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机电传动答案课后题4
第四章
4.1 什么叫过渡过程?什么叫稳定运行过程?试举例说明之。
当系统中的转矩或负载转矩发生改变时,系统就要由一个稳定的运转状态变化到另一个稳定运转状态,这个变化过程称为过渡过程.如龙门刨床的工作台,可逆式轧钢机的启动,制动,反转和调速.
当系统中德福在转矩和拖动转矩相等时,没有动态转矩,系统恒速运转,这个过程叫稳定运行过程,如不经常启动,制动而长期运行的工作机械.
4.2 研究过渡过程有什么实际意义?试举例说明之。
为了满足启动,制动,反转和调速的要求,必须研究过渡过程的基本规律,研究系统各参数对时间的变化规律,如转速,转矩,电流等对时间的变化规律,才能正确的选择机电传动装置,为电机传动自动控制系统提供控制原则.设计出完善的启动,制动等自动控制线路,以求改善产品质量,提高生产率和减轻劳动强度.这就是研究过渡过程的目的和实际意义.如造纸机要求衡转矩.
4.3 若不考虑电枢电感时,试将电动机突加电枢电压启动的过渡过程曲线Ia=f(t),n=f(t)和R-C串联电路突加输入电压充电过程的过渡过程曲线ic=f(t)、uc=f(t)加以比较,并从物理意义上说明它们的异、同点。
4.4 机电时间常数的物理意义是什么?它有那些表示形式?各种表示式各说明了哪些关系?
机电时间常数的物理意义是ns-n=GD2n0dn/375Tstdt
τm= GD2n0/375Tst是反映机电传动系统机械惯性的物理量,表达形式有τm= GD2n0/375Tst和τm=ΔnLGD2/375TL和τm= GD2ns/375Td
4.5 直流他励电动机数据如下:PN=21kW,UN=220V,IN=115A,nN=980r/min,Ra=0.1Ω,系统折算到电动机轴上的总飞轮转矩GD2=64.7N/m2。
求系统的机电时间常数τm;
若电枢电路串接1Ω的附加电阻,则τm变为多少?
若在上述基础上在将电动机励磁电流减小一半,又变为多少(设磁路没有饱和)?
① N0=nNUN/(UN-INRa) TN=9.55PN/nN
=1034 r/min =9.55*21000/980
=205Nm
经过计算Tst=3926 Nm τm= GD2n0/375Tst
=64.7*1034/375*3926
=0.04
系统的机电时间常数τm=0.045
②当电枢电路串接1Ω的附加电阻时
Δn=(Rad+Ra)TL/KeKtφ Keφ=(UN-INRa)/nN
=0.212
τm=ΔnLGD2/375TL
=(Rad+Ra)GD2/375 (Keφ)29.55
=0.438
③ 若在上述基础上在将电动机励磁电流减小一半, τm= ΔnLGD2/375TL
=(Rad+Ra)GD2/375 (Keφ/4)29.55
=1.752s
4.6 加快机电传动系统的过渡过程一般采用哪些方法?
加快机电传动系统的过渡过程一般采用1减少系统GD2.2增加动态转矩Td.
4.7 为什么大惯量电动机反而比小惯量电动机更为人们所采用?
大惯量电动机电枢作的粗短,GD2较大但它的最大转矩约为额定转矩的5到10倍,快速性能好,且低速时转矩大,电枢短粗,散热性好过载持续时间可以较长.
4.8 试说明电流充满系数的概念?
充满系数是电流曲线与衡坐标所包围的面积除以矩形曲线的面积.
4.9 具有矩形波电流图的过渡过程为什么称为最优过渡过程?它为什么能加快机电传动系统的过渡过程?
充满系数越接近1越好,说明整个动态过程中电流保持在最大值不变,整个过渡过程终电流越大,加快过渡过程.从而可获得最短的过程.
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