机电传动控制(第五版)课后习题答案解析全集

(1) 额定电流IN?
(2) 额定转差率SN?
基本在第3、5章
(3) 额定转矩 TN 、最大转矩Tmax 和起动转矩Tst (4）如果负载转矩为 510.2N•m，试问在U=UN和U＇=0.9UN两 种情况下电动机能否起动？
5、阅读分析题（20-25分，每题10分）
（10分）说明图1是什么控制电路，并分析其工作原理。
基本在第八章
6、设计题（10-25分）
试设计一条自动运输线，该运输线上有两台电动机（1M和
2M），1M拖动运输机，2M拖动卸料机，该系统需要满足以
下条件： （1）1M先启动后，才允许2M启动； （2）2M 先停止，经一段时间后1M 才自动停止，2M还可单 独停止；
（3）两台电动机均有短路保护和长期过载保护。
n0 110 1000 1107 ~ 1170 (r / min) 110 62(0.172 ~ 0.258)
Ra T 2 KT K EΦ
PN 5.5 TN 9550 9550 52.53( N m) nN 1000
3.9一台并励直流电动机的技术数据如下：PN=5.5kW，UN=110V， 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：
PN 7.5 TN 9550 9550 47.75( N m) nN 1550
3.8一台他励直流电动机的铭牌数据为：PN=5.5kW，UN=110V，
IN=wk.baidu.com2A，nN=1000r/min，试绘出它的固有机械特性曲线。
PN U N Ra 0.50 ~ 0.75 1 U I N N IN 5.5 1000 110 Ra 0.50 ~ 0.751 0.172 ~ 0.258() 110 62 62 U UN U N nN n n0 K EΦ Ke N U N I N Ra
PN 5.5 9550 35.02( N m) nN 1500
IN=61A，额定励磁电流IfN=2A，nN=1500r/min，电枢电阻Ra=0.2 Ω，
TN 9550
I N I N I fN 61 2 59( A)
n0
n0
UN U N nN Ke N U N I aN Ra
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
4.多电动机的连锁控制线路
保护一个电器通电时，另一个电器不能通电，若需
后者通电，则前者必须先断电的一种保护。
启动顺序 停车顺序 长动、点动
1）两台电动机的互锁
1M启动，2M才能启动，但同时停车 如润滑油泵(1M)必须先启动,主传动(2M)才能再启动
KM1 KM2
1M 3~
2M 3~
工作互锁，同时停车
UN U N nN n0 Ke N U N I N Ra
220 1500 n0 1559 (r / min) 220 34.4 0.242
PN 6.5 TN 9550 9550 40.5( N m) nN 1500
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： ⑵ 电枢附加电阻分别为3 Ω和5 Ω 时的人为机械特性
KM 3 KT
KT KM 2 KM 1 KM 2 KM 3
2. 正反转控制线路—双重互锁保护
FR
机械互锁
SB1
SBF
SBR
KMR
KMF
A B C S FU KMF KMR
KMF
KMF
KMR
KMR
电器互锁 机械互锁（复合按钮） 电器互锁（互锁触头）
FR
M 3~
双保险
3.点动控制线路
但在实际工作中，生产设备往往既要求点动，又要能长 期连续工作(即长动)。
1）两台电动机的互锁
1M启动，2M才能启动，可以单独停车 主轴旋转(1M),进给装置(2M)才能工作 可单独停车
工作互锁,可单独停车
KM1 KM2
1M 3~
2M 3~
1）两台电动机的互锁
• 1M启动，2M才能启动，且2M停止后1M才可以停车 • 如铣床的要求：主轴旋转，进给装置才能工作。进给装置停止， 主轴才能停止。
况加以说明)?
晶闸管的导通条件是什么？晶闸管由导通转变为阻断的条 件是什么？
3、选择题（10分，每题10分）
直流电动机调速系统，若想采用恒功率调速，则可改变什
么参数？
A Ke B Φ C U
三相鼠笼式异步电动机在运行中断了一根电源线，则电动 机的转速怎样变化？
A增加
B减少 C停转
4、计算题（20-25分，每题5、10分）
发生变化？
U E I a Ra E K EΦ n T KTΦ I a
T Kt I a TL 常数 Ia均不变。
E会变化。
Ra U n T 2 Ke Ke Kt
n会变化。
***3.4一台他励直流电动机在稳定运行时，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？
要求绘出主电路和控制电路。
基本在第八章
第8章 继电器-接触器
• 考试在1/3左右 • 两类题：分析、设计 • 一般不会是作业原题 • 理解了，比较简单
1、主回路
A B C
QS FU
KM
FR
M 3~
星形-三角形换接起动控制
A
B
C S FU
KM1
KMF KMR
KM2
FR
M 3~
1M 3~
2M 3~
4.额定转速nN ：在PN，UN，IN时的转速。
***3.6已知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%，Ra=0.2Ω。试求该电机 的额定电流和额定转矩。
7.5 1000 IN 38.52( A) U N N 220 0.885 PN
1、(5分) 有一直流调速系统，n01＝1450 r/min，n02＝145 r/min，ΔnN＝10 r/min，试求：系统的调速范围和系统允许 的静差度。 （10分）一台三相异步电动机，定子绕组△型连接，其额定
数据为：PN=45kW，nN=1480r/min，UN=380V，N=92.3%，
cosΦ=0.88 , Ist/IN=7.0,Tst/TN=1.9,Tmax/TN=2.2， 求：
Ra U n T 2 K EΦ KT K EΦ
n n0 n
U n0 K EΦ Ra n T 2 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
考试题型
1、填空题（20分，每空1分或2分）
1、他励直流电动机的制动方法有（ （ ）。 ）、（ ）、
三相鼠笼式异步电动机在相同电源电压下，空载启动比满载 启动的启动转矩（ ）。
2、简答题（15-25分，每题4-5分）
直流他励电动机启动时，若在加上励磁电流之前就把电枢 电压加上，这时会产生什么后果(试从TL=0和 TL=TN两种情
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
FR
KM2
多速电机
M 3~
KM2
控制回路
2.星形-三角形换接起动控制
S FU SB3 KM 1 FR V1 W 1 U1 M KM 3 3～ V2 KM 2 W2 U2 SB1 KM 1 KM 2 KM 1 FR
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。
U E I a Ra E K EΦ n T KTΦ I a
T Kt I a TL 常数
当Φ ↓时，→ Ia↑
由U=E+IaRa，E＝U－IaRa
当Ia ↑时， →E ↓，
所以： E<E1
***3.6已知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%，Ra=0.2Ω。试求该电 机的额定电流和额定转矩。
n1 n0 n1 1559 790 769(r / min)
R ad 2 当串入 R ad 2 5时， n 2 1＋ R n a
n 2 1278 ( r / min)
n 2 281 ( r / min)
n n0 Δn U n0 K EΦ Ra Δn T 2 KT K EΦ
工作、停车都有互锁
1）两台电动机的互锁
1M和2M不能同时工作
如龙门刨床的横粱与工作台之间,刀架的进给与快速移动之间要求 两者不能同时工作
两电动机不能同时工作的互锁
6.顺序控制
在自动化生产中需要根据加工工艺按一定的程序进行，一个工步完
成后才能自动转换到下一工步。
通过行程开关控 制（1K、2K、3K） 顺序动作
第三章直流电机的工作原理
一般会有一个计算题 填空题 选择题
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：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 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
直流电动机的额定值
额定值：电机制造厂对电机正常运行时，对相关电量 或机械量所规定的数据。
额定工况：在额定值运行
1. 额定功率PN : 电机轴上输出的机械功率(千瓦)。 2. 额定电压UN ：额定工作情况下的电枢上加的直流电压。 3. 额定电流IN ： 额定电压下，轴上输出额定功率时的 电流 三者关系：PN=UNIN （ ：效率）
为消除上述缺点，图中采用中间继电 采用选择开关 S来 当按动按钮SB1时为长动工作, 器 K 进行连锁控制。当按 SB1时，通过K接 选择工作状态，S打开 而按复合按钮SB 时为点动工作。 2 通KM 且K自锁, 使电动机长动工作；若按 时为点动工作， S闭合 但此线路的可靠性不高, 如果KM SB 时 , 由于没有接通 K, 所以不能将KM自 2 时为长动工作。由于 的释放动作缓慢, 将因SB2的动断 锁，仅能点动工作，且当电动机已经起动 此线路操作时多了一 触点过早闭合, 使KM继续自锁而 长动工作后， 若再按点动按钮SB2, SB2将 个动作，故不太方便。 得电，并使电动机长动工作。 不能再起作用。
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