機(jī)電傳動控制基礎(chǔ)課后題答案

1、機(jī)機(jī) 電電 傳傳 動動 控控 制制第二章第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的運(yùn)動學(xué)基礎(chǔ)機(jī)電傳動系統(tǒng)的運(yùn)動學(xué)基礎(chǔ)2.3試列出以下幾種情況下試列出以下幾種情況下(見題圖見題圖2.3)系統(tǒng)的運(yùn)動方程式，并針系統(tǒng)的運(yùn)動方程式，并針對各系統(tǒng)說明：對各系統(tǒng)說明：1）TM、TL的性質(zhì)和符號并代入運(yùn)動方程的性質(zhì)和符號并代入運(yùn)動方程2）運(yùn)動狀態(tài)是加速、減速還是勻速？運(yùn)動狀態(tài)是加速、減速還是勻速？符號符號 性質(zhì)性質(zhì) 狀態(tài)狀態(tài)T - 制動轉(zhuǎn)矩制動轉(zhuǎn)矩 TL + 制動轉(zhuǎn)矩制動轉(zhuǎn)矩 運(yùn)動方程：運(yùn)動方程：T - 制動轉(zhuǎn)矩制動轉(zhuǎn)矩TL + 制動轉(zhuǎn)矩制動轉(zhuǎn)矩 運(yùn)動方程：運(yùn)動方程：T - 制動轉(zhuǎn)矩制動轉(zhuǎn)矩TL + 制動轉(zhuǎn)矩制動轉(zhuǎn)矩 運(yùn)動方程：

2、運(yùn)動方程：系統(tǒng)運(yùn)動狀態(tài)為：減速狀態(tài)系統(tǒng)運(yùn)動狀態(tài)為：減速狀態(tài)系統(tǒng)運(yùn)動狀態(tài)為：減速狀態(tài)系統(tǒng)運(yùn)動狀態(tài)為：減速狀態(tài)系統(tǒng)運(yùn)動狀態(tài)為：減速狀態(tài)系統(tǒng)運(yùn)動狀態(tài)為：減速狀態(tài)0dtdJTTL0dtdJTTL0dtdJTTL2.6如圖如圖2.3(a)所示，電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量所示，電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量JM=2.5kgm2，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速nM900rmin；中間傳動軸的轉(zhuǎn)動慣量；中間傳動軸的轉(zhuǎn)動慣量J1=2kgm2，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n1300rmin；生產(chǎn)機(jī)械軸的轉(zhuǎn)動慣量；生產(chǎn)機(jī)械軸的轉(zhuǎn)動慣量JL16kgm2，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速nL=60rmin。試求折算到電動機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量。試求折算到電動機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量。解：電動機(jī)軸與中

3、間軸速比解：電動機(jī)軸與中間軸速比j1：3 /300900/11nnjM電動機(jī)軸與卷筒軸速比電動機(jī)軸與卷筒軸速比jL：15 /60900/LMLnnj折算到電動機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量折算到電動機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量JZ：2222211mkg 79. 207. 022. 05 . 2 1516325 . 2LLMZjJjJJJ2.7如圖所示，電動機(jī)轉(zhuǎn)速如圖所示，電動機(jī)轉(zhuǎn)速nM950rmin，齒輪減速箱的傳動，齒輪減速箱的傳動比比j1=j2=4，卷筒直徑，卷筒直徑D=0.24m，滑輪的減速比滑輪的減速比j3=2，起重負(fù)荷力，起重負(fù)荷力F=100N，電動機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)矩，電動機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)矩GDM2=1.05Nm

4、2，齒輪、滑輪和卷筒，齒輪、滑輪和卷筒總的傳動效率為總的傳動效率為0.83。試求提升速度。試求提升速度v和折算到電動機(jī)軸上的靜態(tài)轉(zhuǎn)和折算到電動機(jī)軸上的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩矩TL以及折算到電動機(jī)軸上整個拖動系統(tǒng)的飛輪慣量以及折算到電動機(jī)軸上整個拖動系統(tǒng)的飛輪慣量GDZ2r/min 9500Mnn237.5r/min /4950/101jnnr/min375.59 /45 .237/212jnnm/s 74. 060/24. 014. 3375.5921Dnvm/s 37. 02/74. 0/312jvv解：在電機(jī)軸速度：解：在電機(jī)軸速度：中間軸速度：中間軸速度：卷筒速度：卷筒速度：重物提升速度：重物提升速度

5、：折算到電機(jī)軸上的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩折算到電機(jī)軸上的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩:mN 448. 095083. 037. 010055. 955. 92McLnvFT222222222212212122mN 16. 1 0055. 0155. 1 95037. 010036505. 11 . 1 3651 . 1 365)(MMMLMZnvFGDnvGjjGDjGDGDGD折算到電動機(jī)軸上整個拖動系統(tǒng)的飛輪慣量折算到電動機(jī)軸上整個拖動系統(tǒng)的飛輪慣量GDZ22.10在題在題2.10圖中，曲線圖中，曲線1和和2分別為電動機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性，分別為電動機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性，試判定那些是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)？那些不是？試判定那些是系統(tǒng)

6、的穩(wěn)定平衡點(diǎn)？那些不是？是平衡點(diǎn)是平衡點(diǎn)是平衡點(diǎn)是平衡點(diǎn)是平衡點(diǎn)是平衡點(diǎn)1.電動機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性曲線有交叉點(diǎn)；電動機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性曲線有交叉點(diǎn)；2.當(dāng)轉(zhuǎn)速大于平衡點(diǎn)對應(yīng)的轉(zhuǎn)速時，當(dāng)轉(zhuǎn)速大于平衡點(diǎn)對應(yīng)的轉(zhuǎn)速時，TTL。 平衡點(diǎn)是穩(wěn)定平衡點(diǎn)。平衡點(diǎn)是穩(wěn)定平衡點(diǎn)。是平衡點(diǎn)是平衡點(diǎn)不是平衡點(diǎn)不是平衡點(diǎn)例例3.1：一臺：一臺Z2系列他勵直流電動機(jī)，系列他勵直流電動機(jī)，PN=22KW,UN=220V,IN=116A,nN=1500r/min，試計(jì)算：，試計(jì)算：1.固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性2.電樞回路串電樞回路串Rad=0.4電阻的人為特性電阻的人為特性3.電源電壓降為電源電壓降為100V時的人

7、為特性時的人為特性4.弱磁至弱磁至=0.8N時的人為特性時的人為特性第三章第三章直流電機(jī)的工作原理及特性直流電機(jī)的工作原理及特性322002210220116220000.750.750.1961162201160.9160.13215002201667min0.1320.196166716671.189.55()9.550.132NNNaNNNaeNNNeNaeNUPRURKnUrnKRnnTTTK 解：（解：（1）固有特性：）固有特性：（2）串入）串入Rad的人為的人為特性：特性：在直角坐標(biāo)系標(biāo)出理想空載點(diǎn)和額定工作點(diǎn)，連接直線，如在直角坐標(biāo)系標(biāo)出理想空載點(diǎn)和額定工作點(diǎn)，連接直線，如圖圖3

8、.8中中1所示所示 0220.1960.4166716673.589.55()9.55 0.132aadeNRRnnTTTK其人為其人為特性曲線如圖特性曲線如圖2所示所示（3）降低電源電壓的人為特性：）降低電源電壓的人為特性： 221000.916 7 5 8 1.18 T9.55 ()0.132 9.55 0.132aeNeNRUnTTKK其人為特性曲線如圖其人為特性曲線如圖3所示所示 （4）弱磁時的人為特性：）弱磁時的人為特性：221000.1962083 1.840.89.55(0.8)0.8 0.132 9.55 (0.132 0.8)NaeNeNURnTTTKK其人為特性曲線如圖其人

9、為特性曲線如圖4所示所示 例例3-2有一臺他勵電動機(jī)，有一臺他勵電動機(jī)，PN5.6kW，UN220V，IN3lA，nN1000rmin，Ra0.4，負(fù)載轉(zhuǎn)矩，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL49Nm，電動機(jī)的過載倍，電動機(jī)的過載倍數(shù)數(shù)2，試計(jì)算：，試計(jì)算：(1)電動機(jī)拖動摩擦性負(fù)載，采用能耗制動過程停車，電樞回路應(yīng)電動機(jī)拖動摩擦性負(fù)載，采用能耗制動過程停車，電樞回路應(yīng)串入的制動電阻最小值是多少串入的制動電阻最小值是多少?若采用反接制動停車，電阻最小值若采用反接制動停車，電阻最小值是多少是多少?(2)電動機(jī)拖動位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，要求以電動機(jī)拖動位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，要求以-300rmin速度下放重速度下放重物，采用倒拉

10、反接制動，電樞回路應(yīng)串多大電阻物，采用倒拉反接制動，電樞回路應(yīng)串多大電阻?若采用能耗制動，若采用能耗制動，電樞回路應(yīng)串多大電阻電樞回路應(yīng)串多大電阻?(3)想使電機(jī)以想使電機(jī)以n-1200rmin速度，在再生發(fā)電制動狀態(tài)下，下速度，在再生發(fā)電制動狀態(tài)下，下放重物，電樞回路應(yīng)串多大電阻放重物，電樞回路應(yīng)串多大電阻?若電樞回路不串電阻，在再生發(fā)若電樞回路不串電阻，在再生發(fā)電制動狀態(tài)下，下放重物的轉(zhuǎn)速是多少電制動狀態(tài)下，下放重物的轉(zhuǎn)速是多少?解：（解：（1）設(shè)能耗制動電阻為）設(shè)能耗制動電阻為R1， 反接制動電阻為反接制動電阻為R2220310.40.2081000NNeNNUI RaKn電動狀態(tài)的穩(wěn)態(tài)

11、轉(zhuǎn)速電動狀態(tài)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速222200.4 491010min9.55()0.2089.55 0.208NsLeNeNURarnTKK由于切換瞬間轉(zhuǎn)速不變，而且最大制動電流為由于切換瞬間轉(zhuǎn)速不變，而且最大制動電流為- IN， 所以所串電阻為所以所串電阻為10.20810100.42.99231eNsNKnRR aI又，制動瞬間的制動轉(zhuǎn)矩由過載系數(shù)又，制動瞬間的制動轉(zhuǎn)矩由過載系數(shù)限制為限制為:9.559.55 0.208 2 31123.16tNeNTKIKINm 2222()9 .5 5()9 .5 5()6 .5 4TNseNeNNeNseNUR aRnTKKUKRnR aK 由得（）（2）倒拉

12、反接制動和能耗制動時）倒拉反接制動和能耗制動時n= - 300r/m，電樞回路應(yīng)串入電阻，電樞回路應(yīng)串入電阻R3 ,R4 . 倒拉反接制動：倒拉反接制動： 11.050.4-49208. 055. 9)300208. 0220(-55. 9)( 55. 922323aLNeNeNLNeaNeNRTKnKURTKRRKUn得能耗制動時：能耗制動時： .1320.4-49208. 055. 9)300(-55. 9得 55. 922424aLNeLNeaRTKnRTKRRn（3）再生發(fā)電制動運(yùn)行時）再生發(fā)電制動運(yùn)行時n= - 1200r/m 的制動電阻的制動電阻R5 和不串電阻時的制動轉(zhuǎn)速和不串電

13、阻時的制動轉(zhuǎn)速： .800.4-49208. 055. 9)1200208. 0220(-55. 9)(得 55. 922525aLNeNeNLNeaNeNRTKnKURTKRRKUn不串電阻時的制動轉(zhuǎn)速不串電阻時的制動轉(zhuǎn)速：r/min 110549208. 055. 94 . 0 -208. 0220 55. 922LNeaNeNTKRKUn3.4 直流電動機(jī)一般為什么不允許直接啟動？如直接啟動直流電動機(jī)一般為什么不允許直接啟動？如直接啟動會發(fā)生什么問題？應(yīng)采用什么方法啟動比較好？會發(fā)生什么問題？應(yīng)采用什么方法啟動比較好？n 解：在電動機(jī)未啟動之前n=0，E=0，而Ra很小。所以將電動機(jī)直接

14、接入電網(wǎng)并施加電壓啟動電流很大，一般達(dá)到額定電流的1020倍。這樣大的啟動電流使電動機(jī)在換向過程中產(chǎn)生危險地火花，燒壞整流子，同時過大的電樞電流產(chǎn)生過大的電動應(yīng)力，還可能引起繞組的損壞，而且產(chǎn)生與啟動電流成正比例的啟動轉(zhuǎn)矩，會在機(jī)械系統(tǒng)和傳動機(jī)構(gòu)中產(chǎn)生過大的動態(tài)轉(zhuǎn)矩沖擊，使機(jī)械傳動部件損壞。 限制直流電動機(jī)的啟動電流，一般有兩種方法： 一一. 是降壓啟動，是降壓啟動，即在啟動的瞬間，降低供電電源電壓，隨著轉(zhuǎn)速即在啟動的瞬間，降低供電電源電壓，隨著轉(zhuǎn)速n的升高，反電勢的升高，反電勢E增大，再逐步提高供電電壓，最增大，再逐步提高供電電壓，最后達(dá)到額定電壓后達(dá)到額定電壓UN時，電動機(jī)達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)速

15、。時，電動機(jī)達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)速。 二二. 是在電樞回路內(nèi)串接外加電阻啟動，是在電樞回路內(nèi)串接外加電阻啟動，此時啟動電流此時啟動電流Ist=Un/(Ra+Rst)將受到外加啟動電將受到外加啟動電阻阻Rst的限制，隨著電動機(jī)轉(zhuǎn)速的限制，隨著電動機(jī)轉(zhuǎn)速n的升高，反電勢的升高，反電勢E增大，再逐步切除外加電阻一直到全部切除，電動增大，再逐步切除外加電阻一直到全部切除，電動機(jī)達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)速。機(jī)達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)速。3.8一臺他勵直流電動機(jī)所拖動的負(fù)載轉(zhuǎn)矩一臺他勵直流電動機(jī)所拖動的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL常數(shù)，當(dāng)電樞常數(shù)，當(dāng)電樞電壓或電樞附加電阻改變時，能否改變其穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下電樞電流電壓或電樞附加電阻改變時，能否改變其

16、穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下電樞電流的大小的大小?為什么為什么?這時拖動系統(tǒng)中哪些量必然要發(fā)生變化這時拖動系統(tǒng)中哪些量必然要發(fā)生變化?0taatLLTKITIKTTTT常數(shù)tanLTTK 常數(shù)常數(shù)不變電樞電壓或電樞附加電阻改變時I不變這時拖動系數(shù) 一定發(fā)生改變3.9一臺他勵直流電動機(jī)在穩(wěn)態(tài)下運(yùn)行時，電樞反電勢一臺他勵直流電動機(jī)在穩(wěn)態(tài)下運(yùn)行時，電樞反電勢E=E1，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩如負(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，問減常數(shù)，外加電壓和電樞電路中的電阻均不變，問減弱勵磁使轉(zhuǎn)速上升到新的穩(wěn)態(tài)值后，電樞反電勢將如何變化弱勵磁使轉(zhuǎn)速上升到新的穩(wěn)態(tài)值后，電樞反電勢將如何變化?是大是大于、小于還是等于于、小于

17、還是等于El?ERIUE IIKTaaaat 3.10 已知某他勵直流電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如下：已知某他勵直流電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=7.5kW,UN=220V, n N=1500r/min, N=88.5%，試求該電機(jī)的額定電流和額定轉(zhuǎn)矩。試求該電機(jī)的額定電流和額定轉(zhuǎn)矩。AUPIIUPNNNNNNNN 5 .38%5 .8822010005 . 7mN 75.471500750055. 955. 9NNNnPT解：電機(jī)的額定電流：解：電機(jī)的額定電流：電機(jī)的轉(zhuǎn)矩：電機(jī)的轉(zhuǎn)矩：n3.11一臺他勵直流電動機(jī)的名牌數(shù)據(jù)為：PN=5.5kW,UN=110V, IN=62A nN=1000r/min ，

18、n試?yán)L制出它的固有機(jī)械特性曲線：解：221106255000.750.750.2662nNNUPRan 21100.26620.0941000NNeNNURakn55009.559.5552.531000NNNPTNMNr/min 1170094. 01100NeNKUn3.12一臺他勵直流電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：一臺他勵直流電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：PN6.5kW，UN=220V，IN=34.4A，nN=1500r/min，Ra=0.242,試計(jì)算出此電動機(jī)的如下特試計(jì)算出此電動機(jī)的如下特性：性：固有機(jī)械特性；固有機(jī)械特性；電樞附加電阻分別為電樞附加電阻分別為3和和5時的人為機(jī)械特性；時的人為機(jī)械

19、特性；電樞電壓為電樞電壓為UN2時的人為機(jī)械特性；時的人為機(jī)械特性；磁通磁通0.8N時的人為機(jī)械特性。時的人為機(jī)械特性。并繪出上述特性的圖形。并繪出上述特性的圖形。 141. 015004 .34242. 0220 ) 1 (NNaNNenIRUK min/ 1560141. 0220 0rKUnNeN N 38.411500650055. 955. 9T mnPNNN 075.171560)141. 0(55. 93242. 0141. 0220)(55. 9 )2(221TTTKRRKUnNeadaNeN 27. 11560)141. 0(55. 9242. 0141. 0220)(55.

20、 922TTTKRKUnNeaNeN 609.271560)141. 0(55. 95242. 0141. 0220)(55. 9 222TTTKRRKUnNeadaNeN 27. 1780)141. 0(55. 9242. 0141. 0110)(55. 9 )3(22TTTKRKUnNeaNe 99. 11950)141. 08 . 0(55. 9242. 0141. 08 . 0220)8 . 0(55. 98 . 0 )4(22TTTKRKUneae3.19有一臺他勵電動機(jī)：有一臺他勵電動機(jī)：PN=10kW，UN=220V，IN=53.8A，nN=1500rmin，Ra=0.29，試計(jì)

21、算：，試計(jì)算：(1)直接起動瞬間的堵轉(zhuǎn)電流直接起動瞬間的堵轉(zhuǎn)電流Iu；(2)若限制起動電流不超過若限制起動電流不超過2IN，采用電樞串電阻啟動時，應(yīng)串入，采用電樞串電阻啟動時，應(yīng)串入啟動電阻的最小值是多少啟動電阻的最小值是多少?若用降壓啟動，最低電壓應(yīng)為多少若用降壓啟動，最低電壓應(yīng)為多少?uuaxNxaNxxaN1)n0,0,I758.62)n0E021.752231.2vNNaNNNNUEURIUUARRURIUIURIURIUR I 當(dāng)直接啟動瞬間串聯(lián)電阻時，當(dāng)直接啟動瞬間，（R +R ）R用降壓啟動時3.20有一臺他勵直流電動機(jī)：有一臺他勵直流電動機(jī)：PN=18kW，UN=220V，IN

22、=94A，nN=1000rmin，在額定負(fù)載下，求：，在額定負(fù)載下，求：(1)想降至想降至800rmin穩(wěn)定運(yùn)行，外串多大電阻穩(wěn)定運(yùn)行，外串多大電阻?采用降壓方法，電采用降壓方法，電源電壓應(yīng)降至多少伏源電壓應(yīng)降至多少伏?(2)想升速到想升速到1100rmin穩(wěn)定運(yùn)行，弱磁系數(shù)穩(wěn)定運(yùn)行，弱磁系數(shù)N為多少為多少?解：固有特性：解：固有特性：mN 9 .17110001800055. 955. 9r/min 1111198. 0220198. 0100094227. 0220 227. 094180009422075. 075. 0R ) 1 (022NNNNeNNNaNNeNNNNanPTKUnn

23、IRUKIPIU 45. 0677. 0)227. 0(438.1169 .171)227. 0(9 .171)227. 0()198. 0(55. 9111118009 .171)198. 0(55. 9227. 0198. 0220800)(55. 9222adadadadadNeadaNeNRRRRRTKRRKUn串電阻：串電阻：V 17963.204 .1589 .171)198. 0(55. 9227. 0198. 0800)(55. 922UUUTKRKUnNeaNe調(diào)電壓：調(diào)電壓：11. 0 或者 0.9 9 .171)198. 0(55. 9227. 0198. 0220110

24、0)(55. 9 )2(22TKRKUnNeaNeN3.20有一臺他勵直流電動機(jī)：有一臺他勵直流電動機(jī)：PN=18kW，UN=220V，IN=94A，nN=1000rmin，在額定負(fù)載下，求：，在額定負(fù)載下，求：(1)想降至想降至800rmin穩(wěn)定運(yùn)行，外串多大電阻穩(wěn)定運(yùn)行，外串多大電阻?采用降壓方法，電采用降壓方法，電源電壓應(yīng)降至多少伏源電壓應(yīng)降至多少伏?(2)想升速到想升速到1100rmin穩(wěn)定運(yùn)行，弱磁系數(shù)穩(wěn)定運(yùn)行，弱磁系數(shù)N為多少為多少?解：固有特性：解：固有特性：mN 9 .17110001800055. 955. 9r/min 1068206. 0220206. 010009415

25、. 02200.32 15. 094180009422075. 05 . 0R ) 1 (022NNNNeNNNaNNeNNNNanPTKUnnIRUKIPIU歐姆已知482. 09 .171)206. 0(55. 915. 0206. 0220800)(55. 922adadNeadaNeNRRTKRRKUnV 1789 .171)206. 0(55. 915. 0206. 0800)(55. 922UUTKRKUnNeaNe調(diào)電壓：調(diào)電壓：串電阻：串電阻： 9 .171)206. 0(55. 915. 0206. 02201100)(55. 9 )2(22TKRKUnNeaNeN3.21

26、有一臺他勵直流電動機(jī)，有一臺他勵直流電動機(jī)，PN7.5kW，UN220V，IN=4l A，nN 1500rmin，Ra0.38，拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，且且TLTN，現(xiàn)將電源電壓降到，現(xiàn)將電源電壓降到U=150V，問：，問： (1)降壓瞬間的電樞電流及電磁轉(zhuǎn)矩各多大降壓瞬間的電樞電流及電磁轉(zhuǎn)矩各多大? (2)穩(wěn)定運(yùn)行轉(zhuǎn)速是多少穩(wěn)定運(yùn)行轉(zhuǎn)速是多少?解：固有特性：解：固有特性：TTKRKUnnPTKUnnIRUKNeaNeNNNNNeNNNaNNe15. 21617)(55. 9mN 75.471500750055. 955. 9r/min 1617136. 0220136. 015004

27、138. 0220 ) 1 (20降壓后瞬間電流和轉(zhuǎn)矩：降壓后瞬間電流和轉(zhuǎn)矩：mN 6 .183) 1 .142(136. 055. 955. 9A 1 .14238. 01500136. 0150 aNeaNNeaaaNNeIKTRnKUIIRUnKr/min 1000 1031103 75.4715. 21103 75.47136. 055. 938. 0136. 0150)(55. 9 22TKRKUnNeaNe（2）穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)速度：穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)速度：3.22有一臺他勵直流電動機(jī)，有一臺他勵直流電動機(jī)，PN=21kW，UN220V，IN=115A，nN980rmin，Ra=0.1，拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)

28、載運(yùn)行，弱磁調(diào)速時，拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，弱磁調(diào)速時從從N調(diào)到調(diào)到0.8N，問：，問：(1)調(diào)速瞬間電樞電流是多少調(diào)速瞬間電樞電流是多少?(TLTN)(2)若若TLTN和和TL0.5TN，調(diào)速前后的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速各是多少，調(diào)速前后的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速各是多少?解：固有特性：解：固有特性：TTKRKUnnPTKUnnIRUKNeaNeNNNNNeNNNaNNe23. 01033)(55. 9mN 64.2049802100055. 955. 9r/min 1033213. 0220213. 09801151 . 0220 ) 1 (20121789.73129164.204029. 05 .9511291 )21

29、3. 08 . 0(55. 91 . 0213. 08 . 0220)8 . 0(55. 98 . 022NNeaNeNTTKRKUn2.若若TL=TN，調(diào)速前轉(zhuǎn)速為，調(diào)速前轉(zhuǎn)速為:nN=980r/min調(diào)速后轉(zhuǎn)速為調(diào)速后轉(zhuǎn)速為:A 5301 . 0167220 1 . 0980213. 08 . 02208 . 00.8 aNNeaaaNNeRnKUIIRUnK1.弱磁調(diào)速瞬間電流：弱磁調(diào)速瞬間電流：min/ r 10098 .23103332.102045. 05 .9511033 5 . 0)213. 0(55. 91 . 0213. 0220)(55. 922NNeaNeNTTKRKU

30、n2.若若TL=0.5TN，調(diào)速前轉(zhuǎn)速為，調(diào)速前轉(zhuǎn)速為:2.若若TL=0.5TN，調(diào)速后轉(zhuǎn)速為調(diào)速后轉(zhuǎn)速為:min/ r 1254 9 .361291 32.102029. 05 .9511291 5 . 0)213. 08 . 0(55. 91 . 0213. 08 . 0220 )8 . 0(55. 98 . 022NNeaNeNTTKRKUn3.23有一臺他勵直流電動機(jī)，有一臺他勵直流電動機(jī)，PN29kW，UN440V，IN76A，nN1000rmin，Ra0.377，負(fù)載轉(zhuǎn)矩，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=0.8TN，最大制動電，最大制動電流為流為1.8IN。求當(dāng)該電動機(jī)拖動位能性負(fù)載時，用哪幾種方法

31、可使電。求當(dāng)該電動機(jī)拖動位能性負(fù)載時，用哪幾種方法可使電動機(jī)以動機(jī)以500rmin的轉(zhuǎn)速下放負(fù)載，在每種方法中電樞回路應(yīng)串電的轉(zhuǎn)速下放負(fù)載，在每種方法中電樞回路應(yīng)串電阻為多少歐阻為多少歐?并畫出相應(yīng)的機(jī)械特性，標(biāo)出從穩(wěn)態(tài)提升重物到以并畫出相應(yīng)的機(jī)械特性，標(biāo)出從穩(wěn)態(tài)提升重物到以500rmin轉(zhuǎn)速下放重物的轉(zhuǎn)換過程。轉(zhuǎn)速下放重物的轉(zhuǎn)換過程。解：固有特性：解：固有特性：TTKRKUnnPTKUnnIRUKNeaNeNNNNNeNNNaNNe234. 01071)(55. 9mN 95.27610002900055. 955. 9r/min 1071411. 0440411. 0100076377.

32、0440 ) 1 (20負(fù)載轉(zhuǎn)矩負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=0.8TN=221.56時的速度時的速度n1為：為：r/min 101952107195.2768 . 0234. 010718 . 0)411. 0(55. 9377. 010718 . 0)411. 0(55. 9377. 0411. 0440)(55. 92221NNLNeaNeNTTTKRKUn1.采用能耗制動，電樞串電阻采用能耗制動，電樞串電阻R1，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n2=-500R/min 264. 3641. 3377. 095.2768 . 0)411. 0(55. 9377. 0500)(55. 91121212RRRTKRRnLNea轉(zhuǎn)

33、換時轉(zhuǎn)換時n=n1的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩T1為為mN 48.451)411. 0(55. 9264. 3377. 01019)(55. 91121211TTTKRRnNeaNNTTTT8 . 1mN 48.451mN51.49895.2768 . 18 . 111轉(zhuǎn)換時的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換時的轉(zhuǎn)矩T1為小于最大允許轉(zhuǎn)矩為小于最大允許轉(zhuǎn)矩1.8TN，此方法允許實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。此方法允許實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。NNNtTTIIIKT8 . 18 . 1maxmax2.采用倒拉反接制動，電樞串電阻采用倒拉反接制動，電樞串電阻R2，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n2=-500R/min 64. 4017. 5377. 067.111156.221377. 02

34、13. 055. 95 .54656.221377. 056.221)213. 0(55. 9377. 0213. 0440500)(55. 9222222222RRRRRTKRRKUnLNeaNeN3.如果采用反接制動，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速如果采用反接制動，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速n3的絕對值大于的絕對值大于n0=1071r/min,本題要求穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為本題要求穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為-500r/min,所以不能所以不能采用反接控制方式實(shí)現(xiàn)。采用反接控制方式實(shí)現(xiàn)。3.24有一臺有一臺Z252型他勵直流電動機(jī)，型他勵直流電動機(jī)，PN4kW，UN220V，IN22.3A，nN1000rmin，Ra0.91，TLTN，為了使電動機(jī)，為了使電

35、動機(jī)停轉(zhuǎn)，采用反接制動，如串入電樞回路的制動電阻為停轉(zhuǎn)，采用反接制動，如串入電樞回路的制動電阻為9，求：，求：(1)制動開始時電動機(jī)所發(fā)出的電磁轉(zhuǎn)矩；制動開始時電動機(jī)所發(fā)出的電磁轉(zhuǎn)矩；(2)制動結(jié)束時電動機(jī)所發(fā)出的電磁轉(zhuǎn)矩；制動結(jié)束時電動機(jī)所發(fā)出的電磁轉(zhuǎn)矩；(3)如果是摩擦性負(fù)載，在制動到如果是摩擦性負(fù)載，在制動到n0時，不切斷電源，電機(jī)能否時，不切斷電源，電機(jī)能否反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)?為什么為什么?解：計(jì)算固有特性：解：計(jì)算固有特性：mN 2 .381000400055. 955. 9r/min 11002 . 0220200. 010003 .2291. 0220 ) 1 (0NNNNeNNNaNNe

36、nPTKUnnIRUKTTKRKUnNeaNeN38. 21100)(55. 92固有特性：固有特性：1.制動開始時，制動開始時，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電機(jī)的轉(zhuǎn)矩T1為：為：mN 9 .802 .80291. 9)2 . 0(55. 9991. 011001000)(55. 91112121TTTTKRRKUnNeaNeNN2.制動結(jié)束時制動結(jié)束時n=0，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩T2為：為：mN 4 .422 .42091. 991. 9)2 . 0(55. 911100)(55. 902222221TTTTKRRKUNeaNeN3.如果是摩擦轉(zhuǎn)矩，制動結(jié)束時如果是摩擦轉(zhuǎn)矩，制動結(jié)束時n=0，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，電

37、機(jī)的轉(zhuǎn)矩T2為為-42.4N*m,TN=38.2N*m|T2|TN如果不切斷電源，電機(jī)會反轉(zhuǎn)。如果不切斷電源，電機(jī)會反轉(zhuǎn)。例例5.1 5.1 有一生產(chǎn)機(jī)械要求調(diào)速范圍有一生產(chǎn)機(jī)械要求調(diào)速范圍D=5D=5，靜差率，靜差率5 5，電動機(jī)額定數(shù)據(jù)為電動機(jī)額定數(shù)據(jù)為10KW10KW，220V220V，55A55A，1000r/min1000r/min，電樞回，電樞回路總電阻路總電阻R=1R=1，KeKe =0.1925 V.r/min=0.1925 V.r/min，問開環(huán)系統(tǒng)能否，問開環(huán)系統(tǒng)能否滿足要求？滿足要求？r/min 52.12)05. 01 (505. 01000)1 (maxSDSnnN解：由式（解：由式（5.2），要滿足），要滿足D，s要求，在額定負(fù)載時允許的穩(wěn)態(tài)速降為：要求，在額定負(fù)載時允許的穩(wěn)態(tài)速降為：開環(huán)系統(tǒng)中，當(dāng)電流連續(xù)時，有：開環(huán)系統(tǒng)中，當(dāng)電流連續(xù)時，有：NeaNNNnnKRIUn0第第5章章直流傳動控制系統(tǒng)直流傳動控制系統(tǒng)開環(huán)系統(tǒng)中，速度降為：開環(huán)系統(tǒng)中，速度降為：r/min 7 .285