【5A文】機(jī)電傳動(dòng)控制之課后習(xí)題答案解析全集.ppt

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1、【5A文】機(jī)電傳動(dòng)控制之課后習(xí)題答案解析全集2.1從運(yùn)動(dòng)方程式怎樣看出系統(tǒng)是加速的、減速的、穩(wěn)定的和靜止的各種工作狀態(tài)？答：運(yùn)動(dòng)方程式：Td>0時(shí)：系統(tǒng)加速；Td=0時(shí)：系統(tǒng)穩(wěn)速；Td<0時(shí)，系統(tǒng)減速或反向加速2.2說明機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程式中的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩、靜態(tài)轉(zhuǎn)矩和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩的概念。答：拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩Tm或負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL與轉(zhuǎn)速n相同時(shí)，就是拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩。靜態(tài)轉(zhuǎn)矩：電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL，它不隨系統(tǒng)加速或減速而變化。動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩：系統(tǒng)加速或減速時(shí)，存在一個(gè)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩Td，它使系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。2.3試列出以下幾種情況下系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式，并說明系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)是

2、加速、減速還是勻速？（圖中箭頭方向表示轉(zhuǎn)矩的實(shí)際作用方向）答：a勻速，b減速，c減速，d加速，e減速，f勻速2.4多軸拖動(dòng)系統(tǒng)為什么要折算成單軸拖動(dòng)系統(tǒng)？轉(zhuǎn)矩折算為什么依據(jù)折算前后功率不變的原則？轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算為什么依據(jù)折算前后動(dòng)能不變的原則？答：在多軸拖動(dòng)系統(tǒng)情況下，為了列出這個(gè)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程，必須先把各傳動(dòng)部分的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量或直線運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量都折算到電動(dòng)機(jī)軸上。由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩是靜態(tài)轉(zhuǎn)矩，所以可根據(jù)靜態(tài)時(shí)功率守恒原則進(jìn)行折算。由于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩與運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)能有關(guān)，所以可根據(jù)動(dòng)能守恒原則進(jìn)行折算。2.5為什么低速軸轉(zhuǎn)矩大？調(diào)速軸轉(zhuǎn)矩?。看穑汉雎阅ゲ翐p失的情況下

3、，傳動(dòng)系統(tǒng)的低速軸和調(diào)速軸傳遞的功率是一樣的，即P1＝P2而P1＝T1ω1，P2＝T2ω2所以T1ω1＝T2ω2，當(dāng)ω1＞ω2時(shí)，T1＜T22.6為什么機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)中低速軸的GD2比高速軸的GD2大得多？答：因?yàn)榈退佥S的轉(zhuǎn)矩大，所設(shè)計(jì)的低速軸的直徑及軸上的齒輪等零件尺寸大，質(zhì)量也大，所以GD2大，而高速軸正好相反。答：j1=ωM/ω1=nM/n1=900/300=32.7如圖所示，電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JM＝2.5kg.m2，轉(zhuǎn)速nM＝900r/mim；中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1＝2kg.m2，轉(zhuǎn)速n1＝300r/mim；生產(chǎn)機(jī)械軸的慣量JL＝16kg.m2，轉(zhuǎn)速n

4、L＝60r/mim。試求折算到電動(dòng)機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。jL=ωM/ωL=nM/nL=900/60=152.8如圖所示，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nM＝950r/mim，齒輪減速箱的傳動(dòng)比J1＝J2＝4，卷筒直徑D＝0.24m，滑輪的減速比J3＝2，起重負(fù)荷力F＝100N，電動(dòng)機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)矩GDM2＝1.05N.m，齒輪、滑輪和卷筒總的傳動(dòng)效率為0.83。試求提升速度v和折算到電動(dòng)機(jī)軸上的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩TL以及折算到電動(dòng)機(jī)軸上整個(gè)拖動(dòng)系統(tǒng)的飛輪慣量GDZ2。答：TL=9.55Fv/(η1nM)=9.55×100×0.37/(0.83×950)=0.45N.m2.9一般生產(chǎn)機(jī)械按其運(yùn)動(dòng)受

5、阻力的性質(zhì)來分可有哪幾種類型的負(fù)載？答：恒轉(zhuǎn)矩型、泵類、直線型、恒功率型。2.10反抗靜態(tài)轉(zhuǎn)矩與位能靜態(tài)轉(zhuǎn)矩有何區(qū)別，各有什么特點(diǎn)？答：反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載恒與運(yùn)動(dòng)方向相反。位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載作用方向恒定，與運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)。2.11如圖所示，曲線1和2分別為電動(dòng)機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性，試判斷哪些是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)？哪些不是？答：（d）不是穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)點(diǎn)，其余都是穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。3.1為什么直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子要用表面有絕緣層的硅鋼片疊壓而成？答：轉(zhuǎn)子在主磁通中旋轉(zhuǎn)，要產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，采用硅鋼軟磁材料，可減少磁滯損耗，而采用“片”疊壓成，可減少渦流損耗。3.3一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的

6、負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL＝常數(shù)，當(dāng)電樞電壓或電樞附加電阻改變時(shí)，能否改變其穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下電樞電流的大?。繛槭裁?？這時(shí)拖動(dòng)系統(tǒng)中哪些量必然要發(fā)生變化？答：因?yàn)樗裕?dāng)改變電樞電壓或電樞串電阻時(shí)，Ia均不變。由　　　　　　　　　　　　　　　　知n會(huì)變化。3.4一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，電樞反電勢(shì)E=E1，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=常數(shù)，外加電壓和電樞電路中的電阻均不變，問減弱勵(lì)磁使轉(zhuǎn)速上升到新的穩(wěn)定值后，電樞反電勢(shì)將如何變化？是大于、小于還是等于E1？答：因?yàn)楫?dāng)Φ↓時(shí)，→Ia↑由U=E+IaRa，E＝U－IaRa，當(dāng)Ia↑時(shí)，→E↓，所以：E

7、如下：PN=7.5kW，UN=220V，nN=1500r/min，ηN=88.5%，Ra=0.2Ω。試求該電機(jī)的額定電流和額定轉(zhuǎn)矩。答：3.8一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為：PN=5.5kW，UN=110V，IN=62A，nN=1000r/min，試?yán)L出它的固有機(jī)械特性曲線。答：3.9一臺(tái)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：PN=5.5kW，UN=110V，IN=61A，額定勵(lì)磁電流IfN=2A，nN=1500r/min，電樞電阻Ra=0.2Ω，若忽略機(jī)械磨擦和轉(zhuǎn)子的銅耗、鐵損，認(rèn)為額定運(yùn)行狀態(tài)下的電磁轉(zhuǎn)矩近似等于額定輸出轉(zhuǎn)矩，試?yán)L出它近似的固有機(jī)械特性曲線。答：3.

8、10一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的