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机电传动课后习题答案

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2.1说明机电传动系统运动⽅程式中的拖动转矩、静态转矩和动态转矩的概念。

答：拖动转矩：电动机产⽣的转矩Tm或负载转矩TL与转速n相同时，就是拖动转矩。静态转矩：电动机轴上的负载转矩TL，

它不随系统加速或减速⽽变化。动态转矩：系统加速或减速时，存在⼀个动态转矩Td，它

使系统的运动状态发⽣变化。

2.2从运动⽅程式怎样看出系统是加速的、减速的、稳定的和静⽌的各种⼯作状态？

答：运动⽅程式：Td0时：系统加速；Td=0时：系统稳速；Td0时，系统减速或反向加速

2.3试列出以下⼏种情况下系统的运动⽅程式，并说明系统的运⾏状态是加速、减速还是匀速？（图中箭头⽅向表⽰转矩的实

际作⽤⽅向）

答：a匀速，b减速，c减速，d加速，e减速，f匀速

2.4多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折

算前后动能不变的原则？

答：在多轴拖动系统情况下，为了列出这个系统运动⽅程，必须先把各传动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量都折

算到电动机轴上。由于负载转矩是静态转矩，所以可根据静态时功率守恒原则进⾏折算。由于转动惯量和飞轮转矩与运动系统

动能有关，所以可根据动能守恒原则进⾏折算。

2.5为什么低速轴转矩⼤？调速轴转矩⼩？

答：忽略磨擦损失的情况下，传动系统的低速轴和调速轴传递的功率是⼀样的，即P1＝P2⽽P1＝T1ω1，P2＝T2ω2所以

T1ω1＝T2ω2，当ω1＞ω2时，T1＜T2

2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2⽐⾼速轴的GD2⼤得多？

答：因为低速轴的转矩⼤，所设计的低速轴的直径及轴上的齿轮等零件尺⼨⼤，质量也⼤，所以GD2⼤，⽽⾼速轴正好相

反。

2.9⼀般⽣产机械按其运动受阻⼒的性质来分可有哪⼏种类型的负载？

答：恒转矩型、泵类、直线型、恒功率型。

2.10反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别，各有什么特点？

答：反抗性恒转矩负载恒与运动⽅向相反。位能性恒转矩负载作⽤⽅向恒定，与运动⽅向⽆关。

2.11如图所⽰，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些是系统的稳定平衡点？哪些不是？

答：（d）不是稳定运动点，其余都是稳定运⾏点。

3.1为什么直流电机的转⼦要⽤表⾯有绝缘层的硅钢⽚叠压⽽成？

答：转⼦在主磁通中旋转，要产⽣涡流和磁滞损耗，采⽤硅钢软磁材料，可减少磁滞损耗，⽽采⽤⽚“”叠压成，可减少涡流损

耗。

3.11为什么直流电动机直接启动时启动电流很⼤？

答：因为Tst=UN/Ra，Ra很⼩，所以Tst很⼤，会产⽣控制⽕花，电动应⼒，机械动态转矩冲击，使电⽹保护装置动作，切断

电源造成事故，或电⽹电压下降等。故不能直接启动。

3.12他励直流电动机启动过程中有哪些要求？如何实现？

答：要求电流Ist≤（1.5~2）IN，可采⽤降压启动、电枢回路串电阻进⾏启动。

3.13直流他励电动机启动时，为什么⼀定要先把励磁电流加上，若忘了先合励磁绕组的电源开关就把电枢电源接通，这时会

产⽣什么现象（试从TL=0和TL=TN两种情况加以分析）？当电动机运⾏在额定转速下，若突然将励磁绕组断开，此时⼜将出

现什么情况？

答：当TL=0启动时：因为励磁绕组有⼀定剩磁，使Φ≈0；启动时，n＝0，E＝0，根据UN=E+IaRa知，UN全加在电阻Ra

上，产⽣很⼤的Ia（(10~20)IN），但因为Φ≈0，所以T＝KtΦIa并不⼤，因为TL≈0，所以动转矩⼤于0，系统会加速启动；启

动后，虽有n，使E变⼤点，但因为Φ≈0，所以E仍不⼤，UN⼤部分仍要加在电阻Ra上，产⽣很⼤Ia和不⼤的T，使系统不断

加速；当系统达到飞车“”时，在相当⼤的某⼀n稳速运⾏时，T＝

KtΦIa=TL≈0，所以Ia≈0，此时，E相当⼤，UN⼏乎和E平衡。当TL=TN启动时：n＝0，E＝0，根据UN=E+IaRa知，UN全

加在电阻Ra上，产⽣很⼤的Ia（(10~20)IN），但因为Φ≈0，所以T＝KtΦIa并不⼤，因为TL=TN，所以系统⽆法启动。当电

动机运⾏在额定转速下，T＝KtΦNIaN=TL＝TN，n＝nN，此时断开励磁，Φ≈0，虽然仍有n＝nN，但E≈0，根据

UN=E+IaRa知，UN全加在电阻Ra上，产⽣很⼤的Ia，但因为Φ≈0，所以T＝KtΦIa并不⼤，因为TL=TN，所以T＜TL，系统

逐渐减速到停车。

3.16直流电机⽤电枢电路串电阻