【正文】 習(xí)題與思考題第二章 機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ) 說明機(jī)電傳動系統(tǒng)運(yùn)動方程中的拖動轉(zhuǎn)矩，靜態(tài)轉(zhuǎn)矩和動態(tài)轉(zhuǎn)矩的概念。 拖動轉(zhuǎn)矩是有電動機(jī)產(chǎn)生用來克服負(fù)載轉(zhuǎn)矩，以帶動生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動的。 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。動態(tài)轉(zhuǎn)矩是拖動轉(zhuǎn)矩減去靜態(tài)轉(zhuǎn)矩。 從運(yùn)動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說明系統(tǒng)處于加速，TMTL0 說明系統(tǒng)處于減速，TMTL=0說明系統(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)動方程式，并說明系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是加速，減速，還是勻速？（圖中箭頭方向表示轉(zhuǎn)矩的實際作用方向）TM TL TM TL N TM=TL TM TLTMTL0說明系統(tǒng)處于加速。 TMTL0 說明系統(tǒng)處于減速 TM TL TM TL TM TL TM TL系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是減速 系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是加速TM TL TM TL TM= TL TM= TL系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是減速 系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是勻速 多軸拖動系統(tǒng)為什么要折算成單軸拖動系統(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)動慣量折算為什么依據(jù)折算前后動能不變的原則？ 因為許多生產(chǎn)機(jī)械要求低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，而電動機(jī)一般具有較高的額定轉(zhuǎn)速。這樣，電動機(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)動方程，必須先將各轉(zhuǎn)動部分的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動慣量或直線運(yùn)動部分的質(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)動慣量折算前后動能不變原則是能量守恒MV=，高速軸轉(zhuǎn)矩?。? 因為P= Tω,P不變ω越小T越大，ω越大T 越小。?因為P=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，電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量JM=, 轉(zhuǎn)速nM=900r/min。 中間傳動軸的轉(zhuǎn)動慣量JL=16kgm2,轉(zhuǎn)速nL=60 r/min。試求折算到電動機(jī)軸上的等效專慣量。 折算到電動機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量:j=Nm/N1=900/300=3,j1=Nm/Nl=15J=JM+J1/j2+ JL/j12=+2/9+16/225= . （b）所示，電動機(jī)轉(zhuǎn)速nM=950 r/min，齒輪減速箱的傳動比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和折算到電動機(jī)軸上的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩T L 以及折算到電動機(jī)軸上整個拖動系統(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)動受阻力的性質(zhì)來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)動方向相反,方向發(fā)生改變時,負(fù)載轉(zhuǎn)矩的方向也會隨著改變,與運(yùn)動方向無關(guān)，它在某方向阻礙運(yùn)動，而在相反方向便促使運(yùn)動。 ，曲線1和2分別為電動機(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為要防止電渦流對電能的損耗.. 并勵直流發(fā)電機(jī)正傳時可以自勵，反轉(zhuǎn)時能否自勵？不能,因為反轉(zhuǎn)起始勵磁電流所產(chǎn)生的磁場的方向與剩與磁場方向相反,這樣磁場被消除,所以不能自勵. 一臺他勵直流電動機(jī)所拖動的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL=常數(shù)，當(dāng)電樞電壓附加電阻改變時，能否改變其運(yùn)行其運(yùn)行狀態(tài)下電樞電流的大?。繛槭裁?？這是拖動系統(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,. 一臺他勵直流電動機(jī)在穩(wěn)態(tài)下運(yùn)行時，電樞反電勢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，問減弱勵磁使轉(zhuǎn)速上升到新的穩(wěn)態(tài)值后，電樞反電勢將如何變化? 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；　　②電流保持為額定值而電壓下降為100V時，原動機(jī)的輸出功率（設(shè)此時η=ηN） PN=UNIN 180KW=230*IN IN=P= IN100/ηN P= 已知某他勵直流電動機(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 If=當(dāng)U=220V時 If= 一臺他勵直流電動機(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 一臺并勵直流電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：PN=,U N=110V, I N=61A,額定勵磁電流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 =,試計算出此電動機(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時的人為機(jī)械特性；③電樞電壓為U N/2時的人為機(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？電動機(jī)在未啟動前n=0,E=0,而Ra很小,所以將電動機(jī)直接接入電網(wǎng)并施加額定電壓時,=UN/Ra？如何實現(xiàn)？ 他勵直流電動機(jī)直接啟動過程中的要求是1 啟動電流不要過大, 是降壓啟動 .二是在電樞回路內(nèi)串接外加電阻啟動. 直流他勵電動機(jī)