华科机电传动 _作业答案
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习题与思考题第二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。
2.2 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。
T M-T L>0 说明系统处于加速,T M-T L<0 说明系统处于减速,T M-T L=0 说明系统处于稳态(即静态)的工作状态。
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)T M T L T M TLT M=T L T M< T LT M-T L>0 说明系统处于加速。
T M-T L<0 说明系统处于减速T M> T L T M> T L 系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速 T M T L T M T LT M= T L T M= T L系统的运动状态是减速 系统的运动状态是匀速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?因为许多生产机械要求低转速运行,而电动机一般具有较高的 额定转速。
这样,电动机与生产机械之间就得装设减速机构,如 减速齿轮箱或蜗轮蜗杆,皮带等减速装置。
所以为了列出系统运 动方程,必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。
转矩折算前后功率不变的原则是P=T ω, p 不变。
转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5J ω22.5 为什么低速轴转矩大,高速轴转矩小?T M T L T M T L因为P= Tω,P 不变ω越小T 越大,ω越大 T 越小。
2.6 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。
《机电传动控制》课程总复习2011.7一、教材信息:《机电传动控制》,邓星钟主编,华中科技大学出版社二、考试题型客观题(单项选择、判断题)主观题(填空、分析与简答、计算)三、总的复习题一、选择题1、电动机所产生的转矩在任何情况下,总是由轴上的负载转矩和_________之和所平衡。
( D )A.静态转矩B.加速转矩C.减速转矩D.动态转矩2、机电传动系统稳定工作时中如果T M>T L,电动机旋转方向与T M相同,转速将产生的变化是。
( B )A.减速B.加速C.匀速D.停止3、机电传动系统中如果T M<T L,电动机旋转方向与T M相同,转速将产生的变化是。
( C )A.加速B.匀速C.减速D.停止4、机电传动系统稳定工作时,如果T M=T L,电动机旋转方向与T M相同,转速将产生的变化是。
( C )A.减速B.加速C.匀速D.停止5、设电动机某一转动方向的转速n为正,则约定电动机转矩T M与n_________的方向为_________。
( A )A.一致、正向B.一致、反向C.相反、正向D.以上都不对6、_________的作用方向恒定,与运动方向无关。
( C )A.反抗转矩B.离心式转矩C.位能转矩D.恒功率转矩7、起重机吊一个重物升降时,负载的机械特性是_________。
( B )A.恒功率型B.位能型恒转矩C.反抗型恒转矩D.直线型机械特性8、下面哪个部分是属于直流电动机的定子部分?( C )A.换向器B.电枢绕组C.励磁绕组D.风扇9、复励直流电机的励磁绕组和电枢绕组是。
( D )A.串联B.并联C.单独分开连接D.一部分串联其他的并联10、直流电动机最常用的启动方式是_________。
( B )A.串电阻启动B.降压启动C.直接启动D.调节励磁启动11、_________的调速方式可以实现对恒转矩型负载的无极调速。
( A )A.调压调速B.串电阻调速C.弱磁调速D.A和B12、直流电动机调速系统,若想采用恒功率调速,则可改变_________。
2.1从运动方程式怎样看出系统是加速的、减速的、稳定的和静止的各种工作状态?答:运动方程式:Td>0时:系统加速; Td=0 时:系统稳速;Td<0时,系统减速或反向加速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)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:在多轴拖动系统情况下,为了列出这个系统运动方程,必须先把各传动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量都折算到电动机轴上。
由于负载转矩是静态转矩,所以可根据静态时功率守恒原则进行折算。
由于转动惯量和飞轮转矩与运动系统动能有关,所以可根据动能守恒原则进行折算。
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?答:恒转矩型、泵类、直线型、恒功率型。
2.10 反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别,各有什么特点?答:反抗性恒转矩负载恒与运动方向相反。
位能性恒转矩负载作用方向恒定,与运动方向无关。
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,试判断在交点转速以上有:TM<TL 在交点转速以下有:TM>TL交点是系统的稳定平衡点交点是系统的稳定平衡点T M T L21oTn(a)T L T M1Tno2(b)dtdJTTLMω=-dLMTTT=-在交点转速以上有:TM<TL 在交点转速以下有:TM<TL交点不是系统的稳定平衡点在交点转速以上有:TM<TL交点是系统的稳定平衡点3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩 TL=常数,当电枢电压或附加电阻改变时,能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小?为什么?这时拖动系统中哪些量要发生变化?• 答:不能。
因为,常数= TL =T=Kt φIa 。
《机电传动控制》课程总复习2011.7一、教材信息:《机电传动控制》,邓星钟主编,华中科技大学出版社二、考试题型客观题(单项选择、判断题)主观题(填空、分析与简答、计算)三、总的复习题一、选择题1、电动机所产生的转矩在任何情况下,总是由轴上的负载转矩和_________之和所平衡。
( D )A.静态转矩B.加速转矩C.减速转矩D.动态转矩2、机电传动系统稳定工作时中如果T M>T L,电动机旋转方向与T M相同,转速将产生的变化是。
( B )A.减速B.加速C.匀速D.停止3、机电传动系统中如果T M<T L,电动机旋转方向与T M相同,转速将产生的变化是。
( C )A.加速B.匀速C.减速D.停止4、机电传动系统稳定工作时,如果T M=T L,电动机旋转方向与T M相同,转速将产生的变化是。
( C )A.减速B.加速C.匀速D.停止5、设电动机某一转动方向的转速n为正,则约定电动机转矩T M与n_________的方向为_________。
( A )A.一致、正向B.一致、反向C.相反、正向D.以上都不对6、_________的作用方向恒定,与运动方向无关。
( C )A.反抗转矩B.离心式转矩C.位能转矩D.恒功率转矩7、起重机吊一个重物升降时,负载的机械特性是_________。
( B )A.恒功率型B.位能型恒转矩C.反抗型恒转矩D.直线型机械特性8、下面哪个部分是属于直流电动机的定子部分?( C )A.换向器B.电枢绕组C.励磁绕组D.风扇9、复励直流电机的励磁绕组和电枢绕组是。
( D )A.串联B.并联C.单独分开连接D.一部分串联其他的并联10、直流电动机最常用的启动方式是_________。
( B )A.串电阻启动B.降压启动C.直接启动D.调节励磁启动11、_________的调速方式可以实现对恒转矩型负载的无极调速。
( A )A.调压调速B.串电阻调速C.弱磁调速D.A和B12、直流电动机调速系统,若想采用恒功率调速,则可改变_________。
2.1从运动方程式怎样看出系统是加速的、减速的、稳定的和静止的各种工作状态? 答:运动方程式:Td>0时:系统加速; Td=0 时:系统稳速;Td<0时,系统减速或反向加速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)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:在多轴拖动系统情况下,为了列出这个系统运动方程,必须先把各传动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量都折算到电动机轴上。
由于负载转矩是静态转矩,所以可根据静态时功率守恒原则进行折算。
由于转动惯量和飞轮转矩与运动系统动能有关,所以可根据动能守恒原则进行折算。
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? 答:恒转矩型、泵类、直线型、恒功率型。
2.10 反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别,各有什么特点?答:反抗性恒转矩负载恒与运动方向相反。
位能性恒转矩负载作用方向恒定,与运动方向无关。
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?dt d J T T L M ω=-d L M T T T =-在交点转速以上有:TM<TL 在交点转速以下有:TM>TL交点是系统的稳定平衡点 交点是系统的稳定平衡点在交点转速以上有:TM<TL 在交点转速以下有:TM<TL交点不是系统的稳定平衡点在交点转速以上有:TM<TL交点是系统的稳定平衡点3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩 TL=常数,当电枢电压或附加电阻改变时,能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小?为什么?这时拖动系统中哪些量要发生变化?• 答:不能。
因为,常数= TL =T=Kt φIa 。
第三章3.1为什么直流电记得转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成?直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠加而成是因为要防止电涡流对电能的损耗..3.2并励直流发电机正传时可以自励,反转时能否自励?不能,因为反转起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩与磁场方向相反,这样磁场被消除,所以不能自励.3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩T L=常数,当电枢电压附加电阻改变时,能否改变其运行其运行状态下电枢电流的大小?为什么?这是拖动系统中那些要发生变化?T=K tφI a u=E+I a R a当电枢电压或电枢附加电阻改变时,电枢电流大小不变.转速n与电动机的电动势都发生改变.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T L=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=I a K tφ, φ减弱,T是常数,I a增大.根据E N=U N-I a R a ,所以E N减小.,小于E1.3.5 一台直流发电机,其部分铭牌数据如下:P N=180kW, U N=230V,n N=1450r/min,ηN=89.5%,试求:①该发电机的额定电流;②电流保持为额定值而电压下降为100V时,原动机的输出功率(设此时η=ηN)P N=U N I N180KW=230*I NI N=782.6A该发电机的额定电流为782.6AP= I N100/ηNP=87.4KW3.6 已知某他励直流电动机的铭牌数据如下:P N=7.5KW, U N=220V, n N=1500r/min, ηN=88.5%, 试求该电机的额定电流和转矩。
P N=U N I NηN7500W=220V*I N*0.885I N=38.5AT N=9.55P N/n N=47.75Nm3.7一台他励直流电动机:P N=15KW, U N=220V, I N=63.5A, n N=2850r/min,R a =0.25Ω,其空载特性为:今需在额定电流下得到150V 和220 V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I f=0.71A当U=220V时I f=1.08A3.8 一台他励直流电动机的铭牌数据为:P N=5.5KW, U N=110V, I N=62A, n N=1000r/min,试绘出它的固有机械特性曲线。
《机电传动控制》课程总复习2011.7一、教材信息:《机电传动控制》,邓星钟主编,华中科技大学出版社二、考试题型客观题(单项选择、判断题)主观题(填空、分析与简答、计算)三、总的复习题一、选择题1、电动机所产生的转矩在任何情况下,总是由轴上的负载转矩和_________之和所平衡。
( D )A.静态转矩B.加速转矩C.减速转矩D.动态转矩2、机电传动系统稳定工作时中如果T M>T L,电动机旋转方向与T M相同,转速将产生的变化是。
( B )A.减速B.加速C.匀速D.停止3、机电传动系统中如果T M<T L,电动机旋转方向与T M相同,转速将产生的变化是。
( C )A.加速B.匀速C.减速D.停止4、机电传动系统稳定工作时,如果T M=T L,电动机旋转方向与T M相同,转速将产生的变化是。
( C )A.减速B.加速C.匀速D.停止5、设电动机某一转动方向的转速n为正,则约定电动机转矩T M与n_________的方向为_________。
( A )A.一致、正向B.一致、反向C.相反、正向D.以上都不对6、_________的作用方向恒定,与运动方向无关。
( C )A.反抗转矩B.离心式转矩C.位能转矩D.恒功率转矩7、起重机吊一个重物升降时,负载的机械特性是_________。
( B )A.恒功率型B.位能型恒转矩C.反抗型恒转矩D.直线型机械特性8、下面哪个部分是属于直流电动机的定子部分?( C )A.换向器B.电枢绕组C.励磁绕组D.风扇9、复励直流电机的励磁绕组和电枢绕组是。
( D )A.串联B.并联C.单独分开连接D.一部分串联其他的并联10、直流电动机最常用的启动方式是_________。
( B )A.串电阻启动B.降压启动C.直接启动D.调节励磁启动11、_________的调速方式可以实现对恒转矩型负载的无极调速。
( A )A.调压调速B.串电阻调速C.弱磁调速D.A和B12、直流电动机调速系统,若想采用恒功率调速,则可改变_________。