机电传动控制(第五版)课后习题答案

第3章直流电机的工作原理及特性习题3.1 为什么直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？答案：直流电动机工作时，（1）电枢绕组中流过交变电流，它产生的磁通当然是交变的。

这个（2）变化的磁通在铁芯中产生感应电流。

铁芯中产生的感应电流，在（3）垂直于磁通方向的平面内环流，所以叫涡流。

涡流损耗会使铁芯发热。

为了减小这种涡流损耗，电枢铁芯采用彼此绝缘的硅钢片叠压而成，使涡流在狭长形的回路中，通过较小的截面，以（4）增大涡流通路上的电阻，从而起到（5）减小涡流的作用。

如果没有绝缘层，会使整个电枢铁芯成为一体，涡流将增大，使铁芯发热。

因此，如果没有绝缘，就起不到削减涡流的作用。

习题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定值后，电枢反电势将如何变化？是大于、小于还是等于E1？答案：∵当电动机再次达到稳定状态后，输出转矩仍等于负载转矩，即输出转矩T ＝T L ＝常200aae e ae m ae m e e R U n I K K R U n E K n T K I n n n K K K U T K =Φ=−ΦΦ=∴=Φ−Φ∴−∆=Φ=ΦQ Q 又当T=0a aU E I R =+数。

又根据公式（3.2）， T ＝K t ФI a 。

∵励磁磁通Ф减小，T 、K t 不变。

∴电枢电流I a 增大。

再根据公式（3.11），U ＝E ＋I a ·R a 。

∴E=U －I a ·R a 。

又∵U 、R a 不变，I a 增大。

∴E 减小即减弱励磁到达稳定后，电动机反电势将小于E 1。

习题3.8 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。

（1）第一步，求出n 0 （2）第二步，求出（T N ，n N ）答案：根据公式（3.15），（1-1）Ra ＝（0.50~0.75）(N N N I U P −1)NN I U我们取Ra ＝0.7(N N N I U P −1)NN I U， 计算可得，Ra ＝0.24 Ω 再根据公式（3.16）得，（1-2） Ke ФN ＝（U N －I N Ra ）/n N =0.095 又根据（1-3） n 0＝U N /（Ke ФN ），计算可得，n 0＝1158 r/min 根据公式（3.17），（2-1） T N ＝9.55NNn P ， 计算可得，T N ＝52.525 N ·M 根据上述参数，绘制电动机固有机械特性曲线如下：3.10一台他励直流电动机的技术数据如下：P N =6.5KW ，U N =220V ， IN=34.4A ， n N =1500r/min ， R a =0.242Ω，试计算出此电动机的如下特性：①固有机械特性；②电枢附加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性；③电枢电压为U N /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。

机电传动控制第五版课后答案【篇一：机电传动控制(第五版)课后习题答案】态转矩。

拖动转矩是由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。

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？2.6为什么机电传动系统中低速轴的gd2比高速轴的gd2大得多?2.7 如图2.3（a）所示，电动机轴上的转动惯量jm=2.5kgm2, 转速nm=900r/min; 中间传动轴的转动惯量jl=16kgm2,转速nl=60 r/min。

试求折算到电动机轴上的等效专惯量。

折算到电动机轴上的等效转动惯量:j=nm/n1=900/300=3,j1=nm/nl=15j=jm+j1/j2+ jl/j12=2.5+2/9+16/225=2.79kgm2. 2.8 如图2.3（b）所示，电动机转速nm=950 r/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,电动机的费轮转距gd2m=1.05n m2, 齿轮，滑轮和卷筒总的传动效率为0.83。

试球体胜速度v和折算到电动机轴上的静态转矩t l 以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量gd2z.。

=1.25*1.05+100*0.242/322=1.318nm22.9 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.2.10 反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别，各有什么特点？反抗转矩的方向与运动方向相反,,方向发生改变时,负载转矩的方向也会随着改变,因而他总是阻碍运动的.位能转矩的作用方向恒定,与运动方向无关，它在某方向阻碍运动，而在相反方向便促使运动。

机电传动控制课后习题答案《第五版》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。

拖动转矩是由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。

TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TLvO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。

2.3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）系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速TM< TLTM-TLvO说明系统处于减速。

TM-TLvO 说明系统处于减速T M>T LT L T MT M=T L系统的运动状态是减速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? , 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?2 2.5为什么低速轴转矩⼤，⾼速轴转矩⼩？因为P= T w ,P不变3越⼩T越⼤，3越⼤T越⼩。

2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD⽐⾼速轴的GD⼤得多？因为P=T w, T⼆G?&375. P= 3 G?⽩375. ,P 不变转速越⼩GD越⼤, 转速越⼤GD越⼩。

2.7 如图2.3 ( a)所⽰，电动机轴上的转动惯量J M=2.5kgm2,转速n M=900r/min;中间传动轴的转动惯量j L=16kgm转速n L=60r/min。

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‎由电动机产‎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。

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‎。

2.4 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=Tω, p不变。

转动惯量折‎算前后动能‎不变原则是‎能量守恒M‎V=0.5Jω22.6为什么机‎电传动系统‎中低速轴的‎G D2比高‎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。

2.7 如图2.3（a）所示，电动机轴上‎的转动惯量‎J M=2.5kgm2‎,转速n M=900r/min; 中间传动轴‎的转动惯量‎J L=16kgm‎2,转速n L=60 r/min。

试求折算到‎电动机轴上‎的等效专惯‎量。

折算到电动‎机轴上的等‎效转动惯量‎:j=Nm/N1=900/300=3,j1=Nm/Nl=15J=JM+J1/j2+ JL/j12=2.5+2/9+16/225=2.79kgm‎2. 2.8如图2.3（b）所示，电动机转速‎n M=950 r/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,电动机的费‎轮转距GD‎2M=1.05N m2, 齿轮，滑轮和卷筒‎总的传动效‎率为0.83。

习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础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。

拖动转矩是由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。

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-TLvO说明系统处于减速，TM-TL=O说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。

试列出以下几种情况下（见题图）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TM TL TL TMTM=TLTM< TLTM-TLvO 说明系统处于减速。

TM-TLvO说明系统处于减速T TT T LTTT T LMMLT TT T LM=M=L系统的运动状态是匀速系统的运动状态是减速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M>M>是减速TTTT L L MM系统的运动状态是加速功率不变的原则2MV=O不变。

转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒是P=T® , p为什么低速轴转矩大，高速轴转矩小？因为P= T w ,P不变3越小T越大，3越大T越小。

GDGD?22大得多比高速轴的为什么机电传动系统中低速轴的222越大，转GD不变T=G?D w/375. P=G?D 转速越小/375. ,P 因为P=T3，2越小。

速越大GDJ=,转速n=900r/min; 如图（a）所示，电动机轴上的转动惯量中间传动轴M M2, 转速n=16kgmJ=60r/min 。

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。

拖动转矩是由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。

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。

2.3 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< TLTM-TL<0说明系统处于减速。

TM-TL<0 说明系统处于减速T M T L T M T LT 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 T L T M= T系统的运动状态是减速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=Tω, p不变。

转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω22.5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。

2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2比高速轴的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。

2.7 如图2.3（a）所示，电动机轴上的转动惯量J M=2.5kgm2, 转速n M=900r/min; 中间传动轴的转动惯量J L=16kgm2,转速n L=60 r/min。