电气传动平时作业答案

第1章 电气传动系统动力学基础

一、问答题

1.电气传动系统力学方程式中，M T ，L T 和n 的正方向是如何规定的？如何表示它的实际方向？

答：拖动转矩em T 与规定正向相同取正，相反取负；负载转矩L T 与规定正向相同

取负，相反取正。 惯性转矩dt Jd / 的大小及正负符号由拖动转矩

em T 及负载转

矩L T 的代数和来决定。 3. 从动力学方程式中如何看出系统是处于加速、减速、匀速等运动状态。 答：运动方程式 S=S(t),其S 关于时间t 的导数即为瞬时运动速度：V(t)=s'(t),

瞬时速度V(t)关于时间t 的导数即为瞬时运动加速度：a(t)=V'(t)=S''(t). 故可知：a(t)>0，a(t)＜0，a(t)＝0时，相对于系统处于加速的,减速的,稳定的工作状态；

当V(t)=s'(t)=0时，系统处于静止状态或匀速运动.

4、分析多轴电气传动系统时为什么要折算为单轴系统？折算的原则是什么?

5.为什么低速轴转矩大？高速轴转矩小？

答：转矩为力与力矩的乘积，一般来说，高速轴上的径向力要比低速轴上的径向力小，所以在力矩相差无几的情况下，低速轴的转矩要比高速轴的转矩大。

6.起重机提升和下放重物时，传动机构的损耗由电动机承担还是重物承担？提升和下放同一重物时，传动机构损耗的大小如果相同，传动机构的效率是否相等？ 答：电动机。相等。

7.负载的机械特性有哪几种类型？各有什么特点？

答：负载的机械特性有：恒转矩负载特性、风机、泵类负载特性以及恒功率负载特性，其中恒转矩负载特性又有反抗性恒转矩负载与位能性恒转矩负载，反抗性负载转矩的特点是它的绝对值大小不变，但作用方向总是与旋转方向相反，是阻碍运动的制动性转矩，而位能性转矩的特点是转矩绝对值大小恒定不变，而作用方向也保持不变。风机、泵类、负载特性的特点是其转矩与转速的二次方成正比即 ，这类生产机械只能单方向旋转。恒功率负载特性的特点是在不同速度下负载转矩 与转速n 差不多成反比即 常数。

8.什么叫稳定运行？电气传动系统稳定运行的条件是什么？

答：电气传动系统的稳定运行 为了使电气传动达到稳定运行，必须根据工作机械的机械特性正确选择电动机的型式。 一、机械特性f 机械特性是指转矩和转

速两个物理量之问的关系特性、不同的电动机有不同的机械特性，不同的工作机械（电动机的负载）也有不同的机械特性．只有将电动机的机械特性和工作机械的机械特性很好地配合起来才能实现合理的运行。1)电动机的机械特性曲线和生产机械的特性曲线有交点(即拖动系统的平衡点)。(2)当转速大于平衡点所对应的转速时，应有TM＜TL；而当转速小于平衡点所对应的转速时，TM>TL。

只有满足上面两个条件的平衡点，才是拖动系统的稳定平衡点，即只有这样的特性配合，系统在受外界干扰后，才具有恢复到原平衡状态的能力而进入稳定运行。

第2章直流电动机的传动特性

一、问答题

1.简述直流电动机的结构和工作原理。

答：当用原动机拖动电枢逆时针方向旋转，线圈边将切割磁力线感应出电势，电势方向可据右手定则确定。由于电枢连续旋转，线圈边ab、cd将交替地切割N极、S极下的磁力线，每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的，线圈内的感应电动势是交变电动势，但由于电刷和换向器的作用，使流过负载的电流是单方向的直流电流，这一直流电流一般是脉动的。在图中，电刷A所引出的电动势始终是切割N极磁力线的线圈边中的电动势，它始终具有正极性；电刷B始终具有负极性。这就是直流发电机的工作原理。

2.直流他励电动机的机械特性指的是什么？是根据哪几个方程式推导出来的？

答：电动机的机械特性是指电动机的转速与转矩的关系。机械特性是电动机

机械性能的主要表现，它与负载的机械特性，运动方程式相联系，将决定拖动系统稳定运行及过渡过程的工作情况。

机械特性中的是电磁转矩，它与电动机轴上的输出转矩是不同的，其间差一空载转矩，即

在一般情况下，因为空载转矩相比或很小，所以在一般的工程计算中可以略去，即

3.如何绘制直流他励电动机的固有机械特性和人为机械特性？

4.电动机的特性硬度是如何定义的？它和静差率有什么区别？

答：机械特性硬度是说电动机的转速与电流之间的关系，在相等的电流变化下，转速变化越小，硬度就越大。定子磁场转速和转子转速之差称为转速差，转速差与旋转磁场转速的比值称为异步电机的转差率

5.直流他励电动机为什么不能直接起动？

答:直流电动机起动时，转速为零，内部没有反电势，所以起动电流=电网电压/电枢电阻，（电枢电阻很小）起动电流很大，1）绕组不允许通过太大的电流；2）很大电流产生很大起动转矩，电机机械强度有限，承受不了。

微小直流电动机可以直接起动，因为其转动惯量小，能很快转起来建立起反电势，限制起动电流。

6.直流他励电动机有哪几种限制起动电流的起动方法？

答：电机的软起动主要采用如下方式：1、降低电源电压启动2、降低电源频率启动3、降低励磁电流启动

软启动器主要采用可控硅移相来降低电机电压，实现软启动。

所谓电机的软启动，实质就是电机以较低的电流慢速启动，这样对电网的冲击小，同时可以降低变压器和控制电路的负荷裕量，同时提高设备的使用寿命。一般交流电机直接启动时，启动电流是试运行电流的6~10倍，而采用软启动技术后，启动电流降低到1~3倍。

软启动器主要采用可控硅移相来降低电机电压，实现软启动。

7.直流他励电动机有哪几种调速方法？各有什么特点？

答：一是调节电枢电压，二是调节励磁电流，

而常见的微型直流电机，其磁场都是固定的，不可调的永磁体，

所以只好调节电枢电压，要说有那几种调节电枢电压方法，

常用的一是可控硅调压法，再就是脉宽调制法(PWM)。不同的需要，采用不同的调速方式，应该说各有什么特点。

1.在全磁场状态，调电枢电压，适合应用在0~基速以下范围内调速。不能达到电机的最高转速。

2.在电枢全电压状态，调激磁电压，适合应用在基速以上，弱磁升速。不能得到电机的较低转速。

3.在全磁场状态，调电枢电压，电枢全电压之后，弱磁升速。适合应用在调速范围大的情况。这是直流电机最完善的调速方式，但设备复杂，造价高。

8.直流他励电动机有哪几种制动方法？各有什么特点？