《机电传动控制》冯清秀版课后习题答案

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11(2)、TstY?Tst???1.2TN?0.4TN 33所以,在TL?0.45TN时,无法启动,在TL?0.35TN时,能启动5.13答:不是。串电阻 大到一定程度后,启动转矩会变小,因为 虽然cosφ2增大,但I2减小太多。

5.14答:因为 适当串入电阻后,虽然I2减少,但cosφ2增大很多,所以启动转矩增加。 5.15答:调压调速:可无级调速,但减小U时,T按U2减少,所以调速围不大。

转子电路串电阻调速:只适于线绕式。启动电阻可兼作调速电阻,简单、可靠,但属有级调速。随转速降低,特性变软,低速损耗大,用在重复短期运转的机械,如起重机。 变极对数调速:多速电动机,体积大,价贵,有级调速。结构简单,效率高,调速附加设备少。用于机电联合调速。

变频调速:用于一般鼠笼式异步电动机,采用晶闸管变频装置。

5.16答:在调速过程中,无论速度高低,当电动机电流保持不变时,电磁转矩也不变,这种调速叫恒转矩调速。 在调速过程中,无论速度高低,当电动机电流保持不变时,功率也不变,叫恒功率调速。 5.17 答:使每相定子绕组中一半绕组的电流改变方向,即可改变极对数,也就改变了转速。 接线图如书上图5.40。

5.18答:反馈制动:用于起重机高速下放重物,反馈制动时,动能变为电能回馈给电网,较经济,只能在高于同步转速下使用。

反接制动:电源反接时,制动电流大,定子或转子需串接电阻,制动速度快容易造成反转,准确停车有一定困难,电能损耗大。当倒拉制动时,用于低速下放重物,机械功率、电功率都消耗在电阻上。

能耗制动:比较常用的准确停车方法,制动效果比反接制动差。 5.19答:见书上图5.42。

原来运行在a点。当p突然↑时,n>n02,所以T<0,和TL一起使n↓→s绝对值↓→I2 ↓→ T ↓。

当n= n02时,I2=0,T=0。

当n

原来运行在a点。当相序改变时,旋转磁场旋转方向改变。因为惯性,n不能立即改变,所以运行于b点。因为旋转磁场方向变了,所以I2<0,T<0,为制动转矩。在T和TL作用下,n↓,此时,s>1。当n↓时, s↓→ cosφ2 ↑→ T↑→n↓更快。

5.21答:QB改变时,就可使电容分别拉入A相可B相绕组,接C的绕组电流在相位上会超前于另一相绕组90度时间电角度,面旋转磁场的旋转方向是由电流的超前相向电流的落后相。所以改变QB接法,就可改变n0的方向。 5.23答:定子绕组通三相交流电后,产生旋转磁场,而转子绕组通直流电,产生固定的磁场,极对数和旋转磁场极对数一样,旋转磁极与转子磁极异性相吸,所以转子转动。 而异步电动机的旋转磁场被转子导体切割,转子产生感应电动势和感应电流,电流在磁场中产生电磁力和电磁转矩,由此产生转速。

5.24答:定子通三相电后,立即产生n0,很快,而转子n=0,有惯性,当S0吸引N,N0吸引S时,转子有转动趋势,但还没等转起来,S0对S,N0对N又排斥,这样一吸一斥,转子始终转不起来,所以要用异步启动法。

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5.25答:同步电动机所需励磁势由定子和转子共同产生。 转子If → Φf,定子I → Φ0,Φ= Φf+Φ0

当If使Φf变化时,要保持Φ不变,则Φ0要变,所以产生Φ0的I要变。

P当TL=常数,则P2=Tn/9550=常数,略去电动机的部消耗,则:1?3UIcos??常数

当改变If使I改变时, cosφ也随着变,所以,可调If,使cosφ=1,即正常励磁。

当If小于正常励磁电流,叫欠励,属感性负载; 当If大于正常励磁电流,叫过励,属容性负载

过励时,直流励磁过剩,不需交流供给励磁电流,而且还向电网发出电感性电流与电感性无功功率,正好补偿电网附近电感性负载需要,使整个电网的功率因数提高。 6.1答:n0?60f60?50??3000(r/min)p1

6.2答:工作原理同单相异步电动机。WC上加Uc,WF上加Uf时,两相绕组便产生旋转磁场,使转子旋转。

当WC上的Uc去掉后,转子仍转,叫自转。

消除自转的措施:使转子导条有较大电阻,出现Sm>1,此时,交流伺服电动机当Uc=0时,T总是制动性的。这样便消除自转且能迅速停止。

6.3答:当TL ↑ →T ↑,由 T=KtΦIa知,Ia↑,由n=f(T)方程知,n ↓。 6.4

因为:n?UCR?Ia,所以(Ke?)n?UC?RIaKe?Ke?解以上两方程得:R=56.41110-R        Ke??1500代入已知条件得:3000(Ke?)?110?0.05R        1500(Ke?)?110?1Rn0?UC1500UC1500?110===3079(r/min)Ke?110-R110-56.41110?RT2?Kt?Ia2?9.55Ke?Ia2?9.55??1?0.341(N?m)1500

UC10050,代入已知数据得:3000=,n0?Ke?Ke?Ke?6.5答:解这两个方程得n?1500r/min0

因为n0?6.11答:当n=0时,f1的Uf加在WF上→f1的Φf, Φf= Φfmsinωt,方向同WF轴线。

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Φf在转子→涡流→磁通,阻止Φf变化,与Φf合成Φ1,Φ1轴线同WF轴,与WC轴线垂直,所以不在WC上产生感应电动势,Uc=0。 当n≠0时,转子切割Φ1 →e2p →i2p

E2p ∝Φ1mn,而当Uf 一定时,Φ1m 基本不变(Uf =4.44f1 N1 Φ1m ),∴ E2p ∝n ∵E2p →i2p →脉动磁通Φ2 ,正好和CW轴线重合→CW上e0 。 E0 ∝Φ2 ∝E2p ∝n ∴E0 ∝n或U0=E0=Kn

7.1答:温升与负载大小、负载持续时间(即运行方式)有关。

铭牌上的温升值:指电动机允许的温度与周围介质温度(+40℃)之差。 电动机温升=电动机温度-环境温度

7.2答:电压、温升不许超过额定值,否则烧坏电机。电流、功率可短时超过额定值,因为热惯性,电动机在短时温升不能超过允许值。 7.3答:容量、种类、电压、转速、结构形式。 7.4答:发热:应有θmax ≤θa

?TNILmax?Imax??i?INTLmax?Tmax??m 过载能力:

启动能力: TL<λst TN

7.5答:连续工作制、短时工作制、重复短时工作制。 应采用等效功率法进行计算。

答:容量可以不相同,因为在不同的季节里,环境温度不同,如在冬季,电动机的温升可以

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较大,也不会超过允许的温度,所以容量可以大一些;而在很热的夏季,如果温度很高,超过40度时,电动机的容量必须降低使用。

7.7答:7.8

500?10?QH3600PL???19.4(KW)102?1?2102?0.9?0.781000?答

T12t1?T22t2?T32t3?T42t4?T52t5Td??6.29(N?m)t1?t2?t3?t4?t5PL?Tdn6.29?1450??0.96(KW)95509550

PL?222Pt?Pt?P11223t3?3.96(N?m)t1?t2?t37.9答:

7.10答:

tP30P35??0.33,查图7.6得:K=2.7PN?P??13(KW)Th90K27

不能。因为虽然??7.11答:换

15?15%,但规定tP?t0?10分钟15?85

ε

SN

PS1?P1?10.15?20.4?30??23.24(KW)PS2?P2?20??25.3(KW)?SN0.25?SN0.25

??tP0.72?0.24??0.24PS?P?10??9.8(KW)tP?t00.72?2.28?SN0.257.12答:

10.1答:导通条件:阳极、控制极同时加控制电压。 导通后,电流决定于主电压和负载。 阻断:阳极电压变0或变负。

阻断后:承受电压大小决定于主电压。

10.2答:不能。当加上控制电流Ig后,晶闸管有强烈正反馈,立即导通,导通后阳极电流I(由主电压和负载决定)和Ig无关。

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