机电一体化题解.ppt

河南科技大学 三、计算题 9．某五相步进电动机转子有48个齿，试计算： （1）采用单五拍运行时的步距角θs1； （2）采用两相—三相运行时的步距角θS2； （3）当控制脉冲频率f=1600Hz时，求采用二相—三相运行时的转速n 。 （P168、171） 解：步距角 m —— 控制绕组的相数 c —— 通电方式系数。 纯单拍或者纯双拍时系数取1； 单双拍交替时系数取2。 zr —— 转子的齿数； 三、计算题 ①单五拍运行时的步距角θS1 ②采用两相—三相运行时的步距角θS2 ③采用二相—三相运行时的转速n 三、计算题 10、某三相感应电动机空载转速1485r/min，电源频率50Hz，额定转差率0.04。 （P145） ①该电机的极数为多少？额定转速为多少？ ②额定运行状态下，定子、转子绕组电势频率各为多少？ ③电机空载时转子绕组电势频率较额定状态时变化如何？ 解：交流电机的理想转速 f —— 电源频率； n —— 电机的理想转速。 p —— 磁极对数； 三、计算题 ①电动机的极数和额定转速 所以 该电动机的磁极极数为4极 额定转速 三、计算题 ②额定运行状态下，定子、转子绕组电势频率 ③电机空载时，转子绕组电势频率较额定状态时的比较 定子电势频率 定子电势频率等于电源频率 转子电势频率 由上可知，电机转子绕组电势频率与转差率有关，而在空载时的转差率小于额定状态时的转差率，所以空载时的电势频率必然小。 三、计算题 11．一台他励直流电动机，额定电压为220V，额定电流为116A，额定转速为1500r/min，电枢绕组电阻为0.174Ω，试计算理想空载转速为多少？（P133） 解：直流电机的转速 ua —— 电枢电压； Tem —— 转矩。 Ra —— 电枢电阻； Kt —— 转矩常数； Ke —— 电势常数； 三、计算题 因为 所以，理想转速为 四、简单应用题 1、已知：某机床X向进给系统减速器的总速比要求为25/6，取两级减速，试设计确定各齿轮的齿数。（P29、65） 解：简化的最佳速比分配关系为 i1— 第1级传动比； i2— 第2级传动比； 总传动比： 四、简单应用题 所以 解得： 取 四、简单应用题 又因为 所以，该减速器各齿轮齿数可分别选为 四、简单应用题 2、电位器的测量位移原理如图所示，图示为一线性电位器。若电位器的总电阻R为2kΩ，电刷位移为X时的相应电阻Rx=1kΩ，电位器工作电压Vi=12V。RL为负载电阻，求： ①当RL=∞时，输出电压V0为多少？ ②当RL=10KΩ时，输出电压V0为多少？ （P122） 解：总电阻为 四、简单应用题 总电流为 所以，输出电压为 四、简单应用题 （1）当RL=∞时 （2）当RL=10kΩ时 四、简单应用题 3、有一采用三相三拍驱动方式的步进电机，其转子有160个齿，经一对齿轮减速（Z1=30,Z2=50）带动导程为8mm的滚珠丝杠驱动工作台移动。工作台的最大移动速度Ｖmax＝1.5m/min。试问：电机的步距角、脉冲当量、最大工作频率各为多少？ 四、简单应用题 解：（1）步距角 （2）脉冲当量 （3）最大工作频率 四、简单应用题 4、某直流电动机电枢电阻100Ω，做电动机使用时，电枢加110V电压，空载电枢电流0.1A，空载转速4000r/min。（励磁保持额定状态） ①若用该电动机做发电机，仍保持4000r/min， 空载输出电压为多少？ ②该电机空载损耗为多少？ ③作发电机时，若转速为2000r/min，外接 400Ω负载电阻，则电枢电流为多少？ （P133） 解：（1）做发电机时，空载输出电压 反电动势 所以，空载输出电压为100伏。 四、简单应用题 （2）该电机空载损耗为 （3）电枢电流为 由于反电动势系数为 四、简单应用题 此时的反电动势为 电枢电流为 四、简单应用题 5、三相交流感应电动机，电源频率50Hz,空载转速为980r/min。 （1）该电动机为几极，空载转差率是多少？ （2）若最大转矩（Tmax）时对应的转差率为0.1，则该电动机稳定运行的转速范围是多少？ （3）最大转矩时，转子绕组电势频率为多少？ 解：交流电机的理想转速 f —— 电源频率； n —— 电机的理想转速。 p —— 磁极对数； ①电动机的极数和转差率 所以 该电动机的磁极对数为3，即6极 转差率 四、简单应用题 四、简单应用题 ②稳定运行的转速范围 因为最大转矩时转差率S=0.1 ③最大转矩时转子绕组的电势频率 即：稳定运行的转速范围： 900r/min~980r/min 四、简单应用题 6、典型二阶低通有源滤波电路如图所示，试将其改变成二阶高通有源滤波器。 （P102）