【正文】 習(xí)題與思考題第二章 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 說(shuō)明機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程中的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，靜態(tài)轉(zhuǎn)矩和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩的概念。 拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩是有電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生用來(lái)克服負(fù)載轉(zhuǎn)矩，以帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的。 靜態(tài)轉(zhuǎn)矩就是由生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)生的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩是拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩減去靜態(tài)轉(zhuǎn)矩。 從運(yùn)動(dòng)方程式怎樣看出系統(tǒng)是處于加速，減速，穩(wěn)態(tài)的和靜態(tài)的工作狀態(tài)。 TMTL0說(shuō)明系統(tǒng)處于加速，TMTL0 說(shuō)明系統(tǒng)處于減速，TMTL=0說(shuō)明系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)（即靜態(tài)）的工作狀態(tài)。 試列出以下幾種情況下（）系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式，并說(shuō)明系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是加速，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）TM TL TM TL N TM=TL TM TLTMTL0說(shuō)明系統(tǒng)處于加速。 TMTL0 說(shuō)明系統(tǒng)處于減速 TM TL TM TL TM TL TM TL系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是減速 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是加速TM TL TM TL TM= TL TM= TL系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是減速 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是勻速 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？ 因?yàn)樵S多生產(chǎn)機(jī)械要求低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，而電動(dòng)機(jī)一般具有較高的額定轉(zhuǎn)速。這樣，電動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械之間就得裝設(shè)減速機(jī)構(gòu)，如減速齒輪箱或蝸輪蝸桿，皮帶等減速裝置。所以為了列出系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程，必須先將各轉(zhuǎn)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)量這算到一根軸上。轉(zhuǎn)矩折算前后功率不變的原則是P=Tω, p不變。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算前后動(dòng)能不變?cè)瓌t是能量守恒MV=，高速軸轉(zhuǎn)矩??？ 因?yàn)镻= Tω,P不變?chǔ)卦叫越大，ω越大T 越小。?因?yàn)镻=Tω，T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不變 轉(zhuǎn)速越小GD2越大，轉(zhuǎn)速越大GD2 越小。 （a）所示，電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JM=, 轉(zhuǎn)速nM=900r/min。 中間傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JL=16kgm2,轉(zhuǎn)速nL=60 r/min。試求折算到電動(dòng)機(jī)軸上的等效專慣量。 折算到電動(dòng)機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:j=Nm/N1=900/300=3,j1=Nm/Nl=15J=JM+J1/j2+ JL/j12=+2/9+16/225= . （b）所示，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nM=950 r/min，齒輪減速箱的傳動(dòng)比J1= J2=4，卷筒直徑D=,滑輪的減速比J3=2，起重負(fù)荷力 F=100N,電動(dòng)機(jī)的費(fèi)輪轉(zhuǎn)距GD2M= m2, 齒輪。試球體勝速度v和折算到電動(dòng)機(jī)軸上的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩T L 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GD2z.。 ωM=*2n/60= rad/s.提升重物的軸上的角速度ω=ωM/j1j2j3=*4*2=v=ωD/2=*=TL=*100**950=GD2Z=δGDM2+ GDL2/jL2 =*+100* = 一般生產(chǎn)機(jī)械按其運(yùn)動(dòng)受阻力的性質(zhì)來(lái)分可有哪幾種類型的負(fù)載？可分為1恒轉(zhuǎn)矩型機(jī)械特性2離心式通風(fēng)機(jī)型機(jī)械特性3直線型機(jī)械特性4恒功率型機(jī)械特性,4種類型的負(fù)載. 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)？ 反抗轉(zhuǎn)矩的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,方向發(fā)生改變時(shí),負(fù)載轉(zhuǎn)矩的方向也會(huì)隨著改變,與運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)，它在某方向阻礙運(yùn)動(dòng)，而在相反方向便促使運(yùn)動(dòng)。 ，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？交點(diǎn)是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn). 交點(diǎn)是系統(tǒng)的平衡點(diǎn) 交點(diǎn)是系統(tǒng)的平衡 交點(diǎn)不是系統(tǒng)的平衡點(diǎn)交點(diǎn)是系統(tǒng)的平衡點(diǎn)第三章 為什么直流電記得轉(zhuǎn)子要用表面有絕緣層的硅鋼片疊壓而成？ 直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子要用表面有絕緣層的硅鋼片疊加而成是因?yàn)橐乐闺姕u流對(duì)電能的損耗.. 并勵(lì)直流發(fā)電機(jī)正傳時(shí)可以自勵(lì)，反轉(zhuǎn)時(shí)能否自勵(lì)？不能,因?yàn)榉崔D(zhuǎn)起始勵(lì)磁電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向與剩與磁場(chǎng)方向相反,這樣磁場(chǎng)被消除,所以不能自勵(lì). 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL=常數(shù)，當(dāng)電樞電壓附加電阻改變時(shí)，能否改變其運(yùn)行其運(yùn)行狀態(tài)下電樞電流的大小？為什么？這是拖動(dòng)系統(tǒng)中那些要發(fā)生變化？T=KtφIa u=E+IaRa 當(dāng)電樞電壓或電樞附加電阻改變時(shí),. 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在穩(wěn)態(tài)下運(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)態(tài)值后，電樞反電勢(shì)將如何變化? 是大于，小于還是等于E1？T=IaKtφ, φ減弱,T是常數(shù),=UNIaRa ,所以EN減小.,小于E1. 一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)，其部分銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=180kW, U N=230V,n N=1450r/min,ηN=%，試求： ①該發(fā)電機(jī)的額定電流；　?、陔娏鞅３譃轭~定值而電壓下降為100V時(shí)，原動(dòng)機(jī)的輸出功率（設(shè)此時(shí)η=ηN） PN=UNIN 180KW=230*IN IN=P= IN100/ηN P= 已知某他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=, U N=220V, n N=1500r/min, ηN=%, 試求該電機(jī)的額定電流和轉(zhuǎn)矩。PN=UNINηN 7500W=220V*IN* IN= TN= = ：PN=15KW, U N=220V, I N=, n N=2850r/min,Ra =，其空載特性為：U 0/ V115 184 230 253 265 I f/A 今需在額定電流下得到150V 和220 V的端電壓，問其勵(lì)磁電流分別應(yīng)為多少？由空載特性其空載特性曲線. 當(dāng)U=150V時(shí) If=當(dāng)U=220V時(shí) If= 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為：PN=, U N=110V, I N=62A, n N=1000r/min,試?yán)L出它的固有機(jī)械特性曲線。 Ra=(~)(1PN/UNIN)UN/IN =(15500/110*62)*110/62 = n0=nNUN/(UNINRa) =1131r/min TN=*5500/1000 = 1131 一臺(tái)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：PN=,U N=110V, I N=61A,額定勵(lì)磁電流I fn=2A, n N=1500r/min,電樞電阻Ra =,若忽略機(jī)械磨損和轉(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。n0=UNnN/(UNINRa) TN= =110*1500/(11061*) =*5500/1500 =1687 r/min =35Nm 1687：PN=,U N=220V, I N=, n N=1500r/min, Ra =,試計(jì)算出此電動(dòng)機(jī)的如下特性： ①固有機(jī)械特性；　?、陔姌蟹与娮璺謩e為3Ω和5Ω時(shí)的人為機(jī)械特性；③電樞電壓為U N/2時(shí)的人為機(jī)械特性； ④磁通φ=；并繪出上述特性的圖形。① n0=UNnN/(UNINRa) =220*1500/* = 1559r/minTN==*6500/1500= 1559 ② n=U/Keφ(Ra+Rad)T/KeKtφ2 = U/Keφ(Ra+Rad)T/當(dāng)3Ω n=854r/min當(dāng)5Ω n=311 r/min③ n= U/KeφRaT/　當(dāng)UN= n=732 r/min n0=UNnN/2(UNINRa) =780 r/min④ n= U/ 當(dāng)φ==1517 r/min n0=UNnN/ =1964 r/min n0？電動(dòng)機(jī)在未啟動(dòng)前n=0,E=0,而Ra很小,所以將電動(dòng)機(jī)直接接入電網(wǎng)并施加額定電壓時(shí),=UN/Ra？如何實(shí)現(xiàn)？ 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)過(guò)程中的要求是1 啟動(dòng)電流不要過(guò)大, 是降壓?jiǎn)?dòng) .二是在電樞回路內(nèi)串接外加電阻啟動(dòng). 直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)