2022年机电传动课后重点习题答案.docx

精品学习资源其次章 机电传动系统的动力学基础习题与摸索题2 2欢迎下载精品学习资源2.6 为什么机电传动系统中低速轴的 GD逼高速轴的 GD大得多 .2 2 2 2由于 P=Tω ，T=G.D /375. P= ω G.D /375. ,P 不变 转速越小 GD越大，转速越大 GD越小；欢迎下载精品学习资源2.7 如图 2.3 （ a）所示，电动机轴上的转动惯量 JM=2.5kgm22, 转速 nM=900r/min ； 中间传欢迎下载精品学习资源动轴的转动惯量 JL =16kgm, 转速 nL=60 r/min ；试求折算到电动机轴上的等效专惯量；折算到电动机轴上的等效转动惯量 :j=Nm/N1=900/300=3,j1=Nm/Nl=15 J=JM+J1/j 2+ JL/j1 2=2.5+2/9+16/225=2.79kgm 22.10 抵抗静态转矩与位能静态转矩有何区分，各有什么特点？抵抗转矩的方向与运动方向相反 ,, 方向发生转变时 , 负载转矩的方向也会随着转变 , 因而他总是阻碍运动的 . 位能转矩的作用方向恒定 , 与运动方向无关，它在某方向阻碍运动，而在相反方向便促使运动；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，试判定哪些是系统的稳固平稳点？哪些不是？交点是系统的稳固平稳点.交点是系统的平稳点交点是系统的平稳交点不是系统的平稳点交点是系统的平稳点欢迎下载精品学习资源第三章3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩 T L=常数，当电枢电压附加电阻转变时，能否转变其运行其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=Kt φ I a u=E+I aRa当电枢电压或电枢附加电阻转变时 , 电枢电流大小不变 . 转速 n 与电动机的电动势都发生转变.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，小于仍是等于 E1？T=I aKt φ , φ 减弱 ,T 是常数 ,I a 增大 . 依据 EN=UN-I aRa , 所以 EN 减小., 小于 E1.3.6 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=UNI Nη N 7500W=220V*IN*0.885 I N=38.5ATN=9.55P N/n N=47.75Nm3.11 为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？电动机在未启动前 n=0,E=0, 而 Ra 很小 , 所以将电动机直接接入电网并施加额定电压时 ,启动电流将很大 .I st =UN/R a3.12 他励直流电动机直接启动过程中有哪些要求？如何实现？他励直流电动机直接启动过程中的要求是 1 启动电流不要过大 ,2 不要有过大的转矩 . 可以通过两种方法来实现电动机的启动一 是降压启动 . 二是在电枢回路内串接外加电阻启动.3.13 直流他励电动机启动时，为什么肯定要先把励磁电流加上？如忘了先合励磁绕阻的电源开关就把电枢电源接通，这是会产生什么现象（试从 TL=0 和 TL=TN 两种情形加以分析）？当电动机运行在额定转速下，如突然将励磁绕阻断开，此时又将显现什么情欢迎下载精品学习资源况？直流他励电动机启动时 , 肯定要先把励磁电流加上使由于主磁极靠外电源产生磁场 . 假如忘了先合励磁绕阻的电源开关就把电枢电源接通， TL=0 时理论上电动机转速将趋近于无限大 , 引起飞车 , T L=TN时将使电动机电流大大增加而严峻过载 .3.15 一 台直 流他 励电动机 ，其 额定 数据 如下 ： PN=2.2KW,UN=Uf =110V,n N=1500r/min, ηN=0.8,R a=0.4 Ω , R f =82.7 Ω ；试求：① 额定电枢电流 I An；②额定励磁电流 I fN ；③励磁功率 Pf ；④额定转矩 TN；⑤额定电流时的反电势；⑥ 直接启动时的启动电流；⑦ 假如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？① PN=UNI aNη N 2200=110*I aN*0.8 I aN=25A② Uf = Rf I fNI fN =110/82.7=1.33A③ P f = U f I fN=146.3W④额定转矩 TN=9.55 P N/ n N=14Nm⑤额定电流时的反电势 EN=UN-I NRa=110V-0.4*25=100V⑥ 直接启动时的启动电流 I st =UN/R a=110/0.4=275A⑦启动电阻 2I N> UN/〔R a+Rst 〕 R st >1.68 Ω启动转矩 K eφ =〔UN-I NRa〕/n N=0.066Ia= U N/〔R a+Rst 〕 T=K t I aφ=52.9A =9.55*0.066*52.9=33.34Nm3.17 转速调剂（调速）与固有的速度变化在概念上有什么区分 ？速度变化是在某机械特性下 , 由于负载转变而引起的 , 二速度调剂就是某一特定的负载欢迎下载精品学习资源下, 靠人为转变机械特性而得到的 .3.18 他励直流电动机有哪些方法进行调速？它们的特点是什么？ 他励电动机的调速方法：第一转变电枢电路外串接电阻 Rad特点在肯定负载转矩下，串接不同的电阻可以得到不同的转速，机械特性较软，电阻越大就特性与如软，稳固型越低，载空或轻载时，调速范畴不大，实现无级调速困难，在调速电阻上消耗大量电量；其次转变电动机电枢供电电压特点 当电压连续变化时转速可以平滑无级调速，一般只能悠闲额定转速以下调剂，调速特性与固有特性相互平行，机械特性硬度不变，调速的稳固度较高，调速范畴较大， 调速时因电枢电流与电压无关，属于恒转矩调速，适应于对恒转矩型负载；可以靠调剂电枢电压来启动电机，不用其它启动设备，第三转变电动机主磁通特点可以平滑无级调速，但只能弱词调速，即在额定转速以上调剂，调速特性较软，且受电动机换向条件等的限制，调速范畴不大，调速时爱护电枢电压和电流步变，属恒功率调速；3.19 直流电动机的电动与制动两种运转状态的根本区分何在？电动机的电动状态特点是电动机所发出的转矩 T 的方向与转速 n 的方向相同 . 制动状态特点使电动机所发的转矩 T 的方向与转速 n 的方向相反3.20 他励直流电动机有哪几种制动方法？它们的机械特性如何？试比较各种制动方法的优缺点；1 反馈制动机械特性表达式 :n=U/K eφ -〔R a+Rad〕T/k eKt φ 2T 为负值 , 电动机正转时 , 反馈制动状态下的机械特性是第一象限电动状态下的机械特性第二象限内的延长 . 反馈制动状态下附加电阻越大电动机转速越高 . 为使重物降速度不至于过高 , 串接的附加电阻不宜过大 . 但即使不串任何电阻 , 重物下放过程中电机的转速仍过高 . 假如放下的件较重 . 就采纳这种制动方式运行不太安全 .2 反接制动电源反接制动 电源反接制动一般应用在生产机械要求快速减速停车和向的场合以及要求 常常正反转的机械上 . 倒拉反接制动倒拉反接制动状态下的机械特性曲线实际上是第一象限电动状态下的机械特性区现在第四象限中的延长 , 如电动反向转在电动状态 , 就倒拉反接制动状态下的机械特性曲就是第三象限中电动状态下的机械特性曲线在其次象限延长 .. 它可以积低的下降速度 , 保证生产的安全 , 缺点是如转矩大小估量不准 , 就本应下降的重物可能向上升 , 机械特硬度小 , 速度稳固性差 .3 能耗制动机械特性曲线是通过原点 , 且位于其次象限和第四象限的一条直线 , 优点是不会显现像倒拉制动那样由于对 TL 的大小估量错误而引起重物上升的事故 . 运动速度也较反接制动时稳固 .第四章欢迎下载精品学习资源4.1 有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为 50HZ，满载时电动机的转差率为0.02 求 电 动 机 的 同 步 转 速 、 转 子 转 速 和 转 子 电 流 频 率 ； n0=60f/p S=〔n0- n〕/ n0=60*50/2 0.02=〔1500-n〕/1500=1500r/min n=1470r/min电 动 机 的 同 步 转 速 1500r/min. 转 子 转 速 1470 r/min, 转 子 电 流 频率.f2=Sf1=0.02*50=1 HZ4.3 有一台三相异步电动机，其 nN=1470r/min, 电源频率为 50HZ；设在额定负载下运行，试求： ① 定子旋转磁场对定子的转速； 1500 r/min②定子旋转磁场对转子的转速；30r/min③转子旋转磁场对转子的转速；30r/min④转子旋转磁场对定子的转速；1500r/min⑤转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速； 0 r/min4.4 当三相异步电动机的负载增加时，为什么定子电流会随转子电流的增加而增加？由于负载增加 n 减小 , 转子与旋转磁场间的相对转速 〔 n0-n〕 增加 , 转子导体被磁感线切割的速度提高 , 于是转子的感应电动势增加 , 转子电流特增加 ,. 定子的感应电动使由于转子的电流增加而变大 , 所以定子的电流也随之提高5.5 三相异步电动机带动肯定的负载运行时，如电源电压降低了，此时电动机的转矩、电流及转速有无变化？如何变化？如电源电压降低 , 电动机的转矩减小 , 电流也减小 . 转速不变 .5.6 有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示；满载时型号PN /kWUN /VIst/IN Tst/TN Tmax/TNnN /r m·in IN /A-1Y132S-63220/380960ηN×100 cos φ12.8/7.2 83 0.756.52.02.0试求：①线电压为 380V 时，三相定子绕组应如何接法？②求 n0,p,SN ,TN,Tst,T max 和 Ist；③额定负载时电动机的输入功率是多少？① 线电压为 380V 时，三相定子绕组应为 Y 型接法 .② T N=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8Nm Tst/ T N=2 Tst=2*29.8=59.6 NmTmax/ T N=2.0 T max=59.6 Nm I st/I N=6.5 I st=46.8A欢迎下载精品学习资源一般 nN=〔0.94-0.98〕n 0 n 0=nN/0.96=1000 r/min SN= 〔n 0-nN 〕/ n0=〔1000-960〕/1000=0.04P=60f/ n0=60*50/1000=3③ η=PN/P 输入P 输入=3/0.83=3.614.7 三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的电流会如何变化？对电动机有何影响？电动机的电流会快速增加 ,假如时间稍长电机有。