機電傳動第六章

2022-12-27 20:00:04 字數 4213 閱讀 7198

第六章控制電動機

6.1、有一台交流伺服電動機,若加上額定電壓,電源頻率為50hz,極對數p=1,試問它的理想空載轉速是多少?

【解】:n0=60*f/p=60*50/1=3000r/min

6.2、何謂「自轉」現象?交流伺服電動機是怎樣克服這一現象,使其當控制訊號消失時能迅速停止?

【答案】:自轉是伺服電動機轉動時控制電壓取消,轉子利用剩磁電壓單相供電,轉子繼續轉動。

克服這一現象方法是把伺服電動機的轉子電阻設計的很大,使電動機在失去控制訊號,即成單相執行時,正轉矩或負轉矩的最大值均出現在sm>1的地方。當速度n為正時,電磁轉矩t為負,當n為負時,t為正,即去掉控制電壓後,單相供電時的電磁轉矩的方向總是與轉子轉向相反,所以是乙個制動轉矩。由於制動轉矩的存在,可使轉子迅速停止轉動,不會存在自轉現象。

6.3、有一台直流伺服電動機,電樞控制電壓和勵磁電壓均保持不變,當負載增加時,電動機的控制電流、電磁轉矩和轉速如何變化?

【答案】:當負載增加時,電磁轉矩增大;由n=uc/(keφ)-rt/(kektφ2)可知,負載增大後,轉速變慢。根據t= ktφia可知,控制電流增大。

6.4、有一台直流伺服電動機,當電樞控制電壓uc=110v時,電樞電流ia1=0.05a,轉速n1=3000r/min;加負載後,電樞電流ia2=1a,轉速n2=1500r/min。

試作出其機械特性n=f(t)。

【解】:由電動機電壓平衡方程式得:

uc=e+iara=keφn+ iara

所以110=keφ×3000+0.05ra

110=keφ×1500+1×ra

解得:keφ=0.0357;ra=56.41ω

所以t1=ktφia1=9.55 keφia1=9.55×0.0357×0.05=0.017n·m

t2=ktφia2=9.55 keφia2=9.55×0.0357×1=0.341n·m

由(n=n1=3000r/min,t1=0.017 n·m)和(n=n2=1500r/min,t2=0.341 n·m)兩點在n-t平面上作直線,如下圖所示即為該直流伺服電動機的機械特性曲線,機械特性表示式為n=3079-4630t。

6.5、若直流伺服電動機的勵磁電壓一定,當電樞控制電壓uc=100v時,理想空載轉速n0=3000r/min;當uc=50v時,n0等於多少?

【解】:根據直流伺服電動機的機械特性公式可知n0=uc/( keφ),所以理想空載轉速與電樞控制電壓成正比。所以當uc=50v時,理想空載轉速n0等於1500r/min。

6.6、為什麼直流力矩電動機要做成扁平圓盤狀結構?

【答案】:直流力矩電動機的電磁轉矩為t=bianld/2,在電樞體積相同的條件下,d增大時,鐵心長度l就應減小;其次,在相同電流ia以及相同用銅量的條件下,電樞繞組的導線粗細不變,則總導體數n應隨l的減小而增加,以保持nl不變,故式中的bianl/2近似為常數,故轉矩t與直徑d近似成正比例關係。電動機的直徑越大力矩就越大。

6.7、為什麼多數數控工具機的進給系統宜採用大慣量直流電動機?

【答案】:因為在設計、製造上保證了電動機能在低速或堵轉下執行,在堵轉的情況下能產生足夠大的力矩而不損壞,加上它有精度高、反應速度快、線性度好等優點,因此它常用在低速、需要轉矩調節和需要一定張力的隨動系統中作為執行元件。所以多數數控工具機的進給系統適宜採用大慣量直流電動機。

6.8、永磁式同步電動機為什麼要採用非同步啟動?

【答案】:因為永磁式同步電動機剛啟動時,雖然合上電源,其定子產生了旋轉磁場,但轉子具有慣性,跟不上磁場的轉動,定子旋轉磁場時而吸引轉子,時而又推斥轉子,因此,作用在轉子的平均轉矩為零,轉子也就旋轉不起來了。

6.9、磁阻式電磁減速同步電動機有什麼突出的優點?

【答案】:磁阻式電磁減速同步電動機無需加啟動繞組,它的結構簡單,製造方便,成本較低。它的轉速一般在每分鐘幾十轉到上百轉之間。它是一種常用的低速電動機。

6.10、一台磁阻式電磁減速同步電動機,定子齒數為46,極對數為2,電源頻率為50hz,轉子齒數為50,試求電機的轉速。

【解】:電動機的旋轉角速度為ω=(zr-zs)2πf/(zrp)=(50-46)*2*3.14*50/(50*2)=12.56rad/s

因為ω=2πn/60,所以轉速n=60*ω/(2π)=60*12.56/(2*3.14)=120r/min

6.11、交流測速發電機在理想情況下為什麼轉子不動時沒有輸出電壓?轉子轉動後,為什麼輸出電壓與轉子轉速成正比?

【答案】:因為測速發電機的輸出電壓uo=kn=kk』dθ/dt,所以轉子不動時沒有輸出電壓,轉子轉動時輸出電壓與轉速成正比。

6.12、何謂剩餘電壓、線性誤差、相位誤差?

【答案】:剩餘電壓:指的是當測速發電機的轉速為零時的輸出電壓。

線性誤差:嚴格來說,輸出電壓和轉速之間不是直線關係,由非線性引起的誤差稱為線性誤差。

相位誤差:指在規定的轉速範圍內,輸出電壓與勵磁電壓之間相位移的變化量。

6.13、一台直流測速發電機,已知ra=180ω,n=3000r/min,rl=2000ω,u=50v,求該轉速下的輸出電流和空載輸出電壓。

【解】:ia=ua/rl=50/2000=0.025a

測速發電機輸出特性方程為:ua=cen/(1+ra/rl)。

即:50= cen/(1+180/2000),所以cen=54.5

空載輸出電壓uo=cen/(1+ra/∞)= cen =54.5v

6.14、某直流測速發電機,在轉速3000r/min時,空載輸出電壓為52v;接上2000ω的負載電阻後,輸出電壓為50v。試求當轉速為1500r/min,負載電阻為5000ω時的輸出電壓。

【解】:因為在轉速n=3000r/min時,空載輸出電壓為uao=52v

根據輸出特性方程式ua=cen/(1+ra/rl),得:52= ce3000,所以ce=52/3000=0.0173

當接上2000ω的負載電阻後,輸出電壓為50v

根據輸出特性方程式ua=cen/(1+ra/rl),得:50=52 /(1+ ra/2000),所以ra=80ω

當轉速為1500r/min,負載電阻為5000ω時的輸出電壓為:

ua=cen/(1+ra/rl)= (52/3000)*1500/(1+80/5000)=26/1.016=25.6v

6.15、直流測速發電機與交流測速發電機各有何優、缺點?

【答案】:直流測速發電機的主要優點是:沒有相位波動,沒有剩餘電壓,輸出特性的斜率比交流測速發動機的大。

其主要缺點是:由於有電刷和換向器,因而結構複雜,維護不便,摩擦轉矩大,有換向火花,產生無線電干擾訊號,輸出特性不穩定,且正、反轉時,輸出不對稱。

交流測速發電機的主要優點是:不需要電刷和換向器,因而結構簡單,維護容易,慣量小,無滑動接觸,輸出特性穩定,精度高,摩擦轉矩小,不產生無線電干擾,工作可靠,正、反向旋轉時輸出特性對稱。其主要缺點是:

存在剩餘電壓和相位誤差,且負載的大小和性質會影響輸出電壓的幅值和相位。

6.16、試簡述控制式自整角機和力矩式自整角機的工作原理。

【答案】:控制式自整角機的工作原理是:當傳送機的勵磁繞組通入勵磁電流後,產生交變脈動磁通,在三相繞組中感應出感應電動勢,從而繞組中產生電流,這些電流都產生脈衝磁場,並分別在自整角變壓器的單相輸出繞組中感應出相同的電動勢。

力矩式自整角機的工作原理是:當接收機轉子和傳送機的轉子對定子繞組的位置相同時,兩邊的每相繞組中的電動勢相等,因此在兩邊的三相繞組中沒有電流。若傳送機轉子轉動乙個角度,於是傳送機和接收機相應的每相定子繞組中的兩個電動勢就不能相互抵消,定子繞組中就有電流,這個電流和接收機勵磁磁通作用而產生轉矩。

6.17、力矩式自整角機與控制式自整角機有什麼不同?試比較它們的優缺點。各自應用在什麼控制系統中較好。

【答案】:自整角機的輸出電壓需要交流放大器放大後去控制交流伺服電動機,伺服電動機同時帶動控制物件和自整角變壓器的轉子,它的轉動總是要使失調角減小,直到δ=0時為止。它適合於大轉矩的情況。

力矩式自整角機既可以帶動控制物件,也可以帶動自整角變壓器的轉子,由於負載很輕,所以不需要用伺服電動機,而是由自整角機直接來實現轉角隨動。

6.18、一台直線非同步電動機,已知電源頻率為50hz,極矩τ為10cm,額定執行時的滑差率s為0.05,試求其額定速度。

【解】:次級額定速度為:v=2fτ(1-s)= *2*50*0.1*(1-0.05)=9.5m/s

6.19、直線電動機較之旋轉電動機有哪些優、缺點。

【答案】:直線電動機較之旋轉電動機的優點是:1、直線電動機無需中間傳動機構,因而使整個機構得到簡化,提高了精度,減少了振動和雜訊;2、響應快速;3、散熱良好,額定值高,電流密度可取很大,對啟動的限制小;4、裝配靈活性大,往往可將電動機的定子和動子分別與其他機體合成一體。

其缺點是存在著效率和功率因數低,電源功率大及低速效能差等缺點。

第六章第六章財務計畫

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第六章管理

答案 c 是指生產者至使用者或消費者之間的物流。a.物流 b.生產物流 c.銷售物流 d.營銷物流 答案 c 是企業生產物流系統的終點,也是銷售物流系統的起點。a.運輸 b.配送 c.包裝 d.庫存 答案 c 銷售物流服務有四個要素,即 可靠性 通訊和方便性。a.空間 b.地點 c.時間 d.數量 ...

第六章總結

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