机电传动控制习题及复习大纲

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1、对应教材同志学等编《机电传动控制》国防工业出版社2011.8第2章机电传动系统的动力学基础2.1说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。2-4多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？答：为了使运动方程式的列出简化；负载转矩是静态转矩，可根据静态时功率守恒原则进行

2、折算；由于转动惯量与运动系统的动能有关，根据动能守恒原则进行折算。2.5一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载？可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性3直线型机械特性4恒功率型机械特性,4种类型的负载.2-6反抗静态转矩和位能静态转矩有何区别，各有什么特点？答：反抗静态转矩是因摩擦、非弹性体的压缩、拉伸和扭转等作用所产生的负载转矩；其特点是：转矩方向与运动方向相反，总是阻碍运动的；位能静态转矩是由物体的重力和弹性体的压缩、拉伸和扭转等作用所产生的负载转矩；其特点是：转

3、矩方向恒定，与运动方向无关，它在某方向阻碍运动，而在相反方向是促进运动。2-7在题2-7图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些是系统的稳定平衡点，哪些不是。答：机电传动系统稳定运行的必要条件:存在平衡点。即电动机的机械特性与生产机械的机械特性曲线有交点;充分条件:当转速偏离平衡点时，系统存在一个使其趋于平衡点的转矩差，即可以自动回复到平衡点。如图（a,b,c,e）所示，当系统转速偏离交点(>na)时，就存在，使系统减速，直到重新回到交点，又达到平衡；当系统转速

4、加速，直到重新回到交点，又达到平衡。所以交点是系统的稳定平衡点。图（d）中，当系统转速偏离交点(>na)时，就存在，使系统加速，无法重新回到交点，达到平衡。所以交点不是系统的稳定平衡点。题2.11图onTTL21（c）TM（a）onTTL21TMTM不是是是onTTL21TMTM（b）TL是（d）onTTL21TMTM（e）onTTL21TMTM是2-9什么叫过渡过程？什么叫稳定运行过程？试举例说明之。答：机电传动系统的过渡过程：当电动机转矩或负载转矩发生变化时，系统的转速、转矩从一个稳定运行状

5、态变化到另一个稳定运行状态，这一变化过程称之为过渡过程。稳定运行过程：机电传动系统动态转矩为0，转速恒定不变，这一运行过程称之为稳定运行过程。切除启动电阻TTLTSTnn0ab1nb直流电动机串电阻启动过程1：由a点到b点，转速由0变为nb，转矩由TST变为TL，即由一个稳态变化到另一个稳定运行状态，属于过渡过程。到达b点后，电机电磁转矩等于负载转矩，系统处于恒速运转状态，始终在这一稳定状态运行，称之为稳定运行过程。2.10研究过渡过程有什么实际意义？试举例说明之。为了满足启动,制动,反转和调速

6、的要求,必须研究过渡过程的基本规律,研究系统各参数对时间的变化规律,如转速,转矩,电流等对时间的变化规律,才能正确的选择机电传动装置,为电机传动自动控制系统提供控制原则.设计出完善的启动,制动等自动控制线路,以求改善产品质量,提高生产率和减轻劳动强度.这就是研究过渡过程的目的和实际意义.如造纸机要求衡转矩.2.11加快机电传动系统的过渡过程一般采用哪些方法？加快机电传动系统的过渡过程一般采用1减少系统GD2.2增加动态转矩Td.2.12为什么大惯量电动机反而比小惯量电动机更为人们所采用？大惯量电

7、动机电枢作的粗短,GD2较大但它的最大转矩约为额定转矩的5到10倍,快速性能好,且低速时转矩大,电枢短粗,散热性好过载持续时间可以较长.2.13为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？因为P=Tω,P不变ω越小T越大，ω越大T越小。2.14为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多?因为P=Tω，T=G∂D2/375.P=ωG∂D2/375.,P不变转速越小GD2越大，转速越大GD2越小第3章直流电动机的特性与调速3-2一台他励直流电动机所拖动的负载为常数，当电枢电压或电枢电路内附加电阻

8、改变时，能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小?为什么?这时机电传动系统中哪些量必然发生变化?答：不能改变；当负载不变，则在稳定运行状态下，TM不变，由可知，电枢电流不变。转速n和E必然发生变化。3-3为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？答：电动机启动前，n=0，E=0(=Keφn)，由于很小，所以在加电瞬间，启动电流很大，可达到额定电流的10～20倍。3-4直流电动机在电枢电路串电阻启动时，在启动过程中为什么必须将启动电阻分级切除？若把启动电阻留在电枢电路中，对电机运行有什么影响？nn0T