一台并励直流电动机的技术数据如下

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电机与拖动基础及MATLAB仿真习题答案（第四章）

电机与拖动基础及MATLAB仿真习题答案（第四章）4-14 ⼀台直流电动机技术数据如下：额定功率PN=40kW ，额定电压UN=220V ，额定转速nN=1500r/min ，额定效率η=87.5%，求电动机的额定电流和额定负载时的输⼊功率？解：（1）额定电流（2）输⼊功率4-15 ⼀台直流发电机技术数据如下：额定功率PN=82kW ，额定电压UN=230V ，额定转速nN=970r/min ，额定效率η=90%，求发电机的额定电流和额定负载时的输⼊功率？解：（1）额定电流（2）输⼊功率4-16 已知⼀台直流电机极对数p=2，槽数Z 和换向⽚数K 均等于22，采⽤单叠绕组。

试求：（1）绕组各节距；（2）并联⽀路数。

解：（1）第⼀节距5424222y 1=-=±=εp z ，为短距绕组。

单叠绕组的合成节距及换向器节距均为1，即1y ==k y第⼆节距415y 12=-=-=y y（2）并联⽀路数等于磁极数，为4。

4-17 已知直流电机极数2p=6，电枢绕组总导体数N=400，电枢电流Ia=10A ，⽓隙每极磁通Φ=2.1×10-2Wb ，试求：（1）采⽤单叠绕组时电枢所受电磁转矩；（2）绕组改为单波保持⽀路电流ia 不变时的电磁转矩。

解: 电枢绕组为单叠绕组时,并联⽀路对数a=p=3,电磁转矩 m N I a pN T a ?==Φ=38.1310021.0314.3240032π如果把电枢绕组改为单波绕组, 保持⽀路电流a i 的数值不变,则电磁转矩也不变,仍为 13.369m N ?,因为⽆论是叠绕组还是波绕组,所有导体产⽣的电磁转矩的⽅向是⼀致的, 保持⽀路电流a i 不变,就保持了导体电流不变,也就保持了电磁转矩不变。

也可以⽤计算的⽅法: 单叠绕组时并联⽀路数为6,⽀路电流 A I i a a 6106==改为单波绕组, 保持⽀路电流a i 的数值不变,仍为A 610,⽽并联⽀路数为2 (a=1), 电枢电流A i I a a 3102== 电磁转矩 m N T ?==38.13310021.0114.324003。

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。

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< 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=ω2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。

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=GD2/375. P=ωGD2/375. ,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小。

如图（a）所示，电动机轴上的转动惯量J M=, 转速n M=900r/min; 中间传动轴的转动惯量J L=16kgm2,转速n L=60r/min。

机电传动控制期末考试试卷及答案

五、计算题（要求写出主要步骤每题10分）1.有台直流他励电动机，其铭牌数据为： PN＝5．5kW，UN=Uf=220V，nN=1500r／min，η=0．8，Ra＝0．2 Ω。

试求：①额定转矩TN②额定电枢电流IaN；③额定电枢电流时的反电势；④直接启动时的启动电流；⑤若使启动电流为三倍的额定电流，则电枢应串人多大的启动电阻?此时启动转矩为多少?解：1. TN=9.55PN/nN=9.55*5.5*1000/1500=35 N.m2. IaN=pN/ (ηUN)=31.25A3.E=UN-IaNRa=220-31.25*0.2=213.75V4.Ist=UN/Ra=220/0.2=1100A5.I’st=UN/(Ra+Rad) ≤3IsNRad≥UN/3IaN-Ra=220/(3*31.25)-0.2=2.15ΩT’st=KtφI’st=(9.55E/nN)3IaN=(9.55*213.75/1500)*3*31.25=127.6 N.m2．某一调速系统在高速时的理想空载转速 no1=1450r／min，低速时的理想空载转速n02=100r／min，额定负载时的转速降△nN=50rmin。

①试画出该系统的静特性；②求出调速范围D和低速时系统的静差度s2；③在nmax与s2一定时，扩大调速范围的方法是什么?调速系统中应采取什么措施保证转速的稳定性?解：1.静特性2. D=nmax/nmin=(n01- △nN)/ (n02- △nN)=(1450-50)/(100-50)=28S2= △nN/n02=0.52.有一台三相异步电动机，正常运行时为Δ接法，在额定电压UN下启动时，其启动转矩 Tst=1.2TN(TN为额定转矩)，若采用 Y—Δ换接启动，试问当负载转矩TL=35％TN时，电动机能否启动?为什么?TstY=1/3*1.2TN=0.4TN>0.35TN=TL3.试说明图中几种情况下系统的运行状态是加速?减速?还是勾速?(图中箭头方向为转矩的实际作用方向)一、分析与简答题1. 请简述机电传动系统稳定运行的条件。

电机与拖动基础及MATLAB仿真习题答案(第四章)

4-14 一台直流电动机技术数据如下：额定功率PN=40kW ，额定电压UN=220V ，额定转速nN=1500r/min ，额定效率η=%，求电动机的额定电流和额定负载时的输入功率解：（1）额定电流（2）输入功率4-15 一台直流发电机技术数据如下：额定功率PN=82kW ，额定电压UN=230V ，额定转速nN=970r/min ，额定效率η=90%，求发电机的额定电流和额定负载时的输入功率解：（1）额定电流（2）输入功率4-16 已知一台直流电机极对数p=2，槽数Z 和换向片数K 均等于22，采用单叠绕组。

试求：（1）绕组各节距；（2）并联支路数。

解：（1）第一节距5424222y 1=-=±=εp z ，为短距绕组。

单叠绕组的合成节距及换向器节距均为1，即1y ==k y第二节距415y 12=-=-=y y（2）并联支路数等于磁极数，为4。

4-17 已知直流电机极数2p=6，电枢绕组总导体数N=400，电枢电流Ia=10A ，气隙每极磁通Φ=×10-2Wb ，试求：（1）采用单叠绕组时电枢所受电磁转矩；（2）绕组改为单波保持支路电流ia 不变时的电磁转矩。

解: 电枢绕组为单叠绕组时,并联支路对数a=p=3,电磁转矩 m N I a pN T a ⋅=⨯⨯⨯⨯⨯=Φ=38.1310021.0314.3240032π 如果把电枢绕组改为单波绕组, 保持支路电流a i 的数值不变,则电磁转矩也不变,仍A U P I N N N N 79.207875.022010403=⨯⨯==ηkWI U P N N 71.4579.2072201=⨯=⨯=A U P I N N N 5.35623010823=⨯==KW P P N 11.911==η为m N ⋅,因为无论是叠绕组还是波绕组,所有导体产生的电磁转矩的方向是一致的,保持支路电流a i 不变,就保持了导体电流不变,也就保持了电磁转矩不变。

机电传动控制期末考试试卷及答案

五、计算题（要求写出主要步骤每题10分）1。

有台直流他励电动机，其铭牌数据为：PN＝5．5kW，UN=Uf=220V，nN=1500r／min，η=0．8，Ra＝0．2 Ω。

试求：①额定转矩TN②额定电枢电流IaN；③额定电枢电流时的反电势；④直接启动时的启动电流；⑤若使启动电流为三倍的额定电流，则电枢应串人多大的启动电阻?此时启动转矩为多少？解：1. TN=9。

55PN/nN=9.55*5.5＊1000/1500=35 N.m2。

IaN=pN/ (ηUN）=31.25A3.E=UN—IaNRa=220-31。

25＊0。

2=213.75V4.Ist=UN/Ra=220/0。

2=1100A5.I'st=UN/(Ra+Rad) ≤3IsNRad≥UN/3IaN-Ra=220/（3＊31.25)—0。

2=2。

15ΩT'st=KtφI’st=（9。

55E/nN）3IaN=(9。

55*213.75/1500）＊3＊31。

25=127.6 N。

m2．某一调速系统在高速时的理想空载转速no1=1450r／min，低速时的理想空载转速n02=100r／min,额定负载时的转速降△nN=50rmin。

①试画出该系统的静特性；②求出调速范围D和低速时系统的静差度s2；③在nmax与s2一定时，扩大调速范围的方法是什么?调速系统中应采取什么措施保证转速的稳定性?解：1。

静特性2. D=nmax/nmin=（n01- △nN)/ (n02- △nN)=（1450-50)/（100-50）=28S2= △nN/n02=0.52.有一台三相异步电动机，正常运行时为Δ接法，在额定电压UN下启动时，其启动转矩Tst=1.2TN（TN为额定转矩)，若采用Y-Δ换接启动，试问当负载转矩TL=35％TN时，电动机能否启动?为什么？TstY=1/3*1。

2TN=0.4TN>0.35TN=TL3。

试说明图中几种情况下系统的运行状态是加速?减速？还是勾速？（图中箭头方向为转矩的实际作用方向）一、分析与简答题1.请简述机电传动系统稳定运行的条件。

机电传动控制第三版课后答案

机电传动控制第三版课后答案【篇一：《机电传动控制》冯清秀版课后习题答案】第二章2.1答：运动方程式：tm?tl?jd?dttm?tl?tdtd0时：系统加速； td=0 时：系统稳速；td0时，系统减速或反向加速2.2答：拖动转矩：电动机产生的转矩tm或负载转矩tl与转速n相同时，就是拖动转矩。

静态转矩：电动机轴上的负载转矩tl，它不随系统加速或减速而变化。

动态转矩：系统加速或减速时，存在一个动态转矩td，它使系统的运动状态发生变化。

2.3答：a匀速，b减速，c减速，d加速，e减速，f匀速2.4答：在多轴拖动系统情况下，为了列出这个系统运动方程，必须先把各传动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量都折算到电动机轴上。

由于负载转矩是静态转矩，所以可根据静态时功率守恒原则进行折算。

jz?jm?j1jl216??2.5??2?2.8(kg?m) 222j1jl315nm950?dnl??0.24?59.4??59.4(r/min)v???0.37(m/s)j1j24?460j360?22z2m2.8答：nl?fv2gd??gd?2nm100?0.372gd?(1.1~1.25)?1.05?365??1.16~1.32n?m229502z2.9答：恒转矩型、泵类、直线型、恒功率型。

2.10答：反抗性恒转矩负载恒与运动方向相反。

位能性恒转矩负载作用方向恒定，与运动方向无关。

2.11答：（d）不是稳定运动点，其余都是稳定运行点。

3.1答：转子在主磁通中旋转，要产生涡流和磁滞损耗，采用硅钢软磁材料，可减少磁滞损耗，而采用“片”叠压成，可减少涡流损耗。

3.3答：因为t?kt?ia?tl?常数所以，当改变电枢电压或电枢串电阻时，ia均不变。

n?由rau?tke?kekt?2知n会变化。

3.4答：因为↑时，→e ↓，所以：ee1 3.6答：p1?inun?pn?nin?pnun?n?7.5?1000?38.52(a)220?0.885p7.5tn?n?9550??47.75(n?m)nn15503.8答：?pnra??0.50~0.75??1??uinn??un??i?nn0?ununnn?ke?nun?inrai?5.5?1000?110??1??0.172~0.258(?)?110?6262??n0?110?1000?1107~1170(r/m110?62(0.172~0.258)p5.5tn?n?9550??52.53(n?m)nn1000p5.5tn?n?9550??35.02(n?m)in?in?ifn?61?2?59(a) n1500n3.9答：n0?3.10110?1500ununnnn0??1680(r/min)?110?59?0.2ke?nun?ianra答：⑴n0?ununnn?ke?nun?inran0?220?1500?1559(r/min)220?34.4?0.242p6.5tn?n?9550??40.5(n?m)nn1500⑵在（1）中，?n?n0?nn?1559?1500?59(r/min)raratn2t??n，所以kk??netkekt?2?n当串入rad1?3?时，?n1??rad1?ra?rad1ra?rad1??t??n＝1＋?nn2??kekt?rara? ?n1?n0??n1?1559?790?769(r/min)5???n2??1＋(r/min)??59?1278?0.242?3???n1??1＋??59?790(r/min)?0.242??rad2?当串入rad2?5?时，?n2???1＋r???na??n2?n0??n2?1559?1278?281(r/min)⑶当u?un/2时，n01?unn1559u??0?＝779.5(r/min)ke?2ke?22n1?n01??n?779.5?59?720.5(r/min)当??0.8?n时，n01?unnu1559??0??1949(r/min)ke?0.8ke?n0.80.8?n1?rara159t?t＝?n??92.2(r/min)nn22222kekt?0.8kekt?n0.80.8n1?n01??n1?1949?92.2?1856.8(r/min)3.11答：因为tst=un/ra，ra很小，所以tst很大，会产生控制火花，电动应力，机械动态转矩冲击，使电网保护装置动作，切断电源造成事故，或电网电压下降等。

机电传动控制第三版课后答案

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。

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 TLNTM=TL TM< TLTM-TL>0说明系统处于加速。

TM-TL<0 说明系统处于减速TM TL TM TLTM> TL TM> TL系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速TM TL TM TL TM= TL TM= TL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。

华中科大机电传动控制(第五版)课后习题答案解析

在调速过程中，无论速度高低，当电动机电流保持不变时，功率也不变，叫恒功率调速。 5.18 异步电动机有哪几种制动状态？各有何特点？答：反馈制动：用于起重机高速下放重物，反馈制动时，动能变为电能回馈给电网，较经济，只能在高于同步转速下使用。
反接制动：电源反接时，制动电流大，定子或转子需串接电阻，制动速度快容易造成反转，准确停车有一定困难，电能损耗大。当倒拉制动时，用于低速下放重物，机械功率、电功率都消耗在电阻上。
2.7 如图所示，电动机轴上的转动惯量 JM＝2.5kg.m2，转速 nM＝900r/mim；中间传动轴的转动惯量 J1＝2kg.m2，转速 n1＝300r/mim；生产机械轴的惯量 JL＝16kg.m2，转速 nL＝ 60r/mim。试求折算到电动机轴上的等效转动惯量。
答： j1=ωM/ω1= nM/n1=900/300=3 jL=ωM/ωL= nM/nL=900/60=15
n0
60 f p
60 50 1500 (r / min) 2
因为S N
n0
nN n0
，nN
(1 S N )n0
(1 0.02) 1500
1470 r / min
f2 S N f1 0.02 50 1(Hz )
5.3 有一台三相异步电动机，其 nN=1470r/min，电源频率为 50Hz。当在额定负载下运行，试求：(1) 定子旋转磁场对定子的转速；(2) 定子旋转磁场对转子的转速；(3) 转子旋转磁场对转子的转速；(4) 转子旋转磁场对定子的转速；(5) 转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。答：
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。

机电传动控制课后习题答案解析《第五版

加黑部分是老师划的题目，有部分题目没有。

习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础22222222222222222222222222222222222222222222 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）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。

机电控制技术基础

1．有一机电传动系统如下图，1是电动机机械特性曲线，2是负载机械特性曲线，有交点A，判断交点A是否稳定运行点，必须有判断过程，无判断过程不得分。

2．有一机电传动系统如下图，1是电动机机械特性曲线，2是负载机械特性曲线，有交点A，判断交点A是否稳定运行点，必须有判断过程，无判断过程不得分。

3．有一机电传动系统如下图，1是电动机机械特性曲线，2是负载机械特性曲线，有交点A，判断交点A是否稳定运行点，必须有判断过程，无判断过程不得分。

1. 一台直流并励电动机，额定功率kW P N2.2=，额定电压V U N 220=，额定电流A I N 2.12=，额定转速min /3000r n N =。

试求：（1）额定转矩N T ；（2）额定运行时的效率N η。

2. 一台直流发电机，其部分铭牌数据如下：180N P KW =,230N U V =,1450/min N n r =,89.5%N η=，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N ηη=）3. 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下：7.5N P KW =,220N U V =,1500/min N n r =, 88.5%N η=, 试求该电机的额定电流和额定转矩。

4. 一台并励直流电动机的技术数据如下：5.5N P KW =,110N U V =,61N I A =,额定励磁电流2fN I A =,1500/min N n r =,电枢电阻0.2a R =Ω,若忽略机械磨损和转子的铜耗、铁损，认为额定运行状态下的电磁转矩近似等于额定输出转矩，试绘出它近似的固有机械特性曲线。

5. 一台直流并励电动机，额定功率kW P N 2.1=，额定电压V U N 220=，额定运行时的效率66.5%=N η，额定转速min /1500r n N =。

试求：（1）额定转矩N T ；（2）额定电流N I 。

6. 一台直流他励电动机，其额定数据为：kW P N 17=，V U N 220=，A I N 91=，min /1500r n N =，Ω=22.0a R 。

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/ V 115 184 230 253 265I f/A 0.442 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)课后习题答案解析

转子在主磁通中旋转要产生涡流和磁滞损耗采用硅钢软磁材料可减少磁滞损耗而采用片叠压成可减少涡流损33一台他励直流电动机所拖动的负载转矩t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
机电传动控制
冯清秀邓星钟等编著第五版课后习题答案详解
2.1 说明机电传动系统运动方程式中的拖动转矩、静态转矩和动态转矩的概念。
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)
TN
9550
PN nN
9550 5.5 1000
52.53(N m)
3.9一台并励直流电动机的技术数据如下：PN=5.5kW，UN=110V， IN=61A，额定励磁电流IfN=2A，nN=1500r/min，电枢电阻Ra=0.2 Ω，若忽略机械磨擦和转子的铜耗、铁损，认为额定运行状态下的电磁转矩近似等于额定输出转矩，试绘出它近似的固有机械特性曲线。
答： j1=ωM/ω1= nM/n1=900/300=3
jL=ωM/ωL= nM/nL=900/60=15
JZ

JM

J1 j12

JL
j

机电传动控制课后习题及答案

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）T M L TT M=T L T M< T LT M-T L=0说明系统处于匀速 T M-T L<0 说明系统处于减速-TM-（-TL）=- -TM-（-TL）=-T M T L T M T LT M> T L T M> T LTM-（-TL）=- -TM-（-TL）=-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 M T M= T L T M= T LTM-（-TL）=- TM-TL=-系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速根据转矩方向的约定，公式TM-TL=的符号判定。

假定图中所示的转速方向为负方向（一般顺时针为正，逆时针为负）当T M的实际作用方向与n的方向相同时，取与n相同的符号；当T M的实际作用方向与n的方向相反时，取与n相反的符号；当T L的实际作用方向与n的方向相同时，取与n相反的符号；当T L的实际作用方向与n的方向相反时，取与n相同的符号-TM-（-TL）=-适用于图（a）、（b）、(d)TM-（-TL）=-适用于图（c）、（e）TM-TL=-适用于图（f）2.5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。

2.11 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？判定N=F（T）曲线是否是平衡点的方法是：必要条件：电动机的输出转矩T M和负载转矩T L大小相等，方向相反，相互平衡。

机电传动与控制题目

机电传动与控制复习资料一、单项选择题（本大题共小题，每小题分，共分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1、处于停止状态的异步电动机加上电压后，电动机产生的启动转矩为额定转矩的（）倍：A 、1倍B 、1.25倍C 、1.5倍D 、2.2倍2、电动机通常启动电流为额定电流的（）倍。

A 、2～3倍B 、3～4倍C 、4～5倍D 、5～7倍3、电动机在空载时产生的电流（空载电流），此时电动机的转速接近（）。

A 、额定转速B 、同步转速C 、再生制动转速D 、反接制动转速4、恒转矩负载与（）A 、速度有关B 、速度无关C 、张力F 有关D 、转差率有关8、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（）。

A ：PWMB ：PAMC ：SPWMD ：SPAM9、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（）有关系。

A ：磁极数B ：磁极对数C ：磁感应强度D ：磁场强度10.对电动机从基本频率向上的变频调速属于（）调速。

A.恒功率B.恒转矩C.恒磁通D.恒转差率11. 公式00n n s n -=中，n 表示（）。

A ．转差率 B ．旋转磁场的转速C ．转子转速D ．以上都不是12. 公式00n n s n -=中，s 表示（）。

A ．转差率 B ．旋转磁场的转速C ．转子转速D ．以上都不是13.三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（）有关系。

A.磁极数B.磁极对数C.磁感应强度D.磁场强度14. 带式输送机负载转矩属于（）。

A．恒转矩负载 B．恒功率负载C．二次方律负载 D．以上都不是15. 卷扬机负载转矩属于（）。

A．恒转矩负载 B．恒功率负载C．二次方律负载 D．以上都不是16．风机、泵类负载转矩属于（）。

A．恒转矩负载 B．恒功率负载C．二次方律负载 D．以上都不是17．电网电压频率50Hz，若电动机的磁极对数p=2，则该电动机的旋转磁场转速（）r/min。

第3章直流电机的工作原理及特性复习题

第3章直流电机的工作原理及特性复习题第3章直流电机的工作原理及特性单选题：1.下列哪个部件不．是直流电动机定子的组成部件【】A.主磁极B.换向极C.风扇D.机座2.下列哪个部件是直流电动机定子的组成部件【】A.电枢绕组B.换向极C.风扇D.轴3.下列哪个部件是直流电动机转子的组成部件【】A.主磁极B.换向极C.电枢铁芯D.机座4.下列哪个部件不．是直流电动机转子的组成部件【】A.主磁极B.电枢绕组C.电枢铁芯D.轴5.直流电动机运行时，电刷与换向器的作用是使电枢线圈中的【】A.电流方向不变，电磁力方向不变B. 电流方向改变，电磁力方向不变C.电流方向改变，电磁力方向改变D. 电流方向不变，电磁力方向改变6.直流发电机运行时，电刷与换向器的作用是使电刷间【】A.感应电动势极性不变，输出电流方向不变B.感应电动势极性改变，输出电流方向不变C.感应电动势极性改变，输出电流方向改变D.感应电动势极性不变，输出电流方向改变7.直流发电机正常运行中电动势与转矩的作用和性质是【】A.电源电动势、驱动转矩B.反电动势、驱动转矩C.电源电动势、阻转矩D.反电动势、阻转矩8. 直流电动机正常运行中中电动势与转矩的作用和性质是【】A.电源电动势、驱动转矩B.反电动势、驱动转矩C.电源电动势、阻转矩D.反电动势、阻转矩9. 直流电动机机械特性硬度越硬，表明【】A.转矩变化大、转速变化大B.转矩变化小、转速变化大C.转矩变化小、转速变化小D.转矩变化大、转速变化小10. 直流电动机机械特性硬度越软，表明【】A.转矩变化大、转速变化大B.转矩变化小、转速变化大C.转矩变化小、转速变化小D.转矩变化大、转速变化小11. 倒拉反接制动机械特性图中以稳定速度下放重物的点在【】A.第一象限B.第二象限C. 第三象限D. 第四象限12. 直流电动机处于制动状态时机械特性曲线过坐标系原点的是【】A.反馈制动B.电源反接制动C.能耗制动D.倒拉反接制动13. 反馈制动状态的出现是电动机的实际转速超过了【】A.额定转速B.启动转速C.临界转速D. 理想空载转速14. 日常电动自行车上使用的电动机是【】A. 交流电动机B. 直流电动机C.直线电动机D.直流发电机15. 家用洗衣机中使用的电机是【】A. 单相交流电动机B. 直流电动机C.直线电动机D. 三相交流电动机16. 直流电动机电枢绕组受到电磁力的作用产生的转矩是【】A. 负载转矩B. 阻转矩C. 电磁转矩D. 拖动转矩17. 直流发电机电枢绕组受到电磁力的作用产生的转矩是【】A. 负载转矩B. 阻转矩C. 驱动转矩D. 位能转矩18. 直流电动机电枢绕组中流过的电流是【】A. 励磁电流B. 感应电流C. 电枢电流D. 过载电流19. 直流发电机电枢绕组中流过的电流是【】A. 励磁电流B. 感应电流C. 电枢电流D. 过载电流20. 直流电机按励磁方式的不同，有4类，分别是他励、并励、串励电机，还有的是【】A. 自励B. 顺励C. 逆励D. 复励21. 直流电机电枢绕组与励磁绕组供电电源不同的电机类型是【】A. 他励电机B. 串励电机C. 并励电机D. 复励电机22. 直流电机电枢绕组与励磁绕组串联的电机类型是【】A. 他励电机B. 串励电机C. 并励电机D. 复励电机23. 直流电机电枢绕组与励磁绕组并联的电机类型是【】A. 他励电机B. 串励电机C. 并励电机D. 复励电机24. 直流电机电枢电流等于额定电流运行时，称为【】A. 欠载运行B. 过载运行C. 额定运行D. 停止运行25. 直流电机电枢电流小于额定电流运行时，称为【】A. 欠载运行B. 过载运行C. 额定运行D. 停止运行26. 直流电机电枢电流大于额定电流运行时，称为【】A. 欠载运行B. 过载运行C. 额定运行D. 停止运行27. 直流电动机处于理想空载转速时的转矩为【】A. 1T =-B. 0T =C. 1T =D. 2T =28. 直流电动机人为机械特性可以改变的参数是【】A. 电枢电压N UB. 励磁电压f UC.励磁回路电阻f RD. 励磁电流f I29. 直流电动机人为机械特性可以改变的参数是【】A. 励磁电压f UB. 电枢回路电阻a RC.励磁回路电阻f RD. 励磁电流f I30. 直流电动机人为机械特性可以改变的参数是【】A. 励磁磁通N ΦB. 励磁电压f UC.励磁回路电阻f RD. 励磁电流f I31. 关于直流电动机启动说法错误的是【】A. 不能直接启动B. 降压启动C. 可以直接启动D. 电枢回路串电阻启动32. 关于直流电动机启动说法正确的是【】A. 星-三降压启动B. 降压启动C. 可以直接启动D. 励磁回路串电阻启动33. 关于直流电动机启动说法正确的是【】A. 星-三降压启动B. 励磁回路串电阻启动C. 可以直接启动D. 电枢回路串电阻启动34. 直流电动机的启动方法主要有：【】 A ．直接启动 B ．降压启动C ．?-Y 启动D ．励磁电路串接外加电阻启动。

机电传动习题答案第3章

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第三章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？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TL=常数，当电枢电压或电枢附加电阻改变时，能否改变其运行其运行状态下电枢电流的大小？为什么？这个拖动系统中哪些要发生变化？T=KtφIau=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,un=230V,nn=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/ηp=87.4Kwn3.6已知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%,试求该电机的额定电流和转矩。

机电传动控制课后题答案[1]1

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。

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。

TM-TL<0 说明系统处于减速TM TL TMTLTM> TL TM> TL系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速TM TL TMTLTM= TL TM= TL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。

机电传动控制期末考试试卷及答案

五、计算题（要求写出主要步骤每题10分）1.有台直流他励电动机，其铭牌数据为：PN＝5．5kW，UN=Uf=220V，nN=1500r／min，η=0．8，Ra＝0．2 Ω。

试求：①额定转矩TN②额定电枢电流IaN；③额定电枢电流时的反电势；④直接启动时的启动电流；⑤若使启动电流为三倍的额定电流，则电枢应串人多大的启动电阻?此时启动转矩为多少?解：1. TN=9.55PN/nN=9.55*5.5*1000/1500=35 N.m2. IaN=pN/ (ηUN)=31.25A3.E=UN-IaNRa=220-31.25*0.2=213.75V4.Ist=UN/Ra=220/0.2=1100A5.I’st=UN/(Ra+Rad) ≤3IsNRad≥UN/3IaN-Ra=220/(3*31.25)-0.2=2.15ΩT’st=KtφI’st=(9.55E/nN)3IaN=(9.55*213.75/1500)*3*31.25=127.6 N.m2．某一调速系统在高速时的理想空载转速no1=1450r／min，低速时的理想空载转速n02=100r／min，额定负载时的转速降△nN=50rmin。

①试画出该系统的静特性；②求出调速范围D和低速时系统的静差度s2；③在nmax与s2一定时，扩大调速范围的方法是什么?调速系统中应采取什么措施保证转速的稳定性?解：1.静特性2.D=nmax/nmin=(n01- △nN)/ (n02- △nN)=(1450-50)/(100-50)=28S2= △nN/n02=0.52.有一台三相异步电动机，正常运行时为Δ接法，在额定电压UN下启动时，其启动转矩Tst=1.2TN(TN为额定转矩)，若采用Y—Δ换接启动，试问当负载转矩TL=35％TN时，电动机能否启动?为什么?TstY=1/3*1.2TN=0.4TN>0.35TN=TL3.试说明图中几种情况下系统的运行状态是加速?减速?还是勾速?(图中箭头方向为转矩的实际作用方向)一、分析与简答题1.请简述机电传动系统稳定运行的条件。

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。