機(jī)電傳動控制第三版課后答案

1、習(xí)題與思考題第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)根底2.1 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.2.2 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).2.3 試列出以下幾種情況下見題 2.3圖系統(tǒng)的運(yùn)動方程式, 弁說明系統(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TLTM=TL

2、TM< TLTm-Tl=0說明系統(tǒng)處于勻速.Tm-Tl<0說明系統(tǒng)處于減Tm> 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)是加速T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2.4 多軸拖動系統(tǒng)為什么要折算成單軸拖動系統(tǒng)？轉(zhuǎn)矩折算為什 么依據(jù)折算前后功率不變的原那么？轉(zhuǎn)動慣量折算為什么依據(jù)折算前后動能不變的原那么？由于許多生產(chǎn)機(jī)械要求低轉(zhuǎn)速運(yùn)行,而電動機(jī)一般具有較高的額定轉(zhuǎn)速.這樣,電動機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械之間就得裝設(shè)減速機(jī)構(gòu),如減 速齒輪箱或蝸輪蝸桿,皮帶等減速裝置.所以為了列出系統(tǒng)運(yùn)動 方程,必須先將各轉(zhuǎn)動局部的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動慣量或直線運(yùn)動局部的質(zhì)量這算到一根軸上.轉(zhuǎn)矩折算

3、前后功率不變的原那么是P=T 3 p不變.轉(zhuǎn)動慣量折算前后動能不變原那么是能量守恒MV=0.5J屎2.5 為什么低速軸轉(zhuǎn)矩大,高速軸轉(zhuǎn)矩小？由于P= TgP不變3越小T越大,3越大T越小.2.6 為什么機(jī)電傳動系統(tǒng)中低速軸的GD2逼高速軸的GD2大得多？由于 P=T 3 , T=G ?D2/375. P= dG?D2/375. ,P 不變 轉(zhuǎn)速越小 GD2越大,轉(zhuǎn)速越大 GD2越小.2.7 如圖2.3 (a)所示,電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量jM=2.5kgm2,轉(zhuǎn)速nM=900r/min;中間傳動軸的轉(zhuǎn)動慣量JL=16kgm2,轉(zhuǎn)速Rl=60 r/min.試求折算到電動機(jī)軸上的等效專慣 量.折算到電

4、動機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動慣 量產(chǎn)N m/N1=900/300=3,j1=Nm/Nl=15J=JM+J1/j2+ JL/j1 2=2.5+2/9+16/225=2.79kgm 2.2.8 如圖2.3 (b)所示,電動機(jī)轉(zhuǎn)速 nM=950 r/min ,齒輪減 速箱的傳動比Ji= J2=4 ,卷筒直徑D=0.24m,滑輪的減速 比&=2 ,起重負(fù)荷力F=100N,電動機(jī)的費(fèi)輪轉(zhuǎn)距 GD2m=1.05N m2,齒輪,滑輪和卷筒總的傳動效率為0.83試球體勝速度v和折算到電動機(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GD2Z.Oq=3.14*2n/60=99.43 rad/s.提

5、升重物的軸上的角速度3 =4/j 1j2j3=99.43/4*4*2=3.11rad/sv= ocD/2=0.24/2*3.11=0.373m/sTl=9.55FV/ 5M=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NMGD2z= 9GDm2+ GD L2/jL2=1.25*1.05+100*0.242/32 2=1.318NM22.9 一般生產(chǎn)機(jī)械按其運(yùn)動受阻力的性質(zhì)來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.2.10 對抗靜態(tài)轉(zhuǎn)矩與位能靜態(tài)轉(zhuǎn)矩有何區(qū)別,各有什么特點(diǎn)？對抗轉(zhuǎn)矩的方向與運(yùn)動方向

6、相反,方向發(fā)生改變時,負(fù)載轉(zhuǎn)矩的方向也會隨著改變,因而他總是阻礙運(yùn)動的.位能轉(zhuǎn)矩的作用方向 恒定,與運(yùn)動方向無關(guān),它在某方向阻礙運(yùn)動,而在相反方向便 促使運(yùn)動.2.11 在題2.11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3.1 為什么直流電記得轉(zhuǎn)子要用外表有絕緣層的硅鋼片疊壓 而成？直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子要用外表有絕緣層的硅鋼片疊加而成 是由于要預(yù)防電渦流對電能的損耗.3.2 并勵直流發(fā)電機(jī)正傳時可以自勵,反轉(zhuǎn)時能否自勵？ 不能,由于反轉(zhuǎn)起始勵磁電流所產(chǎn)

7、生的磁場的方向與剩余磁場方向相反,這樣磁場被消除,所以不能自勵.3.3 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)電樞電壓附加電阻改變時,能否改變其穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下電 樞電流的大??？為什么？這是拖動系統(tǒng)中那些要發(fā)生 變化？T=Ktda U = E+I aRa當(dāng)電樞電壓或電樞附加電阻改變時,電樞電流大小不變,轉(zhuǎn)速n與電動機(jī)的電動勢都發(fā)生改變 .3.4 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=Ei,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？是大于,小于還是等于 Ei?T=I aKt 6小減弱T是常數(shù),Ia增大

8、.根據(jù)En = U N-IaRa所以En減小.,小于Ei.3.5 一臺直流發(fā)電機(jī),其局部銘牌數(shù)據(jù)如下:PN=180kW,U N=230V,n N=1450r/min,小=89.5%,試求：該發(fā)電機(jī)的額定電流；電流保持為額定值而電壓下降為100V時,原動機(jī)的輸由功率設(shè)此時刀=小Pn=U nIn180KW=230*I nIn=782.6A該發(fā)電機(jī)的額定電流為 782.6AP= In100/ 小P=87.4KW3.6 莫他勵直流電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如下：Pn=7.5KW,U n=220V, n N=1500r/min,小=88.5%,試求該電機(jī)的額 定電流和轉(zhuǎn)矩.Pn=U nIn 小7500W=220V

9、*I n*0.885In=38.5ATN=9.55PN/n n=47.75Nm3.7 一臺他勵直流電動機(jī)：Pn = 15KW, U n=220V, I n=63.5A,n N=2850r/min,R a =0.25 Q ,其空載特性為：U 0/ V115184230253265I f/A0.4420.8021.21.6862.10今需在額定電流下得到150V和220 V的端電壓,問其勵磁電流分別應(yīng)為多少？由空載特性其空載特性曲線.當(dāng) U=150V 時 If=0.71A當(dāng) U=220V 時 If=1.08A3.8 一臺他勵直流電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為：Pn=5.5KW, U n=110V, I n=6

10、2A, n N=1000r/min,試?yán)L由它的固有機(jī) 械特性曲線.Ra=(0.500.75)(1-Pn/U nIn)Un/I n =0.6(1-5500/110*62)*110/62=0.206 Qn0=n nUn/(U n-I nRs)=1131r/minTN=9.55*5500/1000=52.525Nm3.9 一臺并勵直流電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：Pn=5.5KW,Un=110V, I n=61A,額定勵磁電流 I fn=2A, n N=1500r/min,電樞電阻Ra =0.2 Q假設(shè)忽略機(jī)械磨損和轉(zhuǎn)子的銅耗,鐵損,認(rèn)為額定運(yùn)行狀態(tài)下的電磁轉(zhuǎn)矩近似等于額定輸由轉(zhuǎn) 矩,試?yán)L由它近似的固有機(jī)械

11、特性曲線.n0=U nHn/(U n-InRb)Tn=9.55Pn/n=110*1500/(110-61*0.2)=9.55*5500/1500=35Nm=1687 r/min3.10 一臺他勵直流電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：Pn=6.5KW,Un=220V, I n=34.4A, n N=1500r/min, Ra =0.242Q試計算由此電動機(jī)的如下特性：固有機(jī)械特性；電樞服加電阻分別為 3 Q和5 Q時的人為機(jī)械特性；電樞電壓為U n/2時的人為機(jī)械特性；磁通巾=0.8本時的人為機(jī)械特性；并繪由上述特性的圖形. n0=U nLn/(U n-InR)=220*1500/220-34.4*0.24

12、2 =1559r/minTN=9.55PN/n n =9.55*6500/1500=41.38Nm n = U/K e&(Ra+Rad)T/K eKtS2 2=U/K e&(Ra+Rad)T/9.55K e24當(dāng) 3Q n=854r/min當(dāng) 5Q n=311 r/min當(dāng) Un=0.5Un 時 n=732 r/minn=U NnN/2U n-INRa=780 r/min n= U/0.8K e &RaT/9.55K e2 的.82當(dāng)1=0.8 時n=1517 r/min no=UNnN/0.8Ke 巾3.11 為什么直流電動機(jī)直接啟動時啟動電流很大？電動機(jī)在未啟動前

13、n=0,E=0,而Ra很小,所以將電動機(jī)直 接接入電網(wǎng)并施加額定電壓時,啟動電流將很大.Ist=U N/Ra 3.12他勵直流電動機(jī)直接啟動過程中有哪些要求？如何實(shí)現(xiàn)？他勵直流電動機(jī)直接啟動過程中的要求是1啟動電流不要過大,2不要有過大的轉(zhuǎn)矩.可以通過兩種方法來實(shí)現(xiàn) 電動機(jī)的啟動一是降壓啟動.二是在電樞回路內(nèi)串接 外加電阻啟動.3.13 直流他勵電動機(jī)啟動時,為什么一定要先把勵磁電流加上？假設(shè)忘了先合勵磁繞阻的電源開關(guān)就把電樞電源接 通,這是會產(chǎn)生什么現(xiàn)象試從Tl=0和Tl=Tn兩種情況加以分析？當(dāng)電動機(jī)運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速下,假設(shè)忽然將 勵磁繞阻斷開,此時又將由現(xiàn)什么情況？直流他勵電動機(jī)啟動時,一

14、定要先把勵磁電流加上使因 為主磁極靠外電源產(chǎn)生磁場.如果忘了先合勵磁繞阻的電源開關(guān)就把電樞電源接通,Tl=0時理論上電動機(jī)轉(zhuǎn)速 將趨近于無限大,引起飛車,Tl=Tn時將使電動機(jī)電流大 大增加而嚴(yán)重過載.3.14 直流串勵電動機(jī)能否空載運(yùn)行的什么？串勵電動機(jī)決不能空載運(yùn)行,由于這時電動機(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,還可能串勵電動機(jī)也可能反轉(zhuǎn)運(yùn)行.但不能用改變電源極性的方法,因這時電樞電流Ia與磁通小同時反響,使電瓷轉(zhuǎn)矩T依然 保持原來方向,那么電動機(jī)不可能反轉(zhuǎn).3.15 一臺直流他勵電動機(jī),其額定數(shù)據(jù)如下：Pn=2.2KW,U N=Uf=110V,nN=1500r/min,

15、小=0.8,Ra=0.4 Q, Rf=82.7Q .試求：額定電樞電流IAn;額定勵磁電流IfN;勵磁功率Pf;額定轉(zhuǎn)矩Tn；額定電流時的反電勢； 直接啟動時的啟動電流； 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 = U NIaN 小2200=110*IaN*0.8IaN=25A Uf= RfIfNIfN=110/82.7=1.33A Pf= UfIfN=146.3W額定轉(zhuǎn)矩Tn=9.55 Pn/ n n=14Nm 額定電流時的反電勢 En=Un-InRb=110V-0.4*25 =100V直接啟動時的啟動電流Ist=UN/Ra= 110/0.4

16、=275A 啟動電阻 2In> Un/ (Ra+Rst)Rst>1.68Q啟動轉(zhuǎn)矩Ke卡(U N-INRa)/n N=0.066Ia= Un/ (Ra+Rst)=52.9AT=K tIai=9.55*0.066*52.9=33.34Nm3.16 直流電動機(jī)用電樞電路串電阻的方法啟動時,為什么要逐漸切除啟動電阻？如切由太快,會帶來什么后果？如果啟動 電阻一下全部切除,在切除瞬間,由于機(jī)械慣性的作用使電動機(jī)的轉(zhuǎn)速不能突變,在此瞬間轉(zhuǎn)速維持不變,機(jī)械特性會轉(zhuǎn)到其他特性曲線上,此時沖擊電流會很大,所以采用逐漸切除啟動電阻的方法.如切除太快,會 有可能燒毀電機(jī).3.17 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)調(diào)速與固有的

17、速度變化在概念上有什么區(qū)別?速度變化是在莫機(jī)械特性下 ,由于負(fù)載改變而引起的,二 速度調(diào)節(jié)那么是莫一特定的負(fù)載下,靠人為改變機(jī)械特性而得到的.3.18 他勵直流電動機(jī)有哪些方法進(jìn)行調(diào)速？它們的特點(diǎn)是什么？他勵電動機(jī)的調(diào)速方法：第一改變電樞電路外串接電阻Rad特點(diǎn)在一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下,串接不同的電阻可以得到不同的轉(zhuǎn)速,機(jī)械特性較軟,電阻越大那么特性與如軟,穩(wěn)定 型越低,載空或輕載時,調(diào)速范圍不大,實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速 困難,在調(diào)速電阻上消耗大量電量.第二改變電動機(jī)電樞供電電壓特點(diǎn) 當(dāng)電壓連續(xù)變化時轉(zhuǎn)速可以平滑無級調(diào)速,一般只 能自在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)節(jié),調(diào)速特性與固有特性相互平 行,機(jī)械特性硬度不變,調(diào)速的穩(wěn)定

18、度較高,調(diào)速范圍 較大,調(diào)速時因電樞電流與電壓無關(guān),屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速,適應(yīng)于對恒轉(zhuǎn)矩型負(fù)載.可以靠調(diào)節(jié)電樞電壓來啟動電機(jī),不用其它啟動設(shè)備,第三改變電動機(jī)主磁通特點(diǎn)可以平滑無級調(diào)速,但只能弱詞調(diào)速,即在額定轉(zhuǎn) 速以上調(diào)節(jié),調(diào)速特性較軟,且受電動機(jī)換向條件等的 限制,調(diào)速范圍不大,調(diào)速時維持電樞電壓和電流步變, 屬恒功率調(diào)速.3.19 直流電動機(jī)的電動與制動兩種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的根本區(qū)別何在？電動機(jī)的電動狀態(tài)特點(diǎn)是電動機(jī)所發(fā)生的轉(zhuǎn)矩T的方向與轉(zhuǎn)速n的方向相同.制動狀態(tài)特點(diǎn)使電動機(jī)所發(fā)的轉(zhuǎn) 矩T的方向與轉(zhuǎn)速n的方向相反3.20 他勵直流電動機(jī)有哪幾種制動方法？它們的機(jī)械特性 如何？試比擬各種制動方法的優(yōu)缺點(diǎn)

19、.1反響制動機(jī)械特性表達(dá)式：n = U/K e&(Ra+Rad)T/k eKt也T為負(fù)值,電動機(jī)正轉(zhuǎn)時,反響制動狀態(tài)下的機(jī)械特性是第一象限電動狀態(tài)下的機(jī)械特性第二象限內(nèi)的延伸.反響制動狀態(tài)下附加電阻越大電動機(jī)轉(zhuǎn)速越高 .為使重物 降速度不至于過高,串接的附加電阻不宜過大.但即使不串 任何電阻,重物下放過程中電機(jī)的轉(zhuǎn)速仍過高 .如果放下的 件較重.那么采用這種制動方式運(yùn)行不太平安 .2反接制動電源反接制動電源反接制動一般應(yīng)用在生產(chǎn)機(jī)械要求迅速減速停車和向的場合以及要求經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的機(jī)械上.倒拉反接制動倒拉反接制動狀態(tài)下的機(jī)械特性曲線實(shí)際上是第一象限電動狀態(tài)下的機(jī)械特性區(qū)現(xiàn)在第四象限中的延伸

20、,假設(shè)電動反向轉(zhuǎn)在電動狀態(tài),那么倒拉反接制動狀態(tài)下的機(jī)械特性曲就是第三象限中電動狀態(tài)下的機(jī)械特性曲線在第二象限延伸.它可以積低的下降速度,保證生產(chǎn)的平安,缺點(diǎn)是假設(shè)轉(zhuǎn)矩大小估計不準(zhǔn),那么本應(yīng)下降的重物可能向上開,機(jī)械特 硬度小,速度穩(wěn)定性差.3能耗制動機(jī)械特性曲線是通過原點(diǎn),且位于第二象限和第四象限的一條直線,優(yōu)點(diǎn)是不會由現(xiàn)像倒拉制動那樣由于對Tl的大小估計錯誤而引起重物上升的事故.運(yùn)動速度也較反接制動時穩(wěn)定.3.21 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忽然反接,試?yán)脵C(jī)械特性 從機(jī)電過程上說明：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

21、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)？各種狀態(tài)下轉(zhuǎn)速變化的機(jī)電過程怎樣？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4.1 什么叫過渡過程？什么叫穩(wěn)定運(yùn)行過程？試舉例說明之.當(dāng)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)矩或負(fù)載轉(zhuǎn)矩發(fā)生改變時,系統(tǒng)就要由一個穩(wěn)定的 運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)變化到另一個穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),這個變化過程稱為過渡過程.如 龍門刨床的工作臺,可逆式軋鋼機(jī)的啟動,制動,

22、反轉(zhuǎn)和調(diào)速.當(dāng)系統(tǒng)中德福在轉(zhuǎn)矩和拖動轉(zhuǎn)矩相等時,沒有動態(tài)轉(zhuǎn)矩,系統(tǒng)恒速 運(yùn)轉(zhuǎn),這個過程叫穩(wěn)定運(yùn)行過程,如不經(jīng)常啟動,制動而長期運(yùn)行的工作 機(jī)械.4.2 研究過渡過程有什么實(shí)際意義？試舉例說明之.為了滿足啟動 制動,反轉(zhuǎn)和調(diào)速的要求,必須研究過渡過程的根本 規(guī)律,研究系統(tǒng)各參數(shù)對時間的變化規(guī)律,如轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)矩,電流等對時間 的變化規(guī)律,才能正確的選擇機(jī)電傳動裝置,為電機(jī)傳動自動限制系統(tǒng) 提供限制原那么設(shè)計出完善的啟動,制動等自動限制線路,以求改善產(chǎn)品 質(zhì)量,提升生產(chǎn)率和減輕勞動強(qiáng)度.這就是研究過渡過程的目的和實(shí)際 意義.如造紙機(jī)要求衡轉(zhuǎn)矩.4.3 假設(shè)不考慮電樞電感時,試將電動機(jī)突加電樞電壓啟動的

23、過渡過程曲線Ia=f,n=f和R-C串聯(lián)電路突加輸入電壓充電過程的過渡 過程曲線L=f(t)、Uc=f(t)加以比擬,并從物理意義上說明它們的 異、同點(diǎn).4.4 機(jī)電時間常數(shù)的物理意義是什么？它有那些表示形式？各種表示式各說明了哪些關(guān)系？機(jī)電時間常數(shù)的物理意義是 ns-n=GD 2n0dn/375Tstdt%= GD 2nJ375Tst是反映機(jī)電傳動系統(tǒng)機(jī)械慣性的物理量,表達(dá)形式有序=GD 2no/375Tst和品=AnLGD2/375TL 和 %= GD 2ns/375Td4.5 直流他勵電動機(jī)數(shù)據(jù)如下 ：PN=21kW,UN=220V,IN=115A,nN=980r/min,Ra=0.1

24、Q,系統(tǒng)折算到電動機(jī)軸上的總飛輪轉(zhuǎn)矩 GD2=64.7N/m2.求系統(tǒng)的機(jī)電時間常數(shù)Pm；假設(shè)電樞電路串接1Q的附加電阻,那么"變?yōu)槎嗌?假設(shè)在上述根底上在將電動機(jī)勵磁電流減小一半,又變?yōu)槎嗌僭O(shè)磁路沒有飽和？ N0=nNUN/(UNNRa)TN=9.55PN/nN= 1034 r/min=9.55*21000/980=205Nm經(jīng)過計算Tst=3926 Nm/ GD2nJ375Tst=64.7*1034/375*3926 =0.04系統(tǒng)的機(jī)電時間常數(shù)T m=0.045當(dāng)電樞電路串接1 Q的附加電阻時融= (Rad+RJL/K eKt 小Ke 后(UNRJ/n N=0.212許=加LG

25、D2/375TL=(Rad+Ra)GD2/375 (Ke29.55=0.438 假設(shè)在上述根底上在將電動機(jī)勵磁電流減小一半,m= AnLGD2/375TL=(Rad+Ra)GD2/375 (Ke M4) 29.55= 1.752s4.6 加快機(jī)電傳動系統(tǒng)的過渡過程一般采用哪些方法？加快機(jī)電傳動系統(tǒng)的過渡過程一般采用1減少系統(tǒng)GD22增加動態(tài)轉(zhuǎn)矩Td.4.7 為什么大慣量電動機(jī)反而比小慣量電動機(jī)更為人們所采用？大慣量電動機(jī)電樞作的粗短,GD2較大但它的最大轉(zhuǎn)矩約為額定 轉(zhuǎn)矩的5到10彳§,快速性能好,且低速時轉(zhuǎn)矩大,電樞短粗,散熱性好過 載持續(xù)時間可以較長.4.8 試說明電流充滿系數(shù)的

26、概念？充滿系數(shù)是電流曲線與衡坐標(biāo)所包圍的面積除以矩形曲線的面4.9 具有矩形波電流圖的過渡過程為什么稱為最優(yōu)過渡過程？它為什么能加快機(jī)電傳動系統(tǒng)的過渡過程？充滿系數(shù)越接近1越好,說明整個動態(tài)過程中電流保持在最大值不變,整個過渡過程終電流越大,加快過渡過程 從而可獲得最短的 過程.第五章5.1 有一臺四極三相異步電動機(jī),電源電壓的頻率為50Hz,滿載時電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率為0.02求電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子電流頻率.n0=60f/p=60*50/2=1500r/min電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速S=(n0-n)/ n 0 0.02=(1500-n)/1500 n=1470r/min1500r/min.轉(zhuǎn)子

27、轉(zhuǎn)速 1470 r/min,轉(zhuǎn)子電流頻率.f2=Sf1=0.02*50=1 H z5.2 將三相異步電動機(jī)接三相電源的三根引線中的兩根對調(diào),此電動機(jī)是否會反轉(zhuǎn)？為什么？如果將定子繞組接至電源的三相導(dǎo)線中的任意兩根線對調(diào),例如將B,C兩根線對調(diào),即使B相遇C相繞組中電流的相位對調(diào),此時A相繞組內(nèi)的電流導(dǎo)前于C相繞組的電流2 3因此旋轉(zhuǎn)方向也將變?yōu)锳-C-B向逆時針方向旋轉(zhuǎn),與未對調(diào)的旋轉(zhuǎn)方向相反.5.3 有一臺三相異步電動機(jī),其nN=1470r/min,電源頻率為50Hz.設(shè)在額定負(fù)載下運(yùn)行,試求： 定子旋轉(zhuǎn)磁場對定子的轉(zhuǎn)速；1500 r/min定子旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；30 r/min轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)

28、磁場對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；30 r/min 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場對定子的轉(zhuǎn)速；1500 r/min 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場對定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速.0 r/min5.4 當(dāng)三相異步電動機(jī)的負(fù)載增加時,為什么定子電流會隨轉(zhuǎn)子電流的增加而增加？由于負(fù)載增加n減小,轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間的相對轉(zhuǎn)速n0-n增加,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體被磁感線切割的速度提升,于是轉(zhuǎn)子的感應(yīng)電動勢增加,轉(zhuǎn)子電流特增加,.定子的感應(yīng)電動使由于轉(zhuǎn)子的電流增加而變大,所以定子的電流也隨之提升.5.5 三相異步電動機(jī)帶動一定的負(fù)載運(yùn)行時,假設(shè)電源電壓降低了,此時電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩、電流及轉(zhuǎn)速有無變化？如何變化？假設(shè)電源電壓降低,電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩減小,電流也減小.轉(zhuǎn)速不變.5.6 有一臺三

29、相異步電動機(jī),其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示.型號PN/kWUn/V滿載時1 st/I NTstT max/nN/r , min-1 In/A小*100 cos./T NTnY132S-63220/38096012 8/7 2830 756.52.02.0.U,J.試求：線電壓為 380V時,三相定子繞組應(yīng)如何接法?求 no,p,4,TN,Tst,Tmax 和 Ist；額定負(fù)載時電動機(jī)的輸入功率是多少？ 線電壓為380V時,三相定子繞組應(yīng)為丫型接法. TN=9.55PN/n n =9.55*3000/960=29.8NmTst/ T n=2Tst=2*29.8=59.6 NmTmax/ T n=2.0T

30、max=59.6 NmIst/I N=6.5Ist=46.8A一般 nN=(0.94-0.98)nono=n n/0.96=1000 r/minSN= (no-nN)/ n o=(1000-960)/1000=0.04P=60f/ no=60*50/1000=3斤P n/P輸入P 輸入=3/0.83=3.615.7 三相異步電動機(jī)正在運(yùn)行時,轉(zhuǎn)子忽然被卡住,這時電動機(jī)的電流會如何變化？對電 動機(jī)有何影響？ 電動機(jī)的電流會迅速增加,如果時間稍長電機(jī)有可能會燒毀.5.8 三相異步電動機(jī)斷了一根電源線后,為什么不能啟動？而在運(yùn)行時斷了一線,為什么 仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動？這兩種情況對電動機(jī)將產(chǎn)生什么影響？三相

31、異步電動機(jī)斷了一根電源線后,轉(zhuǎn)子的兩個旋轉(zhuǎn)磁場分別作用于轉(zhuǎn)子而產(chǎn)生兩個 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,而在運(yùn)行時斷了一線,仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)矩大于反向轉(zhuǎn)矩,這兩種情況都會使電動機(jī)的電流增加.5.9 三相異步電動機(jī)在相同電源電壓下,滿載和空載啟動時,啟動電流是否相同？啟動轉(zhuǎn)矩是否相同？三相異步電動機(jī)在相同電源電壓下,滿載和空載啟動時,啟動電流和啟動轉(zhuǎn)矩都相同.Tst=KR 2U2/(R 22+X 220)I=4.44fiN2/R與 U, R2, X20 有關(guān)5.10 三相異步電動機(jī)為什么不運(yùn)行在Tmax或接近Tmax的情況下？根據(jù)異

32、步電動機(jī)的固有機(jī)械特性在Tmax或接近Tmax的情況下運(yùn)行是非常不穩(wěn)定的,有可能造成電動機(jī)的停轉(zhuǎn).5.11有一臺三相異步電動機(jī),其銘牌數(shù)據(jù)如下:Pn/KWnN/r min-1Un/V小 x 100cos()nI st/I NTst/T nT max/T N接法401470380900.96.51.22.0 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 250N m時,試問在 U=Un和U'=0.8Un兩種情況下電動機(jī)能否啟 動？Tn=9.55 Pn/ n n=9.55*40000/1470=260NmTst/T n=1.2Tst=312NmTst=KR 2U2/ (R22+X 202)=312 Nm312 Nm>

33、;250 Nm 所以U=U n時 電動機(jī)能啟動.當(dāng) U=0.8U 時Tst= (0.82) KR2U2/ (R22+X 202)=0.64*312=199 NmTst<T l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0.45 Tn和0.35 Tn兩種情況下,電動機(jī)能否啟 動？TstY=Tst a/3= 1.2* Tn /3=0.4 TN當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.45 Tn時電動機(jī)不能啟動當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.35 Tn時電動機(jī)能啟動 假設(shè)采用自耦變壓器降壓啟動,設(shè)降壓比為0.64,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/ U n tn cos (JnV73=40000/1

34、.732*380*0.9*0.9=75AIst/I n=6.5Ist=487.5A降壓比為0.64時電流=K 21st=0.642*487.5=200A電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩 T= K 2 Tst=0.642312=127.8 Nm5.12 雙鼠籠式、深槽式異步電動機(jī)為什么可以改善啟動性能？高轉(zhuǎn)差率鼠籠式異步電動機(jī) 又是如何改善啟動性能的？由于雙鼠籠式電動機(jī)的轉(zhuǎn)子有兩個鼠籠繞組,外層繞組的電阻系數(shù)大于內(nèi)層繞組系數(shù),在啟動時S=1, f2=f,轉(zhuǎn)子內(nèi)外兩層繞組的電抗都大大超過他們的電阻,因此,這時轉(zhuǎn) 子電流主要決定于轉(zhuǎn)子電抗,此外外層的繞組的漏電抗小于內(nèi)層繞組的漏電抗,因此外籠產(chǎn)生的啟動轉(zhuǎn)矩大,內(nèi)層的

35、啟動轉(zhuǎn)矩小,啟動時起主要作用的是外籠.深槽式異步電動機(jī)的啟動性能得以改善的原理.是基于電流的集膚效應(yīng).處于深溝槽中得導(dǎo)體,可以認(rèn)為是沿其高度分成很多層. 各層所交鏈漏磁通的數(shù)量不同, 底層一層 最多而頂上一層最少,因此,與漏磁通相應(yīng)的漏磁抗,也是底層最大而上面最小,所以相當(dāng)于導(dǎo)體有效接面積減小,轉(zhuǎn)子有效電阻增加,使啟動轉(zhuǎn)矩增加.高轉(zhuǎn)差率鼠籠式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電阻增大,即可以限制啟動電流,又可以增大啟動轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)子的電阻率高,使轉(zhuǎn)子繞組電阻加大.5.13 線繞式異步電動機(jī)采用轉(zhuǎn)子串電阻啟動時,所串電阻愈大,啟動轉(zhuǎn)矩是否也愈大？ 線繞式異步電動機(jī)采用轉(zhuǎn)子串電阻啟動時,所串電阻愈大,啟動轉(zhuǎn)矩愈大5.

36、14 為什么線繞式異步電動機(jī)在轉(zhuǎn)子串電阻啟動時,啟動電流減小而啟動轉(zhuǎn)矩反而增大？Tst=KR2U2/ (R22+X 202)當(dāng)轉(zhuǎn)子的電阻適當(dāng)增加時,啟動轉(zhuǎn)聚會增加.5.15 異步電動機(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)速這種方法能夠無級調(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,低速時損耗大.改變極對數(shù)調(diào)速這種方法可以獲得較大的啟動轉(zhuǎn)矩,雖然體積稍大,價格稍高,只能有機(jī)調(diào)速,但是結(jié)構(gòu)簡單,效率高特性高,且調(diào)速時所需附加設(shè)備少.變頻調(diào)速可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)的改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩,是一種很好的調(diào)速方法.5.16

37、什么叫恒功率調(diào)速？什么叫恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速？恒功率調(diào)速是人為機(jī)械特性改變的條件下,功率不變.恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速是人為機(jī)械特性改變的條件下轉(zhuǎn)矩不變.5.17 異步電動機(jī)變極調(diào)速的可能性和原理是什么？其接線圖是怎樣的？假設(shè)將一個線圈組集中起來用一個線圈表示,但繞組雙速電動機(jī)的定子每組繞組由兩各項(xiàng)等閑圈的半繞組組成. 半繞組串聯(lián)電流相同, 當(dāng)兩個半繞組并聯(lián)時電流相反.他們分別代表兩中極對數(shù).可見改變極對數(shù)的關(guān)鍵在于使每相定子繞組中一般繞組內(nèi)的電流改變方向.即改變定子繞組的接線方式來實(shí)現(xiàn).A X1改變即對數(shù)調(diào)速的原理5.18 異步電動機(jī)有哪幾種制動狀態(tài)？各有何特點(diǎn)？異步電動機(jī)有三種反響制動,反接制動和能耗制動.反響制

38、動當(dāng)電動機(jī)的運(yùn)行速度高于它的同步轉(zhuǎn)速,即ni.>n0時一部電動機(jī)處于發(fā)電狀態(tài).這時轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場的方向與電動機(jī)狀態(tài)時的方向相反.電流改變了方向電磁轉(zhuǎn)矩也隨之改變方向.反接制動電源反接改變電動機(jī)的三相電源的相序,這就改變了旋轉(zhuǎn)磁場的方向,電磁轉(zhuǎn)矩由正變到負(fù),這種方法容易造成反轉(zhuǎn).倒拉制動出現(xiàn)在位能負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過電磁轉(zhuǎn)矩 時候例如起重機(jī)放下重物時,機(jī)械特性曲線如下列圖,特性曲線由a到b,在降速最后電動機(jī) 反轉(zhuǎn)當(dāng)?shù)竭_(dá)能耗制動首先將三項(xiàng)交流電源斷開,接著立即將一個低壓直流電圓通入定子繞組.直流通過定子繞組后,在電動機(jī)內(nèi)部建立了 一個固定的磁場,由于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)就產(chǎn)生 感應(yīng)電勢和電流,該電

39、流域恒定磁場相互作用產(chǎn)生作用方向與轉(zhuǎn)子實(shí)際旋轉(zhuǎn)方向相反的 轉(zhuǎn)矩,所以電動機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降,此時運(yùn)動系統(tǒng)儲存的機(jī)械能被電動機(jī)轉(zhuǎn)換成電能消耗在轉(zhuǎn)子電路的電阻中.5.19 試說明鼠籠式異步電動機(jī)定子極對數(shù)忽然增加時,電動機(jī)的降速過程.N0=60f/pp增加定子的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速降低,定子的轉(zhuǎn)速特隨之降低5.20 試說明異步電動機(jī)定子相序忽然改變時,電動機(jī)的降速過程.就由第一象限的曲線 1變成了第三象限的曲線 2但由于機(jī)械慣性的原因,轉(zhuǎn)速不能突變, 系統(tǒng)運(yùn)行點(diǎn)a只能平移到曲線 2的b點(diǎn),電磁轉(zhuǎn)矩由正變到負(fù),那么轉(zhuǎn)子將在電瓷轉(zhuǎn)矩和服 在轉(zhuǎn)矩的共同作用下迅速減速,在從點(diǎn)b到點(diǎn)c的整個第二相限內(nèi),電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速

40、方向相反,.5.21 如圖5.51所示：為什么改變 QB的接通方向即可改變單相異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向？定子上有兩個繞組 AX,BY, 一個是啟動繞組,另一個是運(yùn)行繞組,BY上串有電容.他們都 鑲嵌在定子鐵心中,兩個繞組的軸線在空間上垂直,繞組BY電路中串接有電容 C,中選擇適宜的參數(shù)使該繞組中的電流1a在相位上超前或滯后iB,從而改變QB的接通方向即可改變單相異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向5.22 單相罩極式異步電動機(jī)是否可以用調(diào)換電源的兩根線端來使電動機(jī)反轉(zhuǎn)？為什么？不能,由于必須調(diào)換電容器 C的串聯(lián)位置來實(shí)現(xiàn),即改變QB的接通位置,就可以改變旋 轉(zhuǎn)磁場的方向,從而實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的反轉(zhuǎn),.5.23 同步電動

41、機(jī)的工作原理與異步電機(jī)的有何不同？異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子沒有直流電流勵磁,它所需要的全部磁動勢均由定子電流產(chǎn)生,所以一部電動機(jī)必須從三相交流電源吸取滯后電流來建立電動機(jī)運(yùn)行時所需要的旋轉(zhuǎn)磁場,它的功率因數(shù)總是小于1的,同步電動機(jī)所需要的磁動勢由定子和轉(zhuǎn)子共同產(chǎn)生的當(dāng)外加三相交流電源的電壓一定時總的磁通不變,在轉(zhuǎn)子勵磁繞組中通以直流電流后,同一空氣隙中,又出現(xiàn)一個大小和極性固定,極對數(shù)與電樞旋轉(zhuǎn)磁場相同的直流勵磁磁場,這兩個磁場的相互作用,使轉(zhuǎn)子北電樞旋轉(zhuǎn)磁場拖動著一同步轉(zhuǎn)速一起轉(zhuǎn)動5.24 一般情況下,同步電動機(jī)為什么要采用異步啟動法？由于轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動時,加以直流勵磁,產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場,并以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)

42、動,兩者相吸,定子 旋轉(zhuǎn)磁場欲吸轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,但由于轉(zhuǎn)子的慣性,它還沒有來得及轉(zhuǎn)動時旋轉(zhuǎn)又到了極性相反 的方向,兩者又相斥所以平均轉(zhuǎn)矩為零,不能啟動.5.25 為什么可以利用同步電動機(jī)來提升電網(wǎng)的功率因數(shù)？當(dāng)直流勵磁電流大于正常勵磁電流時 ,電流勵磁過剩,在交流方面不僅無需電源供電 ,而 且還可以向電網(wǎng)發(fā)出點(diǎn)感性電流與電感性無功功率,正好補(bǔ)償了電網(wǎng)附近電感性負(fù)載 ,的需要.使整個電網(wǎng)的功率因數(shù)提升 .第六章6.1 有一臺交流伺服電動機(jī),假設(shè)加上額定電壓,電源頻率為50Hz,極對數(shù)P=1 ,試問它的理想空在轉(zhuǎn)速是多少？n0=60*f/ p=60*50/1=3000r/min理想空在轉(zhuǎn)速是 3000

43、r/min6.2 何謂“自轉(zhuǎn)現(xiàn)象？交流伺服電動機(jī)時怎樣克服這一現(xiàn)象, 使其當(dāng)限制信號消失時能迅速停止？自轉(zhuǎn)是伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)動時限制電壓取消,轉(zhuǎn)子利用剩磁電壓單相供電,轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動.克服這一現(xiàn)象方法是把伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻設(shè)計的很大,使電動機(jī)在失去限制信號,即成單相運(yùn)行時,正轉(zhuǎn)矩 或負(fù)轉(zhuǎn)矩的最大值均由現(xiàn)在Sm>1的地方.當(dāng)速度n為正時,電磁轉(zhuǎn)矩T為負(fù),當(dāng)n為負(fù)時,T為正,即去掉限制電 壓后,單相供電似的電磁轉(zhuǎn)矩的方向總是與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反,所以是一個制動轉(zhuǎn)矩.可使轉(zhuǎn)子迅速停止不會存在自 轉(zhuǎn)現(xiàn)象6.3 有一臺直流伺服電動機(jī),電樞限制電壓和勵磁電壓均保持 不變,當(dāng)負(fù)載增加時,電動機(jī)的限制電流、電磁轉(zhuǎn)

44、矩和 轉(zhuǎn)速如何變化？當(dāng)副在增加時,n=UJKe-RT/K eKt2電磁轉(zhuǎn)矩增大,轉(zhuǎn)速變慢,根據(jù)n = Uc/Ke-RaIa/Ke限制電流增大.6.4 有一臺直流伺服電動機(jī),當(dāng)電樞限制電壓Uc=110V時,電樞電流Iai=0.05A,轉(zhuǎn)速ni=3000r/min;加負(fù)載后,電樞電 流I a2=1A,轉(zhuǎn)速n2=1500r/min.試做由其機(jī)械特性n=f(T).6.5 假設(shè)直流伺服電動機(jī)的勵磁電壓一定,當(dāng)電樞限制電壓Uc=100V 時,理想空載轉(zhuǎn)速 n°=3000r/min;當(dāng) Uc=50V 時,n.等于多少？n0=120Uc/ tNBLD 電壓與轉(zhuǎn)速成正比,當(dāng)Uc=50V時,n0等于15

45、00 r/min6.6 為什么直流力矩電動機(jī)要做成扁平圓盤狀結(jié)構(gòu)？直流力矩電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為T=BI aNlD/2在電樞體積相同條件下,電樞繞組的導(dǎo)線粗細(xì)不變,式中的BIaNl/2緊思維 常數(shù),故轉(zhuǎn)矩T與直徑D近似成正比.電動機(jī)得直徑越大力矩 就越大.6.7 為什么多數(shù)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)宜采用大慣量直流電動機(jī)？由于在設(shè)計.制造商保證了電動機(jī)能造低速或阻轉(zhuǎn)下運(yùn)行,在阻轉(zhuǎn)的情況下,能產(chǎn)生足夠大的力矩而不損壞,加上他精度高,反響快,速度快線性好等優(yōu)點(diǎn).因此它常用在低 俗,需要轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)和需要一定張力的隨動系統(tǒng)中作為執(zhí) 行元件.6.8 永磁式同步電動機(jī)為什么要采用異步啟動？由于永磁式同步駛電動機(jī)剛啟動時

46、,器定子長生旋轉(zhuǎn)磁場,但轉(zhuǎn)子具有慣性,跟不上磁場的轉(zhuǎn)動,定子旋轉(zhuǎn)時而吸引轉(zhuǎn) 子,時而又排斥轉(zhuǎn)子,因此作用在轉(zhuǎn)子的平均轉(zhuǎn)矩為零,轉(zhuǎn)子也 就旋轉(zhuǎn)不起來了 .6.9 磁阻式電磁減速同步電動機(jī)有什么突生的優(yōu)點(diǎn)？磁阻式電磁減速同步電動機(jī)無需加啟動繞組,它的結(jié)構(gòu)簡單,制造方便.本錢較低,它的轉(zhuǎn)速一般在每分鐘幾十轉(zhuǎn)到上 百專職踐踏是一種常用的低速電動機(jī).6.10 一臺磁組式電磁減速同步電動機(jī),定子齒數(shù)為46,極對數(shù)為2,電源頻率為50Hz,轉(zhuǎn)子齒數(shù)為50,試求電機(jī)的 轉(zhuǎn)速.電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)角速度為3 =(Z r-Zs)2 f/Z rP=(50-46)*2*3.14*50/50*2=12.56rad32 m/60

47、n =60* M2 兀 =120r/min6.11 交流測速發(fā)電機(jī)在理想情況下為什么轉(zhuǎn)子不動時沒有 輸由電壓？轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后,為什么輸由電壓與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比？由于測速發(fā)電動機(jī)的輸由電壓U=Kn=KK ' dg出,所以轉(zhuǎn)子不動時沒有輸由典雅,轉(zhuǎn)子動時輸由電壓與轉(zhuǎn)速成正比.6.12 何謂剩余電壓、線性誤差、相位誤差？剩余電壓是只當(dāng)測速發(fā)電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩為零時的輸由電 壓.線性誤差是指嚴(yán)格的說輸由電壓和轉(zhuǎn)速不是直線關(guān)系 由非線性引起的誤差稱為線性誤差.相位誤差；是指在規(guī)定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),輸由電壓與勵磁電壓之間相位的變化量.6.13 臺直流測速發(fā)電機(jī),Ra=180Q,n=3000r/min ,Rl=20

48、00 QU=50V,求該轉(zhuǎn)速下的輸由電流和空載輸由電 壓.Ia=Ua/RL=50/2000 =0.025AUa=Cen/(1+R a/R l)50= Cen/(1+180/2000)Cen=U a0=54.5V輸由電流是0.025A,空載輸由電壓是 54.5V6.14 奧直流測速發(fā)電機(jī),在轉(zhuǎn)速3000r/min時,空載輸由電壓為52V;接上2000Q的負(fù)載電阻后,輸由電壓為 50V 試求當(dāng)轉(zhuǎn)速為1500r/min ,負(fù)載電阻為5000Q時的輸由電 壓.在轉(zhuǎn)速3000r/min時,空載輸由電壓為 52V時52= Ce3000Ce=52/3000當(dāng)接上2000Q的負(fù)載電阻后,輸由電壓為 50V時U

49、a=Cen/(1+R a/R L)50=52 /(1+ R a/2000)Ra=80 Q當(dāng)轉(zhuǎn)速為1500r/min ,負(fù)載電阻為 5000Q時的輸由電壓 為 Ua= Ce*1500/(1+80/5000)=26/1.016=25V6.15 直流測速發(fā)電機(jī)與交流測速發(fā)電機(jī)各有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 直流測速發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是沒有相位不波動.沒有剩余電壓,輸由特性的斜率比交流測速發(fā)動機(jī)的大.缺點(diǎn)是由于有電刷和換向器,因而結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維護(hù)不便.摩擦轉(zhuǎn)矩大.有換向火花 產(chǎn)生無線電干擾信號,輸由特性不穩(wěn)定,且正反轉(zhuǎn)時,輸由部對 稱.交流測速發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是不需要電刷和換向器,因而結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)容易,慣量小,無滑動接觸,輸由

50、特性穩(wěn)定,精度高, 摩擦轉(zhuǎn)矩小,不產(chǎn)生無線電干擾,工作可靠.正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向時輸由 特性對稱,缺點(diǎn)是存在剩余電壓和相位誤差,切負(fù)載的大小和 性質(zhì)會影響輸由電壓的幅值和相位6.16 試簡述限制式自整角機(jī)和力矩式自整角機(jī)的工作原理.限制式自整角機(jī)的工作原理是當(dāng)發(fā)送機(jī)得力磁繞組通 入勵磁電流后,產(chǎn)生交變脈沖磁通,在相繞組中感應(yīng)由感應(yīng),從 而繞組中產(chǎn)生電流,這些電流都產(chǎn)生脈沖磁場,并分別在自整 角變壓器的單相輸由繞組中感應(yīng)由相同的電動勢.力矩式自整角機(jī)的工作原理是當(dāng)接收機(jī)轉(zhuǎn)子和發(fā)送機(jī)的轉(zhuǎn)子對定子繞組的位置相同,所以兩邊的每相繞組中的電動勢相等,因此在兩邊的三相繞組中沒有電流.假設(shè)發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一個角度,于是

51、發(fā)送機(jī)和接收機(jī)相應(yīng)的每相定子繞組中 的兩個電動勢就不能相互抵消,定子繞組中就有電流,這個電流和接受鼓勵此磁通作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩.6.17 力矩式自整角機(jī)與限制自整角機(jī)有什么不同？試比擬它們的優(yōu)缺點(diǎn).各自應(yīng)用在什么限制系統(tǒng)中較好.自整角機(jī)的輸由電壓需要交流放大器放大后去限制交流伺服電動機(jī),伺服電動機(jī)同時帶動限制對象和自整角 變壓器的轉(zhuǎn)子,它的轉(zhuǎn)動總是要使使調(diào)角減小,指導(dǎo)8=0時為止.它適合于大轉(zhuǎn)矩的情況.力矩式自整角機(jī)既可以帶動限制對象,也可以帶動自整角變壓器的轉(zhuǎn)子,由于負(fù)載很輕,所以不需要用伺服電動 機(jī),而是由自整角機(jī)直接來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角隨動 .6.18 臺直線異步電動機(jī),電源頻率為50Hz,極矩為10

52、cm,額定運(yùn)行時的滑差率為0.05,試其額定速度.次級線圈的額定速度是V=(1-S)2f r=(1-0.05)*2*50*0.1=9.5m/s6.19 直線電動機(jī)較之旋轉(zhuǎn)電動機(jī)有哪些優(yōu)缺點(diǎn).直線電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是1直線電動機(jī)無需中間傳動機(jī)構(gòu),因而使整個機(jī)構(gòu)得到簡化,提升了精度,減少了振動和噪聲.2反響快速.3散熱良好,額定值高,電流密度可取大值,對啟動的 限制小.4裝配靈活彳主往可將電動機(jī)的定子和動子分別于其 他機(jī)體合成一體.缺點(diǎn)是存在著效率和功率因數(shù)低,電源功率大及低速性能差等.第七章7.1 電動機(jī)的溫升與哪些因素有關(guān)？電動機(jī)銘牌上的溫升值其含義 是什么？電動機(jī)的溫升、溫度以及環(huán)境溫度三者之間有

53、什么關(guān) 整理系？電動機(jī)的溫升與銅耗,鐵耗和機(jī)械損耗有關(guān).電動機(jī)銘牌上的溫 升值其含義是電動機(jī)絕緣許可的最高溫度.電動機(jī)的溫升、溫度 以及環(huán)境溫度三者之間是剛工作時電動機(jī)的溫度與周圍介質(zhì)的 溫度之差很小熱量的發(fā)散是隨溫度差遞增的,少量被發(fā)散法到空 氣中,大量被空氣吸收.,因而溫度升高的較快.隨著電動機(jī)溫度逐 漸升高被電動機(jī)吸收的減少,而發(fā)散到空氣中的熱量增加.7.2 電動機(jī)在運(yùn)行中其電壓、電流、功率、溫升能否超過額定值？是 何原因？電動機(jī)在運(yùn)行中其電壓、電流、功率、溫升能超過額定值由于 保證電動機(jī)長期平安運(yùn)行的必要條件是按發(fā)熱條件選擇電動機(jī) 功率的只要保證BmaxW匕7.3 電動機(jī)的選擇包括哪些

54、內(nèi)容？電動機(jī)的選擇包括:1電動機(jī)容量.2電動機(jī)電壓等級,3電動額定 轉(zhuǎn)速.4電動機(jī)結(jié)構(gòu)型式.5電動機(jī)的種類7.4 選擇電動機(jī)的容量時主要應(yīng)考慮哪些因素？選擇電動機(jī)容量應(yīng)根據(jù)三相根本原那么進(jìn)行：1發(fā)熱:電動機(jī)在運(yùn)行 的實(shí)際最高工作溫度等于或小于電動機(jī)的最高工作溫度,2過載水平：短時間內(nèi)承受高于額定功率的負(fù)載功率時保證8maxw 0a.當(dāng)決定電動機(jī)容量的主要因素不是發(fā)熱而是電動機(jī)的過載水平,即所選電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Tmax或最大電流I max必須大于運(yùn)行過程 中可能出現(xiàn)的最大負(fù)載電流iLmax和最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩Timax.3啟動水平必須使電動機(jī)能可靠啟動Tl< 2stTN7.5 電動機(jī)有哪幾種工作

55、方式？當(dāng)電動機(jī)的實(shí)際工作方式與銘牌上標(biāo)注的工作方式不一致時,應(yīng)注意哪些問題？電動機(jī)有連續(xù)工作制,短時工作制,重復(fù)短時工作之三種方式. 當(dāng)電動機(jī)的實(shí)際工作方式與銘牌上標(biāo)注的工作方式不一致時,應(yīng)注意最高工作溫度是否小于電動機(jī)的最高許可工作溫度,啟動轉(zhuǎn)矩是否大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩.7.6 一臺室外工作的電動機(jī),在春、夏、秋、冬四季其實(shí)際允許的使用容量是否相同？為什么？實(shí)際允許的使用容量不相同,周圍空氣的溫度發(fā)生了變化,對電 動機(jī)的散熱快慢有很大影響.7.7 有一抽水站的水泵向高度 H=10m處送水,排水量 Q=500m3/h , 水泵的效率yi=0.9 ,傳動裝置的效率y2=0.78 ,水的重度 r=1000kg/m3,試選擇一臺電動機(jī)拖動水泵.Pl