机电传动课后习题答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/25 8:52:13星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2.1从运动方程式怎样看出系统是加速的、减速的、稳定的和静止的各种工作状

d?态? TM?TL?Jdt答:运动方程式: TM?TL?Td

Td>0时:系统加速; Td=0 时:系统稳速;Td<0时,系统减速或反向加速

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)

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?

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。 由于转动惯量和飞轮转矩与运动系统动能有关,所以可根据动能守恒原则进行折算。

2.9 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? 答:恒转矩型、泵类、直线型、恒功率型。

2.10 反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别,各有什么特点? 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 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?

n 1 n 2 1 2 o TM TL (a) T o TL TM (b) T 在交点转速以上有:TMTL 交点是系统的稳定平衡点 交点是系统的稳定平衡点

n 1 n 1 2 2 o TM TL (c)

T o TM TL T (d)

在交点转速以上有:TM

n 1 2 o TM (e)

T TL

在交点转速以上有:TM

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要发生变化?

? 答:不能。因为,常数= TL =T=KtφIa 。 ? 但Ia并不是始终不变。因U=E+Ia(Ra+Rad ),Rad ↑, Ia ↓,T ↓,n ↓, Ia ↑, T ↑, T=KtφIa = TL =常数。 ? 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?

T?Kt?Ia?TL?常数答:因为

当Φ ↓时,→ Ia↑

由U=E+IaRa,E=U-IaRa,当Ia ↑时, →E ↓,所以:E

3.13 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?

答: 当TL=0启动时:因为励磁绕组有一定剩磁,使Φ≈0;启动时,n=0,E=0,根据UN=E+IaRa 知,UN全加在电阻Ra上,产生很大的Ia ((10~20)IN) ,但因为Φ≈0,所以 T=KtΦIa并不大,因为TL≈0,所以动转矩大于0,系统会加速启动;启动后,虽有n,使E变大点,但因为Φ≈0,所以E仍不大, UN大部分仍要加在电阻Ra上,产生很大Ia和不大的T,使系统不断加速;当系统达到“飞车”时,在相当大的某一n稳速运行时, T=KtΦIa=TL ≈0,所以Ia ≈0,此时,E相当大,UN几乎和E平衡。

当TL=TN启动时:n=0,E=0,根据UN=E+IaRa 知,UN全加在电阻Ra上,产生很大的Ia((10~20)IN),但因为Φ≈0,所以 T=KtΦIa并不大,因为TL= TN,所以系统无法启动。

当电动机运行在额定转速下, T=KtΦNIaN = TL=TN,n=nN,此时断开励磁, Φ≈0,虽然仍有n=nN,但E ≈0,根据UN=E+IaRa 知,UN全加在电阻Ra上,产生很大的Ia,但因为Φ≈0,所以 T=KtΦIa并不大,因为TL= TN,所以T< TL,系统逐渐减速到停车。

? 3.15 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, ηN=0.8,Ra=0.4Ω, Rf=82.7Ω 。试求:

? ① 额定电枢电流IaN; ? PN=UNIaN ηN ? 2200=110×IaN×0.8 ? IaN=25A

? ② 额定励磁电流IfN; ? Uf= RfIfN

? IfN=110/82.7=1.33A ? ③ 励磁功率Pf; ? Pf= UfIfN=146.3W ? ④ 额定转矩TN;

? TN=9.55 PN/ nN=14Nm ? ⑤ 额定电流时的反电势;

? EN=UN-INRa=110-0.4×25=100V ? ⑥ 直接启动时的启动电流; ? Ist=UN/Ra=110/0.4=275A

? 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?

? 启动电阻 :2IN= UN/ (Ra+Rst) ? Rst=1.8Ω

? 启动转矩:Keφ=(UN-INRa)/nN=0.0667 ? T=KtφIa =9.55×0.0667×50=31.8Nm

3.16 直流电机用电枢电路串电阻的办法启动时,为什么要逐渐切除启动电阻?