機(jī)電傳動(dòng)控制課后習(xí)題答案1

第七章第七章第二章機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.2從運(yùn)動(dòng)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)。Tm尸、TlTm=TlTm-Tl>0說明系統(tǒng)處于加速。TM/pTLTm>Tl系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是減速Tm<TlTm-Tl<0說明系統(tǒng)處于減速TMTLTm>Tl系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是加速tL、Tl%修2.3試列出以下幾種情況下（見題2.3圖）系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式，并說明系統(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系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是減速TM=TL系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是勻速為什么低速軸轉(zhuǎn)矩大，高速軸轉(zhuǎn)矩??？因?yàn)镻=Tco,P不變⑴越小T越大，⑴越大T越小。為什么機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)中低速軸的GD2逼高速軸的GD2大得多？因?yàn)镻=Tcd,T=G?D2/375.P=wG?D2/375.,P不變轉(zhuǎn)速越小GD2越大，轉(zhuǎn)速越大GD2越小。一般生產(chǎn)機(jī)械按其運(yùn)動(dòng)受阻力的性質(zhì)來分可有哪幾種類型的負(fù)載？可分為1包轉(zhuǎn)矩型機(jī)械特性2離心式通風(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.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？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)的平衡交點(diǎn)不是系統(tǒng)的平衡點(diǎn)第三章為什么直流電記得轉(zhuǎn)子要用表面有絕緣層的硅鋼片疊壓而成？直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子要用表面有絕緣層的硅鋼片疊加而成是因?yàn)橐乐闺姕u流對(duì)電能的損耗..一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)，其部分銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=180kW,UN=230V,nN=1450r/min,刀n=89.5%,試求：①該發(fā)電機(jī)的額定電流；②電流保持為額定值而電壓下降為100V時(shí)，原動(dòng)機(jī)的輸出功率（設(shè)此時(shí)“二4N）Pn=UnIn180KW=230*InIn=782.6A該發(fā)電機(jī)的額定電流為782.6AP=In100/t]nP=87.4KW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,Un=220V,nN=1500r/min,4n=88.5%,試求該電機(jī)的額定電流和轉(zhuǎn)矩。Pn=UnInqN7500W=220V*In*0.885In=38.5ATN=9.55PN/nN=47.75Nm3.11為什么直流電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流很大？電動(dòng)機(jī)在未啟動(dòng)前n=0,E=0,而Ra很小，所以將電動(dòng)機(jī)直接接入電網(wǎng)并施加額定電壓時(shí)，啟動(dòng)電流將很大.Ist=UN/Ra3.14直流用勵(lì)電動(dòng)機(jī)能否空載運(yùn)行？為什么？申勵(lì)電動(dòng)機(jī)決不能空載運(yùn)行，因?yàn)檫@時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速極高，所產(chǎn)生的離心力足以

將繞組元件甩到槽外，還可能用勵(lì)電動(dòng)機(jī)也可能反轉(zhuǎn)運(yùn)行.但不能用改變電源極性的方法，因這時(shí)電樞電流Ia與磁通小同時(shí)反響，使電瓷轉(zhuǎn)矩T依然保持原來方向，則電動(dòng)機(jī)不可能反轉(zhuǎn).第四章4.1有一臺(tái)四極三相異步電動(dòng)機(jī)，電源電壓的頻率為50Hz,滿載時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率為0.02求電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子電流頻率。no=60f/p=60*50/2=1500r/min電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速S=(n0no=60f/p=60*50/2=1500r/min電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速0.02=(1500-n)/1500n=1470r/min1500r/min.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速1470r/min,轉(zhuǎn)子電流頻率.f2=Sfi=0.02*50=1Hz三相異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一定的負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若電源電壓降低了，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、電流及轉(zhuǎn)速有無變化？如何變化？若電源電壓降低，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩減小，電流也減小.轉(zhuǎn)速不變.有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，具技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示。型號(hào)PN/kWUn/V滿載時(shí)Ist/INTst/TnTmax/Tn-1nN/r?minIn/AqnXIOOcosdY132S-63220/38096012.8/7.2830.756.52.02.0試求：①線電壓為380V時(shí)，三相定子繞組應(yīng)如何接法?②求n0,P，SN,TN,Tst,Tmax和1st；③額定負(fù)載時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸入功率是多少？①線電壓為380V時(shí)，三相定子繞組應(yīng)為Y型接法.②TN=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8NmTst/Tn=2Tst=2*29.8=59.6NmTmax/Tn=2.0Tmax=59.6NmIst/IN=6.5Ist=46.8A一般nN=(0.94-0.98)n0n0=nN/0.96=1000r/minSN=(n0-nN)/n0=(1000-960)/1000=0.04P=60f/n0=60*50/1000=3③4=Pn/P輸入P輸入=3/0.83=3.61三相異步電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，這時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)如何變化？對(duì)電動(dòng)機(jī)有何影響？電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)迅速增加，如果時(shí)間稍長(zhǎng)電機(jī)有可能會(huì)燒毀.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:rz~，一…:.-1?..——~PN/kW/e，-1nN/r-minUn/V4NX100cos小NIst/INTst/TNTmax/TN接法401470380900.96.51.22.0△①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=9.55Pn/nN=9.55*40000/1470=260NmTst/TN=1.2Tst=312NmTst=KR2U2/(R22+X202)=312Nm312Nm>250Nm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=199NmTst<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0.45Tn和0.35Tn兩種情況下，電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？TstY=TsU/3=1.2*Tn/3=0.4Tn當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.45Tn時(shí)電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.35Tn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/Unqncos(|)nV3=40000/1.732*380*0.9*0.9=75AIst/IN=6.5Ist=487.5A降壓比為0.64時(shí)電流=K2Ist2._=0.64*487.5=200A電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩T=K2Tst=0.6彳312=127.8Nm線繞式異步電動(dòng)機(jī)采用轉(zhuǎn)子用電阻啟動(dòng)時(shí)，所用電阻愈大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩是否也愈大？線繞式異步電動(dòng)機(jī)采用轉(zhuǎn)子用電阻啟動(dòng)時(shí)，所用電阻愈大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩愈大為什么線繞式異步電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子用電阻啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流減小而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩反而增大？Tst=KR2U2/(R22+X202)當(dāng)轉(zhuǎn)子的電阻適當(dāng)增加時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)聚會(huì)增加。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)？①調(diào)壓調(diào)速這種辦法能夠無級(jí)調(diào)速，但調(diào)速范圍不大轉(zhuǎn)子電路用電阻調(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。④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。什么叫恒功率調(diào)速？什么叫包轉(zhuǎn)矩調(diào)速？包功率調(diào)速是人為機(jī)械特性改變的條件下，功率不變。包轉(zhuǎn)矩調(diào)速是人為機(jī)械特性改變的條件下轉(zhuǎn)矩不變。簡(jiǎn)述恒壓頻比控制方式在額定頻率以下，如果電壓一定而只降低頻率，那么氣隙磁通就要過大，造成磁路飽和，嚴(yán)重時(shí)燒毀電動(dòng)機(jī)。因此為了保持氣隙磁通不變，就要求在降低供電頻率的同時(shí)降低輸出電壓，保持u/f二常數(shù)，即保持電壓與頻率之比為常數(shù)進(jìn)行控制。這種控制方式為恒壓頻比控制方式，又稱恒磁通控制方式。在額定頻率以下，磁通恒定時(shí)轉(zhuǎn)矩也恒定，因此，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。第六章為什么交流電弧比直流電弧容易熄滅？因?yàn)榻涣魇浅烧兓模?dāng)觸點(diǎn)斷開時(shí)總會(huì)有某一時(shí)刻電流為零，此時(shí)電流熄滅.而直流電一直存在，所以與交流電相比電弧不易熄滅.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.交流接觸器動(dòng)作太頻繁時(shí)為什么會(huì)過熱？因?yàn)榻涣鹘佑|啟動(dòng)的瞬間，由于鐵心氣隙大，電抗小，電流可達(dá)到15倍的工作電流，所以線圈會(huì)過熱.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(hào)下能夠自動(dòng)接通斷開負(fù)載主回路.繼電器主要是傳遞信號(hào)，根據(jù)輸入的信號(hào)到達(dá)不同的控制目的.為什么熱繼電器不能做短路保護(hù)而只能作長(zhǎng)期過載保護(hù)？而熔斷器則相反，為什么？因?yàn)闊崂^電器的發(fā)熱元件達(dá)到一定溫度時(shí)才動(dòng)作，如果短路熱繼電器不能馬上動(dòng)作，這樣就會(huì)造成電動(dòng)機(jī)的損壞.而熔短期，電源一旦短路立即動(dòng)作，切斷電源.自動(dòng)空氣斷路器有什么功能和特點(diǎn)？功能和特點(diǎn)是具有熔斷器能直接斷開主回路的特點(diǎn)，又具有過電流繼電器動(dòng)作準(zhǔn)確性高，容易復(fù)位，不會(huì)造成單相運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn).可以做過電流脫扣器，也可以作長(zhǎng)期過載保護(hù)的熱脫扣器.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？

得電延時(shí)閉合的動(dòng)合觸點(diǎn)得電延時(shí)斷開的動(dòng)斷觸點(diǎn)失電延時(shí)閉合的動(dòng)斷觸點(diǎn)失電延時(shí)斷開的動(dòng)合觸點(diǎn)為什么電動(dòng)機(jī)要設(shè)有零電壓和欠電壓保護(hù)？零電壓和欠電壓保護(hù)的作用是防止當(dāng)電源暫時(shí)供電或電壓降低時(shí)而可能發(fā)生的不容許的故障.,要求三臺(tái)電動(dòng)機(jī)1M、2M、3M按一定順序啟動(dòng)：即1M啟動(dòng)后，2M才能啟動(dòng)；2M啟動(dòng)后3M才能啟動(dòng)；停車時(shí)則同時(shí)停。試設(shè)計(jì)此控制線路。試設(shè)計(jì)一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)的控制線路。要求:①能實(shí)現(xiàn)啟停的兩地控制①能實(shí)現(xiàn)啟停的兩地控制;②能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)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(zhǎng)期過。第七章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CPUa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).輸入、輸出接口電路中的光電耦合器件的作用是什么？作用是1實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)與plc主機(jī)的電器隔離，提高抗干擾性.2避免外電路出故障時(shí)，外部強(qiáng)電侵入主機(jī)而損壞主機(jī).3電平交換，現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)信號(hào)可能有各種電平，光電耦合起降他們變換成PLC主機(jī)要求的標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平.何謂掃描周期？試簡(jiǎn)述的工作過程.o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)：在系統(tǒng)的控制下，順序掃描各輸入點(diǎn)，讀入的輸入點(diǎn)的狀態(tài).2順序掃描用戶程序中的各條指令，根據(jù)輸入狀態(tài)和指令內(nèi)容進(jìn)行邏輯運(yùn)算.3并輸出控制信號(hào)，根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào).實(shí)現(xiàn)所要求的邏輯控制功能.PLC有哪些主要特點(diǎn)？PLC的主要特點(diǎn)是①應(yīng)用靈活,擴(kuò)展性好.②操作方便準(zhǔn)化的硬件和軟件設(shè)計(jì)，通用性強(qiáng).完善的監(jiān)視和診斷功能.適應(yīng)惡劣的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境.制功能強(qiáng)第九章何謂開循環(huán)控制系統(tǒng)？何謂閉循環(huán)系統(tǒng)？?jī)烧吒饔惺裁磧?yōu)缺點(diǎn)？系統(tǒng)只有控制量（輸出量）的單向控制作用，而不存在被控制量的影響和聯(lián)系，這稱之為開環(huán)控制系統(tǒng).優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單能滿足一般的生產(chǎn)需要.缺點(diǎn)是不能滿足高要求的生產(chǎn)機(jī)械的需要.負(fù)反饋控制系統(tǒng)是按偏差控制原理建立的控制系統(tǒng)，具特點(diǎn)是輸入量與輸出量之間既有正向的控制作用，又有反向的反饋控制作用，形成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)或反饋控制系統(tǒng).缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，優(yōu)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)高要求的生產(chǎn)機(jī)械的需要.什么叫調(diào)速范圍、靜差度？它們之間有什么關(guān)系？怎樣才能擴(kuò)大調(diào)速范圍。電動(dòng)機(jī)所能達(dá)到的調(diào)速范圍，使電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下所許可的最高轉(zhuǎn)速何在保證生產(chǎn)機(jī)械對(duì)轉(zhuǎn)速變化率的要求前提下所能達(dá)到的