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《电气传动与调速系统》平时作业 平时作业（一） 第1章 电气传动系统动力学基础 一、问答题 1.电气传动系统力学方程式中，，和n的正方向是如何规定的？如何表示它的实际方向？ 说明J和的概念，它们之间有什么关系？ 从动力学方程式中如何看出系统是处于加速、减速、匀速等运动状态？ 分析多轴电气传动系统时为什么要折算为单轴系统？折算的原则是什么？ 为什么低速轴转矩大？高速轴转矩小？ 起重机提升和下放重物时，传动机构的损耗由电动机承担还是重物承担？提升和下放同一重物时，传动机构损耗的大小如果相同，传动机构的效率是否相等？ 负载的机械特性有哪几种类型？各有什么特点？ 8.什么叫稳定运行？电气传动系统稳定运行的条件是什么？ 二、计算题 1.下图所示各图中，，和n为实际方向，试回答以下问题： （1）根据图示，和n的方向，列出各机电传动系统的动力学方程式； （2）说明各图中，是拖动转矩，还是制动转矩； （3）根据图示，和n的方向，说明各系统的运行状态是加速、减速还是匀速。 2.有一机电传动系统，减速机构为两级减速箱，其示意图如下图所示。已知齿轮齿数之比=3，=5，减速机构的效率=0.92，各齿轮的飞轮惯量分别为，，，，电动机的飞轮惯量，负载的飞轮惯量，负载转矩，试求： （1）折算到电动机轴上的负载转矩； （2）折算到电动机轴上的系统总的飞轮惯量。 3.有一刨床电力拖动系统，其传动系统如下图所示。已知电动机M的转速，其转子（或电枢）的飞轮惯量，工作台重=12050N，工件重=17650N，各齿轮的齿数及飞轮矩如表1所示，齿轮8的节距为25.13mm。试计算刨床拖动系统在电动机轴上的总飞轮惯量。 表1 各齿轮的齿数及飞轮矩 齿轮号 1 2 3 4 5 6 7 8 齿数z 20 55 30 64 30 78 30 66 飞轮惯量 4.12 20.10 9.81 28.40 18.60 41.20 24.50 63.75 4.某起重机拖动系统如下图所示。已知被提升重物G的重力G=19600N，提升速度，传动齿轮的效率，卷筒的效率，卷筒直径D=0.4m，传动机构的转速比，，各转轴上的飞轮惯量为，，，忽略纲绳的重力和滑轮传动装置的损耗，试求： （1）折算到电动机轴上的总飞轮惯量； （2）以匀速提升重物时，电动机所输出的转矩和功率； （3）以匀速下放重物时，电动机所输出的转矩和功率； （4）以，加速度提升重物时，电动机所输出的转矩。 5.在下图中，曲线1为电动机机械特性，曲线2为负载机械特性，试判断在图中哪些交点上运行是稳定的？哪些交点上运行是不稳定的？ 第2章 直流电动机的传动特性 一、问答题 1.简述直流电动机的结构和工作原理。 直流他励电动机的机械特性指的是什么？是根据哪几个方程式推导出来的？ 如何绘制直流他励电动机的固有机械特性和人为机械特性？ 电动机的特性硬度是如何定义的？它和静差率有什么区别？ 直流他励电动机为什么不能直接起动？ 直流他励电动机有哪几种限制起动电流的起动方法？ 直流他励电动机有哪几种调速方法？各有什么特点？ 直流他励电动机有哪几种制动方法？各有什么特点？ 什么叫做电气传动系统的过渡过程？引起过渡过程的原因有哪些？ 电气传动系统的机电时间常数是什么？它对系统的过渡过程有什么影响？ 在中小型直流他励电动机的电气传动系统中，为什么一般情况下只考虑机械惯性？ 12.一直流他励电动机拖动提升机构，当电动机拖动重物匀速上升时，突然将电枢电压反接，试利用机械特性说明： （1）从反接开始到达到新的稳定运行状态期间，电动机经历了哪几个过程？最后稳定在什么运行状态？ （2）每一过程中，n、及是如何变化的？ 13.当提升机下放重物时，欲使他励电动机获得低于理想空载转速的速度，应采取什么制动方法？ 14.采用能耗制动和电源反接制动时，为什么要在电枢回路中串入电阻？哪种情况串入的电阻大？ 二、计算题 1.有一台Z型他励直流电动机，其铭牌数据为：，，，。求： （1）固有机械特性； （2）电枢串入0.4电阻的人为特性； （3）U=110V的人为特性； （4）的人为特性。 2.一台他励直流电动机的额定数据如下：，，，，。要求拖动的横转矩负载，采用三级起动，试用解析法求解各级电阻和各分段电阻的数值。 3.一台直流他励直流电动机：，，，，，带额定负载转矩运行，求： （1）欲使电动机转速降为，电枢回路应串入多大电阻？ （2）采用降压调速使电动机转速降为，电压应降至多少伏？ （3）减弱磁通使时，电动机的将升至多高？能否长期运行？ 4.直流他励直流电动机的数据与上题相同，仍带额定负载转矩运行，求： （1）如果要求静差率S≤20%，采用电枢回路串电阻调速和降压调速时所能达到的调速范围； （2）如果要求调速范围D=4，采用以上两种调速方法时的最大静差率。 5.一