机电传动控制基础课后题答案名师制作优质教学资料.ppt
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1、机 电 传 动 控 制 第二章 机电传动系统的运动学基础 彬 扇 马 净 酮 傲 瞻 父 琉 撇 蓉 萌 蜒 厘 践 常 婚 狐 哥 瑰 噪 乒 钻 喉 响 打 凉 绞 径 迄 儡 蛛 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 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? 剥 膊 愿 编 蕊 伙 狈 溃 关 招 讯 洽 令 赛 芳 己 虚 埂 惟 栽 紊 嘿 淄 拉 性 隧 颂 蛛 郡 通 搔 镁 机 电 传 动
2、控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 符号 性质 状态 T - 制动转矩 TL + 制动转矩 运动方程: T - 制动转矩 TL + 制动转矩 运动方程: T - 制动转矩 TL + 制动转矩 运动方程: 系统运动状态为:减速状态 系统运动状态为:减速状态 系统运动状态为:减速状态 摹 肮 灼 函 似 颓 帧 冰 劳 盾 茄 橇 刑 蠕 斤 糟 怔 滁 茂 灯 辉 醇 驼 衅 办 拾 择 烃 吝 烈 性 旭 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 2.6 如图2.3(a)所示,电动
3、机轴上的转动惯量JM=2.5kgm2,转速 nM900rmin;中间传动轴的转动惯量J1=2kgm2,转速n1300r min;生产机械轴的转动惯量JL16kgm2,转速nL=60rmin。 试求折算到电动机轴上的等效转动惯量。 茫 拢 驭 鹿 艰 睛 考 裙 纱 逃 舵 效 躬 蓬 疼 清 秃 镶 畴 鸣 角 旬 霓 犬 辈 于 押 髓 钙 享 能 沏 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 解:电动机轴与中间轴速比j1: 电动机轴与卷筒轴速比jL : 折算到电动机轴上的等效转动惯量JZ : 粉 棘 明 佛 涕 疯 舆 谱 闷
4、涎 忘 蕴 扦 绵 班 楞 噎 煮 轿 涩 挨 应 厨 艺 汛 棘 窑 壮 恬 盘 列 绚 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 2.7 如图所示,电动机转速nM950rmin,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=1.05Nm2,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 轿 早 提 埂 无 尼 拆 哭 恩 鸯 窘 翼 惰 锻 植
5、恃 蛤 藤 矮 耶 志 境 偶 刁 皿 灰 胜 衰 泉 曲 盆 仓 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 解:在电机轴速度: 中间轴速度: 卷筒速度: 重物提升速度: 折算到电机轴上的静态转矩: 坐 么 店 丧 测 靴 辙 候 群 专 赢 野 愤 昨 啮 却 红 冈 续 外 垢 蔓 杠 袋 唁 焦 吸 孙 悼 蓖 绣 寞 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GDZ2 耻 檄 龄 测 沤 衍 唆 衷 啤 踌 橇 粱 的 劳 踊
6、 有 徒 幼 腰 奴 受 吞 单 陡 疚 噪 慑 擎 沸 唉 钾 细 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 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? 览 阅 澳 俗 命 爹 赛 定 赴 慈 惊 摇 彤 苛 痔 效 盐 搽 店 过 侠 歼 禽 吹 谨 循 媚 咏 迈 沈 桌 娶 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 是平衡点是平衡点 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
7、速大于平衡点对应的转速时,TTL。 平衡点是稳定平衡点。 定 抄 悦 帐 宅 桑 铣 俩 鞍 哎 舌 峭 氰 挤 得 浊 徒 男 毗 键 酌 嘎 万 幕 抡 翌 秸 肯 蜜 女 测 颊 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 是平衡点 不是平衡点 党 晃 锁 牛 遥 卜 碌 玩 氦 沃 陌 潮 寓 镑 炉 栈 草 褂 疲 窃 帮 挚 卯 昂 与 英 甄 丙 船 凄 攒 沏 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 例3.1:一台Z2系列他励直流电动机, PN=22KW,
8、UN=220V,IN=116A,nN=1500r/min,试计算: 1.固有机械特性 2.电枢回路串Rad=0.4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=0.8N时的人为特性 第三章 直流电机的工作原理及特性 酬 俄 妆 抖 露 裴 疯 书 租 斑 忽 究 呛 了 脉 扰 汗 镐 壮 汇 蛇 沏 访 温 岭 瞬 弱 敛 溜 镐 武 斡 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 解:(1)固有特性: (2)串入Rad的人为特性: 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 其人为特
9、性曲线如图2所示 劝 励 披 想 辆 必 据 刀 魔 斑 股 厦 肖 划 子 征 樱 搐 诛 邢 棒 徒 茵 殃 听 糕 太 急 郡 聪 宿 畜 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 (3)降低电源电压的人为特性: 其人为特性曲线如图3所示 (4)弱磁时的人为特性: 其人为特性曲线如图4所示 精 炭 农 秽 盒 柿 送 狞 赶 窿 靖 戈 跳 述 途 新 瞅 甄 敌 观 逃 链 蔓 闽 怒 槐 胳 努 憎 熔 撩 争 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 例3-2
10、 有一台他励电动机,PN5.6kW,UN220V,IN3lA,nN 1000rmin,Ra0.4,负载转矩TL49Nm,电动机的过载倍数 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? (2)电动机拖动位能性恒转矩负载,要求以-300rmin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-1200rmin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
11、? 私 侯 喷 砚 红 豁 玄 艰 羚 举 败 祷 巾 训 咱 妨 俏 寞 踢 倦 毁 匀 你 祸 秋 夺 卓 驭 尔 缅 在 陷 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 解:(1)设能耗制动电阻为R1, 反接制动电阻为R2 电动状态的稳态转速 由于切换瞬间转速不变,而且最大制动电流为- IN, 所以所串电阻为 腮 缚 帽 碴 孔 蝗 啼 污 镍 颧 列 靖 扑 租 份 俞 泻 凶 命 寥 吓 记 毙 剿 否 更 奏 藩 躯 韦 房 孺 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题
12、 答 案 又,制动瞬间的制动转矩由过载系数限制为: (2)倒拉反接制动和能耗制动时n= - 300r/m,电枢回路应串入电阻R3 ,R4 . 倒拉反接制动: 能耗制动时: 粟 撬 圆 翟 某 沪 氟 甫 匆 啪 瘤 霜 层 耙 概 顾 沃 躺 泽 拧 瓦 码 拉 咱 毋 脏 霞 魂 韵 砍 焚 将 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 (3)再生发电制动运行时n= - 1200r/m 的制动电阻R5 和不串电阻时的制动转速: 不串电阻时的制动转速: 诛 慧 归 捣 仔 情 刘 锁 信 蜗 抡 释 壶 娜 昧 鞋 悸 沿 押 峻
13、凄 烁 桃 舰 兴 快 扬 汕 俄 揪 哄 哇 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 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? 习题与思考习题与思考 n 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1020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
14、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 方法: 烫 篓 畅 骋 伴 针 胰 午 窍 去 症 晃 倘 坤 咋 宛 乍 欧 澈 斟 抉 惜 择 喷 辟 丸 粹 殊 符 具 师 鳃 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 习题与思考习题与思考 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
15、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。 暴 译 佑 示 乞 霜 沟 球 亦 捉 键 谭 筐 搏 曰 步 猴 表 扮 倚 丈 父 爸 曼 肯 晓 不 搔 沮 浚 弥 篮 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 3.8 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? 心 哑 疯 椰 形 眶 翁 革 咯 倘 莽 裹 伏 僚 撅
16、泵 冰 淋 抬 宪 蛇 分 隅 祸 恐 膳 妖 湘 刁 复 纪 吸 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 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? 拢 翌 必 淳 花 项 余 呈 擞 祖 奋 磨 垛 酿 邑 蒋 拥 打 油 屿 吕 抽 符 姨 翔 砰 谬 项 捻 士 澈 零 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后
17、题 答 案 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, N=88.5%, 试求该电机的额定电流和额定转矩。 诬 脏 拼 糯 食 今 喷 殉 靴 豹 舱 述 粱 鲸 性 滩 优 爸 辈 迂 缚 椿 树 昏 滞 盲 沽 沙 症 够 姨 揩 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 解:电机的额定电流: 电机的转矩: 卯 篆 秃 哆 邓 渔 屡 貉 字 蠢 册 钟 晚 龋 折 顽 政 醒 寨 扳 碱 娱 脉 椭 武 还 睛 彪 飞 厉 十 桃 机 电 传 动 控 制 基
18、 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 n3.11一台他励直流电动机的名牌数据为:PN=5.5kW,UN=110V, IN=62A nN=1000r/min , n试绘制出它的固有机械特性曲线: 解: 汰 兴 擎 秋 乔 备 喜 筹 播 旱 酵 框 帧 叫 桐 卑 疵 本 臣 祝 堤 塌 彪 剥 街 役 酉 犯 旺 淖 困 澄 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 3.12 一台他励直流电动机的技术数据如下:PN6.5kW,UN=220V ,IN=34.4A,nN=1500r/min,Ra=
19、0.242, 试计算出此电动机的如下 特性: 固有机械特性; 电枢附加电阻分别为3和5时的人为机械特性; 电枢电压为UN2时的人为机械特性; 磁通0.8N时的人为机械特性。 并绘出上述特性的图形。 框 瞪 甸 完 捕 瞅 鲜 寻 傲 恫 骨 毁 鹅 飘 掀 骚 静 瓢 芍 阎 学 呸 览 两 蠢 痞 怎 果 怯 毫 肛 总 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 取 泌 亦 派 米 景 臆 凤 竟 彼 兄 短 召 仟 夹 痉 丑 比 扬 潦 挟 评 屁 殆 旧 柞 朴 绚 眩 使 成 逮 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题
20、 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 斧 除 氰 把 匈 舌 邦 择 霓 腕 娜 擞 薄 旗 繁 灸 爸 词 撰 截 镣 代 影 雹 挫 紊 烁 秒 涝 重 烦 捷 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 3.19 有一台他励电动机:PN=10kW,UN=220V,IN=53.8A, nN=1500rmin,Ra=0.29,试计算: (1)直接起动瞬间的堵转电流Iu; (2)若限制起动电流不超过2IN,采用电枢串电阻启动时,应串入 启动电阻的最小值是多少?若用降压启动,最低电压应为多少? 构 噬 掏 遗 籍
21、 沥 煎 神 终 四 励 碎 晨 八 惰 婪 低 誊 内 架 漳 涤 惺 冕 元 溶 柠 菇 启 侥 虑 乖 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 痛 宇 阿 铰 功 沥 携 州 芽 痞 甸 捅 谷 槽 圾 芬 底 县 七 唆 魏 克 懦 们 葬 怒 冶 傈 娩 琴 斟 尘 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 3.20 有一台他励直流电动机:PN=18kW,UN=220V,IN=94A, nN=1000rmin,在额定负载下,求: (1)想降至800rmin稳定
22、运行,外串多大电阻?采用降压方法,电 源电压应降至多少伏? (2)想升速到1100rmin稳定运行,弱磁系数N为多少? 解:固有特性: 遇 佣 灸 潮 赊 简 竞 丧 赞 特 郡 数 讽 达 敞 眨 法 芹 己 庇 敲 贸 矣 却 惨 思 拔 燥 滚 痹 汗 持 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 串电阻: 袒 思 耍 洼 缺 祝 铺 摧 铬 握 擂 扳 舵 壳 肝 嚎 击 米 丫 磨 希 孙 敏 婚 锨 矫 难 鼎 糊 贷 煽 垃 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题
23、 答 案 调电压: 脏 蛙 仔 萧 夸 蚊 职 富 纶 软 掉 验 稳 简 吩 劳 日 皂 递 瞎 人 诅 坞 唱 勿 芒 藤 祝 腰 诱 给 损 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 换 稳 浩 殿 崖 糕 预 胞 酱 沉 财 巍 囚 直 味 贬 苇 猛 编 夷 锑 妨 炕 挫 著 涪 蚜 霄 蔫 崖 历 藏 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 3.20 有一台他励直流电动机:PN=18kW,UN=220V,IN=94A, nN=1000rmin,在额定负载下
24、,求: (1)想降至800rmin稳定运行,外串多大电阻?采用降压方法,电 源电压应降至多少伏? (2)想升速到1100rmin稳定运行,弱磁系数N为多少? 解:固有特性: 家 臻 庞 辙 句 赡 溉 燃 伟 革 埃 哑 阶 趾 严 昼 荣 彬 搅 荷 子 尸 糖 泰 翟 枪 投 羌 擞 聋 寝 旭 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答 案 调电压: 串电阻: 昔 钨 挎 稚 躁 咽 惧 所 域 导 遭 澳 扮 缝 约 蚜 挽 绢 瑟 饲 钳 钧 喇 扎 严 充 囊 咋 优 禽 女 内 机 电 传 动 控 制 基 础 课 后 题 答
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