機(jī)電傳動(dòng)控制課后習(xí)題答案

精品資料習(xí)題(xítí)與思考2.3試列出以下幾種情況下（見圖2.3）系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)方程式，并針對(duì)各系統(tǒng)說明：T,TL的性質(zhì)和符號(hào)，并帶入運(yùn)動(dòng)(yùndòng)方程。運(yùn)動(dòng)(yùndòng)狀態(tài)是加速，減速還是勻速？T=TLT<TLT>TLT=TLT>TLT<TLTTTTTTTLTLTLTLTLTLnnnnnn精品資料符號(hào)(fúhào)性質(zhì)T+拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩TL+制動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)動(dòng)(yùndòng)方程：狀態(tài)：勻速T-制動(dòng)轉(zhuǎn)矩加速TL+拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)動(dòng)方程：T-制動(dòng)轉(zhuǎn)矩減速TL+拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)動(dòng)方程：精品資料習(xí)題(xítí)與思考2.6如圖2.3（a）所示，電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=2.5㎏?㎡，轉(zhuǎn)速nM=900r/min；中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1=2㎏?㎡，轉(zhuǎn)速n1=300r/min；生產(chǎn)(shēngchǎn)機(jī)械軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JL=16㎏?㎡，轉(zhuǎn)速nL=60r/min。試求折算到電動(dòng)機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。精品資料習(xí)題(xítí)與思考2.7如圖2.3（b）所示，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nM=950r/min,齒輪減速箱的傳動(dòng)比j1=j2=4卷筒直徑D=0.24m，滑輪(huálún)的減速比j3=2，起重負(fù)荷力F=100N，電動(dòng)機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)矩GDM2=1.05N?㎡,齒輪、滑輪(huálún)和卷筒總的傳動(dòng)效率為0.83。試求提升速度V和折算到電機(jī)軸上的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩TL以及折算到電動(dòng)機(jī)軸上整個(gè)拖動(dòng)系統(tǒng)的飛輪慣量GDZ2。精品資料解：設(shè)卷筒速度(sùdù)為n2精品資料折算(shésuàn)到電機(jī)軸上的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩TL：精品資料折算(shésuàn)到電機(jī)軸上的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量GD2：精品資料習(xí)題(xítí)與思考2.10在題2.10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，試判定哪些是系統(tǒng)(xìtǒng)的平衡點(diǎn)？哪些不是？精品資料是平衡點(diǎn)不是(bùshi)平衡點(diǎn)不是(bùshi)平衡點(diǎn)（c）.1.電機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性有交點(diǎn)。2.當(dāng)轉(zhuǎn)速大于平衡點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速時(shí)，T<TL；.當(dāng)轉(zhuǎn)速小于平衡點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速時(shí)，T>TL。

所以此點(diǎn)是平衡點(diǎn)。精品資料不是(bùshi)平衡點(diǎn)是平衡點(diǎn)是平衡點(diǎn)不是(bùshi)平衡點(diǎn)不是平衡點(diǎn)精品資料精品資料例3.1一臺(tái)Z2系列的他激直流電動(dòng)機(jī)，PN=22KW,UN=220V,IN.=116A

nN=1500r/min，試計(jì)算并繪制：

（1）固有機(jī)械特性(tèxìng)

（2）電樞回路串Rad=0.4Ω電阻的人為機(jī)械特性(tèxìng)；

（3）電源電壓降至為100V時(shí)人為特性(tèxìng)

（4）弱磁至Φ=0.8ΦN時(shí)的人為特性(tèxìng)精品資料解：（1）固有(gùyǒu)特性：（2）串入Rad的人為(rénwéi)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，如圖3.8中1所示其人為特性曲線如圖2所示精品資料（3）降低電源電壓的人為(rénwéi)特性：

其人為(rénwéi)特性曲線如圖3所示

（4）弱磁時(shí)的人為特性：其人為特性曲線如圖4所示

精品資料例3.2有一臺(tái)他激電動(dòng)機(jī)，PN=5.6KW,UN=220V,IN=31A，

nN=1000r/min，Ra=0.4Ω，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=49N?m，電動(dòng)機(jī)的過載倍數(shù)λ=2，試計(jì)算：（1）電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)摩擦性負(fù)載，采用能耗制動(dòng)過程(guòchéng)停車，電樞回路應(yīng)串入的制動(dòng)電阻最少值是多少？若采用反接制動(dòng)停車，電阻最小值是多少？（2）電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，要求300r/min速度下放重物，采用倒拉反接制動(dòng)，電樞回路應(yīng)串多大電阻？若采用能耗制動(dòng)，電樞回路應(yīng)串多大電阻？（3）想使電機(jī)以n=-1200r/min速度在發(fā)生制動(dòng)狀態(tài)下，電樞回路應(yīng)串入多大電阻？若電樞回路不串電阻，在再發(fā)生電制動(dòng)狀態(tài)下，下放重物的轉(zhuǎn)速時(shí)多少？

解：（1）設(shè)能耗(nénɡhào)制動(dòng)電阻為R1，反接制動(dòng)電阻為R2電動(dòng)狀態(tài)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速由于切換瞬間轉(zhuǎn)速不變，而且最大制動(dòng)電流為—λIN，所以所串電阻為精品資料又，制動(dòng)(zhìdònɡ)瞬間的制動(dòng)(zhìdònɡ)轉(zhuǎn)矩（2）倒拉反接制動(dòng)和能耗(nénɡhào)制動(dòng)時(shí)，電樞回路應(yīng)串入電阻R3,R4.倒拉反接制動(dòng)：精品資料（2）再生發(fā)電制動(dòng)(zhìdònɡ)運(yùn)行時(shí)的制動(dòng)(zhìdònɡ)電阻R5和不串電阻時(shí)的制動(dòng)(zhìdònɡ)轉(zhuǎn)速再生發(fā)電制動(dòng)(zhìdònɡ)運(yùn)行時(shí)的制動(dòng)(zhìdònɡ)電阻R5：精品資料答：在電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)之前n=0，E=0，而Ra很小。所以將電動(dòng)機(jī)直接接入電網(wǎng)并施加電壓啟動(dòng)電流很大，一般達(dá)到額定電流的10—20倍。這樣大的啟動(dòng)電流使電動(dòng)機(jī)在換向過程中產(chǎn)生危險(xiǎn)地火花，燒壞整流子，同時(shí)過大的電樞電流產(chǎn)生過大的電動(dòng)應(yīng)力，還可能引起繞組(ràozǔ)的損壞，而且產(chǎn)生與啟動(dòng)電流成正比例的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，會(huì)在機(jī)械系統(tǒng)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中產(chǎn)生過大的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩沖擊，使機(jī)械傳動(dòng)部件損壞。限制直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流，一般有兩種方法：

第3章直流電機(jī)的工作(gōngzuò)原理及特性3.4直流電動(dòng)機(jī)一般為什么不允許直接啟動(dòng)？如直接啟動(dòng)會(huì)發(fā)生什么問題？應(yīng)采用什么方法啟動(dòng)比較好？一是降壓啟動(dòng)，即在啟動(dòng)的瞬間，降低供電電源電壓，隨著轉(zhuǎn)速n的升高，反電勢(shì)E增大，再逐步提高供電電壓，最后達(dá)到額定電壓UN時(shí)，電動(dòng)機(jī)達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)速。二是在電樞回路內(nèi)串接外加電阻啟動(dòng)，此時(shí)啟動(dòng)電流Ist=UN/(Ra+Rst)將受到外加啟動(dòng)電阻Rst的限制，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n的升高，反電勢(shì)E增大，再逐步切除外加電阻一直到全部切除，電動(dòng)機(jī)達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)速。精品資料不能改變(gǎibiàn)3.8一臺(tái)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=常數(shù)，當(dāng)電樞電壓或電樞附加電阻改變時(shí)，能否改變其穩(wěn)定運(yùn)行(yùnxíng)狀態(tài)下電樞電流的大?。繛槭裁?？這時(shí)拖動(dòng)系統(tǒng)中的哪些量必然要發(fā)生變化？精品資料3.9一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在穩(wěn)態(tài)下運(yùn)行時(shí)，電樞反電勢(shì)E=E1,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(lì)磁使轉(zhuǎn)速上升到新的穩(wěn)態(tài)值后，電樞反電勢(shì)將如何變化(biànhuà)？是等于，小于還是大于E1？精品資料3.10已知某他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌(míngpái)數(shù)據(jù)如下：PN=7.5kW,UN=220V,nN=1500r/min,?N=88.5%，試求該電機(jī)的額定電流和額定轉(zhuǎn)矩。精品資料3.11一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的名牌數(shù)據(jù)為：PN=5.5kW,UN=110V,IN=62AnN=1000r/min，試?yán)L制出它的固有機(jī)械特性(tèxìng)曲線：答： 精品資料答：第3章直流電機(jī)的工作(gōngzuò)原理及特性3.12一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：PN=6.5kW,UN=220V,IN=34.4A，nN=1500r/min,Ra=0.242Ω，試計(jì)算出此電動(dòng)機(jī)的如下特性：（1）固有機(jī)械特性；（2）電樞附加電阻分別(fēnbié)為3Ω和5Ω時(shí)的人為機(jī)械特性；（3）電樞電壓為UN/2時(shí)的人為機(jī)械特性；（4）磁通φ=0.8φN時(shí)的人為機(jī)械特性。習(xí)題與思考精品資料精品資料第3章直流電機(jī)的工作原理(yuánlǐ)及特性3.19有一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)：PN=10kW,UN=220V,IN=53.8A，nN=1500r/min,Ra=0.29Ω，試計(jì)算：（1）直接啟動(dòng)瞬間的堵轉(zhuǎn)電流Iu；（2）若限制起動(dòng)(qǐdònɡ)電流不超過2IN，采用電樞串電阻啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)串入啟動(dòng)電阻的最小值是多少？若用降壓啟動(dòng)，最低電壓應(yīng)為多少？習(xí)題與思考精品資料3.20有一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)：PN=18kW,UN=220V,IN=94A，nN=1500r/min,在額定負(fù)載下，求：（1）想降至800r/min穩(wěn)定(wěndìng)運(yùn)行，外串聯(lián)多大電阻？采用降壓方法，電源電壓應(yīng)降至多少伏？（2）想升速到1100r/min穩(wěn)定(wěndìng)運(yùn)行，弱磁系數(shù)φ/φN為多少？

精品資料3.22有一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)：PN=21kW,UN=220V,IN=115A，nN=980r/min,Ra=0.1Ω，拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，弱磁調(diào)速時(shí)φ從φN調(diào)到0.8φN，問：（1）調(diào)速瞬間電樞(diànshū)電流是多少？（TL=TN）（2）若TL=TN和TL=0.5TN，調(diào)速前后的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速各是多少？精品資料3.22有一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)(dòngjī)：PN=21kW,UN=220V,IN=115A，nN=980r/min,Ra=0.1Ω，拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，弱磁調(diào)速時(shí)φ從φN調(diào)到0.8φN，問：（1）調(diào)速瞬間電樞電流是多少？（TL=TN）（2）若TL=TN和TL=0.5TN，調(diào)速前后的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速各是多少？精品資料精品資料3.24有一臺(tái)Z2-52型他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)：PN=4KW,IN=22.3AUN=220V,nN=1000r/min,Ra=0.91Ω,TN=TL,有為了使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，采用電源(diànyuán)反接制動(dòng)，如串入電樞回路的制動(dòng)電阻為9Ω，求：（1）制動(dòng)開始時(shí)電動(dòng)機(jī)所發(fā)出的電磁轉(zhuǎn)矩；（2）制動(dòng)結(jié)束時(shí)電動(dòng)機(jī)所發(fā)出的電磁轉(zhuǎn)矩；（3）如果是摩擦性負(fù)載轉(zhuǎn)矩，在制動(dòng)到n=0時(shí)，不切斷電源(diànyuán)，電動(dòng)機(jī)能否反轉(zhuǎn)？為什么?

精品資料精品資料第5章直流傳動(dòng)(chuándòng)控制系統(tǒng)5.5有一直流調(diào)速系統(tǒng)，其高速(ɡāosù)時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速n01=1480r/min,低速時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速n02=157r/min,額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速降ΔnN=10r/min。試畫出該系統(tǒng)的靜態(tài)性（即電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性），并求出調(diào)速范圍和靜態(tài)差。習(xí)題與思考精品資料5.6為什么調(diào)速系統(tǒng)中加載后轉(zhuǎn)速(zhuànsù)會(huì)降低，閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)為什么可以減少轉(zhuǎn)速(zhuànsù)降？精品資料5.11某一靜態(tài)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍為75～1500r/min,要求靜態(tài)差度S=2%，該系統(tǒng)允許(yǔnxǔ)的靜態(tài)速降是多少？如果開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降是100r/min,則閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)應(yīng)有多大？精品資料5.12某一直(yīzhí)流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍D=10,最高額定轉(zhuǎn)速nmax=1000r/min,開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)降速是100r/min。試問該系統(tǒng)的靜態(tài)差為多少？若把該系統(tǒng)組成閉環(huán)系統(tǒng)，保持n02不變的情況下，使新系統(tǒng)的勁態(tài)度為5%，試問閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)為多少？精品資料方法(fāngfǎ)一精品資料方法(fāngfǎ)二精品資料精品資料第8章繼電器一接觸(jiēchù)控制系統(tǒng)8.2為了限制點(diǎn)動(dòng)調(diào)整電動(dòng)機(jī)的沖擊電流，試設(shè)計(jì)電氣控制電路，使得正常(zhèngcháng)啟動(dòng)時(shí)為直接啟動(dòng)，點(diǎn)動(dòng)調(diào)整時(shí)串入限流電阻。習(xí)題與思考精品資料第8章繼電器一接觸(jiēchù)控制系統(tǒng)8.3試設(shè)計(jì)一異步電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)電路，要求(yāoqiú)采用斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器。習(xí)題與思考精品資料第8章繼電器一接觸(jiēchù)控制系統(tǒng)8.4三臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1,M2,M3按一定(yīdìng)順序先后啟停，啟動(dòng)順序?yàn)椋篗1→M2→M3,間隔時(shí)間為5s；停止順序?yàn)椋篗3→M2→M1，間隔時(shí)間為10s，設(shè)計(jì)其控制電路。習(xí)題與思考精品資料精品資料（1）應(yīng)遵守梯形圖語言中的語法規(guī)定；（2）設(shè)置輔助寄存器，避免(bìmiǎn)重線圈；（3）盡量減少PLC的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)：（4）設(shè)立外部聯(lián)鎖電路：（5）梯形圖的優(yōu)化設(shè)計(jì)：9.4PLC梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法梯形圖設(shè)計(jì)(shèjì)的注意事項(xiàng)精品資料在一組紅燈亮60s的期間(qījiān)內(nèi)，另一組的綠燈亮55s后，再閃爍3次（亮0.5s，滅0.5s），接著黃燈亮2s。黃燈熄滅后，啟動(dòng)本組的紅燈亮，同時(shí)啟動(dòng)另一組的綠燈亮……當(dāng)啟動(dòng)按鈕按下后，紅2燈和綠1燈亮，同時(shí)(tóngshí)60s定時(shí)器T37和55s定時(shí)器T38同時(shí)(tóngshí)開始定時(shí)，55s后T38定時(shí)時(shí)間到，其觸點(diǎn)動(dòng)作使綠1燈由亮變閃爍，同時(shí)(tóngshí)開始3s的閃爍定時(shí)，T39定時(shí)時(shí)間到，綠燈滅，黃燈亮，當(dāng)60s定時(shí)時(shí)間到，第一組被切斷，接通第二組，如此循環(huán).精品資料精品資料精品資料精品資料送料小車的自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制自動(dòng)送料小車主要完成“裝料（30s）——右行——卸料（20s）——左行，按下啟動(dòng)按鈕，小車開始循環(huán)，100次后，自動(dòng)停止，同時(shí)進(jìn)行5s的聲光報(bào)警精品資料自動(dòng)(zìdòng)送料小車的示意圖精品資料精品資料精品資料液體混合系統(tǒng)的示意圖精品資料液體混合系統(tǒng)的順序功能圖精品資料精品資料精品資料圖中M1.0的作用是：按下停止按鈕后不會(huì)馬上停止工作，而是在當(dāng)前工作周期的操作結(jié)束后，才停止運(yùn)行。M1.0用啟動(dòng)按鈕I0.3和停止按鈕I0.4來控制。運(yùn)行時(shí)它處于ON狀態(tài)，系統(tǒng)完成后一個(gè)周期工作后，步M0.5到M1.0的轉(zhuǎn)換條件M1.0和T38同時(shí)滿足時(shí)，轉(zhuǎn)換到步M0.1后繼續(xù)進(jìn)行。按下停止按鈕I0.4之后，M1.0變?yōu)镺FF，等系統(tǒng)完成最后一步(yībù)M0.5的工作后，便能返回初始步，系統(tǒng)停止運(yùn)行。精品資料剪板機(jī)的示意圖精品資料精品資料組合鉆床的示意圖精品資料精品資料精品資料精品資料在步M0.1,Q0.0被置為1狀態(tài)，夾緊電磁閥的線圈通電。工作被夾緊后，壓力繼電器I0.1常開觸點(diǎn)接通，使得步M0.2和步M0.5同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步，步M0.1變?yōu)椴换顒?dòng)步，Q0.1和Q0.3為1狀態(tài)，大小磚頭同時(shí)向下進(jìn)給，開始磚孔。當(dāng)大孔鉆完后，碰到下限(xiàxiàn)位開關(guān)I0.2，Q0.2變?yōu)?狀態(tài)，大鉆頭向上運(yùn)動(dòng)到位后，上限位開關(guān)I0.3變?yōu)?狀態(tài)，等待步M0.4變?yōu)榛顒?dòng)步。（小孔同樣）兩個(gè)等待步之后的“=1表示轉(zhuǎn)換件總是滿足”步M1.0變?yōu)榛顒?dòng)步后，其常閉觸點(diǎn)斷開，使M0.4和M0.7的線圈斷電，步M0.4和步M0.7變?yōu)椴换顒?dòng)步在步M1.0，控制工件松開的Q0.5為1狀態(tài)，同時(shí)控制工件夾緊的Q0.0被復(fù)位斷開，工件松開后，限位開關(guān)I0.7為1狀態(tài)，系統(tǒng)返回初始步。精品資料組合機(jī)床動(dòng)力的示意圖用置位.復(fù)位指針設(shè)計(jì)順序梯形圖應(yīng)用舉例精品資料精品資料精品資料第9章可編程序控制器

習(xí)題(xítí)與思考9.7寫出圖示梯形圖的語句(yǔjù)表程序精品資料第9章可編程序控制器

習(xí)題(xítí)與思考9.8寫出圖示梯形圖的語句(yǔjù)表程序解：精品資料第9章可編程序控制器

習(xí)題(xítí)與思考9.9寫出圖示梯形圖的語句(yǔjù)表程序解：精品資料第9章可編程序控制器

習(xí)題(xítí)與思考9.10畫出圖中M0.0的波形圖解：精品資料第9章可編程序控制器

習(xí)題(xítí)與思考9.19設(shè)計(jì)(shèjì)出滿足圖示要求的波形圖解：精品資料第9章可編程序控制器

習(xí)題(xítí)與思考9.20設(shè)計(jì)(shèjì)出滿足圖示要求的波形圖解：精品資料第9章可編程序控制器

習(xí)題(xítí)與思考9.22沖床的運(yùn)動(dòng)示意圖如圖所示。初始狀態(tài)時(shí)機(jī)械手在最左邊，?0.4ON；沖頭在最上面，?0.2為ON；機(jī)械手松開（Q0.0為OFF）。按下啟動(dòng)按鈕?0.0，Q0.0變?yōu)镺N，夾緊并保持，2s后Q0.1變?yōu)镺N，機(jī)械手右行，直到碰到限位開關(guān)?0.1，以后將順序完成以下動(dòng)作；沖頭下行，沖頭上行，機(jī)械手左行，機(jī)械手右行，機(jī)械手松開（Q0.0被復(fù)位），延時(shí)2s后，系統(tǒng)返回初始狀態(tài)，各限位開關(guān)和定時(shí)器提供的信號(hào)時(shí)相應(yīng)步之間的轉(zhuǎn)換條件，畫出控制系統(tǒng)(kònɡzhìxìtǒnɡ)的順序功能圖。精品資料

第9章可編程序控制器

習(xí)題(xítí)與思考

解：

精品資料第9章可編程序控制器

習(xí)題(xítí)與思考9.23小車在初