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正文內(nèi)容

機(jī)電傳動控制課后習(xí)題答案第五版(編輯修改稿)

2025-07-21 01:03 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 .倒拉制動出現(xiàn)在位能負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)候,例如起重機(jī)放下重物時(shí),機(jī)械特性曲線如下圖,特性曲線由a到b,在降速最后電動機(jī)反轉(zhuǎn)當(dāng)?shù)竭_(dá)d時(shí),T=TL系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài), b a d能耗制動 首先將三項(xiàng)交流電源斷開,在電動機(jī)內(nèi)部建立了一個(gè)固定的磁場,由于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)電勢和電流,該電流域恒定磁場相互作用產(chǎn)生作用方向與轉(zhuǎn)子實(shí)際旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩,所以電動機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降,此時(shí)運(yùn)動系統(tǒng)儲存的機(jī)械能被電動機(jī)轉(zhuǎn)換成電能消耗在轉(zhuǎn)子電路的電阻中. 試說明鼠籠式異步電動機(jī)定子極對數(shù)突然增加時(shí),電動機(jī)的降速過程。 N0=60f/p p增加定子的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速降低,定子的轉(zhuǎn)速特隨之降低. 試說明異步電動機(jī)定子相序突然改變時(shí),電動機(jī)的降速過程。 b a 1 2 c 異步電動機(jī)定子相序突然改變,就改變了旋轉(zhuǎn)磁場的方向,電動機(jī)狀態(tài)下的機(jī)械特性曲線就由第一象限的曲線1變成了第三象限的曲線2但由于機(jī)械慣性的原因,轉(zhuǎn)速不能突變,系統(tǒng)運(yùn)行點(diǎn)a只能平移到曲線2的b點(diǎn),電磁轉(zhuǎn)矩由正變到負(fù),則轉(zhuǎn)子將在電瓷轉(zhuǎn)矩和服在轉(zhuǎn)矩的共同作用下迅速減速,在從點(diǎn)b到點(diǎn)c的整個(gè)第二相限內(nèi),電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 方向相反,. :為什么改變QB的接通方向即可改變單相異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向? 定子上有兩個(gè)繞組AX,BY,一個(gè)是啟動繞組,另一個(gè)是運(yùn)行繞組, ,兩個(gè)繞組的軸線在空間上垂直,繞組BY電路中串接有電容C,當(dāng)選擇合適的參數(shù)使該繞組中的電流iA在相位上超前或滯后iB,從而改變QB的接通方向即可改變單相異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向 單相罩極式異步電動機(jī)是否可以用調(diào)換電源的兩根線端來使電動機(jī)反轉(zhuǎn)?為什么? 不能,因?yàn)楸仨氄{(diào)換電容器C的串聯(lián)位置來實(shí)現(xiàn),即改變QB的接通位置,就可以改變旋轉(zhuǎn)磁場的方向,從而實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的反轉(zhuǎn),. 同步電動機(jī)的工作原理與異步電機(jī)的有何不同? 異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子沒有直流電流勵磁,它所需要的全部磁動勢均由定子電流產(chǎn)生,所以一部電動機(jī)必須從三相交流電源吸取滯后電流來建立電動機(jī)運(yùn)行時(shí)所需要的旋轉(zhuǎn)磁場,它的功率因數(shù)總是小于1的,同步電動機(jī)所需要的磁動勢由定子和轉(zhuǎn)子共同產(chǎn)生的當(dāng)外加三相交流電源的電壓一定時(shí)總的磁通不變,在轉(zhuǎn)子勵磁繞組中通以直流電流后,同一空氣隙中,又出現(xiàn)一個(gè)大小和極性固定,極對數(shù)與電樞旋轉(zhuǎn)磁場相同的直流勵磁磁場,這兩個(gè)磁場的相互作用,使轉(zhuǎn)子北電樞旋轉(zhuǎn)磁場拖動著一同步轉(zhuǎn)速一起轉(zhuǎn)動. 一般情況下,同步電動機(jī)為什么要采用異步啟動法? 因?yàn)檗D(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動時(shí),加以直流勵磁,產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場,并以同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動,兩者相吸,定子旋轉(zhuǎn)磁場欲吸轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,但由于轉(zhuǎn)子的慣性,它還沒有來得及轉(zhuǎn)動時(shí)旋轉(zhuǎn)又到了極性相反的方向,兩者又相斥,所以平均轉(zhuǎn)矩為零,不能啟動. 為什么可以利用同步電動機(jī)來提高電網(wǎng)的功率因數(shù)? 當(dāng)直流勵磁電流大于正常勵磁電流時(shí),電流勵磁過剩,在交流方面不僅無需電源供電,而且還可以向電網(wǎng)發(fā)出點(diǎn)感性電流與電感性無功功率,正好補(bǔ)償了電網(wǎng)附近電感性負(fù)載,.第六章 有一臺交流伺服電動機(jī),若加上額定電壓,電源頻率為50Hz,極對數(shù)P=1,試問它的理想空在轉(zhuǎn)速是多少?n0=60*f/p =60*50/1 =3000r/min理想空在轉(zhuǎn)速是3000 r/min“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象?交流伺服電動機(jī)時(shí)怎樣克服這一現(xiàn)象,使其當(dāng)控制信號消失時(shí)能迅速停止? 自轉(zhuǎn)是伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)控制電壓取消,轉(zhuǎn)子利用剩磁電壓單相供電,轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動. 克服這一現(xiàn)象方法是把伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻設(shè)計(jì)的很大,使電動機(jī)在失去控制信號,即成單相運(yùn)行時(shí),正轉(zhuǎn)矩或負(fù)轉(zhuǎn)矩的最大值均出現(xiàn)在Sm 為正時(shí),電磁轉(zhuǎn)矩T為負(fù),當(dāng)n為負(fù)時(shí),T為正,即去掉控制電壓后,單相供電似的電磁轉(zhuǎn)矩的方向總是與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反,,電樞控制電壓和勵磁電壓均保持不變,當(dāng)負(fù)載增加時(shí),電動機(jī)的控制電流、電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速如何變化? 當(dāng)副在增加時(shí), n=Uc/KeΦRT/KeKtΦ2電磁轉(zhuǎn)矩增大,轉(zhuǎn)速變慢,根據(jù) n=Uc/KeΦRaIa/KeΦ控制電流增大. ,當(dāng)電樞控制電壓Uc=110V時(shí),電樞電流Ia1=,轉(zhuǎn)速n1=3000r/min。加負(fù)載后,電樞電流I a2=1A, 轉(zhuǎn)速n2=1500r/min。試做出其機(jī)械特性n=f (T)。 電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為T=BIaNLD/2, 3000 1500 1A T 若直流伺服電動機(jī)的勵磁電壓一定,當(dāng)電樞控制電壓Uc=100V時(shí),理想空載轉(zhuǎn)速n0=3000r/min。當(dāng)Uc=50V時(shí),n0等于多少?n0=120Uc/πNBLD 電壓與轉(zhuǎn)速成正比,當(dāng)Uc=50V時(shí), n0等于1500 r/min 為什么直流力矩電動機(jī)要做成扁平圓盤狀結(jié)構(gòu)? 直流力矩電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為T=BIaNlD/2在電樞體積相同條件下,電樞繞組的導(dǎo)線粗細(xì)不變,式中的BIaNl/2緊思維常數(shù),. 為什么多數(shù)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)宜采用大慣量直流電動機(jī)? ,在阻轉(zhuǎn)的情況下,能產(chǎn)生足夠大的力矩而不損壞,加上他精度高,反應(yīng)快,需要轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)和需要一定張力的隨動系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件. 永磁式同步電動機(jī)為什么要采用異步啟動? 因?yàn)橛来攀酵今傠妱訖C(jī)剛啟動時(shí),器定子長生旋轉(zhuǎn)磁場,但轉(zhuǎn)子具有慣性,跟不上磁場的轉(zhuǎn)動,定子旋轉(zhuǎn)時(shí)而吸引轉(zhuǎn)子,時(shí)而又排斥轉(zhuǎn)子,因此作用在轉(zhuǎn)子的平均轉(zhuǎn)矩為零,轉(zhuǎn)子也就旋轉(zhuǎn)不起來了. 磁阻式電磁減速同步電動機(jī)有什么突出的優(yōu)點(diǎn)? 磁阻式電磁減速同步電動機(jī)無需加啟動繞組,它的結(jié)構(gòu)簡單,制造方便.,成本較低,它的轉(zhuǎn)速一般在每分鐘幾十轉(zhuǎn)到上百專職踐踏是一種常用的低速電動機(jī). =120r/min 交流測速發(fā)電機(jī)在理想情況下為什么轉(zhuǎn)子不動時(shí)沒有輸出電壓?轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后,為什么輸出電壓與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速成正比? 因?yàn)闇y速發(fā)電動機(jī)的輸出電壓U=Kn=KK’dθ/dt,所以轉(zhuǎn)子不動時(shí)沒有輸出典雅,轉(zhuǎn)子動時(shí)輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比. 何謂剩余電壓、線性誤差、相位誤差?剩余電壓是只當(dāng)測速發(fā)電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩為零時(shí)的輸出電壓. 線性誤差是指嚴(yán)格的說輸出電壓和轉(zhuǎn)速不是直線關(guān)系,由非線性引起的誤差稱為線性誤差.相位誤差。是指在規(guī)定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),輸出電壓與勵磁電壓之間相位的變化量.?,因而結(jié)構(gòu)復(fù)雜,產(chǎn)生無線電干擾信號,輸出特性不穩(wěn)定,且正反轉(zhuǎn)時(shí),輸出部對稱.交流測速發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是不需要電刷和換向器,因而結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)容易,慣量小,無滑動接觸,輸出特性穩(wěn)定,精度高,摩擦轉(zhuǎn)矩小,不產(chǎn)生無線電干擾,缺點(diǎn)是存在剩余電壓和相位誤差,切負(fù)載的大小和性質(zhì)會影響輸出電壓的幅值和相位. 試簡述控制式自整角機(jī)和力矩式自整角機(jī)的工作原理。控制式自整角機(jī)的工作原理是當(dāng)發(fā)送機(jī)得力磁繞組通入勵磁電流后,產(chǎn)生交變脈沖磁通,在相繞組中感應(yīng)出感應(yīng),從而繞組中產(chǎn)生電流,這些電流都產(chǎn)生脈沖磁場,并分別在自整角變壓器的單相輸出繞組中感應(yīng)出相同的電動勢..力矩式自整角機(jī)的工作原理是當(dāng)接收機(jī)轉(zhuǎn)子和發(fā)送機(jī)的轉(zhuǎn)子對定子繞組的位置相同,所以兩邊的每相繞組中的電動勢相等,于是發(fā)送機(jī)和接收機(jī)相應(yīng)的每相定子繞組中的兩個(gè)電動勢就不能相互抵消,定子繞組中就有電流,這個(gè)電流和接受激勵此磁通作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩.?試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。各自應(yīng)用在什么控制系統(tǒng)中較好。 自整角機(jī)的輸出電壓需要交流放大器放大后去控制交流伺服電動機(jī),伺服電動機(jī)同時(shí)帶動控制對象和自整角變壓器的轉(zhuǎn)子,它的轉(zhuǎn)動總是要使使調(diào)角減小,指導(dǎo)δ=. 力矩式自整角機(jī)既可以帶動控制對象,也可以帶動自整角變壓器的轉(zhuǎn)子,由于負(fù)載很輕,所以不需要用伺服電動機(jī),而是由自整角機(jī)直接來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)角隨動.。直線電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是1 直線電動機(jī)無需中間傳動機(jī)構(gòu),因而使整個(gè)機(jī)構(gòu)得到簡化,提高了精度, 散熱良好,額定值高,電流密度可取大值,往往可將電動機(jī)的定子和動子分別于其他機(jī)體合成一體.缺點(diǎn)是存在著效率和功率因數(shù)低,電源功率大及低速性能差等. 第八章 從接觸器的結(jié)構(gòu)特征上如何區(qū)分交流接觸器與直流接觸器 ?為什么? 直流接觸器與交流接觸器相比,直流接觸器的鐵心比較小,線圈也比較小,. 為什么交流電弧比直流電弧容易熄滅? 因?yàn)榻涣魇浅烧兓?當(dāng)觸點(diǎn)斷開時(shí)總會有某一時(shí)刻電流為零,所以與交流電相比電弧不易熄滅. 若交流電器的線圈誤接入同電壓的直流電源,或直流電器的線圈誤接入同電壓的交流電源,會發(fā)生什么問題?若交流電器的線圈誤接入同電壓的直流電源,會因?yàn)榻涣骶€圈的電阻太小兒流過很大的電流使線圈損壞. 直流電器的線圈誤接入同電壓的交流電源,觸點(diǎn)會頻繁的通短,造成設(shè)備的不能正常運(yùn)行. 交流接觸器動作太頻繁時(shí)為什么會過熱? 因?yàn)榻涣鹘佑|啟動的瞬間,由于鐵心氣隙大,電抗小,電流可達(dá)到15倍的工作電流,所以線圈會過熱. 在交流接觸器鐵心上安裝短路環(huán)為什么會減少振動和噪聲? 在線圈中通有交變電流時(shí),再鐵心中產(chǎn)生的磁通是與電流同頻率變化的,當(dāng)電流頻率為50HZ時(shí)磁通每秒有100次通過零,這樣所產(chǎn)生的吸力也為零,動鐵心有離開趨勢,但還未離開,磁通有很快上來,動鐵心有被吸會,因此要安裝短路環(huán). 兩個(gè)相同的110V交流接觸器線圈能否串聯(lián)接于220V的交流電源上運(yùn)行?為什么?若是直流接觸器情況又如何?為什么? 兩個(gè)相同的110V交流接觸器線圈不能串聯(lián)接于220V的交流電源上運(yùn)行,因?yàn)樵诮油娐返乃查g,兩各銜鐵不能同時(shí)工作,先吸合的線圈電感就增大,感抗大線圈的端電壓就大,另一個(gè)端電壓就小,時(shí)間長了,則可以. 電磁繼電器與接觸器的區(qū)別主要是什么? ,根據(jù)輸入的信號到達(dá)不同的控制目的. 電動機(jī)中的短路保護(hù)、過電流保護(hù)和長期過載(熱)保護(hù)有何區(qū)別? 電動機(jī)中的短路保護(hù)是指電源線的電線發(fā)生短路,. 過電流保護(hù)是指當(dāng)電動機(jī)發(fā)生嚴(yán)重過載時(shí),保護(hù)電動機(jī)不超過最大許可電流. 長期過載保護(hù)是指電動機(jī)的短時(shí)過載保護(hù)是可以的,但長期過載時(shí)電動機(jī)就要發(fā)熱,防止電動機(jī)的溫升超過電動機(jī)的最高絕緣溫度. 過電流繼電器與熱繼電器有何區(qū)別?各有什么用途? 過電流繼電器是電流過大就斷開電源,它用于防止電動機(jī)短路或嚴(yán)重過載. .?而熔斷器則相反,為什么? 因?yàn)闊崂^電器的發(fā)熱元件達(dá)到一定溫度時(shí)才動作,如果短路熱繼電器不能馬上動作,電源一旦短路立即動作,切斷電源.? 功能和特點(diǎn)是具有熔斷器能直接斷開主回路的特點(diǎn),又具有過電流繼電器動作準(zhǔn)確性高,容易復(fù)位,也可以作長期過載保護(hù)的熱脫扣器.??各有何用途?電器控制線路原理圖的繪制原則主要有哪些?電器控制線路有1:::::::.電器控制線路原理圖的繪制原則主要有1:應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝所提出的要求.2:線路簡單,布局合理,電器元件選擇正確并得到充分.3操作,維修方便4設(shè)有各種保護(hù)和防止發(fā)生故障的環(huán)節(jié).5能長期準(zhǔn)確,穩(wěn)定,可靠的工作.?零電壓和欠電壓保護(hù)的作用是防止當(dāng)電源暫時(shí)供電或電壓降低時(shí)而可能發(fā)生的不容許的故障., ,電動機(jī)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? 有可能熔短器燒毀,熱繼電器的觸點(diǎn)還處于斷開狀態(tài).、2M、3M按一定順序啟動:即1M啟動后,2M才能啟動;2M啟動后3M才能啟動;停車時(shí)則同時(shí)停。試設(shè)計(jì)此控制線路。,試從接線、經(jīng)濟(jì)、安全、方便等方面來分析一下,有什么問題?(a)控制不方便.(b)從控制柜到按鈕盒多接了線,并且接線復(fù)雜,造成了不必要的麻煩.(c)電路容易造成故障,不安全.(d)停止按鈕沒有在主會路上,停止控制不安全.。要求:①能實(shí)現(xiàn)啟停的兩地控制; ?、谀軐?shí)現(xiàn)點(diǎn)動調(diào)整;③能實(shí)現(xiàn)單方向的行程保護(hù); ④要有短路和長期過載保護(hù)。 為了限制電調(diào)整時(shí)電動機(jī)的沖擊電流,試設(shè)計(jì)它的電氣控制線路。要求正常運(yùn)行時(shí)為直接啟動,而點(diǎn)動調(diào)整時(shí)需輸入限流電阻。 。要求能正反轉(zhuǎn)并能實(shí)現(xiàn)能耗制動。,有時(shí)用按鈕控制,又實(shí)用腳踏開關(guān)操作,試設(shè)計(jì)用轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇工作方式的控制線路。 容量較大的鼠籠式異步電動機(jī)反接制動時(shí)電流較大,應(yīng)在反接制動時(shí)在定子回路中串入電阻,試按轉(zhuǎn)速原則設(shè)計(jì)其控制線路。?為什么? 平面磨床中的電磁吸盤不能采用交流的,因?yàn)榻涣麟娛浅烧ㄗ兓?某一時(shí)刻電流會為零,.此時(shí)工件受力會甩出,造成事故.? 因?yàn)槿绻褂萌蹟嗥骱蜔崂^電器作保護(hù),當(dāng)它們作用的時(shí)候,電動機(jī)斷電的時(shí)候,電動機(jī)沒有轉(zhuǎn)矩,重物由于重力會迅速下降,就會造成事故.,有兩臺電動機(jī), 1M拖動運(yùn)輸機(jī),2M拖動寫料及。要求:①1M先啟動后,才允許2M啟動;②2M先停止,經(jīng)一段時(shí)間后1M蔡自動停止,且2M可以單獨(dú)停止;③兩臺電動機(jī)均有短路、長期過載保護(hù)。 ,其中接觸器KM為潤滑油泵電動機(jī)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(guān)S和按鈕SB的作用。SB按鈕為人 工的點(diǎn)動控制.S自動的間歇潤滑,按下后KM 得電,電動
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