机电传动控制基础课后题答案

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1、机电传动控制第二章机电传动系统的运动学基础2.3试列出以下几种情况下(见题图2.3)系统的运动方程式，并针对各系统说明：1）TM、TL的性质和符号并代入运动方程2）运动状态是加速、减速还是匀速？符号性质状态T-制动转矩TL+制动转矩运动方程：T-制动转矩TL+制动转矩运动方程：T-制动转矩TL+制动转矩运动方程：系统运动状态为：减速状态系统运动状态为：减速状态系统运动状态为：减速状态2.6如图2.3(a)所示，电动机轴上的转动惯量JM=2.5kg·m2，转速nM＝900r／min；中间传动轴的转动惯量J1=2kg·m2，转速n1＝300r／min；生产机械轴的

2、转动惯量JL＝16kg·m2，转速nL=60r／min。试求折算到电动机轴上的等效转动惯量。解：电动机轴与中间轴速比j1：电动机轴与卷筒轴速比jL：折算到电动机轴上的等效转动惯量JZ：2.7如图所示，电动机转速nM＝950r／min，齿轮减速箱的传动比j1=j2=4，卷筒直径D=0.24m，滑轮的减速比j3=2，起重负荷力F=100N，电动机的飞轮转矩GDM2=1.05N·m2，齿轮、滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。试求提升速度v和折算到电动机轴上的静态转矩TL以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GDZ2解：在电机轴速度：中间轴速度：卷筒速度：重物提升

3、速度：折算到电机轴上的静态转矩:折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GDZ22.10在题2.10图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判定那些是系统的稳定平衡点？那些不是？是平衡点是平衡点是平衡点1.电动机和生产机械的机械特性曲线有交叉点；2.当转速大于平衡点对应的转速时，TTL。平衡点是稳定平衡点。是平衡点不是平衡点例3.1：一台Z2系列他励直流电动机，PN=22KW,UN=220V,IN=116A,nN=1500r/min，试计算：1.固有机械特性2.电枢回路串Rad=0.4Ω电阻的人为特性3.电源电压

4、降为100V时的人为特性4.弱磁至Φ=0.8ΦN时的人为特性第三章直流电机的工作原理及特性解：（1）固有特性：（2）串入Rad的人为特性：在直角坐标系标出理想空载点和额定工作点，连接直线，如图3.8中1所示其人为特性曲线如图2所示（3）降低电源电压的人为特性：其人为特性曲线如图3所示（4）弱磁时的人为特性：其人为特性曲线如图4所示例3-2有一台他励电动机，PN＝5.6kW，UN＝220V，IN＝3lA，nN＝1000r／min，Ra＝0.4Ω，负载转矩TL＝49N·m，电动机的过载倍数λ＝2，试计算：(1)电动机拖动摩擦性负载，采用能耗制动过程停车，电枢回路应

5、串入的制动电阻最小值是多少?若采用反接制动停车，电阻最小值是多少?(2)电动机拖动位能性恒转矩负载，要求以-300r／min速度下放重物，采用倒拉反接制动，电枢回路应串多大电阻?若采用能耗制动，电枢回路应串多大电阻?(3)想使电机以n＝-1200r／min速度，在再生发电制动状态下，下放重物，电枢回路应串多大电阻?若电枢回路不串电阻，在再生发电制动状态下，下放重物的转速是多少?解：（1）设能耗制动电阻为R1，反接制动电阻为R2电动状态的稳态转速由于切换瞬间转速不变，而且最大制动电流为-λIN，所以所串电阻为又，制动瞬间的制动转矩由过载系数λ限制为:（2）倒拉反

6、接制动和能耗制动时n=-300r/m，电枢回路应串入电阻R3,R4.倒拉反接制动：能耗制动时：（3）再生发电制动运行时n=-1200r/m的制动电阻R5和不串电阻时的制动转速：不串电阻时的制动转速：3.4直流电动机一般为什么不允许直接启动？如直接启动会发生什么问题？应采用什么方法启动比较好？习题与思考解：在电动机未启动之前n=0，E=0，而Ra很小。所以将电动机直接接入电网并施加电压启动电流很大，一般达到额定电流的10—20倍。这样大的启动电流使电动机在换向过程中产生危险地火花，烧坏整流子，同时过大的电枢电流产生过大的电动应力，还可能引起绕组的损坏，而且产生与

7、启动电流成正比例的启动转矩，会在机械系统和传动机构中产生过大的动态转矩冲击，使机械传动部件损坏。限制直流电动机的启动电流，一般有两种方法：习题与思考一.是降压启动，即在启动的瞬间，降低供电电源电压，随着转速n的升高，反电势E增大，再逐步提高供电电压，最后达到额定电压UN时，电动机达到所要求的转速。二.是在电枢回路内串接外加电阻启动，此时启动电流Ist=Un/(Ra+Rst)将受到外加启动电阻Rst的限制，随着电动机转速n的升高，反电势E增大，再逐步切除外加电阻一直到全部切除，电动机达到所要求的转速。3.8一台他励直流电动机所拖动的负载转矩TL＝常数，当电枢电压

8、或电枢附加电阻改变时，能否改变其稳定运