1负载特性1恒转矩负载特性2离心式通风机型负载特性3直线型负载特性4恒功率负载特性
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《机电传动控制》复习资料第二章:1.如何根据简图写出运动方程式并判断系统的运行状态?P19 T2.32.如何判断TM 或TL 是拖动转矩还是制动转矩?无论是TM 或是TL 和n 的转向相同时时拖动转矩,和n 的转向相反时时制动转矩3.如何判断系统的平衡点是否稳定运行点?P20 T2.114.什么是机电传动系统的负载特性(生产机械的机械特性)同一转轴上负载转矩和转速之间的函数关系称为机电传动系统的负载特性5.常见的生产机械的负载特性有哪几种?恒转矩型负载特性、离心式通风机型负载特性、直线型负载特性、恒功率型负载特性6.为什么要对负载转矩和转动惯量进行折算?为了列出多轴系统的运动方程,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都折算到某一根轴上第四章:1.异步电动机的转子绕组有哪两种形式?线绕式和鼠笼式两种2.简述三相异步电动机的工作原理A 、三相正弦电流相位差为120°时,在定子绕组中产生旋转磁场B 、由于旋转磁场的作用,在转子导体中产生感应电势和感应电流C 、在旋转磁场和感应电流的作用下,产生使转子转动的电磁转矩3.n0 n s 的含义是什么?n ——转子的旋转速度(即电动机的转速)n 0 ——同步转速S ——n0—n 与同步转速n0的比值称为异步电动机的转差率,用S 表示 00n n n s -= 4.三相异步电动机定子绕组线端 的连接方式有哪两种?如何选择接法?连接方式有:星型连接和三角形连接两种。
选择接法看P56例题4.15.三相异步电动机型号的意义。
如:Y132S —6Y ——电动机的系列代号132——机座底面至输出轴的中心高为132mmS ——短机座(L 为长机座、M 为中机座)6——磁极数为66.三相异步电动机的额定效率ηN 和额定转矩TN 如何计算N η=NN N N I U P ϕcos 3x100% TN=9.55nN PN 7.什么是三相异步电动机的固有机械特性?各有什么特点?异步电动机在额定电压和额定频率下,用规定的接线方式,定子和转子电路中不串联任何电阻或电抗时的机械特性称为固有(自然)机械特性特点:1.T=0,n=n0(S=0),为电动机的理想空载工作点,此时电动机的转速为理想空载转速n0.2.T=TN,n=nN(S=SN),为电动机的额定工作点3.T=Tst,n=0(S=1),为电动机的启动工作点4.T=Tmax,n=nm(S=Sm),为电动机的临界工作点9.对三相异步电动机启动的主要要求是什么?——转矩大,电流小10.三相异步电动机的调速方法有哪几种?变极对数、变转差率、变频11.鼠笼式异步电动机常用的启动方式有哪些?满足什么条件才可以直接启动?启动方式有:直接(全压)启动、定子电路串电阻或电抗器降压启动、Y—Δ降压启动、自耦变压器降压启动第二问:P6712.为什么多速电动机启动时宜先接成低速,然后再换接为高速?多速电动机启动时宜先接成低速,再换接为高速,这样可获得较大的启动转矩。
机电传动控制_各章课后习题及答案⼤全机电传动控制邓星钟第四版课后答案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。
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 TL TM TLNTM=TL TM< TLTM-TL>0说明系统处于加速。
TM-TL<0 说明系统处于减速TM TL TM TLTM> 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 TLTM= TL TM= TL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=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1章教学检测及答案一、填空题1. 直流发电机的工作原理是基于(电磁感应)原理,直流电动机的工作原理是基于(电磁力)定律。
2. 电磁力与转子半径之积即为(电磁转矩)3. 直流电机主磁极的作用是产生恒定、有一定空间分布形状的气隙磁通密度。
主磁极由(主磁极铁心和放置在铁心上的励磁绕组)构成。
4. 主磁极上的线圈是用来产生主磁通的,称为(励磁绕组)。
5. (电刷装置与换向片)一起完成机械整流,把电枢中的交变电流变成电刷上的直流或把外部电路中的直流变换为电枢中的交流。
6. 在电机中每一个线圈称为一个(元件),多个元件有规律地连接起来形成(电枢绕组)。
7. 电刷位于几何中性线上时的电枢反应特点为(电枢反应使气隙磁场发生畸变)和(对主磁场起去磁作用)。
8. 直流电机的感应电动势与(电机结构、每极气隙磁通和电机转速)有关。
9. 制造好的直流电机其电磁转矩仅与(电枢电流和每极气隙磁通成正比)。
10. 他励直流电动机的制动有(能耗制动、反接制动和回馈制动)三种方式。
11.反接制动分为(电压反接制动和倒拉反转反接制动)两种。
二、判断题(对的画√,错的画×)1. 直流发机的电枢线圈内部的感应电动势是交变的。
(√)2. 直流电动机获得反转的方法是改变磁场极性同时改变电源电压的极性使流过导体的电流方向改变。
(×)3. 电磁转矩阻碍发电机旋转,是制动转矩。
原动机必须用足够大的拖动转矩来克服电磁转矩的制动作用,以维持发电机的稳定运行。
此时发电机从原动机吸取机械能,转换成电能向负载输出。
(√)4. 电动机的电枢电动势是一反电动势,它阻碍电流流入电动机。
直流电动机要正常工作,就必须施加直流电源以克服反电动势的阻碍作用,把电流送入电动机。
此时电动机从直流电源吸取电能,转换成机械能输出。
(√)5. 无论发电机还是电动机,由于电磁的相互作用,电枢电动势和电磁转矩是同时存在的, 电动机的电枢电动势是一正向电动势。
(×)6. 换向极用来改善直流电机的换向,电机均应安装换向极。
机电传动控制第三版课后答案【篇一:《机电传动控制》冯清秀版课后习题答案】第二章2.1答:运动方程式:tm?tl?jd?dttm?tl?tdtd0时:系统加速; td=0 时:系统稳速;td0时,系统减速或反向加速2.2答:拖动转矩:电动机产生的转矩tm或负载转矩tl与转速n相同时,就是拖动转矩。
静态转矩:电动机轴上的负载转矩tl,它不随系统加速或减速而变化。
动态转矩:系统加速或减速时,存在一个动态转矩td,它使系统的运动状态发生变化。
2.3答:a匀速,b减速,c减速,d加速,e减速,f匀速2.4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。
jz?jm?j1jl216??2.5??2?2.8(kg?m) 222j1jl315nm950?dnl??0.24?59.4??59.4(r/min)v???0.37(m/s)j1j24?460j360?22z2m2.8答:nl?fv2gd??gd?2nm100?0.372gd?(1.1~1.25)?1.05?365??1.16~1.32n?m229502z2.9答:恒转矩型、泵类、直线型、恒功率型。
2.10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答:(d)不是稳定运动点,其余都是稳定运行点。
3.1答:转子在主磁通中旋转,要产生涡流和磁滞损耗,采用硅钢软磁材料,可减少磁滞损耗,而采用“片”叠压成,可减少涡流损耗。
3.3答:因为t?kt?ia?tl?常数所以,当改变电枢电压或电枢串电阻时,ia均不变。
n?由rau?tke?kekt?2知n会变化。
3.4答:因为↑时,→e ↓,所以:ee1 3.6答:p1?inun?pn?nin?pnun?n?7.5?1000?38.52(a)220?0.885p7.5tn?n?9550??47.75(n?m)nn15503.8答:?pnra??0.50~0.75??1??uinn??un??i?nn0?ununnn?ke?nun?inrai?5.5?1000?110??1??0.172~0.258(?)?110?6262??n0?110?1000?1107~1170(r/m110?62(0.172~0.258)p5.5tn?n?9550??52.53(n?m)nn1000p5.5tn?n?9550??35.02(n?m)in?in?ifn?61?2?59(a) n1500n3.9答:n0?3.10110?1500ununnnn0??1680(r/min)?110?59?0.2ke?nun?ianra答:⑴n0?ununnn?ke?nun?inran0?220?1500?1559(r/min)220?34.4?0.242p6.5tn?n?9550??40.5(n?m)nn1500⑵在(1)中,?n?n0?nn?1559?1500?59(r/min)raratn2t??n,所以kk??netkekt?2?n当串入rad1?3?时,?n1??rad1?ra?rad1ra?rad1??t??n=1+?nn2??kekt?rara? ?n1?n0??n1?1559?790?769(r/min)5???n2??1+(r/min)??59?1278?0.242?3???n1??1+??59?790(r/min)?0.242??rad2?当串入rad2?5?时,?n2???1+r???na??n2?n0??n2?1559?1278?281(r/min)⑶当u?un/2时,n01?unn1559u??0?=779.5(r/min)ke?2ke?22n1?n01??n?779.5?59?720.5(r/min)当??0.8?n时,n01?unnu1559??0??1949(r/min)ke?0.8ke?n0.80.8?n1?rara159t?t=?n??92.2(r/min)nn22222kekt?0.8kekt?n0.80.8n1?n01??n1?1949?92.2?1856.8(r/min)3.11答:因为tst=un/ra,ra很小,所以tst很大,会产生控制火花,电动应力,机械动态转矩冲击,使电网保护装置动作,切断电源造成事故,或电网电压下降等。
机电传动第一次作业2.1说明机电传动系统运动方程式中的拖动转矩、静态转矩和动态转矩的概念。
解答:(1)拖动转矩:电动机产生的转矩Tm 或负载转矩TL 与转速n 方向相同时,就是拖动转矩。
(2)静态转矩:电动机轴上的负载转矩TL ,它是恒定的,不随系统加速或减速而变化。
(3)动态转矩:系统加速或减速时,存在一个动态转矩d T ,它使系统的运动状态发生变化。
存在关系:d T =M T -L T 。
2.2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?解答:由运动方程式:d T =M T -L T =dtdn GD z 3752,知: (1)当M T =L T 时,加速度a=dtdn =0,说明系统处于稳定状态。
(2)当M T =L T 时,加速度a=dtdn >0,说明系统处于加速状态。
(3)当M T =L T 时,加速度a=dtdn <0,说明系统处于减速状态。
2.3 试列出以下几种情况下系统的运动方程式,并说明系统的运行状态是加速、减速还是匀速?(图中箭头方向表示转矩的实际作用方向) 解答:(a)此情况下运动方程式为:d T =M T -L T =0,即加速度加速度a=0,系统处于匀速状态。
(b)此情况下运动方程式为:d T=M T-L T<0,即加速度加速度a<0,系统处于减速速状态。
(c)此情况下运动方程式为:d T=M T-L T<0,即加速度加速度a<0,系统处于减速状态。
(d)此情况下运动方程式为:d T=M T-L T>0,即加速度加速度a>0,系统处于加速状态。
(e)此情况下运动方程式为:d T=M T-L T<0,即加速度加速度a<0,系统处于减速状态。
(f)此情况下运动方程式为:d T=M T-L T=0,即加速度加速度a=0,系统处于匀速状态。
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?解答:可以分为四大类:(1)恒转矩型负载特性,它又可以分为反抗性转矩和位能性转矩;(2)离心式通风机型负载特性;(3)直线型负载特性;(4)恒功率型负载特性。
电机与拖动基础课后思考题第1章电机中的电磁学基本知识1、电机和变压器的磁路常采用什么材料制成这种材料有哪些主要特性答:磁导率高的铁磁材料;特性:磁导率高。
2、磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的他们的大小与哪些因素有关答:磁滞损耗:该损耗是由于铁磁材料在交变磁场的作用下反复磁化的过程中,磁畴之间不停地互相摩擦,消耗能量,引起的损耗。
其大小与材料的磁滞损耗系数,磁场的交变频率f,磁通密度的幅值Bm的n次方,铁芯重量G有关涡流损耗:损耗是由于铁芯的磁通发生改变时,铁芯中产生感应电动势,并引起漩涡电流而引起能量损耗。
其大小与迟滞损耗因素相似,并且与材料涡流损耗系数和叠加的硅钢片厚度有关。
3、变压器电势、切割电势产生的原因各有什么不同其大小与哪些因素有关答:区别:变压器电势是由变化的磁场经过线圈感应产生的(N线圈匝数、φ磁通)切割电势是由于导线以某一速度,其速度分量与磁场正交切割稳定磁场而感应出电动势(B磁感应强度、L导体切割有效长度、v相对切割速度)4、试比较磁路和电路的相似点和不同点。
答:不同点:1磁路存在漏磁,电路中没有这说法2几乎所有介质都能连成磁路,但是电路需要特定的条件才能形成通路(如低电压不能击穿空气)3磁路为闭合回路,方向由N极出发,S极终结4电路不一定为回路,方向总是由高电势流向低电势相似点:两者在回路当中都符合基尔霍夫第一第二定律、欧姆定律。
5、什么是软磁材料什么是硬磁材料答:软磁材料磁能的储存能力低,磁滞回线较窄,且剩磁Br和矫顽力Hc都小;相对的硬磁材料对于磁能的储存能力高,剩磁Br和矫顽力Hc都小。
6、磁路的基本定律有哪些答:磁路欧姆定律、磁路基尔霍夫第一、第二定律7简述铁磁材料的磁化过程答:O→a为磁化曲线a→b→c为磁滞回线8、磁路计算的步骤是什么答:1、先将磁路进行分段2、先建立数学模型3、根据物理定律和模型列出对应的数学表达式4、联立方程求出未知量9、说明交流磁路与直流磁路的异同点答:同:都符合基尔霍夫定律异:交流磁路幅值随时间变化,具有一定频率,经过导体器件会产生磁滞损耗和涡流损耗;直流磁路幅值恒定不变,不会产生磁滞损耗和涡流损耗。
《电力拖动自动控制系统》参考答案:第一章一、填空题:1.答案:静止可控整流器直流斩波器2.答案:调速范围静差率.3.答案:恒转矩、恒功率4.答案:脉冲宽度调制二、判断题:答案:1.×、2. √、三、问答题:1.答案:生产机械的转速n与其对应的负载转矩T L的关系。
1.阻转矩负载特性;2.位转矩负载特性;3.转矩随转速变化而改变的负载特性,通风机型、恒功率、转矩与转速成比例;4.转矩随位置变化的负载特性。
2.答案:放大器的放大系数K p,供电电网电压,参数变化时系统有调节作用。
电压负反馈系统实际上只是一个自动调压系统,只有被反馈环包围部分参数变化时有调节作用。
3.答案:U d减少,转速n不变、U d增加。
4.答案:生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围。
当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落与理想空载转速之比,称作转差率。
静态速降值一定,如果对静差率要求越严,值越小时,允许的调速范围就越小。
5.答案:反馈控制系统的作用是:抵抗扰动,服从给定。
系统能有效地抑制一切被负反馈环所包围的前向通道上的扰动作用。
但完全服从给定作用。
反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。
可见,测速发电机的励磁量发生变化时,系统无能为力。
6.答案:采用比例积分调节器的闭环调速系统是无静差调速系统。
积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行,原因是积分调节器的输出包含了输入偏差量的全部历史。
可以实现无静差调速。
四、计算题:1.答案:开环系统的稳态速降:354.33r/min;满足调速要求所允许的稳态速降:8.33r/min;闭环系统的开环放大系数:41.542.答案:42.5N•M,3.41N•M3.答案:T=62.92N•M,n=920r/min,cosФ=0.784.答案:α=0。
时n0=2119r/min, α=30。
时n0=1824r/min,α=31.1。
一、分析与简答题1.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。
答: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:可分为恒转矩型负载特性;离心式通风机型负载特性;直线型负载特性;恒功率型负载特性,4种类型的负载。
4.如何判断系统的稳定平衡点 P12答:(1)电动机的机械特性曲线和生产机械的负载特性曲线有交点(即拖动系统的平衡点);(2)当转速大于平衡点所对应的转速时,TM<TL;而当转速小于平衡点所对应的转速时,TM>TL。
三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调,此电动机是否会反转?为什么?答:如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调,例如将B,C两根线对调,即使B相遇C相绕组中电流的相位对调,此时A相绕组内的电流导前于C相绕组的电流2π/3,因此旋转方向也将变为A-C-B 向逆时针方向旋转,与未对调的旋转方向相反。
10.当三相异步电动机的负载增加时,为什么定子电流会随转子电流的增加而增加?答:因为负载增加n减小,转子与旋转磁场间的相对转速(n0-n)增加,转子导体被磁感线切割的速度提高,于是转子的感应电动势增加,转子电流增加,定子的感应电动势因为转子的电流增加而变大,所以定子的电流也随之提高。
11.三相异步电动机正在运行时,转子突然被卡住,这时电动机的电流会如何变化?对电动机有何影响?答:电动机的电流会迅速增加,如果时间稍长电机可能会被烧毁。
12.三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?答:三相异步电动机断了一根电源线后,定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。
机电传动控制复习题(2015)一、填空题1、机电传动系统的负载特性(P10-11)答:恒转矩型负载特性、离心式通风机型负载特性、有线型负载特性、恒功率型负载特性2、直流电机换向器的作用(P23)答:换向器的作用则是将外加的直流电流转换为电枢绕组的交流电流。
3、他励直流电动机的调速方法答:1、改变电枢电路外串接电阻2、改变电动机电枢供电电压3、改变电动机的磁通4、绕线异步电动机转子串接附加电阻的启动特性(P65)答:逐级切除启动电阻法、频敏变阻器启动法5、异步电动机制动方法答:反馈制动、反接制动、能耗制动6、异步电动机变压频控制方式(P78)答:异步电动机的变压频调速是进行分段控制的:基频以下,采取恒磁恒压频比控制方式;基频以上,采取恒压弱磁升速控制方式7、步进电动机角位移、旋转速度跟谁有关系(P92)答:步进电动机的角位移与输入电脉冲的个数成正比,旋转速度与输入电脉冲的频率成正比,即控制输入电脉冲的个数、频率和定子绕组的通电方式,就可控制步进电动机转子的角位移量、旋转速度和旋转方向。
8、对晶闸管触发电路的要求(P240)答:1、触发电路应能供给足够大的触发电压和触发电流。
2、由于晶闸管从截止状态到完全导通需要一定的时间,因此,触发脉冲的宽度t1必须在10μs以上,如果负载时大电感,电流上升比较慢,那么触发脉冲的宽度还应增大。
3、触发脉冲的前沿要陡,否则将会因温度、电压等因素的变化而造成晶闸管触发事件前后不一致。
4、不触发时,触发电路的输出电路应该小于0.15V,为了提高抗干扰能力,避免触发,必要时可在控制极上加一个1~2v的负偏压。
5、在晶闸管整流等移相控制的触发电路中,触发脉冲应该和主电路同步,二者的频率应该相同,且要有固定的相位关系。
9、生产机械对调速系统提出的技术指标(P255)答:静态技术指标:静差度S、调速范围D、调速的平滑性动态技术指标:超调量、过渡过程时间、振荡次数10、晶闸管可控电路的负载有哪几种(P204)答:阻性负载、反电动势负载二、选择题1、三相异步电动机的特性答:结构简单、维护容易、运行可靠、价格便宜、具有较好的稳态和动态特性。
《机电传动控制》复习题及考试题(1)《机电传动控制》复习题1.机电传动控制的⽬的是:把电能转变为机械能、实现⽣产机械的启动、停⽌与调速、满⾜⽣产⼯艺的要求、保证⽣产过程的正常进⾏。
2.机电传动控制系统的四个发展阶段是:接触器-继电器控制、具有反馈环节的控制、⼤功率可控电⼒半导体器件控制、⼯业机器⼈控制。
3.写出直流电动机的5个主要组成部分:换向器,电刷装置、机座,主磁极,换向极,端盖。
4.写出交流电动机的5个主要组成部分:弹簧⽚,轴承,定⼦绕组,机座,转⼦铁芯,端盖。
5.开环控制是指输出端与输⼊端没有任何电路联系、输出端⽆信号反馈回输⼊端的控制。
6.闭环控制是指输出端与输⼊端具有电路联系、输出端有信号反馈回输⼊端的控制。
7.机电传动系统运动⽅程式中的概念:电动机所产⽣的转矩总是由轴上的负载转矩和动态转矩之和所平衡A.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 Tm 、静态转矩:是由⽣产机械产⽣的负载转矩TL 、动态转矩:动态转矩是拖动转矩减去静态转矩Tm-TL 。
8. 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。
P.6匀速减速减速加速减速匀速9. 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统?转矩折算依据折算前后什么的原则(静态时功率守恒)?转动惯量折算为依据折算前后什么不变的原则(动量守恒)?负载转矩的折算:对于旋转运动(功率守恒):jT T C L L L ηω'=;对于直线运动:M c L n v F T '55.9η=;转动惯量的折算(动量守恒):2211L L M Z j J j J J J ++=;飞轮转矩的折算(动量守恒):22212122LM j CD j CD CD CD M Z ++= ;直线运动:22211mM Z v m j J J J ω++= ;22212122365M M n Gv j CD CD CD Z ++= P.9.总结:往⾼速轴折算变⼩、往低速轴折算变⼤。
1负载特性1恒转矩负载特性2离心式通风机型负载特性3直线型负载特性4恒功率负载特性2稳定运行条件:1机械特性曲线与负载特性曲线有交点2干扰使转速上升,干扰消除后Tm-Tl《0,与之相反3限制直流电动机启动电流的方法:1降压启动2在电枢回路内串接外加电阻启动。
4调速特性:1改变电枢电路外串联电阻Rad 2改变电动机电枢供电电压U 3改变电动机主磁通fai5制动特性:1反馈制动2反击制动3能耗制动6电动机启动要求:1足够大的启动转矩,保证生产机械能正常启动2启动电流越小越好3要求启动平滑4启动设备安全可靠,力求结构简单,操作方便.5启动过程中功率损耗越小越好7降压启动方法1电阻或电抗器降压启动2星角降压启动3自耦变压器降压启动8接触器1交流接触器2直流接触器接触器由触头,灭弧装置,铁芯,线圈组成.9继电器分为1电流继电器2电压继电器3中间继电器4热继电器10保护装置有1短路电流的保护装置2长期过载保护装置3零压保护4零励磁保护.11选择电动机三项基本原则:1发热2过载能力3启动能力12三种工作制1连续工作制2短时工作制3重复短时工作制13三相鼠笼点击调速:1变频调速2变极调速14三相鼠笼电机在同电压下空载启动比满载启动转矩:相投15静态技术指标:1静差变2调速范围3调速平滑性16动态技术指标1最大超掉量2过渡过程时间3震动次数3.3 一台他励直流电动机所拖动的负载转矩T L=常数,当电枢电压或电枢附加电阻改变时,能否改变其运行其运行状态下电枢电流的大小?为什么?这个拖动系统中哪些要发生变化?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E1.3.11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R a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.I st=U N/R a3.12他励直流电动机直接启动过程中有哪些要求?如何实现?他励直流电动机直接启动过程中的要求是1 启动电流不要过大,2不要有过大的转矩.可以通过两种方法来实现电动机的启动一是降压启动.二是在电枢回路内串接外加电阻启动.3.13 直流他励电动机启动时,为什么一定要先把励磁电流加上?若忘了先合励磁绕阻的电源开关就把电枢电源接通,这是会产生什么现象(试从T L=0 和T L=T N两种情况加以分析)?当电动机运行在额定转速下,若突然将励磁绕阻断开,此时又将出现什么情况?直流他励电动机启动时,一定要先把励磁电流加上使因为主磁极靠外电源产生磁场.如果忘了先合励磁绕阻的电源开关就把电枢电源接通,T L=0时理论上电动机转速将趋近于无限大,引起飞车, T L=T N时将使电动机电流大大增加而严重过载.3.15 一台直流他励电动机,其额定数据如下:P N=2.2KW,U N=U f=110V,n N=1500r/min, ηN=0.8,R a=0.4Ω, R f=82.7Ω。
试求:①额定电枢电流I An;②额定励磁电流I fN;③励磁功率P f;④额定转矩T N;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?①P N=U N I aNηN2200=110*I aN*0.8I aN=25A②U f= R f I fNI fN=110/82.7=1.33A③P f= U f I fN=146.3W④额定转矩T N=9.55 P N/ n N=14Nm⑤额定电流时的反电势E N=U N-I N R a=110V-0.4*25=100V⑥直接启动时的启动电流I st=U N/R a=110/0.4=275A⑦启动电阻2I N> U N/ (R a+R st)R st>1.68Ω启动转矩K eφ=(U N-I N R a)/n N=0.066Ia= U N/ (R a+R st) T=K t I aφ=52.9A =9.55*0.066*52.9=33.34Nm3.18 他励直流电动机有哪些方法进行调速?它们的特点是什么?他励电动机的调速方法:第一改变电枢电路外串接电阻R ad特点在一定负载转矩下,串接不同的电阻可以得到不同的转速,机械特性较软,电阻越大则特性与如软,稳定型越低,载空或轻载时,调速范围不大,实现无级调速困难,在调速电阻上消耗大量电量。
第二改变电动机电枢供电电压特点当电压连续变化时转速可以平滑无级调速,一般只能自在额定转速以下调节,调速特性与固有特性相互平行,机械特性硬度不变,调速的稳定度较高,调速范围较大,调速时因电枢电流与电压无关,属于恒转矩调速,适应于对恒转矩型负载。
可以靠调节电枢电压来启动电机,不用其它启动设备,第三改变电动机主磁通特点可以平滑无级调速,但只能弱词调速,即在额定转速以上调节,调速特性较软,且受电动机换向条件等的限制,调速范围不大,调速时维持电枢电压和电流步变,属恒功率调速。
3.20 他励直流电动机有哪几种制动方法?它们的机械特性如何?试比较各种制动方法的优缺点。
1反馈制动机械特性表达式:n=U/K eφ-(R a+R ad)T/k e K tφ2T为负值,电动机正转时,反馈制动状态下的机械特性是第一象限电动状态下的机械特性第二象限内的延伸.反馈制动状态下附加电阻越大电动机转速越高.为使重物降速度不至于过高,串接的附加电阻不宜过大.但即使不串任何电阻,重物下放过程中电机的转速仍过高.如果放下的件较重.则采用这种制动方式运行不太安全.2反接制动电源反接制动电源反接制动一般应用在生产机械要求迅速减速停车和向的场合以及要求经常正反转的机械上.倒拉反接制动倒拉反接制动状态下的机械特性曲线实际上是第一象限电动状态下的机械特性区现在第四象限中的延伸,若电动反向转在电动状态,则倒拉反接制动状态下的机械特性曲就是第三象限中电动状态下的机械特性曲线在第二象限延伸..它可以积低的下降速度,保证生产的安全,缺点是若转矩大小估计不准,则本应下降的重物可能向上升,机械特 硬度小,速度稳定性差.3 能耗制动机械特性曲线是通过原点,且位于第二象限和第四象限的一条直线,优点是不会出现像倒拉制动那样因为对T L 的大小估计错误而引起重物上升的事故.运动速度也较反接制动时稳定.5.2 将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调,此电动机是否会反转?为什么?如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调,例如将B,C 两根线对调,即使B 相遇C 相绕组中电流的相位对调,此时A 相绕组内的电流导前于C 相绕组的电流2π/3因此旋转方向也将变为A-C-B 向逆时针方向旋转,与未对调的旋转方向相反.5.6 有一台三相异步电动机,其技术数据如下表所示。
试求:①线电压为380V 时,三相定子绕组应如何接法? ②求n 0,p,S N ,T N ,T st ,T max 和I st ;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. 型号P N /kW U N /V 满载时 I st /I N Tst/T N T max /T N n N /r ·min -1 I N /A ηN ×100 cos φ Y132S-63 220/380 960 12.8/7.2 83 0.75 6.5 2.0 2.0②T N=9.55P N/n N=9.55*3000/960=29.8NmTst/ T N=2 Tst=2*29.8=59.6 NmT max/ T N=2.0 T max=59.6 NmI st/I N=6.5 I st=46.8A一般n N=(0.94-0.98)n0n0=n N/0.96=1000 r/minS N= (n0-n N)/ n0=(1000-960)/1000=0.04P=60f/ n0=60*50/1000=3③η=P N/P输入P输入=3/0.83=3.615.7三相异步电动机正在运行时,转子突然被卡住,这时电动机的电流会如何变化?对电动机有何影响?电动机的电流会迅速增加,如果时间稍长电机有可能会烧毁.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。
T st=KR2u2/(R22+X220) I=4.44f1N2/R 与U,R2,X20有关5.11有一台三相异步电动机,其铭牌数据如下:P N/kW n N/r·min-1U N/V ηN×100 cosφN I st/I N Tst/T N T max/T N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=U N和U`=0.8U N两种情况下电动机能否启动?T N=9.55 P N/ n N=9.55*40000/1470=260NmTst/T N=1.2Tst=312NmTst=KR2U2/(R22+X202)=312 Nm312 Nm>250 Nm 所以U=U N时电动机能启动。
当U=0.8U时Tst=(0.82)KR2U2/(R22+X202)=0.64*312=199 NmTst<T L所以电动机不能启动。
②欲采用Y-△换接启动,当负载转矩为0.45 T N和0.35 T N两种情况下, 电动机能否启动?Tst Y=Tst△/3=1.2* T N /3=0.4 T N当负载转矩为0.45 T N时电动机不能启动当负载转矩为0.35 T N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。
I N= P N/ U NηN cosφN√3=40000/1.732*380*0.9*0.9=75AI st/I N=6.5I st=487.5A降压比为0.64时电流=K2 I st=0.642*487.5=200A电动机的启动转矩T= K2 Tst=0.642312=127.8 Nm8.6 两个相同的110V交流接触器线圈能否串联接于220V的交流电源上运行?为什么?若是直流接触器情况又如何?为什么?两个相同的110V交流接触器线圈不能串联接于220V 的交流电源上运行,因为在接通电路的瞬间,两各衔铁不能同时工作,先吸合的线圈电感就增大,感抗大线圈的端电压就大,另一个端电压就小,时间长了,有可能把线圈烧毁.若是直流接触器,则可以.8.8 电动机中的短路保护、过电流保护和长期过载(热)保护有何区别?电动机中的短路保护是指电源线的电线发生短路,防止电动机过大的电枢电路而损坏.自动切断电源的保护动作.过电流保护是指当电动机发生严重过载时,保护电动机不超过最大许可电流.长期过载保护是指电动机的短时过载保护是可以的,但长期过载时电动机就要发热,防止电动机的温升超过电动机的最高绝缘温度.8.18试设计一台异步电动机的控制线路。