機電傳動控制課后習(xí)題答案第五版

1、習(xí)題與思考題第二章機電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.1說明機電傳動系統(tǒng)運動方程中的拖動轉(zhuǎn)矩，靜態(tài)轉(zhuǎn)矩和動態(tài)轉(zhuǎn)矩。拖動轉(zhuǎn)矩是由電動機產(chǎn)生用來克服負載轉(zhuǎn)矩，以帶動生產(chǎn)機械運動的。靜態(tài)轉(zhuǎn)矩就是由生產(chǎn)機械產(chǎn)生的負載轉(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-TL0說明系統(tǒng)處于加速，TM-TL0說明系統(tǒng)處于減速，TM-TL=O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)的運動方程式，并說明系統(tǒng)的運動狀態(tài)是加速，減速，還是勻速？（圖中箭頭方向表示轉(zhuǎn)矩的實際作用方向）TMTM=TL說明系統(tǒng)處于減速T

2、M TLTM-TL0說明系統(tǒng)處于減速。TM-TL961=XWO/nun n=ouUjiu/J ZL9L=u 聞傘 8 0=傘樂丹Q 傘尹 X996/lBd- 08 18 0/n =u ujiu/j sez=u b Nng o=Nn 樂乙傘,X996/lBd-傘8 i/n =U 3.11 為什么直流電動機直接啟動時啟動電流很大？電動機在未啟動前n=0,E=0,而Ra很小，所以將電動機直接接入電網(wǎng)并施加額定電壓時，啟動電流將很大 .Ist=UN/Ra3.12 他勵直流電動機直接啟動過程中有哪些要求？如何實現(xiàn)？ 他勵直流電動機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

3、以通過兩種方法來實現(xiàn)電動機的啟動一 是降壓啟動 .二是在電樞回路內(nèi)串接外加電阻 啟動 .3.13 直流他勵電動機啟動時，為什么一定要先把勵磁電流加上？若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=O和Tl=Tn兩種情況加以分析）？當電動機運行在額定轉(zhuǎn)速下， 若突然將勵磁繞阻斷開， 此時又將出現(xiàn)什么情況？ 直流他勵電動機啟動時 ,一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 時理論上電動機轉(zhuǎn)速將趨近于無限大，引起飛車,Tl=Tn時將使電動機電流大大增加而嚴重過載.3.14 直流串勵電動機能否空載運行?為

4、什么？串勵電動機決不能空載運行,因為這時電動機轉(zhuǎn)速極高 ,所產(chǎn)生的離心力足以將繞組元件甩到槽外 , 還可能串勵電動機也可能反轉(zhuǎn)運行.但不能用改變電源極性的方法,因這時電樞電流la與磁通$同時反響，使電瓷轉(zhuǎn)矩T依然保持原來方向，則電動機不可能反轉(zhuǎn).3.15 一臺直流他勵電動機，其額定數(shù)據(jù)如下：PN=2.2KW，UN=Uf=110V，nN=1500r/min， nN=0.8，Ra=0.4 Q，Rf=82.7 Q。試求： 額定電樞電流 lAn; 額定勵磁電流 lfN; 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

5、多少歐？此時啟動轉(zhuǎn)矩又為多少？ Pn = U N|aN n N2200=110*I a N *0.8|aN=25A Uf= Rf|fN| fN =110/82.7=1.33A Pf= Uf|fN=146.3W 額定轉(zhuǎn)矩 TN=9.55 PN/ nN=14Nm 額定電流時的反電勢 EN=UN-|NRa=110V-0.4*25=100V 直接啟動時的啟動電流 |st=UN/Ra=110/0.4=275A 啟動電阻 2|N UN/ (R a+R st)Rst1.8 Q啟動轉(zhuǎn)矩Ke =(U N-lNRa)/nN=O.066|a= U N/ (Ra+Rst)T=KtIa $=52.9A=9.55*0.0

6、66*52.9=33.34Nm3.16 直流電動機用電樞電路串電阻的辦法啟動時，為什么要逐漸切除啟動電阻？如切出太 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 ,由于機械慣性的作用使電動機的轉(zhuǎn)速不能突變 ,在此瞬間轉(zhuǎn)速維持不變 ,機械特性會轉(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 .3.17 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)(調(diào)速)與固有的速度變化在概念上有什么區(qū)別？速度變化是在某機械特性下,由于負載改變而引起的 ,二速度調(diào)節(jié)則是某一特定的負載下靠人為改變機械特性而得到的 .3.18 他勵直流電動機有哪些方法進行調(diào)速？它們的特點是什么？

7、他勵電動機的調(diào)速方法：第一改變電樞電路外串接電阻Rad特點在一定負載轉(zhuǎn)矩下， 串接不同的電阻可以得到不同的轉(zhuǎn)速， 機械特性較軟， 電阻越 大則特性與如軟，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。第二改變電動機電樞供電電壓特點 當電壓連續(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，機械特性硬度不變，調(diào)速的穩(wěn)定度較高，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)矩型負載。 可以靠調(diào)節(jié)電 樞電壓來啟動電機，不用其它啟動設(shè)備，第三改變電動機主磁通特點可以平滑無級調(diào)速，但只能弱詞調(diào)速

8、，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 直流電動機的電動與制動兩種運轉(zhuǎn)狀態(tài)的根本區(qū)別何在？ 電動機的電動狀態(tài)特點是電動機所發(fā)出的轉(zhuǎn)矩 T 的方向與轉(zhuǎn)速 n 的方向相同 .制動狀態(tài) 特點使電動機所發(fā)的轉(zhuǎn)矩 T 的方向與轉(zhuǎn)速 n 的方向相反3.20 他勵直流電動機有哪幾種制動方法？它們的機械特性如何？試比較各種制動方法的優(yōu)缺點。1 反饋制動機械特性表達式：n=U/K e 0 -(R a+Rad)T/k eKW 2T 為負值 ,電動機正轉(zhuǎn)時 ,反饋制動狀態(tài)下的機械特性是第一象限電動狀態(tài)下的機械特性

9、第二象限內(nèi)的延伸 .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的轉(zhuǎn)速仍過高如果放下的件較重則采用這種制動方式運行不太安全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)的機械上倒拉反接制動倒拉反接制動狀態(tài)下的機械特性曲線實際上是第一象限 電動狀態(tài)下的機械特性區(qū)現(xiàn)在第四象限中的延伸，若電動反向轉(zhuǎn)在電動狀態(tài)，則倒拉反接制動狀態(tài)下的機械特性曲 就是第三象限中電動狀態(tài)下的機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)的安全，缺點是若 轉(zhuǎn)矩大小估計不準，則本應(yīng)下降的重物可能向上升，機械特 硬度小，速度穩(wěn)定性差

10、3能耗制動機械特性曲線是通過原點，且位于第二象限和第四象限的一條直線 ，優(yōu)點是不會出現(xiàn)像倒 拉制動那樣因為對Tl的大小估計錯誤而引起重物上升的事故 運動速度也較反接制動時 穩(wěn)定.3.21 臺直流他勵電動機拖動一臺卷揚機構(gòu)，在電動機拖動重物勻速上升時講電樞電源突然反接，試利用機械特性從機電過程上說明： 從反接開始到系統(tǒng)新的穩(wěn)定平衡狀態(tài)之間，電動機經(jīng)歷了幾種運行狀態(tài)？最后在什么狀態(tài)下建立系統(tǒng)新的穩(wěn)定平衡點？ 各種狀態(tài)下轉(zhuǎn)速變化的機電過程怎樣？ 從反接開始到系統(tǒng)到達新的穩(wěn)定平衡狀態(tài)之間，電動機經(jīng)歷了電動機正向電動狀態(tài),反接制動狀態(tài)，反向電動狀態(tài)，穩(wěn)定平衡狀態(tài)電動機正向電動狀態(tài)由a到b特性曲線轉(zhuǎn)變；反

11、接制動狀態(tài)轉(zhuǎn)速逐漸降低 ，到達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f穩(wěn)定平衡點，轉(zhuǎn)速 不再變化.第四章4.1什么叫過渡過程？什么叫穩(wěn)定運行過程？試舉例說明之。當系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)矩或負載轉(zhuǎn)矩發(fā)生改變時 個穩(wěn)定運轉(zhuǎn)狀態(tài)，這個變化過程稱為過渡過程 制動，反轉(zhuǎn)和調(diào)速當系統(tǒng)中德福在轉(zhuǎn)矩和拖動轉(zhuǎn)矩相等時，系統(tǒng)就要由一個穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)狀態(tài)變化到另一.如龍門刨床的工作臺，可逆式軋鋼機的啟動，沒有動態(tài)轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)恒速運轉(zhuǎn)，這個過程叫穩(wěn)定運行過程，如不經(jīng)常啟動，制動而長期運行的工作機械4.2研究過渡過程有什么實際意義？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基本

12、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，才能正確的選擇機電傳動裝 置，為電機傳動自動控制系統(tǒng)提供控制原則設(shè)計出完善的啟動，制動等自動控制線路，以求改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率和減輕勞動強度 這就是研究過渡過程的目的和實際意義如造紙機要求衡轉(zhuǎn)矩4.3若不考慮電樞電感時，試將電動機突加電樞電壓啟動的過渡過程曲線la=f(t)，n=f(t)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ic=f(t)、Uc=f(t)加以比較，并從物理意義上說明它們的異、同點。4.4機電時間常數(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？機電時間常數(shù)的物理意義是n

13、s-n nGD2 nodn/375TstdtT m= GDn/375T st是反映機電傳動系統(tǒng)機械慣性的物理量，表達形式有T m= GDn/375T st和t m=A mGD/375T l 和t m= GD?n s/375T d4.6加快機電傳動系統(tǒng)的過渡過程一般采用哪些方法？加快機電傳動系統(tǒng)的過渡過程一般采用1減少系統(tǒng)gD.2增加動態(tài)轉(zhuǎn)矩Td.4.7為什么大慣量電動機反而比小慣量電動機更為人們所采用？大慣量電動機電樞作的粗短,GD2較大但它的最大轉(zhuǎn)矩約為額定轉(zhuǎn)矩的5到10倍,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)的概念？充滿系數(shù)是電流曲線

14、與衡坐標所包圍的面積除以矩形曲線的面積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，電源電壓的頻率為50Hz，滿載時電動機的轉(zhuǎn)差率為0.02求電動機的同步轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子電流頻率。n 0=60f/p=60*50/2=1500r/mi n電動機的同步轉(zhuǎn)速S=(n-n)/ n 00.02=(1500-n)/1500n=1470r/min1500r/mi n.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 1470 r/mi n,轉(zhuǎn)

15、子電流頻率.f2=Sfi=0.02*50=1 H z5.2將三相異步電動機接三相電源的三根引線中的兩根對調(diào)，此電動機是否會反轉(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 n /3因此旋轉(zhuǎn)方向也將變?yōu)?A-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，其nN=1470r/min,電源頻率為50Hz。設(shè)在額定負載下運行，試求： 定子旋轉(zhuǎn)磁場對定子的轉(zhuǎn)速；1500 r/mi n 定子旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；30 r/mi n 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速

16、；30 r/mi n 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場對定子的轉(zhuǎn)速；1500 r/mi n 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場對定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速。0 r/min5.4當三相異步電動機的負載增加時，為什么定子電流會隨轉(zhuǎn)子電流的增加而增加？因為負載增加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高，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)電動使因為轉(zhuǎn)子的電 流增加而變大，所以定子的電流也隨之提高.5.5三相異步電動機帶動一定的負載運行時，若電源電壓降低了，此時電動機的轉(zhuǎn)矩、電流 及轉(zhuǎn)速有無變化？如何變化？若電源電壓降低，電動機的轉(zhuǎn)矩減小，電流也減小.轉(zhuǎn)速不變. 5.6有一臺三相異步電動機

17、，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示。型號PN/kWUn/V滿載時Ist/I NTst/TnT max/Tn1nN/r minIn/an n x 100 cosY132S-63220/38096012.8/7.2830.756.52.02.0試求：線電壓為 380V時，三相定子繞組應(yīng)如何接法？ 求 n0,p,SN,TN,Tst,Tmax 和 1st； 額定負載時電動機的輸入功率是多少？ 線電壓為380V時，三相定子繞組應(yīng)為 Y型接法. TN=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8NmTst/ T n=2Tst=2*29.8=59.6 NmT max/ T N=2.0T max=59.6 N

18、mIst/I n=6.5lst=46.8A一般 nn=(0.94-0.98)non0=nN/0.96=1000 r/minSN= (n 0-nN)/ n o=(1OOO-96O)/1OOO=O.O4P=60f/ n o=6O*5O/1OOO=3 n =Pn/p輸入P 輸入=3/0.83=3.615.7三相異步電動機正在運行時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，這時電動機的電流會如何變化？對電 動機有何影響？電動機的電流會迅速增加，如果時間稍長電機有可能會燒毀.5.8三相異步電動機斷了一根電源線后，為什么不能啟動？而在運行時斷了一線，為什么 仍能繼續(xù)轉(zhuǎn)動？這兩種情況對電動機將產(chǎn)生什么影響？三相異步電動機斷了一根電

19、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的電流增加。5.9三相異步電動機在相同電源電壓下，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=KR2u2/(R22+X%)I=4.44f1N2/R與 U, R2, X20 有關(guān)5.10三相異步電動機為什么不運行在Tmax或接近Tmax的情況下？根據(jù)異步電動機的固有機械特性在Tmax

20、或接近Tmax的情況下運行是非常不穩(wěn)定的,有可能造成電動機的停轉(zhuǎn)。5.11有一臺三相異步電動機，其銘牌數(shù)據(jù)如下:PN/kWnN/r min-1Un/Vn n x 100cos$ nIst/I NTst/TNT max/T N接法401470380900.96.51.22.0 當負載轉(zhuǎn)矩為 250N m時，試問在 U=Un和U=0.8U n兩種情況下電動機能否啟動？T n=9.55 Pn/ nN=9.55*40000/1470=260NmTsTn=1.2Tst=312NmTst=KR2U2/( R22+X 202)=312 Nm312 Nm250 Nm 所以U=Un時 電動機能啟動。當 U=0.

21、8U 時Tst=( 0.82)KR2U2/( R22+X202)=0.64*312=199 NmTstno時一部電動機處于發(fā)電電流改變了方向，改變即對數(shù)調(diào)速的原理5.18異步電動機有哪幾種制動狀態(tài)？各有何特點？異步電動機有二種反饋制動，反接制動和能耗制動.反饋制動當電動機的運行速度高于它的同步轉(zhuǎn)速狀態(tài)這時轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場的方向與電動機狀態(tài)時的方向相反電磁轉(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，這種方法容易造成反轉(zhuǎn).倒拉制動出現(xiàn)在位能負載轉(zhuǎn)矩超過電磁轉(zhuǎn)矩 時候，例如起重機放下重物時，機械特性曲線如下圖，特性曲線由a到b，在

22、降速最后電動機 反轉(zhuǎn)當?shù)竭_d時,T=Tl系統(tǒng)到達穩(wěn)定狀態(tài)，能耗制動首先將三項交流電源斷開，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，該電流域恒定磁場相互作用產(chǎn)生作用方向與轉(zhuǎn)子實際旋轉(zhuǎn)方向相反的 轉(zhuǎn)矩，所以電動機轉(zhuǎn)速迅速下降，此時運動系統(tǒng)儲存的機械能被電動機轉(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定子極對數(shù)突然增加時，電動機的降速過程。No=6Of/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試說明異步電動機定子相序突然改變時，電動機的降速過程。就由第一象限的曲

23、線 1變成了第三象限的曲線 2但由于機械慣性的原因，轉(zhuǎn)速不能突變 系統(tǒng)運行點a只能平移到曲線 2的b點,電磁轉(zhuǎn)矩由正變到負，則轉(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b到點c的整個第二相限內(nèi)，電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 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的旋轉(zhuǎn)方向？定子上有兩個繞組 AX,BY, 個是啟動繞組，另一個是運行繞組，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，當選擇 合適的參數(shù)使該繞組中的電流 iA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的旋

24、轉(zhuǎn)方向5.22單相罩極式異步電動機是否可以用調(diào)換電源的兩根線端來使電動機反轉(zhuǎn)？為什么？不能,因為必須調(diào)換電容器 C的串聯(lián)位置來實現(xiàn)，即改變QB的接通位置,就可以改變旋 轉(zhuǎn)磁場的方向，從而實現(xiàn)電動機的反轉(zhuǎn),.5.23同步電動機的工作原理與異步電機的有何不同？異步電動機的轉(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，所以一部電動機必須從三相交流電源吸取滯后電流來建立電動機運行時所需要的旋轉(zhuǎn)磁場 它的功率因數(shù)總是小于1的，同步電動機所需要的磁動勢由定子和轉(zhuǎn)子共同產(chǎn)生的當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

25、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，同步電動機為什么要采用異步啟動法？因為轉(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)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來提高電網(wǎng)的功率因數(shù)？當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)出點感性電流與電感性無功功率，正好補償了電網(wǎng)附近電感性負載 ，的需要使整個電網(wǎng)的功

26、率因數(shù)提高 6.1有一臺交流伺服電動機，若加上額定電壓，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？n o=6O*f/ p=60*50/1=3000r/mi n理想空在轉(zhuǎn)速是 3000 r/mi n6.2何謂“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象？交流伺服電動機時怎樣克服這一現(xiàn)象，使其當控制信號消失時能迅速停止？自轉(zhuǎn)是伺服電動機轉(zhuǎn)動時控制電壓取消，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的轉(zhuǎn)子電阻設(shè)計的很大，使電動機在失去控制信號，即成單相運行時，正轉(zhuǎn)矩或負轉(zhuǎn)矩的最大值均出現(xiàn)在Sm1的地方當速度n為正時，電磁轉(zhuǎn)矩T為負，當n為負時，T為正，即去掉控制電壓后，單相供電似的電

27、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，電樞控制電壓和勵磁電壓均保持不變，當負載增加時，電動機的控制電流、電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速如何變化？當副在增加時，n=Uc/Ke-RT/KeKt2電磁轉(zhuǎn)矩增大，轉(zhuǎn)速變慢，根據(jù)n=Uc/Ke-RaIa/Ke控制電流增大6.4有一臺直流伺服電動機，當電樞控制電壓Uc=110V時，電樞電流 lai=0.05A，轉(zhuǎn)速ni=3000r/min;加負載后，電樞電流I a2=1A，轉(zhuǎn)速n2=1500r/min。試做出其機械特性n=f(T)。0.05A1AT6.5 若直流伺服電動機的勵磁電壓一定，當電樞控制電

28、壓 Uc=100V 時，理想空載轉(zhuǎn)速 n0=3000r/min; 當 Uc=50V 時， n0 等于多少？no=12OUc/ n NBLD 電壓與轉(zhuǎn)速成正比,當Uc=50V時，no等于1500 r/min6.6 為什么直流力矩電動機要做成扁平圓盤狀結(jié)構(gòu)？直流力矩電動機的電磁轉(zhuǎn)矩為T=BI aNlD/2 在電樞體積相同條件下 ,電樞繞組的導(dǎo)線粗細不變，式中的BlaNI/2緊思維常數(shù)，故轉(zhuǎn)矩T與直徑D近似成正比電動機得直徑越大力矩就 越大 .6.7 為什么多數(shù)數(shù)控機床的進給系統(tǒng)宜采用大慣量直流電動機？因為在設(shè)計 .制造商保證了電動機能造低速或阻轉(zhuǎn)下運行，在阻轉(zhuǎn)的情況下 ，能產(chǎn)生足夠大的力矩而不損壞

29、 ，加上他精度高 ，反應(yīng)快 ，速度快線性好等優(yōu)點 .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 永磁式同步電動機為什么要采用異步啟動？因為永磁式同步駛電動機剛啟動時 ，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有什么突出的優(yōu)點？磁阻式電磁減速同步電動機無需加啟動繞組，它的結(jié)構(gòu)簡單 ，制造方便 .，成本較低 ，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.=120r/min6.11 交流測

30、速發(fā)電機在理想情況下為什么轉(zhuǎn)子不動時沒有輸出電壓？轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后，為什么 輸出電壓與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比？因為測速發(fā)電動機的輸出電壓U=Kn=KK d 0 /dt,所以轉(zhuǎn)子不動時沒有輸出典雅，轉(zhuǎn)子動時輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比 .6.12 何謂剩余電壓、線性誤差、相位誤差？剩余電壓是只當測速發(fā)電動機的轉(zhuǎn)矩為零時的輸出電壓 . 線性誤差是指嚴格的說輸出電壓和轉(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)，輸出電壓與勵磁電壓之間相位的變化量.6.15直流測速發(fā)電機與交流測速發(fā)電機各有何優(yōu)缺點？直流測速發(fā)電機的優(yōu)點是沒有相位不波動 .沒有剩余電壓 ，輸出特性的斜率比交流測 速

31、發(fā)動機的大 .缺點是由于有電刷和換向器 ，因而結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ，維護不便 .摩擦轉(zhuǎn)矩大 .有換向火花 產(chǎn)生無線電干擾信號 ，輸出特性不穩(wěn)定 ，且正反轉(zhuǎn)時 ，輸出部對稱 .交流測速發(fā)電機的優(yōu)點是不需要電刷和換向器，因而結(jié)構(gòu)簡單 ，維護容易 ，慣量小 ，無滑動接觸 ，輸出特性穩(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 出特性對稱 ，缺點是存在剩余電壓和相位誤差，切負載的大小和性質(zhì)會影響輸出電壓的幅值和相位 .6.16 試簡述控制式自整角機和力矩式自整角機的工作原理。 控制式自整角機的工作原理是當發(fā)送機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)出感應(yīng) ，

32、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出繞組中感應(yīng)出相同的電動勢 .力矩式自整角機的工作原理是當接收機轉(zhuǎn)子和發(fā)送機的轉(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.若發(fā)送機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一個角度 ，于是發(fā)送機和接收機相應(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 ，這個電流和接受激勵此磁通作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩.6.17 力矩式自整角機與控制自整角機有什么不同？試比較它們的優(yōu)缺點。各自應(yīng)用在什么 控制系統(tǒng)中較好。自整角機的輸出電壓需要交流放大器放大后去控制交流伺服電動機,伺服電動機同時帶動控制對象和自整角變

33、壓器的轉(zhuǎn)子，它的轉(zhuǎn)動總是要使使調(diào)角減小，指導(dǎo)3 =0時為止. 它適合于大轉(zhuǎn)矩的情況 .力矩式自整角機既可以帶動控制對象，也可以帶動自整角變壓器的轉(zhuǎn)子，由于負載很輕 ，所以不需要用伺服電動機，而是由自整角機直接來實現(xiàn)轉(zhuǎn)角隨動.6.19 直線電動機較之旋轉(zhuǎn)電動機有哪些優(yōu)缺點。直線電動機的優(yōu)點是 1 直線電動機無需中間傳動機構(gòu) ，因而使整個機構(gòu)得到簡化 ，提 高了精度 ，減少了振動和噪聲 .2 反應(yīng)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 ，往往可將電動機的定子和動子分別于其他機體合成一體.缺點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

34、八章8.1 從接觸器的結(jié)構(gòu)特征上如何區(qū)分交流接觸器與直流接觸器？為什么？直流接觸器與交流接觸器相比 ，直流接觸器的鐵心比較小，線圈也比較小 ，交流電磁鐵的鐵心是用硅鋼片疊柳而成的.線圈做成有支架式 ，形式較扁 .因為直流電磁鐵不存在電渦流的現(xiàn)象 .8.2 為什么交流電弧比直流電弧容易熄滅？因為交流是成正旋變化的 ，當觸點斷開時總會有某一時刻電流為零，此時電流熄滅 .而直流電一直存在 ，所以與交流電相比電弧不易熄滅 .8.3 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 ，會因為交流線圈的電阻太小兒流過

35、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，觸點會頻繁的通短 ，造成設(shè)備的不能正常運行 .8.4 交流接觸器動作太頻繁時為什么會過熱？因為交流接觸啟動的瞬間，由于鐵心氣隙大 ，電抗小 ，電流可達到 15 倍的工作電流 ，所以線圈會過熱 .8.5 在交流接觸器鐵心上安裝短路環(huán)為什么會減少振動和噪聲？在線圈中通有交變電流時，再鐵心中產(chǎn)生的磁通是與電流同頻率變化的，當電流頻率為50HZ 時磁通每秒有 100 次通過零 ，這樣所產(chǎn)生的吸力也為零 ，動鐵心有離開趨勢 ，但還未 離開，磁通有很快上來 ，動鐵心有被吸會 ，造成振動 .和噪聲 ，因此要安裝短路環(huán) .8.6 兩個相同的 1

36、10V 交流接觸器線圈能否串聯(lián)接于 220V 的交流電源上運行？為什么？若 是直流接觸器情況又如何？為什么？兩個相同的 110V 交流接觸器線圈不能串聯(lián)接于 220V 的交流電源上運行 ，因為在接通 電路的瞬間 ，兩各銜鐵不能同時工作，先吸合的線圈電感就增大，感抗大線圈的端電壓就大，另一個端電壓就小 ，時間長了 ，有可能把線圈燒毀 .若是直流接觸器 ，則可以 .8.7 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載主回路.繼電器主要是傳遞信號 ，根據(jù)輸入的信號到達不同的控制目的 .8.8 電動機中的短路保護、過電流保護和長期過載（熱）保護有何區(qū)別？電動機中的短

37、路保護是指電源線的電線發(fā)生短路 ，防止電動機過大的電樞電路而損壞 . 自動切斷電源的保護動作 .過電流保護是指當電動機發(fā)生嚴重過載時，保護電動機不超過最大許可電流長期過載保護是指電動機的短時過載保護是可以的，但長期過載時電動機就要發(fā)熱，防止電動機的溫升超過電動機的最高絕緣溫度8.9過電流繼電器與熱繼電器有何區(qū)別？各有什么用途 ？過電流繼電器是電流過大就斷開電源，它用于防止電動機短路或嚴重過載熱繼電器是溫度升高到一定值才動作用于過載時間不常的場合8.10為什么熱繼電器不能做短路保護而只能作長期過載保護？而熔斷器則相反，為什么？因為熱繼電器的發(fā)熱元件達到一定溫度時才動作，如果短路熱繼電器不能馬上動

38、作，這樣就會造成電動機的損壞.而熔短期，電源一旦短路立即動作，切斷電源8.11自動空氣斷路器有什么功能和特點？功能和特點是具有熔斷器能直接斷開主回路的特點，又具有過電流繼電器動作準確性高，容易復(fù)位，不會造成單相運行等優(yōu)點.可以做過電流脫扣器，也可以作長期過載保護的熱脫扣 器.8.12時間繼電器的四個延時觸點符號各代表什么意思？DCI得電延時閉合的動合觸點十得電延時斷開的動斷觸點失電延時閉合的動斷觸點失電延時斷開的動合觸點8.13機電傳動裝置的電器控制線路有哪幾種？各有何用途？電器控制線路原理圖的繪制原 則主要有哪些？電器控制線路有 1:啟動控制線路及保護裝置.2正反轉(zhuǎn)控制線路.3:多電動機的連

39、鎖 控制線路.4:電動控制線路.5:多點控制線路.6:順序控制線路.7:多速異步電動機的基本 控制線路.8:電磁鐵.電磁離合器的基本控制線路 .電器控制線路原理圖的繪制原則主要有1：應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝所提出的要求.2:線路簡單，布局合理，電器元件選擇正確并得到充分.3操作，維修方便4設(shè)有各種保護和防止發(fā)生故障的環(huán)節(jié).5能長期準確，穩(wěn)定，可靠的工作.8.14為什么電動機要設(shè)有零電壓和欠電壓保護？零電壓和欠電壓保護的作用是防止當電源暫時供電或電壓降低時而可能發(fā)生的不容許的故障.,8.15在裝有電器控制的機床上，電動機由于過載而自動停車后，若立即按鈕則不能開車， 這可能是什么原因？有可能熔短器燒毀，使電

40、路斷電或者是熱繼電器的感應(yīng)部分還未降溫，熱繼電器的觸點還處于斷開狀態(tài)8.16要求三臺電動機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)計此控制線路。8.17如題8.17圖所示的啟?？刂凭€路，試從接線、經(jīng)濟、安全、方便等方面來分析一下, 有什么問題？(a) 控制不方便.(b) 從控制柜到按鈕盒多接了線，并且接線復(fù)雜，造成了不必要的麻煩.(c) 電路容易造成故障，不安全.(d) 停止按鈕沒有在主會路上，停止控制不安全.8.18試設(shè)計一臺異步電動機的控制線路。要求： 能實現(xiàn)啟停的兩地控制；能實現(xiàn)點動調(diào)整；能實現(xiàn)單方向的行程保護；要有短路和長期過載保護。3SB8.19為了限制電調(diào)整時電動機的沖擊電流，試設(shè)計它的電氣控制線路。要求正常運行時為 直接啟動，而點動調(diào)整時需輸入限流電阻。FR EHI8.20試設(shè)計一臺電動機的控制線路。要求能正反轉(zhuǎn)并能實現(xiàn)能耗制動。1SB m1KM2KM/_3KM1KM2KMLh3KM8.21沖壓機床的沖頭，有時用按鈕控制，又實用腳踏開關(guān)操作，試設(shè)計用轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇工作 方式的控制線路。1S82S8111I3S8m1KM1KM.8.22容量較大的鼠籠式