整理传动控制第四版习题及其答案.docx

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整理传动控制第四版习题及其答案

第二章

2.2从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。

TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0说明系统处于减速，TM-TL=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。

2.5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。

2.9一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.

2.11在题2.11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？

交点是系统的稳定平衡点.交点是系统的平衡点

交点是系统的平衡交点不是系统的平衡点

交点是系统的平衡点

第三章

3.7一台他励直流电动机：

PN=15KW,UN=220V,IN=63.5A,nN=2850r/min,Ra=0.25Ω，其空载特性为：

U0/V

115184230253265

If/A

0.4420.8021.21.6862.10

今需在额定电流下得到150V和220V的端电压，问其励磁电流分别应为多少？

由空载特性其空载特性曲线.

当U=150V时If=0.71A

当U=220V时If=1.08A

3.8一台他励直流电动机的铭牌数据为：

PN=5.5KW,UN=110V,IN=62A,nN=1000r/min,试绘出它的固有机械特性曲线。

Ra=（0.50~0.75）（1-PN/UNIN）UN/IN

=0.6（1-5500/110*62）*110/62

=0.206Ω

n0=nNUN/（UN-INRa）

=1131r/min

TN=9.55*5500/1000

=52.525Nm

1131

52.525

3.9一台并励直流电动机的技术数据如下：

PN=5.5KW,UN=110V,IN=61A,额定励磁电流Ifn=2A,nN=1500r/min,电枢电阻Ra=0.2Ω,若忽略机械磨损和转子的铜耗，铁损，认为额定运行状态下的电磁转矩近似等于额定输出转矩，试绘出它近似的固有机械特性曲线。

n0=UNnN/（UN-INRa）TN=9.55PN/nN

=110*1500/（110-61*0.2）=9.55*5500/1500

=1687r/min=35Nm

1687

3.10一台他励直流电动机的技术数据如下：

PN=6.5KW,UN=220V,IN=34.4A,nN=1500r/min,Ra=0.242Ω,试计算出此电动机的如下特性：

①固有机械特性；

　　②电枢服加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性；

③电枢电压为UN/2时的人为机械特性；

④磁通φ=0.8φN时的人为机械特性；

并绘出上述特性的图形。

①n0=UNnN/（UN-INRa）

=220*1500/220-34.4*0.242

=1559r/min

TN=9.55PN/nN

=9.55*6500/1500

=41.38Nm

1559

41.38

②n=U/Keφ-（Ra+Rad）T/KeKtφ2

=U/Keφ-（Ra+Rad）T/9.55Ke2φ2

当3Ωn=854r/min

当5Ωn=311r/min

③n=U/Keφ-RaT/9.55Ke2φ2

　当UN=0.5UN时n=732r/min

n0=UNnN/2（UN-INRa）

=780r/min

④n=U/0.8Keφ-RaT/9.55Ke2φ20.82

当φ=0.8φ时n=1517r/min

n0=UNnN/0.8Keφ

=1964r/min

n0

3.11为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？

电动机在未启动前n=0,E=0,而Ra很小,所以将电动机直接接入电网并施加额定电压时,启动电流将很大.Ist=UN/Ra

3.15一台直流他励电动机，其额定数据如下：

PN=2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min,ηN=0.8,Ra=0.4Ω,Rf=82.7Ω。

试求：

①额定电枢电流IAn;

②额定励磁电流IfN;

③励磁功率Pf;

④额定转矩TN;

⑤额定电流时的反电势；

⑥直接启动时的启动电流；

⑦如果要是启动电流不超过额定电流的2倍，求启动电阻为多少欧？

此时启动转矩又为多少？

1PN=UNIaNηN

2200=110*IaN*0.8

IaN=25A

2Uf=RfIfN

IfN=110/82.7

=1.33A

③Pf=UfIfN

=146.3W

④额定转矩TN=9.55PN/nN

=14Nm

⑤额定电流时的反电势EN=UN-INRa

=110V-0.4*25

=100V

⑥直接启动时的启动电流Ist=UN/Ra

=110/0.4

=275A

⑦启动电阻2IN>UN/（Ra+Rst）

Rst>1.68Ω

启动转矩Keφ=（UN-INRa）/nN

=0.066

Ia=UN/（Ra+Rst）T=KtIaφ

=52.9A=9.55*0.066*52.9

=33.34Nm

3.16直流电动机用电枢电路串电阻的办法启动时，为什么要逐渐切除启动电阻？

如切出太快，会带来什么后果？

如果启动电阻一下全部切除,,在切除瞬间,由于机械惯性的作用使电动机的转速不能突变,在此瞬间转速维持不变,机械特性会转到其他特性曲线上,此时冲击电流会很大,所以采用逐渐切除启动电阻的方法.如切除太快,会有可能烧毁电机.

第五章

5.6有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。

型号

PN/kW

UN/V

满载时

Ist/IN

Tst/TN

Tmax/TN

nN/r·min-1IN/AηN×100cosφ

Y132S-6

3

220/380

96012.8/7.2830.75

6.5

2.0

2.0

试求：

①线电压为380V时，三相定子绕组应如何接法？

②求n0,p,SN,TN,Tst,Tmax和Ist；

③额定负载时电动机的输入功率是多少？

1线电压为380V时，三相定子绕组应为Y型接法.

2TN=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8Nm

Tst/TN=2Tst=2*29.8=59.6Nm

Tmax/TN=2.0Tmax=59.6Nm

Ist/IN=6.5Ist=46.8A

一般nN=（0.94-0.98）n0n0=nN/0.96=1000r/min

SN=（n0-nN）/n0=（1000-960）/1000=0.04

P=60f/n0=60*50/1000=3

3η=PN/P输入

P输入=3/0.83=3.61

5.8三相异步电动机断了一根电源线后，为什么不能启动？

而在运行时断了一线，为什么仍能继续转动？

这两种情况对电动机将产生什么影响？

三相异步电动机断了一根电源线后，转子的两个旋转磁场分别作用于转子而产生两个方向相反的转矩，而且转矩大小相等。

故其作用相互抵消，合转矩为零，因而转子不能自行启动，而在运行时断了一线，仍能继续转动转动方向的转矩大于反向转矩，这两种情况都会使电动机的电流增加。

5.9三相异步电动机在相同电源电压下，满载和空载启动时，启动电流是否相同？

启动转矩是否相同？

三相异步电动机在相同电源电压下，满载和空载启动时，启动电流和启动转矩都相同。

Tst=KR2u2/（R22+X220）I=4.44f1N2/R与U，R2，X20有关

5.10三相异步电动机为什么不运行在Tmax或接近Tmax的情况下?

根据异步电动机的固有机械特性在Tmax或接近Tmax的情况下运行是非常不稳定的，有可能造成电动机的停转。

5.11有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下：

PN/kW

nN/r·min-1

UN/V

ηN×100

cosφN

Ist/IN

Tst/TN

Tmax/TN

接法

40

1470

380

90

0.9

6.5

1.2

2.0

△

1当负载转矩为250N·m时，试问在U=UN和U`=0.8UN两种情况下电动机能否启动？

TN=9.55PN/nN

=9.55*40000/1470

=260Nm

Tst/TN=1.2

Tst=312Nm

Tst=KR2U2/（R22+X202）

=312Nm

312Nm>250Nm所以U=UN时电动机能启动。

当U=0.8U时Tst=（0.82）KR2U2/（R22+X202）

=0.64*312

=199Nm

Tst

2欲采用Y-△换接启动,当负载转矩为0.45TN和0.35TN两种情况下,电动机能否启动？

TstY=Tst△/3

=1.2*TN/3

=0.4TN

当负载转矩为0.45TN时电动机不能启动

当负载转矩为0.35TN时电动机能启动

3若采用自耦变压器降压启动，设降压比为0.64，求电源线路中通过的启动电流和电动机的启动转矩。

IN=PN/UNηNcosφN√3

=40000/1.732*380*0.9*0.9

=75A

Ist/IN=6.5

Ist=487.5A

降压比为0.64时电流=K2Ist

=0.642*487.5=200A

电动机的启动转矩T=K2Tst=0.642312=127.8Nm

第一十章电力电子学

.

10.3试画出题10.3图中负载电阻R上的电压波形和晶闸管上的电压波形。

10.4如题4如题10.4图所示，试问：

1在开关S闭合前灯泡亮不亮？

为什么？

2在开关S闭合后灯泡亮不亮？

为什么？

3再把开关S断开后灯泡亮不亮？

为什么？

1在开关S闭合前灯泡不亮,因为晶闸管没有导通.

2在开关S闭合后灯泡亮,因为晶闸管得控制极接正电,导通.

3再把开关S断开后灯泡亮,因为晶闸管导通后控制极就不起作用了.

10.5如题10.5图所示，若在t1时刻合上开关S，在t2时刻断开S，试画出负载电阻R上的电压波形和晶闸管上的电压波形。

10.24晶闸管元件的过电压、过电流保护有哪些方法？

晶闸管元件的过电压保护方法有阻容保护装置，可以保护交流，也可以保护支流侧。

硒堆和压敏电阻电阻保护。

晶闸管元件的过电流保护方法有：

设置快速熔断器，装设过流继电器及快速开关，整流触发脉冲移相保护。

第十一章

（6）对建设项目实施环境监测的建议。

11.2　生产机械对调速系统提出的静态、动态技术的指标有哪些？

为什么要提出这些技术指标？

（1）生产力变动法生产机械对调速系统提出的静态技术的指标有静差度,调速范围,调速的平滑性.动态技术指标有最大超调量,过渡过程时间,振荡次数.

因为机电传动控制系统调速方案的选择,主要是根据生产机械对调速系统提出的调速指标来决定的.

2.规划环境影响评价的内容11.9为什么由电压负反馈和电流正反馈一起可以组成转速反馈调速系统？

（5）污染防止措施能否达到要求。

因为由于电压反馈调速系统对电动机电枢电阻压降引起的转速降落不能与以补