1、湖南科技大学潇湘学院机电传动控制课后习题答案 习题与思考题2.3 试列出以下几种情况下(见题2.3图)系统的运动方程式,并说明系统的运动状态是加速,减速,还是匀速?(图中箭头方向表示转矩的实际作用方向)TM TL TL TM N TM=TL TM TLTM-TL0说明系统处于减速。 TM-TL TL TM TL系统的运动状态是减速 系统的运动状态是加速TM TL TM TL TM= TL TM= TL系统的运动状态是减速 系统的运动状态是匀速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
2、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3.4 一台他励直流电动机在稳态下运行时,电枢反电势E= E1,如负载转矩TL=常数,外加电压和电枢电路中的电阻均不变,问减弱励磁使转速上升到新的稳态值后,电枢反电势将如何变化? 是大于,小于还是等于E1?T=IaKt, 减弱,T是常数,Ia增大.根据EN=UN-IaRa ,所以EN减小.,小于E1.3.10一台他励直流电动机的技术数据如下:PN=6.5KW,U N=220V, I N=34.4A, n N=1500r/min, Ra =0.242,试计算出此电动机的如下特性: 固有机械特性;电枢服加电阻分别为3和5时的人为机械
3、特性;电枢电压为U N/2时的人为机械特性; 磁通=0.8N时的人为机械特性;并绘出上述特性的图形。 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当3 n=854r/min当5 n=311 r/min n= U/Ke-RaT/9.55Ke22当UN=0.5UN时 n=732 r/min n0=UNnN/2(UN-INRa) =780 r/min
4、 n= U/0.8Ke-RaT/9.55Ke220.82 当=0.8时n=1517 r/min n0=UNnN/0.8Ke =1964 r/min n03.11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/Ra3.15 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, N=0.8,Ra=0.4, Rf=82.7 。试求: 额定电枢电流IAn; 额定励磁电流IfN; 励磁功率Pf; 额定转矩TN; 额定电流时的反电势; 直接启动时的启
5、动电流; 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=UNIaNN2200=110*IaN*0.8 IaN=25A2Uf= RfIfN IfN=110/82.7 =1.33A Pf= UfIfN =146.3W额定转矩TN=9.55 PN/ nN =14Nm 额定电流时的反电势EN=UN-INRa=110V-0.4*25=100V 直接启动时的启动电流Ist=UN/Ra =110/0.4 =275A 启动电阻 2IN UN/ (Ra+Rst) Rst1.8 启动转矩 Ke=(UN-INRa)/nN=0.066Ia= UN/ (Ra+Rst) T=Kt
6、Ia =52.9A =9.55*0.066*52.9 =33.34Nm第五章5.1 有一台四极三相异步电动机,电源电压的频率为50HZ,满载时电动机的转差率为0.02求电动机的同步转速、转子转速和转子电流频率。 n0=60f/p S=(n0-n)/ n0 =60*50/2 0.02=(1500-n)/1500 =1500r/min n=1470r/min 电动机的同步转速1500r/min. 转子转速1470 r/min, 转子电流频率.f2=Sf1=0.02*50=1 HZ5.5 三相异步电动机带动一定的负载运行时,若电源电压降低了,此时电动机的转矩、电流及转速有无变化?如何变化? 若电源电
7、压降低, 电动机的转矩减小, 电流也减小. 转速不变.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。5.11有一台三相异步电动机,其铭牌数据如下:PN/kWnN/rmin-1UN/VN100cosNIst/INTst/TNTmax/TN接法4014703809
8、00.96.51.22.012XX文库 - 让每个人平等地提升自我当负载转矩为250Nm时,试问在U=UN和U=0.8UN两种情况下电动机能否启动? 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时 电动机能启动。当U=0.8U时 Tst=(0.82)KR2U2/(R22+X202) =0.64*312 =199 NmTstTL所以电动机不能启动。3欲采用Y-换接启动,当负载转矩为0.45 TN和0.35 TN两种情况下, 电动机
9、能否启动? TstY=Tst/3=1.2* TN /3=0.4 TN当负载转矩为0.45 TN时电动机不能启动当负载转矩为0.35 TN时电动机能启动4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/ UNN cosN3 =40000/1.732*380*0.9*0.9 =75AIst/IN=6.5 Ist=487.5A降压比为0.64时电流=K2 Ist =0.642*487.5=200A电动机的启动转矩T= K2 Tst=0.642312=127.8 Nm 第八章8.25试设计一条自动运输线,有两台电动机, 1M拖动运输机,2M拖动
10、写料及。要求:1M先启动后,才允许2M启动;2M先停止,经一段时间后1M蔡自动停止,且2M可以单独停止;两台电动机均有短路、长期过载保护。18.29 试设计一个工作台前进退回的控制线路。工作台有电动机M拖动,行程开关1ST,2ST分别装在工作台的原位和终点。要求:1能自动实现前进后退停止到原位;2工作台前进到达终点后停一下在后退;3工作台在前进中可以人为地立即后退到原位;4有终端保护. 第九章9.5 写出题9.5图梯形图的指令程序。LD 401OR 400ANI 402LD 403AND 105ORBLDI 100ANI 101LD 102ANI 103ORBLD 104ORBANBOR 404OUT 4309.6 简化或改正题9.6图所示梯形图,并写出改正后的指令程序。9.14 设计PLC控制汽车拐弯灯的梯形图。具体要求是:汽车驾驶台上有一开关,有三个位置分别控制左闪灯亮、右闪灯亮和关灯。 当开关扳到S1位置时,左闪灯亮(要求亮、灭时间各1s);当开关扳到S2位置时,右闪灯亮(要求亮、灭时间各1s);当开关扳到S0位置时,关断左、右闪灯;当司机开灯后忘了关灯,则过1.5min后自动停止闪灯。
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