機(jī)電傳動控制課后習(xí)題答案

TMTL TMTLTM=TLTM<TLTM-TL>0說明系統(tǒng)TM-儂說明系統(tǒng)處于減速TMTM>TL系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是減速TLTMTM>T1系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是加速TMTL TMTLTM=TLTM=TL系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是減速TMTL TMTLTM=TLTM<TLTM-TL>0說明系統(tǒng)TM-儂說明系統(tǒng)處于減速TMTM>TL系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是減速TLTMTM>T1系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是加速TMTL TMTLTM=TLTM=TL系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是減速系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是勻速如圖（a）所示，電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量L=,轉(zhuǎn)速n4OOr/min;中間傳動試求折算到電動機(jī)軸上的等效專慣量。I勺轉(zhuǎn)動慣L=Skgnt,轉(zhuǎn)速nj60r/min。第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)說明機(jī)電傳動系統(tǒng)運(yùn)動方程中的拖動轉(zhuǎn)矩，靜態(tài)轉(zhuǎn)矩和動態(tài)轉(zhuǎn)矩。拖動轉(zhuǎn)矩是有電動機(jī)產(chǎn)生用來克服負(fù)載轉(zhuǎn)矩，以帶動生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動的。靜態(tài)轉(zhuǎn)矩就是由生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)生的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。動態(tài)轉(zhuǎn)矩是拖動轉(zhuǎn)矩減去靜態(tài)轉(zhuǎn)矩。從運(yùn)動方程式怎樣看出系統(tǒng)是處于加速，減速，穩(wěn)態(tài)的和靜態(tài)的工作狀態(tài)。TM-TL>0說明系統(tǒng)處于加速，TM-TL<0說明系統(tǒng)處于減速，TM-TL=0說明系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)（即靜態(tài)）的工作狀態(tài)。試列出以下幾種情況下（見題圖）系統(tǒng)的運(yùn)動方程式，并說明系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(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）折算到電動機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量：j=Nm/N1=900/300=3 ,j1=Nm/Nl=15J=JM+J1/j2+JL/j12=+2/9+16/225=,如圖（b）所示，電動機(jī)轉(zhuǎn)速n=950r/min,齒輪減速箱的傳動比J=J=4,卷筒直徑D=，滑輪的減速比J=2,M 1 2 3起重負(fù)荷力F=100N,電動機(jī)的費(fèi)輪轉(zhuǎn)距GD2=m2,齒輪，滑輪和卷筒總的傳動效率為。試球體勝速度v和折算M到電動機(jī)軸上的靜態(tài)轉(zhuǎn)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GDj。3M=*2n/60=rad/s.提升重物的軸上的角速度3=3皿方//3=4*4*2=5v=3D/2=2*=sTL=n.=*100**950=GD2=8GD2+GD2/j2Z M LL=*+100*322在題圖中，曲線1和2分別為電動機(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)哪些不是交點(diǎn)是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn). 交點(diǎn)是系統(tǒng)的平衡點(diǎn)交點(diǎn)是系統(tǒng)的平衡 交點(diǎn)不是系統(tǒng)的平衡點(diǎn) 交點(diǎn)是系統(tǒng)的平衡點(diǎn)第三章一臺他勵直流電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：Pn=,U:220V,IN=,nN=1500r/min,R,=Q,試計(jì)算出此電動機(jī)的如下特性：①固有機(jī)械特性;②電樞服加電阻分別為3。和5。時的人為機(jī)械特性;

③電樞電壓為UN/2時的人為機(jī)械特性；④磁通力=%時的人為機(jī)械特性；并繪出上述特性的圖形。n0=UNnN/(UN-INR)=220*1500/*=1559r/minTN』=*6500/1500n=U/Ke^-(Ra+Rad)T/KeKt^2=U/Ke^-(Ra+Rad)T/^2當(dāng)3Qn=854r/min當(dāng)5Qn=311r/minn=U/K4-RT/42e a當(dāng)^=時n=732r/minn0=UNnN/2(UN-INRa)=780r/minn=U/力-RT/4a當(dāng)力=4時n=1517r/minn0=UNnN/4=1964r/min一臺直流他勵電動機(jī)，其額定數(shù)據(jù)如下：PN=,UN=Uf=110V,nN=1500r/min,nN=,Ra=^,Rf=Q。試求：①額定電樞電流I;An②額定勵磁電流I;fN③勵磁功率Pf;④額定轉(zhuǎn)矩T;N額定電流時的反電勢；⑥直接啟動時的啟動電流；⑦如果要是啟動電流不超過額定電流的2倍，求啟動電阻為多少歐此時啟動轉(zhuǎn)矩又為多少PN=UNIaNnN

2200=110*%*IaN=25AUf=RfIfNIfN=110/Pf=UfIfN④額定轉(zhuǎn)矩TN=PN/nN=14Nm⑤額定電流時的反電勢憶Un-InR=*25=100V=*25=100V⑥直接啟動時的啟動電流1st=UN/Ra=110/=275A⑦啟動電阻2I>U/(R+R)⑦啟動電阻2I>U/(R+R)N astR/Q啟動轉(zhuǎn)矩Ke^=(U啟動轉(zhuǎn)矩Ke^=(UN-INRa)/nNIa=UN/(Ra+RjT=人1a=**一臺直流他勵電動機(jī)拖動一臺卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)，在電動機(jī)拖動重物勻速上升時講電樞電源突然反接，試?yán)脵C(jī)械特性從機(jī)電過程上說明:①從反接開始到系統(tǒng)新的穩(wěn)定平衡狀態(tài)之間，電動機(jī)經(jīng)歷了幾種運(yùn)行狀態(tài)最后在什么狀態(tài)下建立系統(tǒng)新的穩(wěn)定平衡點(diǎn)②各種狀態(tài)下轉(zhuǎn)速變化的機(jī)電過程怎樣①從反接開始到系統(tǒng)到達(dá)新的穩(wěn)定平衡狀態(tài)之間，電動機(jī)經(jīng)歷了電動機(jī)正向電動狀態(tài)，反接制動狀態(tài)，反向電動狀態(tài),穩(wěn)定平衡狀態(tài).電動機(jī)正向電動狀態(tài)由a到b特性曲線轉(zhuǎn)變；反接制動狀態(tài)轉(zhuǎn)速逐漸降低,到達(dá)c時速度為零，反向電動狀態(tài)由c到f速度逐漸增加.穩(wěn)定平衡狀態(tài),反向到達(dá)f穩(wěn)定平衡點(diǎn),轉(zhuǎn)速不再變化.第四章有一臺三相異步電動機(jī)，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示。型號PN/kWu/vN滿載時1st/INTst/T N L/TNn/r,min-1I、/A n、,X100cos力Y132S-63220/380960 83試求：①線電壓為380V時，三相定子繞組應(yīng)如何接法②求n0,p,SN,TN,Tst,L和Ist；③額定負(fù)載時電動機(jī)的輸入功率是多少①線電壓為380V時，三相定子繞組應(yīng)為丫型接法.TN=nN=*3000/960=Tst/T=2 Tst=2*=NmNTma/TN= L=Ist/IN= Ist=一般nN= n0=n/=1000r/minSN=(n-n)/n=(1000-960)/1000=P=60f/n0=60*50/1000=3n=P/pN輸入輸入=3/=有一臺三相異步電動機(jī)，其銘牌數(shù)據(jù)如下:P/kWn/r?min-1u/vnX100cos力I/ITst/TT/T接法——N 40——N 1470——N 380 N 90 N ——st——N N maxN△當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為250N-m時，試問在U=Un和U'=兩種情況下電動機(jī)能否啟動TN=PN/nN=*40000/1470=260NmTst/T=NTst=312NmTst=KRU2/(R2+X2)2 2 20=312Nm312Nm>250Nm所以U=Un時電動機(jī)能啟動。當(dāng)U=時 Tst=()KRU2/(R2+X2)2 2 20=*312=199NmTst<TL所以電動機(jī)不能啟動。欲采用Y-△換接啟動，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為Tn和Tn兩種情況下，電動機(jī)能否啟動Tst=Tst/3=*TN/3=J 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為tn時電動機(jī)不能啟動當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為tn時電動機(jī)能啟動③若采用自耦變壓器降壓啟動，設(shè)降壓比為，求電源線路中通過的啟動電流和電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩。IN=PN/UNnNcoseNJ3=40000/*380**=75AI/I=stNI/I=stNI=

st降壓比為時電流=心Ist=*=200A電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩T=K2Tst==Nm第五章有一臺直流伺服電動機(jī)，當(dāng)電樞控制電壓Uc=110V時，電樞電流I;，轉(zhuǎn)速n1=3000r/min;加負(fù)載后，電樞電流1a2=1A,轉(zhuǎn)速n2=1500r/min。試做出其機(jī)械特性n=f(T)。電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為T=BINLD/2,a若直流伺服電動機(jī)的勵磁電壓一定，當(dāng)電樞控制電壓Uc=100V時，理想空載轉(zhuǎn)速n0=3000r/min;當(dāng)Uc=50V時，n0等于多少n0=120Uc/nNBLD電壓與轉(zhuǎn)速成正比，當(dāng)Uc=50V時，,等于1500r/min第八早電磁繼電器與接觸器的區(qū)別主要是什么接觸器是在外界輸入信號下能夠自動接通斷開負(fù)載主回路.繼電器主要是傳遞信號,根據(jù)輸入的信號到達(dá)不同的控制目的.要求三臺電動機(jī)1M、2M、3M按一定順序啟動：即1M啟動后，2M才能啟動；2M啟動后3M才能啟動；停車時則同時停。試設(shè)計(jì)此控制線路。試設(shè)計(jì)一臺異步電動機(jī)的控制線路。要求：①能實(shí)現(xiàn)啟停的兩地控制； ②能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動調(diào)整；③能實(shí)現(xiàn)單方向的行程保護(hù)； ④要有短路和長期過載保護(hù)。為了限制電調(diào)整時電動機(jī)的沖擊電流，試設(shè)計(jì)它的電氣控制線路。要求正常運(yùn)行時為直接啟動，而點(diǎn)動調(diào)整時需輸入限流電阻。試設(shè)計(jì)一臺電動機(jī)的控制線路。要求能正反轉(zhuǎn)并能實(shí)現(xiàn)能耗制動。容量較大的鼠籠式異步電動機(jī)反接制動時電流較大，應(yīng)在反接制動時在定子回路中串入電阻，試按轉(zhuǎn)速原則設(shè)計(jì)其控制線路。試設(shè)計(jì)一條自動運(yùn)輸線，有兩臺電動機(jī)，1M拖動運(yùn)輸機(jī)，2M拖動寫料及。要求：①1M先啟動后，才允許2M啟動；②2M先停止，經(jīng)一段時間后山蔡自動停止，且2M可以單獨(dú)停止；③兩臺電動機(jī)均有短路、長期過載保護(hù)。題圖為機(jī)床自動間歇潤滑的控制線路圖，其中接觸器KM為潤滑油泵電動機(jī)啟停用接觸器（主電路為畫出），控制線路可使?jié)櫥幸?guī)律地間歇工作。試分析此線路的工作原理，并說明開關(guān)S和按鈕SB的作用。SB按鈕為人工的點(diǎn)動控制.S自動的間歇潤滑,按下后KM得電，電動機(jī)工作，1KT得電，經(jīng)過一段時間后,動合觸點(diǎn)閉合K得電，同時KM失電，電動機(jī)停止工作,2KT得電一段時間后,動斷觸點(diǎn)斷開,K閉合電動機(jī)重新工作.試設(shè)計(jì)1M和2M兩臺電動機(jī)順序啟，停的控制線路。要求：①1M啟動后，2M立即自動啟動；②1M停止后，延時一段時間，2M才自動停止；③2M能點(diǎn)動調(diào)整工作；④兩臺電動機(jī)均有短路，長期過載保護(hù)。試設(shè)計(jì)某機(jī)床主軸電動機(jī)控制線路圖。要求：①可正反轉(zhuǎn)，且可反接制動；②正轉(zhuǎn)可點(diǎn)動，可在兩處控制啟，停；③有短路和長期過載保護(hù)；④有安全工作照明及電源信號燈④有安全工作照明及電源信號燈試設(shè)計(jì)一個工作臺前進(jìn)一一退回的控制線路。工作臺有電動機(jī)M拖動，行程開關(guān)1ST,2ST分別裝在工作臺的原位和終點(diǎn)。要求：①能自動實(shí)現(xiàn)前進(jìn)一一后退一一停止到原位；②工作臺前進(jìn)到達(dá)終點(diǎn)后停一下在后退；③工作臺在前進(jìn)中可以人為地立即后退到原位；④有終端保護(hù).第七章試用PLC的一個8位移位寄存器設(shè)計(jì)循環(huán)移位輸出，具體要求是：（1）實(shí)現(xiàn)一個亮燈循環(huán)移位；（2）實(shí)現(xiàn)兩個連續(xù)亮燈循環(huán)移位；（3）實(shí)現(xiàn)一個亮一個滅燈循環(huán)移位。設(shè)計(jì)PLC控制汽車拐彎燈的梯形圖。具體要求是：汽車駕駛臺上有一開關(guān)，有三個位置分別控制左閃燈亮、右閃燈亮和關(guān)燈。當(dāng)開關(guān)扳到S1位置時，左閃燈亮（要求亮、滅時間各1s）；當(dāng)開關(guān)扳到S2位置時，右閃燈亮（要求亮、滅時間各1s）；當(dāng)開關(guān)扳到S0位置時，關(guān)斷左、右閃燈；當(dāng)司機(jī)開燈后忘了關(guān)燈，則過后自動停止閃燈。試用PLC設(shè)計(jì)按行程原則實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的夾緊-正轉(zhuǎn)-放松-反轉(zhuǎn)-回原位的控制。圖所示為由三斷組成的金屬板傳送帶，電動機(jī)1、2、3分別用于驅(qū)動三斷傳送帶，傳感器（采用接近開關(guān)）1、2、3用來檢測金屬板的位置。當(dāng)金屬板正在傳送帶上傳送時，其位置由一個接近開關(guān)檢測，接近開關(guān)安放在兩斷傳送帶相鄰接的地方，一旦金屬板進(jìn)入接近開關(guān)的檢測范圍，可編程序控制器便發(fā)出一個控制輸出，使下一個傳送帶的電動機(jī)投入工作，當(dāng)金屬板遷出檢測范圍時，定時器開始計(jì)時，在達(dá)到整定時間時，上一個傳送帶電動機(jī)便停止運(yùn)行。即只有載有金屬板的傳送帶在運(yùn)轉(zhuǎn)，而未載有金屬板的傳送帶則停止運(yùn)行。這樣就可節(jié)省能源。試用PLC實(shí)現(xiàn)上述要求的自動控制。設(shè)計(jì)一條用PLC控制的自動裝卸線。自動結(jié)構(gòu)示意圖如題圖所示。電動機(jī)M1驅(qū)動裝料機(jī)加料，電動機(jī)M2驅(qū)動料車升降，電動機(jī)M3驅(qū)動卸料機(jī)卸料。裝卸線操作過程是：①料車在原位，顯示原位狀態(tài)，按啟動按鈕，自動線開始工作；②加料定時5s，加料結(jié)束；③延時1s，料車上升；④上升到位，自動停止移動；延時1s,料車自動卸料；卸料10s,料車復(fù)位并下降；下降到原位，料自動停止移動.第八章電力電子學(xué)晶閘管的導(dǎo)通條件是什么導(dǎo)通后流過晶閘管的電流決定于什么晶閘管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)樽钄嗟臈l件是什么阻斷后它所承受