湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院機(jī)電傳動(dòng)控制課后習(xí)題答案(考試必備).doc

習(xí)題與思考題2.3 試列出以下幾種情況下（見(jiàn)題2.3圖）系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式，并說(shuō)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 TL TM N TM=TL TM TLTM-TL0說(shuō)明系統(tǒng)處于減速。 TM-TL TL TM TL系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是減速 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是加速TM TL TM TL TM= TL TM= TL系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是減速 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是勻速2.11 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3.4 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(wèn)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? 是大于，小于還是等于E1？T=IaKt, 減弱,T是常數(shù),Ia增大.根據(jù)EN=UN-IaRa ,所以EN減小.,小于E1.3.10一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：PN=6.5KW,U N=220V, I N=34.4A, n N=1500r/min, Ra =0.242,試計(jì)算出此電動(dòng)機(jī)的如下特性： 固有機(jī)械特性；電樞服加電阻分別為3和5時(shí)的人為機(jī)械特性；電樞電壓為U N/2時(shí)的人為機(jī)械特性； 磁通=0.8N時(shí)的人為機(jī)械特性；并繪出上述特性的圖形。 n0=UNnN/(UN-INRa) =220*1500/220-34.4*0.242 = 1559r/minTN=9.55PN/nN=9.55*6500/1500=41.38Nm 1559 41.38 n=U/Ke-(Ra+Rad)T/KeKt2 = U/Ke-(Ra+Rad)T/9.55Ke22當(dāng)3 n=854r/min當(dāng)5 n=311 r/min n= U/Ke-RaT/9.55Ke22當(dāng)UN=0.5UN時(shí) n=732 r/min n0=UNnN/2(UN-INRa) =780 r/min n= U/0.8Ke-RaT/9.55Ke220.82 當(dāng)=0.8時(shí)n=1517 r/min n0=UNnN/0.8Ke =1964 r/min n03.11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/Ra3.15 一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)如下：PN=2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min, N=0.8,Ra=0.4, Rf=82.7 。試求： 額定電樞電流IAn; 額定勵(lì)磁電流IfN; 勵(lì)磁功率Pf; 額定轉(zhuǎn)矩TN; 額定電流時(shí)的反電勢(shì)； 直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流； 如果要是啟動(dòng)電流不超過(guò)額定電流的2倍，求啟動(dòng)電阻為多少歐？此時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩又為多少？ PN=UNIaNN2200=110*IaN*0.8 IaN=25A Uf= RfIfN IfN=110/82.7 =1.33A Pf= UfIfN =146.3W額定轉(zhuǎn)矩TN=9.55 PN/ nN =14Nm 額定電流時(shí)的反電勢(shì)EN=UN-INRa=110V-0.4*25=100V 直接啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流Ist=UN/Ra =110/0.4 =275A 啟動(dòng)電阻 2IN UN/ (Ra+Rst) Rst1.8 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Ke=(UN-INRa)/nN=0.066Ia= UN/ (Ra+Rst) T=KtIa =52.9A =9.55*0.066*52.9 =33.34Nm第五章5.1 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。 n0=60f/p S=(n0-n)/ n0 =60*50/2 0.02=(1500-n)/1500 =1500r/min n=1470r/min 電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速1500r/min. 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速1470 r/min, 轉(zhuǎn)子電流頻率.f2=Sf1=0.02*50=1 HZ5.5 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(wú)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.5.8 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。5.11有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其銘牌數(shù)據(jù)如下：PN/kWnN/rmin-1UN/VN100cosNIst/INTst/TNTmax/TN接法401470380900.96.51.22.0 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為250Nm時(shí)，試問(wèn)在U=UN和U=0.8UN兩種情況下電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？ TN=9.55 PN/ nN=9.55*40000/1470=260Nm Tst/TN=1.2 Tst=312Nm Tst=KR2U2/（R22+X202） =312 Nm 312 Nm250 Nm 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 =199 NmTstTL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0.45 TN和0.35 TN兩種情況下, 電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？ TstY=Tst/3=1.2* TN /3=0.4 TN當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.45 TN時(shí)電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0.35 TN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(guò)的啟動(dòng)電流和電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。IN= PN/ UNN cosN3 =40000/1.732*380*0.9*0.9 =75AIst/IN=6.5 Ist=487.5A降壓比為0.64時(shí)電流=K2 Ist =0.642*487.5=200A電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩T= K2 Tst=0.642312=127.8 Nm 第八章8.25試設(shè)計(jì)一條自動(dòng)運(yùn)輸線，有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)， 1M拖動(dòng)運(yùn)輸機(jī)，2M拖動(dòng)寫料及。要求：1M先啟動(dòng)后，才允許2M啟動(dòng)；2M先停止，經(jīng)一段時(shí)間后1M蔡自動(dòng)停止，且2M可以單獨(dú)停止；兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)均有短路、長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。 8.29 試設(shè)計(jì)一個(gè)工作臺(tái)前進(jìn)退回的控制線路。工作臺(tái)有電動(dòng)機(jī)M拖動(dòng)，行程開(kāi)關(guān)1ST,2ST分別裝在工作臺(tái)的原位和終點(diǎn)。要求： 能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)前進(jìn)后退停止到原位； 工作臺(tái)前進(jìn)到達(dá)終點(diǎn)后停一下在后退； 工作臺(tái)在前進(jìn)中可以人為地立即后退到原位； 有終端保護(hù). 第九章9.5 寫出題9.5圖梯形圖的指令程序。LD 401OR 400ANI 402LD 403AND 105ORBLDI 100ANI 101LD 102ANI 103ORBLD 104ORBANBOR 404OUT 4309.6 簡(jiǎn)化或改正題9.6圖所示梯形圖，并寫出改正后的指令程序。 9.14 設(shè)