机电传动与控制整理

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1、第一章Ea=KeφnEa=UN-Ia-RaEa——电动势n——电枢转速If=UN/RfIa=IN-IfTM=KmφIaTM——电磁转矩Ia——电枢电流TN=9.55PN/nNTN——额定转矩U=Ea+IaRa（电压平衡方程）KeφN=（UN-INRa）/nNKMφN=9.55KeφNUa=Ea+IaRa=Ia（Ra+Rd）TM-TL=Jdω/dt1-10答：（a）稳定TM＞TL，输出大于负载始终趋于平衡。（b）稳定（c）稳定（d）不稳定dT/dn小于等于0dTM/dn-dTL/dn＞0，TM＜TL输出小于负载始终趋于不平衡。1—17有

2、一台Z2-61型并励直流电动机，其电气性能数据为：PN=17kW，UN=220V，IN=88.9A，nN=3000r/min，电枢回路总电阻（1）额定负载时，电枢电势为多少？（2）固有特性方程式；（3）设轴上负载转矩为0.9TN时，电动机在固有机械特性上的转速。解：（1）If=UN/Rf=220V/181.5Ω≈1.21AIa=IN-If=88.9-1.21=87.69AEa=UN-Ia.Ra=220-87.69×0.087=212.97V（2）固有特性Ra=0.5（UNIN-PN×103）/IN2=0.5（220×88.9-17×1

3、03）/88.92≈0.29ΩCeφN=（UN-INRa）/nN=（220-88.9×0.29）/3000≈0.065n0=UN/CeφN=220/0.065≈3385r/minTN=9.55PN/nN=9.55×17×103/3000=54N.m（3）n=9.55PN/TN=9.55×17×103/54×0.9=3340r/min1—19有一台塔里直流电动机，PN=1.7kW，UN=110V，IN=20.1A，nN=1450/min。试计算并绘制：（1）固有机械特性曲线；（2）50%UN时的人为特性曲线；（3）电枢回路串接3Ω电阻时

4、的人为特性曲线；（4）Φ=80%ΦN时的人为特性曲线。解：（1）△P=UNIN-PN=110×20.1-1.75×103=461WIN2Ra=50%△P可得：Ra=0.57Ua=Ea+IaRa110=KeΦ.1450+0.57×20.1得KeΦ=0.068n0=110/0.068=1617r/minTN=9.55PN/nN=9.55×1.75×103/10.50=16.5（N.m）（2）UN=50%UN=0.5×110=55Vn01=U/CeφN=55/0.068=809r/min此时△WN不变对应T=TN的转速为n02=n02-△n

5、N=808-（1617-1450）=641（r/min）由（T=0,n=n01=809r/min）和（T=TN=11.5N.m,n=nN2=642r/min）,画图（3）nN=n0（-Ra+RΩ）/（CeφNCmφN）TN=1618-（0.57+3）/（0.068×0.068×9.55）×11.5≈689r/min由（T=0,n=n0=1618r/min）和（T=TN=11.5N.m,n=nN1=689r/min两点在n-T平面上作曲线）（4）n03=UN/0.8CeφN=110/0.8×0.068=2022r/minnN3=n03-

6、Ra/0.82×9.55（CeφN）2TN=2022-0.57÷0.82×9.55×0.0682×11.5=1790r/min由（T=0,n=n03=2022r/min）和（T=TN=11.5N.m,n=nN3=1790r/min两点决定的曲线如图1-13中曲线所示，这时T=TN对应的电枢电流大于额定电流IN。1-22有一台他励直流电动机，PN=18kW,UN=220V,IN=41A,nN=1500r/min,Ra=0.38Ω，拖动横转矩负载运行，且TL=TN。现将电源电压降到U=150V,问：（1）降压瞬间转速来不及变化，电枢电流及

7、电磁转矩各为多大？（2）稳定运行转速是多少？解：（1）固有机械特性CeφN=(UN-INRa)/nN=(220-41×0.38）÷1500≈0.136n0=UN/CeφN=220÷0.136≈1618r/minTN=9.55PN/nN=9.55×7.5×103÷1500=47.75N.mn=UN/CeφN-Ra/CeφN2T=1618-0.38÷9.55×0.1362=1616r/min降压后瞬间启动U=Ea+IaRaCeφNnN=U-RaIaIa=U-CeφNnN=(150-0.136×1500)÷0.38≈-142.1AT=9.5

8、5CeφNIa=9.55×0.136×(-142.1)≈-183.6N.m（2）n=U/CeφN-(Ra/CeφNCmφN)TL=150÷0.136-0.38÷9.55×0.1362×45.75=1000r/min1-2