机电传动控制-作业参考答案

参考答案参考答案 第第 2 章机电传动系统的动力学基础章机电传动系统的动力学基础 2 8 解 已知 传动比 j1 3 j2 2 0 98 90 根据公式 2 7 可得等效负载转矩 TL为 15 62N m 1 2 2 90 2 3 0 982 根据公式 2 13 等效飞轮转矩为 2 128 8N m2 2 2 1 2 2 2 1 2 3 2 1 2 2 2 9 解 a c d e 稳定系统 b 不稳定系统 第第 3 章电动机的工作原理及机械特性章电动机的工作原理及机械特性 3 6 解 1 根据公式 3 5 电枢电阻 Ra为 0 172 0 256 0 5 0 75 1 0 5 0 75 1 5500 110 62 110 62 在此 取 Ra 0 2 2 理想空载转速 n0为 0 110 1000 110 62 0 2 1127 3 额定转矩 TN为 9 55 9 55 5500 1000 52 53 TN 52 5 nN 1000 n0 1127 O n r min T N m TN 52 5 nN 1000 n0 1127 3 9 解 1 额定电枢电流 IaN为 2200 110 0 8 25 2 额定励磁电流 IfN为 110 82 7 1 33 3 励磁功率 Pf为 110 1 33 146 3 4 额定转矩 TN为 9 55 9 55 2200 1500 14 5 额定电流时的反电动势 E 为 110 25 0 4 100 6 直接启动时的启动电流 Ist为 110 0 4 275 7 如果启动电流 Ist 2IaN时 那么启动电阻 Rst为 2 110 2 25 0 4 1 8 此时启动转矩 Tst为 2 2 14 28 3 17 解 1 额定电压 UN 220 380V 表示 接法的额定电压为 220V Y 接法的额定电压 为 380V 因此线电压为 380V 时 三相定子绕组应采用 Y 接法 2 极对数 p 根据电动机的型号 Y132 6 知电动机的级数为 6 则极对数 p 3 同步转速 n0为 0 60 60 50 3 1000 额定转速下的转差率 SN为 0 0 1000 960 1000 0 04 额定转矩 TN为 9 55 9 55 3000 960 29 84 启动转矩 Tst为 由技术参数表可知 Tst 2 TN 2 29 84 59 68 最大转矩 Tmax为 由技术参数表可知 Tmax 2 TN 2 29 84 59 68 启动电流 Ist为 由技术参数表可知 接法 Ist 6 5IN 6 5 12 8 83 2A Y 接法 Ist 6 5IN 6 5 7 2 46 8A 3 额定负载时 电动机的输入功率 PI 根据 P48 公式 3 48 可得电动机的输入功率 PI为 3000 0 83 3 614 3 21 解 1 当定子电路的电源电压 U UN时 额定转矩 9 55 9 55 40000 1470 259 864 启动转矩 Tst 1 2TN 1 2 259 864 311 837N m 当定子电路的电源电压 U 0 8UN时 查 P56 表 3 2 可知 启动转矩 0 64Tst 0 64 311 837 199 576N m 综上 当负载转矩 TL 250N m 时 在定子电路的电源电压 U UN的情况下电动机能够正 常启动 在定子电路的电源电压 U 0 8UN的情况下电动机不能正常启动 2 采用 启动时的启动转矩 Tst 为 Tst 1 2TN 采用 Y 启动时 启动转矩 TstY为 TstY Tst 3 1 2TN 3 0 4 TN 因此 采用 Y 降压启动时 在负载转矩为 0 45TN的情况下 电动机不能正常启动 在 负载转矩为 0 35TN的情况下 电动机能正常启动 3 采用自耦变压器降压启动 设压降为 0 64 查 P56 表 3 2 可知 启动电流 0 42Ist 0 42 6 5IN 0 42 6 5 0 42 6 5 40000 380 0 9 319 298 启动转矩 0 42Tst 0 42 311 837 130 972 N m 第第 4 章章 常用低压电器及其选择常用低压电器及其选择 4 5 答 交流接触器的线圈是一个电感 是用交流电工作的 吸合前线圈内部没有铁心 电感 很小 阻抗也就很小 所以电流大 吸合后铁心进入线圈内部 电感量增大 阻抗增大 所以电 流就降下来了 直流接触器工作电流主要取决于其内部电阻 所以不会产生冲击电流 也可 以这么解释 交流接触器的线圈是一个电感 内有铁心 在吸合前 由于铁心不闭合 磁阻很大 电 感就小 阻抗就小 所以电流大 直流接触器也有同样现象 只是不如交流那么明显 直流接触器线圈通的是直流电 受 频率变化的影响小 线圈的直流电阻很大 电流变化不大 4 8 答 常开和常闭触点均指继电器线圈未通电状态时触点的状态 线圈通电后其常开 和常闭触点均改变其状态 即常开触点闭合 常闭触点断开 线圈断电后其常开和常闭 触点均恢复原来状态 即常开触点断开 常闭触点闭合 时间继电器除了具有普通继电器瞬时动作的常开与常闭触点外 还有线圈通电后其 常开和常闭触点延时动作和线圈断电后其常开和常闭触点延时恢复原来状态的特点 其 延时时间是可调的 4 11 答 熔断器和热继电器的作用各不相同 在电动机为负载的电路中 熔断器是一种 广泛应用的最简单有效的短路保护电器 它串联在电路中 当通过的电流大于规定值时 使熔体熔化而自动分断电路 它分断的电流大 要求它作用的时间短 以保护负载 而 热继电器是一种利用流过继电器的电流所产生的热效应而反时限动作的过载保护电器 在电动机为负载的电路中 热继电器用来对连续运行的电动机进行过载保护 以防止电 动机过热而造成绝缘破坏或烧毁电动机 据此 使熔断器作用的电流很大 过载电流不 足以使其作用 所以它不能代替热继电器实施过载保护 而由于热惯性 虽然短路电流 很大 但也不能使热继电器瞬间动作 因此它不能代替熔断器用作短路保护 在电动机 主电路中既要装熔断器 实现短路保护 也要装热继电器 实现过载保护 4 12 答 星型三相异步电动机可釆用两相结构或普通三相结构的热继电器都可作为断相 和过载保护 因此星型三相异步电动机能采用两相结构的热继电器作为断相和过载保护 对于三角形接法的电动机 其线电流是相电流的 1 732 倍 当发生断相时 线电流 等于相电流 同样的相电流下 断相时的线电流较小 造成普通热继电器在断相时保护 灵敏度下降 因此三角形接法的三相异步电动机必须采用具有断相保护的热继电器 第第 5 章接触器章接触器 继电器控制系统继电器控制系统 5 4 图 5 32 为某组合机床机械滑台进给控制线路 滑台的工作进给由电动机 M1 拖 动 快速进给由电动机 M2 拖机动 滑台的工作循环如图所示 试分析该机械滑台进给 控制线路的工作原理 图 5 32 某组合机床机械滑台进给控制线路 答 1 主电路分析 表 1 及机械滑台动作顺序表 表 2 表 1 主电路分析 电动机控制KM1KM2KM3FR1FR2 正转 正向工作进给 反转 反向工作进给 工作进给电动机 M1 过载保护 正转 快进 反转 快退 快速进给电动机 M2 过载保护 由主电路分析和机械滑台工作循环示意图 可得机械滑台工作循环动作顺序表 表 2 表 2 机械滑台动作顺序表 动作主令开关KM1KM2KM3说明 快进SB1 在动力滑台原位停止 ST1 压下时 按下 SB1 机械滑台快进 ST1 松开 正向工作进给ST2 快进到位 压下行程开关 ST2 机械滑台 正向工进 注意 此时 ST2 一直被压下 直到机械滑台反向工进到位 ST2 松开 反向工作进给ST3 正向工进到位 压下 ST3 动力滑台反向 工作进给 ST3 松开 快退ST2 反向工进到位 ST2 松开 机械滑台快退 原位停止ST1 快退为原点 压下行程开关 ST1 动力滑 台原位停止 2 控制电路分析 自动工作循环 SB1 在动力滑台原位停止原位停止的情况下 此时 ST1 压下 按下 SB1 KM1 工作进给电动机 M1 正转 KM1 的常开联锁触点闭合 KM3 快速进 给电动机 M2 正转 此时此时 KM1 KM3 工作和快速进给电动机均正转 机械滑台快 工作和快速进给电动机均正转 机械滑台快 进进 机械滑台快进到位 压下 ST2 一直被压下 KM3 此时此时 KM1 KM2 KM3 工作进给电动机 工作进给电动机 M1 正转 机械滑台正向工作进给正转 机械滑台正向工作进给 正向工作进给到位 压下 ST3 此时此时 KM1 KM3 KM2 工作电动机 工作电动机 M1 反转 机械滑台反向工作进给反转 机械滑台反向工作进给 反向工作 进给到位 松开 ST2 KM3 此时此时 KM2 KM3 工作和快速进给电动机均反转 机 工作和快速进给电动机均反转 机 械滑台快退械滑台快退 快退回原位 压下 ST1 KM2 KM3 此时此时 KM1 KM2 和和 KM3 均失电 均失电 电动机电动机 M1 和和 M2 均停止 机械滑台原位停止 工作循环结束 均停止 机械滑台原位停止 工作循环结束 快速回原位 SB2 按下 SB2 KM2 快速进给电动机 M2 反转 机械滑台快速 回原位 5 5 图 5 33 为机床自动间隙润滑控制电路图 其中接触器 KM 为润滑液压泵电动机 起停用接触器 主回路未画出 线路可实现机床有规律的间歇润滑 试分析该控制电路 的工作原理 并说明中间继电器 K 和按钮 SB 的作用 图 5 33 机床自动间隙润滑控制电路图 答 一 控制电路的工作原理 1 自动间歇润滑 合上开关 S 合合上上开开关关S K KM M 润润滑滑液液压压泵泵电电动动机机启启动动 K KT T1 1 延延时时1 1 3 3s s K K 自自锁锁 K KT T1 1延延时时闭闭合合的的动动合合触触点点闭闭合合 延延时时1 1 3 3s s K KT T2 2延延时时断断开开的的动动断断触触点点断断开开 K K K KT T2 2 K KM M 润润滑滑液液压压泵泵电电动动机机停停止止 K KM M 润润滑滑液液压压泵泵电电动动机机启启动动 K KT T1 1 进进入入下下一一轮轮润润滑滑 2 点动润滑 断开开关 S 按下 SB 按下按钮 SB KM 润滑液压泵电动机启动 松开按钮 SB KM 润滑液压泵电动机停止 二 K 为中间继电器 起信号转换作用 以实现间歇润滑 SB 为点动润滑按钮 5 10 某设备由两台三相异步电动机 其控制要求为 1 起动时 电动机 M1 起动后 延时 3s 后 电动机 M2 起动 2 停车时 电动机 M2 停车后 电动机 M2 才能停车 试 设计两台电动机的主电路和控制电路 答 两台电动机的主电路和控制电路如下图所示 说明 SB1 为电动机 M1 的停止按钮 SB2 为电动机 M2 的停止按钮 SB3 为启动按 钮 5 11 C650 2 型普通车床控制电路中 速度继电器 BV 的触点 BV1 和 BV2 的位置对 调 还能不能实现反接制动 为什么 答 不能 因为 BV1 为速度继电器正转常开触点 当速度继电器转子正转时合上 BV2 为速度继电器反转常开触点 当速度继电器转子反转时合上 5 13 试述 自锁 和 互锁 的作用及如何实现 并说明在 X62W 万能升降台铣床 控制电路中有哪些 自锁