机电传动控制课后习题答案(5)

2019-04-08 22:44

所以不需要用伺服电动机,而是由自整角机直接来实现转角随动.

6.18一台直线异步电动机,已知电源频率为50Hz,极矩τ为10cm,额定运行时的滑差率为

0.05,试其额定速度。

次级线圈的额定速度是V=(1-S)2fτ

=(1-0.05)*2*50*0.1 =9.5m/s

6.19直线电动机较之旋转电动机有哪些优缺点。

直线电动机的优点是1 直线电动机无需中间传动机构,因而使整个机构得到简化,提高了精度,减少了振动和噪声.2反应快速.3 散热良好,额定值高,电流密度可取大值,对启动的限制小.4装配灵活,往往可将电动机的定子和动子分别于其他机体合成一体.

缺点是存在着效率和功率因数低,电源功率大及低速性能差等.

第七章

7.1 电动机的温升与哪些因素有关?电动机铭牌上的温升值其含义是什么?电动机的温

升、温度以及环境温度三者之间有什么关系?

电动机的温升与铜耗,铁耗和机械损耗有关. 电动机铭牌上的温升值其含义是电动机

绝缘许可的最高温度.电动机的温升、温度以及环境温度三者之间是刚工作时电动机的温度与周围介质的温度之差很小,热量的发散是随温度差递增的,少量被发散法到空气中,大量被空气吸收.,因而温度升高的较快.随着电动机温度逐渐升高,被电动机吸收的减少,而发散到空气中的热量增加..

7.2 电动机在运行中其电压、电流、功率、温升能否超过额定值?是何原因?

电动机在运行中其电压、电流、功率、温升能超过额定值因为保证电动机长期安全运

行的必要条件是按发热条件选择电动机功率的,只要保证θmax≤θa 7.3 电动机的选择包括哪些内容?

电动机的选择包括:1 电动机容量.2 电动机电压等级,3 电动额定转速.4 电动机结构型

式.5电动机的种类

7.4 选择电动机的容量时主要应考虑哪些因素?

选择电动机容量应根据三相基本原则进行:1发热:电动机在运行的实际最高工作温度

等于或小于电动机的最高工作温度,2过载能力 :短时间内承受高于额定功率的负载功率时保证θmax≤θa.当决定电动机容量的主要因素不是发热而是电动机的过载能力,即所选电动机的最大转矩Tmax或最大电流Imax必须大于运行过程中可能出现的最大负载电流ILmax和最大负载转矩Tlmax.3启动能力 必须使电动机能可靠启动TL<λstTN

7.5 电动机有哪几种工作方式?当电动机的实际工作方式与铭牌上标注的工作方式不一致

时,应注意哪些问题?

电动机有连续工作制,短时工作制,重复短时工作之三种方式. 当电动机的实际工作

方式与铭牌上标注的工作方式不一致时, 应注意最高工作温度是否小于电动机的最高许可工作温度,启动转矩是否大于负载转矩.

7.6 一台室外工作的电动机,在春、夏、秋、冬四季其实际允许的使用容量是否相同?为

什么?

实际允许的使用容量不相同,周围空气的温度发生了变化,对电动机的散热快慢有很大

影响.

3

7.7 有一抽水站的水泵向高度H=10m处送水,排水量Q=500m/h,水泵的效率η1=0.9,传

3

动装置的效率η2=0.78,水的重度r=1000kg/m,试选择一台电动机拖动水泵。

PL=QγH/102η1η2

=10*1000*500/102*0.9*0.78*3600 =19.4KW

查手册选择Y200L2-6,额定功率22KW满载转速是970r/min,最大转矩/额定转矩=1.8 7.8 有一生产机械的实际负载转矩曲线如题7.8图所示,生产机械要求的转速

nN=1450r/min,试选一台容量合适的交流电动机来拖动次生产机械。 用等効转矩法,先求初等効转矩

*2222

T=√(4*20+9*10+4*40+7*40+12*6)/116

=6.3Nm

等效功率是PL=Tdn/9550

=6.3*1450/9550 =0.96KW

查手册选择Y90S-4电动机 ,额定功率是1.1KW.满载转速1400r/min,最大主转矩/额定

转矩=2.2

所选电动机的额定转矩为TN=9550PN/nN =9550*1.1/1400 =7.5 Nm

电动机的最大转矩是Tmax=2.2 TN=16.5 Nm>6.3 Nm 所选电动机符合要求.

7.9 一生产机械需要直流电动机拖动,负载曲线如题7.9图所示,试选择电动机的容量。

222

电动机的等效功率Pd=√(P1t1+P2t2+P3t3)/( t1+ t2+ t3) 222

=√(5*2+3*3+4*5)/10 =4KW 电动机的容量为4KW 7.10 有台35Kw,工作时间30min的短时工作电动机,欲用一台Th=90min的长期工作制电动

机代替。若不考虑其他问题(如过载能力等),试问长期工作制电动机的容量应选多大?

22

等效功率法 Psts=Pptp

22

35*30= Pp*90 Pp=20.2 Kw

长期工作制电动机的容量应选20.2 Kw 7.11 暂载率ε表示什么?当ε=15%时,能否让电动机工作15min,休息85min?为什么?试比

较ε=15%,30kW和ε=40%,20kW两个重复短时工作制的电动机,哪一台容量大些? 暂载率ε表示重复短时工作制的工作情况, 即ε=工作时间/(工作时

间+停车时间)

=tp/(tp+t0)

当ε=15%时,不能让电动机工作15min,休息85min,因为规定一个周期的总时间tp+t0

不能超过十分钟.

把20KW电动机换算成ε=15%的,相对应的等效负载功率为 Ps=P√ε/εSn =20*√0.4/0.15 =32.7KW

所以ε=40%,20Kw的短时工作制电动机容量大些. 7.12 有一生产机械的功率为10kW,其工作时间tp=0.72min, t0=2.28min,试选择所用电动机

的容量。

ε= tp/(tp+t0)

=0.72/(2.28+0.72) =0.24

换算成额定负载暂载率εsN=25%时,其所需要的相对应的等效负载功率为 Ps=P√ε/εsN =10*√24%/15% =12.65kw 所用电动机的容量为12.65kw

第八章

8.1 从接触器的结构特征上如何区分交流接触器与直流接触器 ?为什么?

直流接触器与交流接触器相比,直流接触器的铁心比较小,线圈也比较小,交流电磁铁的

铁心是用硅钢片叠柳而成的.线圈做成有支架式,形式较扁.因为直流电磁铁不存在电涡流的现象.

8.2 为什么交流电弧比直流电弧容易熄灭?

因为交流是成正旋变化的,当触点断开时总会有某一时刻电流为零,此时电流熄灭.而直流电一直存在,所以与交流电相比电弧不易熄灭. 8.3 若交流电器的线圈误接入同电压的直流电源,或直流电器的线圈误接入同电压的交流电

源,会发生什么问题?

若交流电器的线圈误接入同电压的直流电源,会因为交流线圈的电阻太小儿流过很大的电流使线圈损坏. 直流电器的线圈误接入同电压的交流电源,触点会频繁的通短,造成设备的不能正常运行.

8.4 交流接触器动作太频繁时为什么会过热?

因为交流接触启动的瞬间,由于铁心气隙大,电抗小,电流可达到15倍的工作电流,所以线圈会过热.

8.5 在交流接触器铁心上安装短路环为什么会减少振动和噪声?

在线圈中通有交变电流时,再铁心中产生的磁通是与电流同频率变化的,当电流频率为

50HZ时磁通每秒有100次通过零,这样所产生的吸力也为零,动铁心有离开趋势,但还未离开,磁通有很快上来,动铁心有被吸会,造成振动.和噪声,因此要安装短路环.

8.6 两个相同的110V交流接触器线圈能否串联接于220V的交流电源上运行?为什么?若

是直流接触器情况又如何?为什么?

两个相同的110V交流接触器线圈不能串联接于220V的交流电源上运行,因为在接通

电路的瞬间,两各衔铁不能同时工作,先吸合的线圈电感就增大,感抗大线圈的端电压就大,另一个端电压就小,时间长了,有可能把线圈烧毁.若是直流接触器,则可以. 8.7 电磁继电器与接触器的区别主要是什么?

接触器是在外界输入信号下能够自动接通断开负载主回路.继电器主要是传递信号,根据输入的信号到达不同的控制目的.

8.8 电动机中的短路保护、过电流保护和长期过载(热)保护有何区别?

电动机中的短路保护是指电源线的电线发生短路,防止电动机过大的电枢电路而损坏.

自动切断电源的保护动作.

过电流保护是指当电动机发生严重过载时,保护电动机不超过最大许可电流.

长期过载保护是指电动机的短时过载保护是可以的,但长期过载时电动机就要发热,防

止电动机的温升超过电动机的最高绝缘温度.

8.9 过电流继电器与热继电器有何区别?各有什么用途?

过电流继电器是电流过大就断开电源,它用于防止电动机短路或严重过载. 热继电器是温度升高到一定值才动作.用于过载时间不常的场合.

8.10为什么热继电器不能做短路保护而只能作长期过载保护?而熔断器则相反,为什么? 因为热继电器的发热元件达到一定温度时才动作,如果短路热继电器不能马上动作,这样

就会造成电动机的损坏.而熔短期,电源一旦短路立即动作,切断电源. 8.11自动空气断路器有什么功能和特点?

功能和特点是具有熔断器能直接断开主回路的特点,又具有过电流继电器动作准确性高,容易复位,不会造成单相运行等优点.可以做过电流脱扣器,也可以作长期过载保护的热脱扣器.

8.12时间继电器的四个延时触点符号各代表什么意思?

得电延时闭合的动合触点得电延时断开的动断触点失电延时闭合的动断触点失电延时断开的动合触点

8.13机电传动装置的电器控制线路有哪几种?各有何用途?电器控制线路原理图的绘制原

则主要有哪些?

电器控制线路有1:启动控制线路及保护装置.2正反转控制线路.3:多电动机的连锁控制线路.4:电动控制线路.5:多点控制线路.6:顺序控制线路.7:多速异步电动机的基本控制线路.8:电磁铁.电磁离合器的基本控制线路. 电器控制线路原理图的绘制原则主要有 1:应满足生产工艺所提出的要求.

2:线路简单,布局合理,电器元件选择正确并得到充分. 3操作,维修方便

4设有各种保护和防止发生故障的环节. 5能长期准确,稳定,可靠的工作.

8.14为什么电动机要设有零电压和欠电压保护?

零电压和欠电压保护的作用是防止当电源暂时供电或电压降低时而可能发生的不容许的故障.,

8.15在装有电器控制的机床上,电动机由于过载而自动停车后,若立即按钮则不能开车,这

可能是什么原因?

有可能熔短器烧毁,使电路断电.或者是热继电器的感应部分还未降温,热继电器的触点还

处于断开状态.

8.16要求三台电动机1M、2M、3M按一定顺序启动:即1M启动后,2M才能启动;2M启

动后3M才能启动;停车时则同时停。试设计此控制线路。

SB1SB1KMSB22KMSB33KM 8.17如题8.17图所示的启停控制线路,试从接线、经济、安全、方便等方面来分析一下,

有什么问题? (a)控制不方便.

(b)从控制柜到按钮盒多接了线,并且接线复杂,造成了不必要的麻烦. (c)电路容易造成故障,不安全.

(d)停止按钮没有在主会路上,停止控制不安全. 8.18试设计一台异步电动机的控制线路。要求:

①能实现启停的两地控制; ②能实现点动调整;

③能实现单方向的行程保护; ④要有短路和长期过载保护。

1KM1KM2KM2KM3KM


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