至右依次表示其参考答案:主触点、辅助常开、辅助常闭触点所在的图区50.决定晶闸管触发脉冲最小宽度的一个重要参数是参考答案:擎住电流51.从原理上交流电机调速方法有若干种,对于三相鼠笼异步电机不能用的方法是参考答案:转子串电阻调速52.在分析带有减速箱的机电系统时需将负载折算到电机轴上,折算的依据是参考答案:转矩根据功率守恒,转动惯量根据动能守恒53.驱动交流异步电动机的普通变频器,当其输出侧交流电的频率f下降时参考答案:电压U也需要成比例下降54.驱动普通交流异步电动机的变频器,当其输出频率f大于电机额定频率时参考答案:输出电压U等于电机额定电压55.晶闸管的通态平均电流为其参考答案:额定参数56.在电路图中,接触器或继电器线圈旁的触点位置表的作用是参考答案:在原理图中指示对应电器各类触点所在的图区57.一般的控制电机在系统中除了实现控制作用,还能提供一定动力,而不能提供动力的是参考答案:测速发电机58.自动空气开关(断路器)在电路中可以作参考答案:手动开关、过载保护、短路保护都有59.在机电设备电气控制电路中,热继电器的主要作用是参考答案:防止电机出现长时间过载60.直流线圈继电器的铁芯采用整体结构,因为参考答案:正常吸合时,线圈只有直流流过,铁芯中无涡流产生61.两相两拍步进电动机的步距角为1.8°;如改为两相四拍工作,其步距角为参考答案:0.9°62.日常生活中使用的电风扇的负载的性质属于参考答案:离心机型63.三相异步电动机在额定转速附近运行时,其转子电流的频率值参考答案:远小于定子电流频率64.机电传动系统中,已知电动机的转速为1000r/min,工作机构的转速为100r/min,传动机构效率为0.8,工作机构的实际转矩为120N·m,电动机电磁转矩为15N·m,忽略空载转矩,则系统运行状态为参考答案:匀速运行65.三相异步电动机带动风机负载运行时,若电源电压降低了,此时电动机参考答案:转速转矩都减小66.直流电磁机构线圈因误接入同电压等级的交流电源后,则参考答案:衔铁振动67.在电机控制主回路中,熔断器的工作电流I选择为电机额定电流【图片】的参考答案:2倍左右68.工作机构的实际转矩为20N·m,飞轮矩为4【图片】,由电动机经过速比j=5的减速器拖动,不计传动损耗,折算到电动机轴上的工作机构飞轮矩为参考答案:0.1669.低压电器开关触点在分断负载电路时可能会出现电弧,相同条件下参考答案:交流电弧容易熄灭70.三相异步电动机通电后产生的旋转磁场的转向是由:参考答案:定子电流相序决定71.当转速高于理想空载转速,速度下降很快,则电机的运行状态是参考答案:反馈制动72.工程机械上使用的直流电机负载变化很大,要兼顾低速大扭矩输出和轻载高效动作两方面,则通常该电机适合选用参考答案:串励电机73.交流异步电机调压调速范围比较小,主要原因是随着电源电压的下降参考答案:转矩迅速下降74.一台四极三相异步电动机,电源频率为50Hz,满载时电动机的转差率为0.04,则电动机的额定转速为参考答案:1440rpm75.吊车在匀速提升重物时,对电机而言其负载的机械特性属于参考答案:恒转矩76.单相异步电动机的启动方式有若干种,原理上可行的不包括参考答案:增大转子材料的电阻率77.动力电机带动负载稳定运行的必要条件是,当扰动使n 上升,则参考答案:<78.在机电传动系统中,决定系统动态过程加速度的是参考答案:动态转矩和转动惯量79.运行中的三相异步电机以反接制动停车,当转速降到0时,电机的电流为参考答案:大于额定值80.三相异步电动机正在满载运行时,突然断开一相电源,这时电动机会参考答案:电流增加逐渐停转81.稳定运行的机电传动系统中,已知电动机电磁转矩为80N·m,忽略空载转矩,传动机构效率为0.8,速比为10,则未折算前实际负载转矩为参考答案:640 N·m。
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。
机电控制工程技术习题3
《机电控制工程技术》习题3一、单项选择题1. 如下图所示,曲线1和曲线2分别为电动机和负载的机械特性。
电动机能否在A 点稳定运行?( )A 、能B 、不能C 、不能确定2. 有一台三相异步电动机,正常运行时为∆接法,在额定电压下启动,其N st T T 2.1=,若采用∆-Y 换接启动,试问当负载转矩N L T T %35=,电动机能否启动?( )A 、能B 、不能C 、不一定3. 三相异步电动机的( )制动又叫发电制动。
A 、反接制动B 、反馈制动C 、能耗制动4. 反应式步进电机的基本结构是( )。
A 、定子和转子均有绕组B 、定子有绕组,转子无绕组C 、定子无绕组,转子有绕组D 、定子和转子均无绕组5. 普通晶闸管导通之后,要恢复其阻断状态,应该采取的措施是( )。
A 、阴极电流增加B、阳极电压取反C、触发控制极电压取消D、阳极电压增加6.机电传动的目的是()。
A、将机械能变为电能B、将电能变为机械能C、将控制信号进行转换和传递7.正常运转的直流无差调速系统,当△U=0时,系统将()。
A.停止运转B.在接近给定转速下运转C.在给定转速下运转D.以上都不是8.消除交流伺服电动机“自转”现象的方法是()。
A.增加转子导条的电阻B.减少极对数C.增加极对数D.增加电源频率9.关于直流电动机调速方法正确的有()。
A、变极调速B、变频调速C、改变转差率调速D、改变电枢电压调速10.如下图所示,曲线1和曲线2分别为电动机和负载的机械特性。
电动机能否在A点稳定运行?()A、能B、不能C、不能确定11.电动机所产生的转矩在任何情况下,总是由轴上的负载转矩和()之和所平衡。
A、静态转矩B、加速转矩C、减速转矩D、动态转矩12.集中控制台一般放在离机床较远的地方,可以在控制台也可以在机床现场进行操作,实现的控制是()。
A、集中控制B、分散控制C、联合控制D、点动控制13.直流电动机当电枢回路中串接电阻后,其固有的机械特性曲线是()。
机电传动控制课后习题答案
机电传动控制课后习题答案机电传动控制课后习题答案机电传动控制是现代工程中的重要学科,它涉及到机械、电气、电子等多个领域的知识。
学习这门课程需要掌握一定的理论知识,并能够运用所学知识解决实际问题。
为了帮助同学们更好地理解和掌握机电传动控制,下面将给出一些常见习题的答案,供大家参考。
习题一:什么是机电传动控制?答案:机电传动控制是指利用电气、电子等技术手段对机械传动系统进行控制的过程。
它通过控制电机、传感器、执行器等设备的工作状态,实现对机械传动系统的运动、力、速度等参数的控制。
习题二:机电传动控制的应用领域有哪些?答案:机电传动控制广泛应用于各个领域,如工业自动化、机器人技术、航空航天、交通运输等。
在工业自动化中,机电传动控制可以实现生产线的自动化操作;在机器人技术中,机电传动控制可以实现机器人的运动和操作;在航空航天领域中,机电传动控制可以实现飞机、航天器等的运动控制。
习题三:机电传动控制系统的组成部分有哪些?答案:机电传动控制系统主要由电机、传感器、执行器、控制器等组成。
电机负责提供动力,传感器负责感知系统的状态和参数,执行器负责执行控制指令,控制器负责控制系统的运行。
习题四:机电传动控制系统的工作原理是什么?答案:机电传动控制系统的工作原理是通过控制器对电机、传感器、执行器等设备进行控制,实现对机械传动系统的运动、力、速度等参数的控制。
控制器接收传感器反馈的信号,根据设定的控制算法计算出控制指令,然后将控制指令发送给执行器,执行器根据控制指令对机械传动系统进行控制。
习题五:机电传动控制系统的优势是什么?答案:机电传动控制系统具有以下优势:1. 精确控制:机电传动控制系统可以实现对机械传动系统的精确控制,提高系统的运动精度和稳定性。
2. 自动化操作:机电传动控制系统可以实现机械传动系统的自动化操作,提高生产效率和产品质量。
3. 灵活性:机电传动控制系统可以根据不同的需求进行灵活调整,适应不同的工作环境和工作条件。
机电传动控制(第五版)课后习题答案解析全集
答: j1=ωM/ω1= nM/n1=900/300=3
jL=ωM/ωL= nM/nL=900/60=15
JZ
JM
J1 j12
JL
j
2 L
2 2.5
32
16
15 2
2.8(kg m)
2.8 如图所示,电动机转速nM=950r/mim,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.m,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。
答:
Ra
0.50
~
0.751
PN UNI
N
UN IN
Ra
0.50
~
0.751
5.5 1000 110 62
110 62
0.172
~
0.258 ()
n0
UN Ke N
U N nN U N I N Ra
110 1000
n0
110
62(0.172
~
0.258 )
1107
~ 1170 (r / min)
为多少?此时启动转矩又为多少?
答:(1)、因为I aNU N
PN
N
,所以I aN
PN
U NN
2.2 1000 110 0.8
25( A)
(2)、I fN
Uf Rf
110 1.33(A) 82.7
(3)、Pf I fNU f 1.33 110 146 .3( A)
(4)、TN
机电控制技术教学朱照红机电控制技术习题参考答案第3章继电—接触器控制技术参考答案
第3章参考答案思考与习题1.什么是低压电器?答:低压电器通常指工作在交流1000V或直流1500V以下电路中的电器设备,广泛应用于低压配电和电气传动控制设备中,并起到转换、控制、保护与调节作用。
2.常用低压电器怎样分类?它们各自有哪些用途?答:低压电器通常可分为配电电器和控制电器两类。
常用的配电电器有断路器、刀开关、转换开关和熔断器等;控制电器主要包括接触器、继电器、起动器、控制器、主令电器等。
3.刀开关的额定电流是什么含义?答:刀开关的额定电流是指长期允许流过的最大负荷电流。
其值选取应大于或等于所有可能同时工作负荷电流之和。
4.试述胶盖闸刀和铁壳开关的基本结构、接线和安装上墙要求。
答:1)胶盖闸刀:开启式负荷开关简称闸刀开关主要由刀开关和熔断器组合而成。
开启式负荷开关必须垂直安装在控制屏或开关板上且合闸状态时手柄应朝上。
不允许倒装或平装,以防发生误合闸事故。
接线时应把电源进线接在静触头一边的进线座,负载接在动触头一边的出线座。
2)铁壳开关:封闭式负荷开关主要由刀开关、熔断器、操作机构、联锁装置及外壳等组成。
封闭式负荷开关必须垂直安装,安装高度一般离地不低于1.3~1.5 m,并以操作方便和安全为原则。
开关外壳的接地螺钉必须可靠接地。
接线时,应将电源进线接在静夹座一边的接线端子上,负载引线接在熔断器另一边的接线端子上,且进出线都必须穿过开关的进出线孔。
5.封闭式负荷开关的操作机构有什么特点?答:这种开关的操作机构采用了储能分合闸方式,使触头的分合速度与手柄操作速度无关,有利于迅速熄灭电弧,从而提高开关的通断能力,延长其使用寿命。
联锁装置保证开关在合闸状态下开关盖不能开启,而当开关盖开启时又不能合闸,确保操作安全。
6.试述组合开关的用途,主要结构及使用注意事项。
答:组合开关又叫转换开关,常用于交流50Hz/380V以下及直流220V以下的电气线路中,供手动不频繁的接通和断开电路、换接电源和负载以及控制5kW以下小容量异步电动机的启动、停止和正反转。
《机电传动控制》第五版课后习题答案
第3章直流电机的工作原理及特性习题3.1 为什么直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成?答案:直流电动机工作时,(1)电枢绕组中流过交变电流,它产生的磁通当然是交变的。
这个(2)变化的磁通在铁芯中产生感应电流。
铁芯中产生的感应电流,在(3)垂直于磁通方向的平面内环流,所以叫涡流。
涡流损耗会使铁芯发热。
为了减小这种涡流损耗,电枢铁芯采用彼此绝缘的硅钢片叠压而成,使涡流在狭长形的回路中,通过较小的截面,以(4)增大涡流通路上的电阻,从而起到(5)减小涡流的作用。
如果没有绝缘层,会使整个电枢铁芯成为一体,涡流将增大,使铁芯发热。
因此,如果没有绝缘,就起不到削减涡流的作用。
习题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定值后,电枢反电势将如何变化?是大于、小于还是等于E1?答案:∵当电动机再次达到稳定状态后,输出转矩仍等于负载转矩,即输出转矩T =T L =常200aae e ae m ae m e e R U n I K K R U n E K n T K I n n n K K K U T K =Φ=−ΦΦ=∴=Φ−Φ∴−∆=Φ=ΦQ Q 又当T=0a aU E I R =+数。
又根据公式(3.2), T =K t ФI a 。
∵励磁磁通Ф减小,T 、K t 不变。
∴电枢电流I a 增大。
再根据公式(3.11),U =E +I a ·R a 。
∴E=U -I a ·R a 。
又∵U 、R a 不变,I a 增大。
∴E 减小即减弱励磁到达稳定后,电动机反电势将小于E 1。
习题3.8 一台他励直流电动机的铭牌数据为:P N =5.5KW ,U N =110V ,I N =62A ,n N =1000r/min ,试绘出它的固有机械特性曲线。
(1)第一步,求出n 0 (2)第二步,求出(T N ,n N )答案:根据公式(3.15),(1-1)Ra =(0.50~0.75)(N N N I U P −1)NN I U我们取Ra =0.7(N N N I U P −1)NN I U, 计算可得,Ra =0.24 Ω 再根据公式(3.16)得,(1-2) Ke ФN =(U N -I N Ra )/n N =0.095 又根据(1-3) n 0=U N /(Ke ФN ),计算可得,n 0=1158 r/min 根据公式(3.17),(2-1) T N =9.55NNn P , 计算可得,T N =52.525 N ·M 根据上述参数,绘制电动机固有机械特性曲线如下:3.10一台他励直流电动机的技术数据如下:P N =6.5KW ,U N =220V , IN=34.4A , n N =1500r/min , R a =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。
机电传动与控制(第四版)第3章课后习题参考答案
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余磁场方向相反,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TL=常数,当电枢电压附加电阻改变时,能否改变其稳定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=KtφIa u=E+IaRa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E1?T=IaKtφ, φ减弱,T是常数,Ia增大.根据EN=UN-IaRa ,所以EN减小.,小于E1.3.5 一台直流发电机,其部分铭牌数据如下:PN=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)PN=UNIN180KW=230*ININ=782.6A该发电机的额定电流为782.6AP= IN100/ηNP=87.4KW3.6 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下:PN=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。
PN=UNINηN7500W=220V*IN*0.885IN=38.5ATN=9.55PN/nN=47.75Nm3.7一台他励直流电动机:PN=15KW, U N=220V, I N=63.5A, n N=2850r/min,Ra =0.25Ω,其空载特性为:U 0/ V115 184 230 253 265I f/A0.442 0.802 1.2 1.686 2.10今需在额定电流下得到150V 和220 V的端电压,问其励磁电流分别应为多少?由空载特性其空载特性曲线.当U=150V时If=0.71A当U=220V时If=1.08A3.8 一台他励直流电动机的铭牌数据为:PN=5.5KW, U N=110V, I N=62A, nN=1000r/min,试绘出它的固有机械特性曲线。
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。
机电控制技术教学朱照红机电控制技术习题参考答案第8章机电控制技术综合应..
第8章机电控制技术综合应用参考答案1.什么是数控机床?它有哪些特点?答:数控机床(Numerical Control Machine Tools) 是采用了数字控制技术(即:采用数字化信息发出指令并对某一工作过程实现自动控制的技术)的机床。
它能够按照规定的数字和文字编码方式,把各种机械位移量、工艺参数(如主轴转速、切削速度)、辅助功能(如刀具变换、切削液自动供停)等,用数字、文字符号表示出来,经程序控制系统发出各种控制指令,从而自动完成加工任务。
在被加工零件或加工作业变换时,它只需改变控制的指令程序就可以实现新的控制。
所以,数控机床是一种灵活性很强、技术密集度及自动程度都很高的机电一体化加工设备。
2.简述数控机床的类型和发展方向。
答:按加工工艺方法分类可分为普通数控机床和数控加工中心机床两大类。
按控制系统功能特点分类可分为点位控制数控机床、点位直线控制数控机床和轮廓控制数控机床三类。
数控技术发展方向:(1)高速、高精度(2)智能化(3)开放式数控系统(4)网络化数控技术(5)柔性化(6)实现数控装备的工艺复合化和多轴化(7) CAD/CAM/CNC一体化,实现数字化制造3.在ISO标准中工业机器人是如何定义的?答:工业机器人定义是一种能自动定位控制、可重复编程的、多功能的、多自由度的操作机。
能搬运材料、零件或操持工具,用以完成各种作业。
4.工业机器人系统是由哪几部分组成?各部分包括哪些内容?答:一个典型的关节型工业机器人,一般由执行机构、控制系统、驱动系统、位置检测系统和人工智能系统等几部分组成。
其中,执行机构(操作机)通常包括末端执行器(手部)、腕部、手臂、机身、机座及行走机构等部件;驱动系统由驱动器、减速器、检测元件等组成。
5.工业机器人按其结构形式分哪几类?各有何特点?答:按结构形式不同分类的几种典型机器人。
1)直角坐标型 由三个相互正交的平移坐标轴组成,其臂部可按x、y、z三个坐标方向运动,具有控制简单、定位精度高的特点,但机体所占空间体积大、灵活性较差。
机电传动控制课后习题答案
又,制动瞬间的制动转矩
T Kt IN 9.55Ke IN 9.55 0.208 2 31 123.16 N m
由ns R 2 ns ( UN Ra R 2 ( T )得 KeN 9.55( KeN ) 2
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。
PN N UN IN IN PN 7.5 1000 38.52 A NU N 220 88.5% PN
PN TN 9.55 nN 9.55 7.5 1000 47.75 N m 1500
由-n =
UN Ra R 5 TL得 2 KeN 9.55( KeN )
UN 9.55( KeN ) 2 R5 ( n) Ra 0.8 KeN TL 不串电阻时的制动转速: n= UN Ra 220 0.4 TL= 49 1105 r 2 2 min KeN 9.55( KeN ) 0.208 9.55 0.208
第2章 机电传动系统的基础知识
习题与思考 2.3 试列出以下几种情况下(见图2.3)系统的运动方程式,并针对各系统说明: (1) T,TL的性质和符号,并带入运动方程。 (2) 运动状态是加速,减速还是匀速?
T
n
TL T
n
TL T
n
TL
T=TL
T<TL
T>TL
T
n
TL
T
n
TL
T
n
机电控制技术课后习题(精选)42页PPT
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一, 也是成 功的利 器之一 。没有 它,天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ,徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做,明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生,以及整个命运 的,只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
机电控制技术课后习题
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
3 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=0.5Jω
一台直流他励电动机,其额定数据如下:
PN=2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min, η N=0.8,Ra=0.4 Ω, Rf=82.7Ω 。试求: ① 额定电枢电流IAn; ② 额定励磁电流IfN; ③ 励磁功率Pf; ④ 额定转矩TN; ⑤ 额定电流时的反电势;
⑥ 直接启动时的启动电流;
第二章
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 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)
改变电动机主磁通
特点:可以平滑无级调速,但只能弱磁调速,即在额定转速以上调节,调速特性较软, 且受电动机换向条件等的限制,调速范围不大,调速时维持电枢电压和电流不变,属恒功率 调速。
直流电动机的电动与制动两种运转状态的根本区别何在?
机电传动控制(第五版)课后习题答案解析全集
自动往复运动控制电路
SB1 KMR STa KMF
FR
SBF
KMF STb
KMR
SBR
关键措施
KMR 限位开关 采用复合式开 关。正向运行 停车的同时,自动起动反向 运行;反之亦然。
KMF
电机
STb
STa
(4)程序控制
8.16 要求三台电动机1M、2M、3M按一定顺序启动:即1M 启动后,2M才能启动; 2M启动后,3M才能启动;停产时 则同时停。试设计此控制线路。
110 1500 1680 (r / min) 110 59 0.2
Ra U n T 2 K EΦ KT K EΦ
3.10 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=0.242 Ω,试计算出此 电动机的如下特性: ⑴ 固有机械特性 ⑵ 电枢附加电阻分别为3 Ω和5 Ω 时的人为机械特性 ⑶ 电枢电压为UN/2时的人为机械特性 ⑷ 磁通Φ=0.8 ΦN时的人为机械特性
在( 1 )中,n n0 nN 1559 1500 59(r / min)
Ra RaTN 2 T n ,所以 K K N e t n Ke Kt 2 R ad 1 Ra Rad 1 Ra Rad 1 当串入 R ad 1 3时, n1 TN n= 1+ n 2 Ra Ra Ke Kt 3 n1 1+ 59 790(r / min) 0.242
正反转控制线路
L1 S
L2 L3
FU
KM
FR M 3~ KM2 R2 KM1 R1
串电阻启动
S FU
KM1 KM2
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。
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三相异步电动机在相同电源电压下,满载和空载启动时,启动电流是否相同?启 动转矩是否相同?
三相异步电动机在相同电源电压下,满载和空载启动时,启动电流 和启动转矩都相同。
为什么线绕式异步电动机在转子串电阻启动时,启动电流减小而启动转矩反而 增大?
当转子的电阻适当增加时,启动转矩会增加。
异步电动机变极调速的可能性和原理是什么?其接线图是怎样的?
• 将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调,此电动 机是否会反转?为什么?
如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调,例如 将B,C 两根线对调,即使B 相遇C 相绕组中电流的相位对调,此时A 相绕组内的电流导前于C 相绕组的电流2π/3 因此旋转方向也将变 为A-C-B 向逆时针方向旋转,与未对调的旋转方向相反.
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。
直流电动机在串电阻调速过程中,若负载转矩保持不变,则 A 保持不变。 A:输入功率 , B:输出功率, C:电磁功率 , D:电机的效率。 如果负载转矩保持不变,则调速前和调速后因磁通不变而使电动机的Tem和Ia 不变,输入功率(P1=UNIa)也不变,但输出功率却随转速的下降而减小,减 小的部分被串联的电阻消耗掉了,所以损耗较大,效率较低。而且转速越低 ,所串电阻越大,损耗越大,效率越低,所以这种调速方法是不太经济的。
假设将一个线圈组集中起来用一个线圈表示,但绕组双速电动机的定 子每组绕组由两各项等闲圈的半绕组组成。半绕组串联电流相同,当 两个半绕组并联时电流相反。他们分别代表两中极对数。可见改变极 对数的关键在于使每相定子绕组中一般绕组内的电流改变方向。即改 变定子绕组的接线方式来实现。
同步电动机法?它们的机械特性如何? 试比较各种制动方法的优缺点。 • 1 反馈制动 机械特性表达式:n=U/Keφ -(Ra+Rad)T/keKtφ2 ,T 为负值,电动 机正转时,反馈制动状态下的机械特性是第一 象限电动状态下的机 械特性第二象限内的延伸。反馈制动状态下附加电阻越大电动机转 速越高。为使重物降速度不至于过高,串接的附加电阻不宜过大. 但即使不串任何电阻,重物下放过程中电机的转速仍过高。如果放 下的件较重。则采用这种制动方式运行不太安全。
第二章
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 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)
4 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。
5 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?
当三相异步电动机的负载增加时,为什么定子电流会随转子电流的增加而增 加?
因为负载增加n 减小,转子与旋转磁场间的相对转速( n0-n)增加,转 子导体被磁感线切割的速度提高,于是转子的感应电动势增加,转子 电流特增加,.定子的感应电动使因为转子的电流增加而变大,所以定 子的电流也随之提高.
• 三相异步电动机带动一定的负载运行时,若电源电压降低了,此时电动机的 转矩、电流及转速有无变化?如何变化?
异步电动机的转子没有直流电流励磁,它所需要的全部磁动势均由定 子电流产生,所以一部电动机必须从三相交流电源吸取滞后电流来建 立电动机运行时所需要的旋转磁场,它的功率因数总是小于 1 的,同 步电动机所需要的磁动势由定子和转子共同产生的当外加三相交流电 源的电压一定时总的磁通不变,在转子励磁绕组中通以直流电流后,同 一空气隙中,又出现一个大小和极性固定,极对数与电枢旋转磁场相同 的直流励磁磁场,这两个磁场的相互作用,使转子北电枢旋转磁场拖动 着一同步转速一起转动.
若电源电压降低, 电动机的转矩减小, 电流也减小. 转速不变.
三相异步电动机断了一根电源线后,为什么不能启动?而在运行时断了一线, 为什么仍能继续转动?这两种情况对电动机将产生什么影响?
三相异步电动机断了一根电源线后,转子的两个旋转磁场分别 作用于转子而产生两个方向相反的转矩,而且转矩大小相等。故 其作用相互抵消,合转矩为零,因而转子不能自行启动。而在运 行时断了一线,仍能继续转动。转动方向的转矩大于反向转矩, 这两种情况都会使电动机的电流增加。
• 2 反接制动 • 电源反接制动 • 电源反接制动一般应用在生产机械要求迅速减速停车和换向 的场合以及要求经常正反转的机械上。 • 倒拉反接制动 倒拉反接制动状态下的机械特性曲线实际上是第一象限电动状 态下的机械特性区现在第四象限中的延伸,若电动反向转在电动状 态,则倒拉反接制动状态下的机械特性曲就是第三象限中电动状态 下的机械特性曲线在第二象限延伸。它可以极低的下降速度,保证 生产的安全,缺点是若转矩大小估计不准,则本应下降的重物可能 向上升,机械特硬度小,速度稳定性差。
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
3 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=0.5Jω
TN=9.55*5500/1000 =52.525Nm
直流他励电动机启动时,为什么一定要先把励磁电流加上?若忘了 先合励磁绕组的电源开关就把电枢电源接通,这时会产生什么现象 (试从TL=0和TL=TN两种情况加以分析)?当电动机运行在额定 转速下,若突然将励磁绕组断开,此时又将出现什么情况?
• 直流他励电动机启动时,一定要先把励磁电流加上是因为 主磁极靠外电源产生磁场.如果忘了先合励磁绕阻的电源 开关就把电枢电源接通,TL=0 时理论上电动机转速将趋 近于无限大,引起飞车, TL=TN 时将使电动机电流大大增加 而严重过载。
直流电动机的电动与制动两种运转状态的根本区别何在?
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电动机的电动状态特点是电动机所发出的转矩T 的方 向与转速 n 的方向相同。 • 制动状态特点使电动机所发的转矩T 的方向与转速n 的方向相反。
一台他励直流电动机所拖动的负载转矩TL=常数,当电枢电压或 电枢附加电阻改变时能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小? 为什么?这时拖动系统中哪些量必然要发生变化?
T=Ktφ Ia u=E+IaRa 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。
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E1? • T=IaKtφ ,φ 减弱,T 是常数,Ia 增大。 • 根据EN=UN-IaRa ,所以EN 减小,小于E1。 并励直流发电机正传时可以自励,反转时能否自励?
① PN=UNIaNηN 2200=110*IaN*0.8 IaN=25A ② Uf= RfIfN IfN=110/82.7=1.33A ③ Pf= Uf IfN =146.3W ④ 额定转矩TN=9.55 PN/ nN=14Nm ⑤ 额定电流时的反电势EN=UN-INRa =110V-0.4*25 =100V ⑥ 直接启动时的启动电流Ist=UN/Ra =110/0.4 =275A ⑦ 启动电阻 2IN> UN/ (Ra+Rst) Rst>1.68Ω 启动转矩 Keφ =(UN-INRa)/nN=0.066 Ia= UN/ (Ra+Rst) T=KtIaφ =52.9A =9.55*0.066*52.9 =33.34Nm
一台直流他励电动机,其额定数据如下: PN=2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min, η N=0.8,Ra=0.4 Ω , Rf=82.7Ω 。试求: ① 额定电枢电流IAn; ② 额定励磁电流IfN; ③ 励磁功率Pf; ④ 额定转矩TN; ⑤ 额定电流时的反电势; ⑥ 直接启动时的启动电流; ⑦ 如果要是启动电流不超过额定电流的 2 倍,求启动 电阻为多少欧?此时启动转矩又为多少?
• 3 能耗制动 • 机械特性曲线是通过原点,且位于第二象限和第四象限的一条 直线,优点是不会出现像倒拉制动那样因为对 TL的大小估计错误 而引起重物上升的事故。运动速度也较反接制动时稳定。
第四章
有一台四极三相异步电动机,电源电压的频率为50HZ,满载时电 动机的转差率为 0.02 求电动机的同步转速、转子转速和转子电 流频率。
如果启动电阻一下全部切除,在切除瞬间 , 由于机械惯 性的作用使电动机的转速不能突变,在此瞬间转速维持 不变,机械特性会转到其他特性曲线上,此时冲击电流 会很大,所以采用逐渐切除启动电阻的方法。如切除太 快,会有可能烧毁电机。
2. 他励直流电动机有哪些方法进行调速?它们的特点是什么?
改变电枢电路外串接电阻Rad 特点:在一定负载转矩下,串接不同的电阻可以得到不同的转速,机械特性较软,电阻 越大则特性越软,稳定性越低,载空或轻载时,调速范围不大,实现无级调速困难,在调速 电阻上消耗大量电量。 改变电动机电枢供电电压 特点: 当电压连续变化时转速可以平滑无级调速,一般只能在额定转速以下调节,调 速特性与固有特性相互平行,机械特性硬度不变,调速的稳定度较高,调速范围较大,调 速时因电枢电流与电压无关,属于恒转矩调速,适应于对恒转矩型负载。可以靠调节电枢 电压来启动电机,不用其它启动设备。 改变电动机主磁通 特点:可以平滑无级调速,但只能弱磁调速,即在额定转速以上调节,调速特性较软, 且受电动机换向条件等的限制,调速范围不大,调速时维持电枢电压和电流不变,属恒功率 调速。