機(jī)電傳動(dòng)課后習(xí)題答案(老師要求做的)

1、第二章 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.3 試列出如題2.3圖所示幾種情況下系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式，并說(shuō)明系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是加速，減速，還是勻速？（圖中箭頭方向表示轉(zhuǎn)矩的實(shí)際作用方向）TM TL TM TL N TM=TL TM< TLTM-TL=0說(shuō)明系統(tǒng)處于勻速。 TM-TL<0 說(shuō)明系統(tǒng)處于減速 TM TL TM TL TM> TL TM> TL系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是減速 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是加速TM TL TM TL TM= TL TM= TL系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是減速 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是勻速2.9 一般生產(chǎn)機(jī)械按其運(yùn)動(dòng)受阻力的性質(zhì)來(lái)分可有哪幾種類型的負(fù)載？可分為1恒轉(zhuǎn)矩型機(jī)械特性2離心式通

2、風(fēng)機(jī)型機(jī)械特性3直線型機(jī)械特性4恒功率型機(jī)械特性,4種類型的負(fù)載.2.11 在題2.11圖中，曲線1和2分別為電動(dòng)機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性，試判斷哪些是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)？哪些不是？a 交點(diǎn)是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn). b 交點(diǎn)是系統(tǒng)的平衡點(diǎn) c 交點(diǎn)是系統(tǒng)的平衡 d 交點(diǎn)不是系統(tǒng)的平衡點(diǎn) e 交點(diǎn)是系統(tǒng)的平衡點(diǎn)3.4 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在穩(wěn)態(tài)下運(yùn)行時(shí)，電樞反電勢(shì)E= E1，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=常數(shù)，外加電壓和電樞電路中的電阻均不變，問減弱勵(lì)磁使轉(zhuǎn)速上升到新的穩(wěn)態(tài)值后，電樞反電勢(shì)將如何變化? 是大于，小于還是等于E1？T=IaKt, 減弱,T是常數(shù),Ia增大.根據(jù)EN=UN-IaRa ,所以EN減小.,小于E1.

3、3.6 已知某他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=7.5KW, U N=220V, n N=1500r/min, N=88.5%, 試求該電機(jī)的額定電流和轉(zhuǎn)矩。PN=UNINN 7500W=220V*IN*0.885 IN=38.5A TN=9.55PN/nN =47.75Nm3.10一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：PN=6.5KW,U N=220V, I N=34.4A, n N=1500r/min, Ra =0.242,試計(jì)算出此電動(dòng)機(jī)的如下特性： 固有機(jī)械特性；電樞服加電阻分別為3和5時(shí)的人為機(jī)械特性；電樞電壓為U N/2時(shí)的人為機(jī)械特性； 磁通=0.8N時(shí)的人為機(jī)械特性；并繪出上述特

4、性的圖形。 n0=UNnN/(UN-INRa) =220*1500/220-34.4*0.242 = 1559r/minTN=9.55PN/nN=9.55*6500/1500=41.38Nm 1559 41.38 n=U/Ke-(Ra+Rad)T/KeKt2 = U/Ke-(Ra+Rad)T/9.55Ke22當(dāng)3 n=854r/min當(dāng)5 n=311 r/min n= U/Ke-RaT/9.55Ke22當(dāng)UN=0.5UN時(shí) n=732 r/min n0=UNnN/2(UN-INRa) =780 r/min n= U/0.8Ke-RaT/9.55Ke220.82 當(dāng)=0.8時(shí)n=1517 r/m

5、in n0=UNnN/0.8Ke =1964 r/min n03.15 一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)如下：PN=2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min, N=0.8,Ra=0.4, Rf=82.7 。試求： 額定電樞電流IAn; 額定勵(lì)磁電流IfN; 勵(lì)磁功率Pf; 額定轉(zhuǎn)矩TN; 額定電流時(shí)的反電勢(shì)； 直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流； 如果要是啟動(dòng)電流不超過額定電流的2倍，求啟動(dòng)電阻為多少歐？此時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩又為多少？PN=UNIaNN2200=110*IaN*0.8 IaN=25AUf= RfIfN IfN=110/82.7 =1.33A Pf= UfIfN =146.3W額定轉(zhuǎn)矩

6、TN=9.55 PN/ nN =14Nm 額定電流時(shí)的反電勢(shì)EN=UN-INRa=110V-0.4*25=100V 直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流Ist=UN/Ra =110/0.4 =275A 啟動(dòng)電阻 2IN> UN/ (Ra+Rst) Rst>1.68 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Ke=(UN-INRa)/nN =0.066Ia= UN/ (Ra+Rst) T=KtIa =52.9A =9.55*0.066*52.9 =33.34Nm4.6 有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示。型號(hào)PN/kWUN/V滿載時(shí)Ist/INTst/TNTmax/TNnN/r·min-1 IN/A N×

7、;100 cosY132S-63 220/380960 12.8/7.2 83 0.756.52.02.0 試求：線電壓為380V時(shí)，三相定子繞組應(yīng)如何接法？ 求n0,p,SN,TN,Tst,Tmax和Ist； 額定負(fù)載時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸入功率是多少？ 線電壓為380V時(shí)，三相定子繞組應(yīng)為Y型接法. TN=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8NmTst/ TN=2 Tst=2*29.8=59.6 NmTmax/ TN=2.0 Tmax=59.6 NmIst/IN=6.5 Ist=46.8A 一般nN=(0.94-0.98)n0 n0=nN/0.96=1000 r/minSN= (

8、n0-nN)/ n0=(1000-960)/1000=0.04P=60f/ n0=60*50/1000=3 =PN/P輸入 P輸入=3/0.83=3.614.8 三相異步電動(dòng)機(jī)斷了一根電源線后，為什么不能啟動(dòng)？而在運(yùn)行時(shí)斷了一線，為什么仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)？這兩種情況對(duì)電動(dòng)機(jī)將產(chǎn)生什么影響？ 三相異步電動(dòng)機(jī)斷了一根電源線后，轉(zhuǎn)子的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分別作用于轉(zhuǎn)子而產(chǎn)生兩個(gè)方向相反的轉(zhuǎn)矩，而且轉(zhuǎn)矩大小相等。故其作用相互抵消，合轉(zhuǎn)矩為零，因而轉(zhuǎn)子不能自行啟動(dòng)，而在運(yùn)行時(shí)斷了一線，仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)矩大于反向轉(zhuǎn)矩，這兩種情況都會(huì)使電動(dòng)機(jī)的電流增加。4.11有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其銘牌數(shù)據(jù)如下：PN/kWnN

9、/r·min-1UN/VN×100cosNIst/INTst/TNTmax/TN接法401470380900.96.51.22.0 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為250N·m時(shí)，試問在U=UN和U=0.8UN兩種情況下電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？ TN=9.55 PN/ nN=9.55*40000/1470=260Nm Tst/TN=1.2 Tst=312Nm Tst=KR2U2/（R22+X202） =312 Nm 312 Nm>250 Nm 所以U=UN時(shí) 電動(dòng)機(jī)能啟動(dòng)。當(dāng)U=0.8U時(shí) Tst=（0.82）KR2U2/（R22+X202） =0.64*312 =199 NmTst&

10、lt;TL所以電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。 欲采用Y-換接啟動(dòng),當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.45 TN和0.35 TN兩種情況下, 電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？ TstY=Tst/3=1.2* TN /3=0.4 TN當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.45 TN時(shí)電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.35 TN時(shí)電動(dòng)機(jī)能啟動(dòng) 若采用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)，設(shè)降壓比為0.64，求電源線路中通過的啟動(dòng)電流和電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。IN= PN/ UNN cosN3 =40000/1.732*380*0.9*0.9 =75AIst/IN=6.5 Ist=487.5A降壓比為0.64時(shí)電流=K2 Ist =0.642*487.5=200A電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩T= K2 Tst

11、=0.642312=127.8 Nm4.14 異步電動(dòng)機(jī)有哪幾種調(diào)速方法？各種調(diào)速方法有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 調(diào)壓調(diào)速 這種辦法能夠無(wú)級(jí)調(diào)速，但調(diào)速范圍不大 轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速 這種方法簡(jiǎn)單可靠，但它是有機(jī)調(diào)速，隨著轉(zhuǎn)速降低特性變軟，轉(zhuǎn)子電路電阻損耗與轉(zhuǎn)差率成正比，低速時(shí)損耗大。 改變極對(duì)數(shù)調(diào)速 這種方法可以獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，雖然體積稍大，價(jià)格稍高，只能有機(jī)調(diào)速，但是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高特性高，且調(diào)速時(shí)所需附加設(shè)備少。 變頻調(diào)速 可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，是一種很好的調(diào)速方法。 6.3 若交流電器的線圈誤接入同電壓的直流電源，或直流電器的線圈誤接入同電壓的交流電源，會(huì)發(fā)生什么問題？ 若交流電器的線圈

12、誤接入同電壓的直流電源,會(huì)因?yàn)榻涣骶€圈的電阻太小兒流過很大的電流使線圈損壞. 直流電器的線圈誤接入同電壓的交流電源,觸點(diǎn)會(huì)頻繁的通短,造成設(shè)備的不能正常運(yùn)行. 兩個(gè)相同的110V交流接觸器線圈能否串聯(lián)接于220V的交流電源上運(yùn)行？為什么？若是直流接觸器情況又如何？為什么？ 兩個(gè)相同的110V交流接觸器線圈不能串聯(lián)接于220V的交流電源上運(yùn)行,因?yàn)樵诮油娐返乃查g,兩各銜鐵不能同時(shí)工作,先吸合的線圈電感就增大,感抗大線圈的端電壓就大,另一個(gè)端電壓就小,時(shí)間長(zhǎng)了,有可能把線圈燒毀.若是直流接觸器,則可以. 6.12時(shí)間繼電器的四個(gè)延時(shí)觸點(diǎn)符號(hào)各代表什么意思？6.23試設(shè)計(jì)一條自動(dòng)運(yùn)輸線，有兩臺(tái)電動(dòng)

13、機(jī)， 1M拖動(dòng)運(yùn)輸機(jī)，2M拖動(dòng)寫料及。要求：1M先啟動(dòng)后，才允許2M啟動(dòng)；2M先停止，經(jīng)一段時(shí)間后1M蔡自動(dòng)停止，且2M可以單獨(dú)停止；兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)均有短路、長(zhǎng)期過載保護(hù)。 6.25 試設(shè)計(jì)1M和2M兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟，停的控制線路。要求： 1M啟動(dòng)后，2M立即自動(dòng)啟動(dòng)； 1M停止后，延時(shí)一段時(shí)間，2M才自動(dòng)停止； 2M能點(diǎn)動(dòng)調(diào)整工作； 兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)均有短路，長(zhǎng)期過載保護(hù)。 6.27 試設(shè)計(jì)一個(gè)工作臺(tái)前進(jìn)退回的控制線路。工作臺(tái)有電動(dòng)機(jī)M拖動(dòng)，行程開關(guān)1ST,2ST分別裝在工作臺(tái)的原位和終點(diǎn)。要求： 能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)前進(jìn)后退停止到原位； 工作臺(tái)前進(jìn)到達(dá)終點(diǎn)后停一下在后退； 工作臺(tái)在前進(jìn)中可以人為地立即后退到原位； 有終端保護(hù).7.1 PLC由哪幾個(gè)主要部分組成？各部分的作用是什么？PLC由中央處理器CPU,存儲(chǔ)器,輸入輸出接口,編程器組成.中央處理器CPU是核心,它的作用時(shí)接受輸入的程序并存儲(chǔ)程序.掃描現(xiàn)場(chǎng)的輸入狀態(tài),執(zhí)行用戶程序,并自診斷.存儲(chǔ)器用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù),輸入接口采集現(xiàn)場(chǎng)各種開關(guān)接點(diǎn)的信號(hào)狀態(tài),并將其轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的邏輯電平,輸出接口用于輸出電信號(hào)來(lái)控制對(duì)象.編程器用于用戶程序的編制,編輯,調(diào)試,檢查和監(jiān)視.還可以顯示PLC的各種狀態(tài).7.3 何謂掃描周期？試簡(jiǎn)述的工作過程.。掃描周期是每執(zhí)行一遍從輸入到輸出所需的時(shí)間.工作過程是1輸入現(xiàn)場(chǎng)信號(hào):在系