機電傳動課后練習答案(老師點的).doc

2.3 試列出以下幾種情況下（見題 2.3 圖）系統(tǒng)的運動方程式,并說明系統(tǒng)的運動狀態(tài)是加速，減速，還是勻速？（圖中箭頭方向表示轉矩的實際作用方向） TM-TL0 說明系統(tǒng)處于加速 TM-TL UN/ (Ra+Rst) Rst1.68 又 Ke=(UN-INRa)/nN=0.066 Ia= UN/ (Ra+Rst) =52.9A所以此時啟動轉矩T=KtIa=9.55*0.066*52.9=33.34Nm3.16 直流電動機用電樞電路串電阻的辦法啟動時，為什么要逐漸切除啟動電阻？如切出太快，會帶來什么后果？答：如果啟動電阻一下全部切除,在切除瞬間,由于機械慣性的作用使電動機的轉速不能突變,此瞬間轉速維持不變,機械特性會轉到其他特性曲線上,此時沖擊電流會很大,所以采用逐漸切除啟動電阻的方法.如切除太快,會有可能燒毀電機。3.18 他勵直流電動機有哪些方法進行調速？它們的特點是什么？答：他勵電動機的調速方法：第一改變電樞電路外串接電阻Rad特點：在一定負載轉矩下，串接不同的電阻可以得到不同的轉速，機械特性較軟，電阻越大則特性與如軟，穩(wěn)定型越低，載空或輕載時，調速范圍不大，實現無級調速困難，在調速電阻上消耗大量電量。第二改變電動機電樞供電電壓特點：當電壓連續(xù)變化時轉速可以平滑無級調速，一般只能自在額定轉速以下調節(jié)，調速特性與固有特性相互平行，機械特性硬度不變，調速的穩(wěn)定度較高，調速范圍較大，調速時因電樞電流與電壓無關，屬于恒轉矩調速，適應于對恒轉矩型負載?？梢钥空{節(jié)電樞電壓來啟動電機，不用其它啟動設備，第三改變電動機主磁通特點：可以平滑無級調速，但只能弱詞調速，即在額定轉速以上調節(jié)，調速特性較軟，且受電動機換向條件等的限制，調速范圍不大，調速時維持電樞電壓和電流步變，屬恒功率調速。5.3 有一臺三相異步電動機，其nN=1470r/min,電源頻率為 50HZ。設在額定負載下運行，試求： 定子旋轉磁場對定子的轉速；1500 r/min 定子旋轉磁場對轉子的轉速；30 r/min 轉子旋轉磁場對轉子的轉速；30 r/min 轉子旋轉磁場對定子的轉速；1500 r/min 轉子旋轉磁場對定子旋轉磁場的轉速。0 r/min5.6 有一臺三相異步電動機，其技術數據如下表所示。試求：線電壓為 380V 時，三相定子繞組應如何接法？求n0,p,SN,TN,Tst,Tmax和Ist；額定負載時電動機的輸入功率是多少？解： 線電壓為 380V 時，三相定子繞組應為 Y 型接法. TN=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8NmTst/ TN=2 Tst=2*29.8=59.6 Nm Tmax/ TN=2.0 Tmax=59.6 NmIst/IN=6.5 Ist=46.8A一般 nN=(0.94-0.98)n0 n0=nN/0.96=1000 r/minSN= (n0-nN)/n0=(1000-960)/1000=0.04P=60f/ n0=60*50/1000=3型號PN/kWUN/V滿載時Ist/INTst/TNTmax/TN型號PN/kWUN/V-1nN/rmin IN/A N100 cosIst/INTst/TNTmax/TNY132S-63220/380960 2.8/7.2 83 0.756.52.02.0 5.8.三相異步電動機斷了一根電源線后，為什么不能啟動？而在運行時斷了一線，為什么仍能繼續(xù)轉動？這兩種情況對電動機將產生什么影響？答：三相異步電動機斷了一根電源線后，轉子的兩個旋轉磁場分別作用于轉子而產生兩個方向相反的轉矩，而且轉矩大小相等。故其作用相互抵消，合轉矩為零，因而轉子不能自行啟動，而在運行時斷了一線，仍能繼續(xù)轉動轉動方向的轉矩大于反向轉矩，這兩種情況都會使電動機的電流增加。5.11 有一臺三相異步電動機，其銘牌數據如下：PN/kWnN /(r/miN)UN/VN100cosNIst/INTst/TNTmax/TN接法401470380900.96.51.22.0 當負載轉矩為 250Nm時，試問在U=UN和U=0.8UN兩種情況下電動機能否啟動？解：TN=9.55 PN/ nN=9.55*40000/1470=260NmTst/TN=1.2 Tst=312Nm當U=UN時Tst=K R2 U2/（R22+X202）=312 Nm 312 Nm250 Nm U=UN時 電動機能啟動。當U=0.8U時 Tst= K R2（0.8UN）2/（R22+X202）=199 Nm則 TstTL 所以電動機不能啟動。 欲采用 Y-換接啟動,當負載轉矩為 0.45 TN和 0.35 TN兩種情況下, 電動機能否啟動？解：TstY=Tst/3=1.2* TN /3=0.4 TN 當負載轉矩為 0.45 TN時電動機不能啟動當負載轉矩為 0.35 TN時電動機能啟動 若采用自耦變壓器降壓啟動，設降壓比為 0.64，求電源線路中通過的啟動電流和電動機的啟動轉矩。解：IN= PN/ UN N cosN3=40000/1.732*380*0.9*0.9=75AIst/IN=6.5 Ist=487.5A降壓比為0.64時 電流=K 2 *Ist=0.642*487.5=200A電動機的啟動轉矩T= K2 *Tst=0.642*312=127.8 Nm5.15 異步電動機有哪幾種調速方法？各種調速方法有何優(yōu)缺點？答： 調壓調速 這種辦法能夠無級調速，但調速范圍不大 轉子電路串電阻調速 這種方法簡單可靠，但它是有機調速，隨著轉速降低特性變軟，轉子電路電阻損耗與轉差率成正比，低速時損耗大。 改變極對數調速 這種方法可以獲得較大的啟動轉矩，雖然體積稍大，價格稍高，只能有機調速，但是結構簡單，效率高特性高，且調速時所需附加設備少。 變頻調速 可以實現連續(xù)的改變電動機的轉矩，是一種很好的調速方法。8.8 電動機中的短路保護、過電流保護和長期過載（熱）保護有何區(qū)別？答：電動機中的短路保護是指電源線的電線發(fā)生短路，防止電動機過大的電樞電路而損壞。自動切斷電源的保護動作過電流保護是指當電動機發(fā)生嚴重過載時，保護電動機不超過最大許可電流。長期過載保護是指電動機的短時過載保護是可以的，但長期過載時電動機就要發(fā)熱，防止電動機的溫升超過電動機的最高絕緣溫度。8.14 為什么電動機要設有零電壓和欠電壓保護？答：零電壓和欠電壓保護的作用是防止當電源暫時供電或電壓降低時而可能發(fā)生的不容許的故障。8.15 在裝有電器控制的機床上，電動機由于過載而自動停車后，若立即按鈕則不能開車，這可能是什么原因？答：有可能熔短器燒毀，使電路斷電或者是熱繼電器的感應部分還未降溫，熱繼電器的觸點還處于斷開狀態(tài)。8.20 試設計一臺電動機的控制線路。要求能正反轉并能實現能耗制動。8.21 沖壓機床的沖頭，有時用按鈕控制，又實用腳踏開關操作，試設計用轉換開關選擇工作方式的控制線路。8.22 容量較大的鼠籠式異步電動機反接制動時電流較大，應在反接制動時在定子回路中串入電阻，試按轉速原則設計其控制線路。8.26 題 8.26 圖為機床自動間歇潤滑的控制線路圖，其中接觸器 KM 為潤滑油泵電動機啟停用接觸器（主電路為畫出），控制線路可使?jié)櫥幸?guī)律地間歇工作。試分析此線路的工作原理，并說明開關 S 和按鈕 SB 的作用。答：SB 按鈕為人工的點動控制。S 自動的間歇潤滑，按下后 KM 得電，電動機工作,，KT 得電，經過一段時間后,動合觸點閉合 K 得電,同時 KM 失電，電動機停止工作,，2KT 得電一段時間后，動斷觸點斷開，K 閉合電動機重新工作。8.27 試設計 1M 和 2M 兩臺電動機順序啟，停的控制線路。要求： 1M 啟動后，2M 立即自動啟動； 1M 停止后，延時一段時間，2M 才自動停止； 2M 能點動調整工作；兩臺電動機均有短路，長期過載保護。8.29 試設計一個工作臺前進退回的控制線路。工作臺有電動機 M 拖動，行程開關 1ST,2ST 分別裝在工作臺的原位和終點。要求：能自動實現前進后退停止到原位；工作臺前進到達終點后停一下在后退；工作臺在前進中可以人為地立即后退到原位；有終端保護10.1晶閘管的導通條件是什么？導通后流過晶閘管的電流決定于什么？晶閘管由導通轉變?yōu)樽钄嗟臈l件是什么？阻斷后它所承受的電壓決定于什么？ 答：晶閘管的導通條件是:(1) 晶閘管的陽極和陰極之間加正向電壓。（2）晶閘管的陽極和控制極通時加正相電壓市晶閘管才能導通. 導通后流過晶閘管的電流決定于(電壓不變時)限流電阻(使用時由負載決定)。 晶閘管由導通轉變?yōu)樽钄嗟臈l件是當減少陽極電壓或增加負載電阻時,陽極電流隨之減少,當陽極電流小于維持電流時,晶閘管便從導通狀態(tài)轉化維阻斷狀態(tài). 阻斷后它所承受的電壓決定于陽極和陰極的反向轉折電壓.10.2 晶閘管能否和晶體管一樣構成放大器？為什么？答：晶閘管不能和晶體管一樣構成放大器，因為晶閘管只是控制導通的元件，晶閘管的放大效應是在中間的 PN 節(jié)上。整個晶閘管不會有放大作用。10.8 晶閘管的控制角和導通角是何含義？答：晶閘管的控制角是晶閘官元件承受正向電壓起始到觸發(fā)脈沖的作用點之間的點角度。導通角是晶閘管在一周期時間內導通得電角度。10.12 晶閘管對觸發(fā)電路有哪些要求？觸發(fā)電路主要有哪三個環(huán)節(jié)？每個環(huán)節(jié)的功能是什么？答：（1）晶閘管對觸發(fā)電路的要求是：有足夠大的觸發(fā)電壓和電流，有一定的脈寬度不觸發(fā)時的輸出電壓小最好為負，前沿要陡和與主電路同步（2）觸發(fā)電路主要有三個環(huán)節(jié)：同步波形產生、移相控制、脈沖形成三個環(huán)節(jié)組成。同步波形產生：產生與主電路電壓同步的電壓波形，使對應每一主電壓波形的控制角都一樣。移相控制：為了改變輸出主電壓平均值，需要對同步波形移相，以改變控制角大小。脈沖形成：把產生的具有一定控制角且可人為改變控制角的同步波形變成觸發(fā)脈沖輸出。 10.21 .續(xù)流二極管有何作用？為什么？若不注意把它的極性接反了會產生什么后果？答：續(xù)流二極管作用是提高電感負載時的單相半波電路整流輸出的平均電壓。導通時，晶閘管承受反向電壓自行關斷，沒有電流流回電源去，負載兩端電壓僅為二極管管壓降，接近于零，所以由電感發(fā)出的能量消耗在電阻上。若不注意把它的極性接反會造成帶電感性負載不會得電。10.25 單相全控橋式整流和單相半控橋式整流特性有哪些區(qū)別？10.26 單相橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電流中，當負載分別為電阻或電感負載時，晶閘管的角移相范圍是多少？答： 10.3試畫出題10.3圖中負載電阻R上的電壓波形和晶閘管上的電壓波形。10.5 如題10.5圖所示，若在t1時刻合上開關S，在t