机电传动控制作业.

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1、机电传动控制作业2.3 试列出下图中几种情况下系统的运动方程式，并说明系统的运行状态是加速、减速还是匀速。2.8 如图如图2.32.3（b b）所示，电动机转速）所示，电动机转速n nMM=950 r/min=950 r/min，齿轮，齿轮减速箱的传动比减速箱的传动比J J1 1= J= J2 2=4=4，卷筒直径，卷筒直径D=0.24m,D=0.24m,滑轮的减速比滑轮的减速比J J3 3=2=2，起重负荷力，起重负荷力 F=100N,F=100N,电动机的飞轮转距电动机的飞轮转距GDGD2 2MM=1.05N =1.05N m m2 2, , 齿轮，滑轮和卷筒总的传动效率为齿轮，滑轮和卷筒

2、总的传动效率为0.830.83。试求提升速度。试求提升速度v v和折算到电动机轴上的静态转矩和折算到电动机轴上的静态转矩T T L L 以及折算到电动机轴以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量上整个拖动系统的飞轮惯量GDGD2 2Z Z。解：解： MM=3.14=3.142n2nMM/60=3.14/60=3.142 295095060=99.43 rad/s.60=99.43 rad/s.提升重物的卷筒的角速度：提升重物的卷筒的角速度：=MM/ /（j j1 1j j2 2）=99.43/=99.43/（4 44 4）=6.22rad/s=6.22rad/sv=D/v=D/（2 22 2

3、）=0.24/2=0.24/23.11=0.373m/s3.11=0.373m/sT TL L=9.55FV/=9.55FV/C Cn nMM=9.55=9.551001000.373/0.373/（0.830.83950950）=0.45NM=0.45NMGD2Z=GDM2+ GDL2/jL2=1.251.05+500.242162=1.32NM22.11 曲线曲线1和和2分别是电动机的机械特性和电动机所拖动的生产机械负载特性，分别是电动机的机械特性和电动机所拖动的生产机械负载特性，试判断哪些系统是稳定平衡点，哪些不是。试判断哪些系统是稳定平衡点，哪些不是。解：解： 稳定点稳定点: a b

4、c e 不稳定点：不稳定点：d第三章作业第三章作业3.5解：3.8 3.8 一台他励直流电动机的铭牌数据为：一台他励直流电动机的铭牌数据为：P PN N=5.5KW, U =5.5KW, U N N=110V, =110V, I IN N=62A, n =62A, n N N=1000r/min,=1000r/min,试绘出它的固有机械特性曲线。试绘出它的固有机械特性曲线。206.0625500110626.0)3221(解：22NNNNaIPUIRememNteaNNtemNNeNNeNtNaNNNeTTnnkkRNmIkTrkUnkknRIUk293.21134固有机械特性：293.292

5、6.0097.0206.043.5762926.0min/1134097.0110926.0097.055.955.9097.01000206.062110020第三章作业第三章作业绘出上述特性的图形。时的人为机械特性。并磁通时的人为机械特性；电枢电压为；时的人为机械特性和电枢附加电阻分别为固有机械特性；如下特性：，试计算出此电动机的，技术数据为：一台他励直流电动机的NNaNNNNURrnAIVUkWP8 . 02/53242. 0min/15004 .342205 . 610. 3ememNteaNNtemNNeNNeNtNaNNNeTTnnkkRNmIkTrkUnkknRIUk274. 1

6、1560274. 1347. 1141. 0242. 034.464 .34347. 1min/1560141. 0220347. 1141. 055. 955. 9141. 01500242. 04 .34220020固有机械特性：解：min/28134.466 .2715606 .2715606 .2715606 .27347. 1141. 05242. 05min/76.77134.4601.17156001.17156001.17156001.17347. 1141. 03242. 03222211rTnTnkkRRRrTnTnkkRRRemNNemNteaaemNNemtNeaa人为

7、机械特性：时，当人为机械特性：时，当min/96.72034.46274. 1780274. 1780274. 1780min/7802/15602/21000rTnTTnnrnnUUemNNememN固有机械特性：时，当min/78.185734.4699. 1195099. 1195099. 1195099. 1347. 1141. 08 . 0242. 08 . 0min/1950141. 08 . 02208 . 08 . 0220rTnTnkkRrkUkUnemNNemNteaNeNeNN 人为机械特性：）（时，磁通为3.15 3.15 一台直流他励电动机，其额定数据如下：一台直流他

8、励电动机，其额定数据如下：P PN N=2.2KW,U=2.2KW,UN N= =U Uf f=110V,n=110V,nN N=1500r/min, =1500r/min, N N=0.8,R=0.8,Ra a=0.4, =0.4, R Rf f=82.7 =82.7 。试求：。试求： 额定电枢电流额定电枢电流I IAnAn; ; 额定励磁电流额定励磁电流I IfNfN; ; 励磁功率励磁功率P Pf f; ; 额定转矩额定转矩T TN N; ; 额定电流时的反电势；额定电流时的反电势； 直接启动时的启动电流；直接启动时的启动电流； 如果要是启动电流不超过额定电流的如果要是启动电流不超过额定

9、电流的2 2倍，求启动电阻为多少欧？此时倍，求启动电阻为多少欧？此时启动转矩又为多少？启动转矩又为多少？ 解：解： P PN N= =U UN NI IaNaNN N 2200=1102200=110* *IaNIaN* *0.8 0.8 I IaNaN=2200/=2200/（1101100.80.8）=25A =25A U Uf f= = R Rf fI IfNfN I IfNfN=110/82.7 =110/82.7 =1.33A Pf= UfIfN =1101.33=146.3W 额定转矩TN=9.55 PN/ nN =9.552200/1500=14Nm 额定电流时的反电势EN=UN

10、-INRa=110-0.425 =100V 直接启动时的启动电流Ist=UN/Ra =110/0.4 =275A 启动电阻 2IN UN/ (Ra+Rst) 8 . 14 . 02521102aNNstRIURNmIkIkTnRIUkNNestNtstNaNNNe4 .33252067. 055. 9255. 9067. 015004 . 025110解：固有机械特性数。，并分别求出它们的参试问有几种可能的方案的速度运转，矩时，要求电动机以当负载转矩为额定转时的人为特性；磁通减弱至时的人为特性；电源电压降至时的人为特性；电枢串入电阻固有机械特性；性曲线。特性方程式并绘制其特，试分别求取下列机械

11、，数据为：他励直流电动机的铭牌例175. 011622000116220323221min/1000321107 . 0min/1500116220222 . 2 . 222NNNNasNNNNIPIURrnVRrnAIVUkWP数。，并分别求出它们的参试问有几种可能的方案的速度运转，min/1000矩时，要求电动机以当负载转矩为额定转时的人为特性；32磁通减弱至时的人为特性；110电源电压降至时的人为特性；7.0电枢串入电阻固有机械特性；性曲线。特性方程式并绘制其特，试分别求取下列机械min/1500116，220，22数据为：他励直流电动机的铭牌rnVRrnAIVUkWPNsNNNN 课堂

12、作业一课堂作业一min/1500，3.147116133.055.955.9额定工作点数据为：min/1654，0理想空载点数据为：04.11654固有特性为：04.1133.055.9175.055.9min/1654133.0220133.01500175.0116220175.011622000116220323221解：固有机械特性0022022rnnmNICTTrnnTTTnnCRrCUnnRIUCIPIURNNNeemNememememNeaNeNNaNNNeNNNNamin/6743.14704.182704.1827min/82716542104.1110min/8913.14

13、718.5165418.5165418.5133.055.97.0175.055.9min/16547.000220rnTTTnrnnVrnTTTnCRRrnRNememNememNesas时，当此时人为特性：变为：不变，时电源电压降为时，当人为特性：）（不变，增大为电阻时电枢回路串入min/21383 .14733. 2248133. 2248133. 2133. 03255. 9175. 03255. 9min/2481133. 032220323222000NrnTTTnCRrCUnnNememNeaNeN 时，当人为特性：均发生变化和时，当磁通减弱至VUrnTCRCUnRCRNmTrn

14、RrnemNeaNeaNesNs4 .153min/100055. 9575. 0175. 044. 4133. 055. 955. 944. 43 .147165410003 .147min/1000min/1000222 可得，当当电压下降时，由应串入的电阻：代入机械特性，变化。将时，发生电枢串电压的方法来实现。当电枢串电阻或降低电源时，可以采用，转速下降至当负载转矩为额定值v 课堂作业二课堂作业二v有一台三相四极的异步电动机，其额定技术数据为有一台三相四极的异步电动机，其额定技术数据为nN=1475r/min，R2=0.03，X20=0.07 ，电源频，电源频f1=50Hz，E20=22

15、V，试求：，试求：(l)电动机的同步转速电动机的同步转速n0 ：(2)电动机启动时的电动机启动时的转子电流转子电流I2st ：(3)电动机在额定转速时转子电动势的频率电动机在额定转速时转子电动势的频率f2N； (4)电动机在额定转速时的转子电流电动机在额定转速时的转子电流 I2N。 min/1500250606010rpfn解：AXREIst87.28807. 003. 0222222022202HzfSfSN83. 050017. 0017. 0150014751500nnn1N20N0NAXSRESINNN45.1207. 0017. 003. 022017. 02222022202课堂作

16、业三课堂作业三一台三相异步电动机的额定数据为：PN=7.5kW，fN=50Hz,nN=1440r/min,T=2.2，求：临界转差率；求机械特性实用表达式；电磁转矩为多大时电动机的转速为1300r/min;绘制出电动机的固有机械特性。故舍去。，）（解：NmmmTTNmNNssssssnnns22122110096.0166.012.22.204.0)1(04.0150014401500166. 0166. 085.218285.21874.492 . 222274.4914405 . 7955095502maxmax0maxssssssTTNmTTNmnPTTTTssssTTmmemNTNNN

17、Nemmmem则实用表达式：，作状态时，时，电动机处于额定工，当忽略NmssTssssssTTnnnsrnemmmem79.106166. 0133. 0133. 0166. 085.218166. 0166. 085.218166. 0166. 085.2182133. 0150013001500min/1300max11代入：时，当第八章作业第八章作业6.16.6.16.试设计一台异步电动机的控制线路，要求：试设计一台异步电动机的控制线路，要求：能实现启停的两地控制；能实现启停的两地控制；能实现点动控制；能实现点动控制；能实现单方向的行程保护；能实现单方向的行程保护；要有短路和长期过载保护

18、。要有短路和长期过载保护。6.23 6.23 试设计一条自动运输线，有两台电动机，试设计一条自动运输线，有两台电动机，M1M1拖动运输机，拖动运输机，M2M2拖动卸料机，拖动卸料机，要求：要求：M1M1先启动后，才允许先启动后，才允许M2M2启动；启动；M2M2先停止，经一段时间后先停止，经一段时间后M1M1才自动停止；才自动停止；两台电动机均有短路、长期过载保护。两台电动机均有短路、长期过载保护。6.25 6.25 试设计试设计M1M1和和M2M2两台电动机的顺序启、停的控制线路，要求：两台电动机的顺序启、停的控制线路，要求：M1M1启动后，启动后，M2M2立即自动启动；立即自动启动；M1M1停止后，延时一段时间，停止后，延时一段时间，M2M2才自动停止；才自动停止；M2M2能点动调整工作；能点动调整工作；两台电动机均有短路、长期过载保护。两台电动机均有短路、长期过载保护。