第4章 机电传动习题的过渡过程

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1、习题及参考题4.1什么叫过渡过程？什么叫稳定运行过程？试举例说明之。当系统中的转矩或负载转矩发生改变时,系统就要由一个稳定的运转状态变化到另一个稳定运转状态,这个变化过程称为过渡过程。如龙门刨床的工作台,可逆式轧钢机的启动,制动,反转和调速。当系统中德福在转矩和拖动转矩相等时,没有动态转矩,系统恒速运转,这个过程叫稳定运行过程,如不经常启动,制动而长期运行的工作机械。4.2研究过渡过程有什么实际意义？试举例说明之。为了满足启动,制动,反转和调速的要求,必须研究过渡过程的基本规律,研究系统各参数对时间的变化规律,如转速,转矩,电流等对时间的变化规律,才能正确的选择

2、机电传动装置,为电机传动自动控制系统提供控制原则。设计出完善的启动,制动等自动控制线路,以求改善产品质量,提高生产率和减轻劳动强度。这就是研究过渡过程的目的和实际意义。如造纸机要求衡转矩。4.3若不考虑电枢电感时，试将电动机突加电枢电压启动的过渡过程曲线Ia=f(t),n=f(t)和R-C串联电路突加输入电压充电过程的过渡过程曲线ic=f(t)、uc=f(t)加以比较，并从物理意义上说明它们的异、同点。4.4机电时间常数的物理意义是什么？它有那些表示形式？各种表示式各说明了哪些关系？机电时间常数的物理意义是ns-n=GD2n0dn/375Tstdtτm=GD2n

3、0/375Tst是反映机电传动系统机械惯性的物理量,表达形式有τm=GD2n0/375Tst和τm=ΔnLGD2/375TL和τm=GD2ns/375Td4.5直流他励电动机数据如下：PN=21kW,UN=220V,IN=115A,nN=980r/min,Ra=0.1Ω，系统折算到电动机轴上的总飞轮转矩GD2=64.7N/m2。①求系统的机电时间常数τm；②若电枢电路串接1Ω的附加电阻，则τm变为多少？③若在上述基础上在将电动机励磁电流减小一半，又变为多少（设磁路没有饱和）？①N0=nNUN/(UN-INRa)TN=9.55PN/nN=1034r/min=9.5

4、5*21000/980=205Nm经过计算Tst=3926Nmτm=GD2n0/375Tst=64.7*1034/375*3926=0.04系统的机电时间常数τm=0.045②当电枢电路串接1Ω的附加电阻时Δn=(Rad+Ra)TL/KeKtφKeφ=(UN-INRa)/nN=0.212τm=ΔnLGD2/375TL=(Rad+Ra)GD2/375(Keφ)29.55=0.438④若在上述基础上在将电动机励磁电流减小一半,τm=ΔnLGD2/375TL=(Rad+Ra)GD2/375(Keφ/4)29.55=1.752s4.6加快机电传动系统的过渡过程一般采用哪

5、些方法？加快机电传动系统的过渡过程一般采用1减少系统GD2.2增加动态转矩Td.4.7为什么大惯量电动机反而比小惯量电动机更为人们所采用？大惯量电动机电枢作的粗短,GD2较大但它的最大转矩约为额定转矩的5到10倍,快速性能好,且低速时转矩大,电枢短粗,散热性好过载持续时间可以较长。4.8试说明电流充满系数的概念？充满系数是电流曲线与衡坐标所包围的面积除以矩形曲线的面积。4.9具有矩形波电流图的过渡过程为什么称为最优过渡过程？它为什么能加快机电传动系统的过渡过程？充满系数越接近1越好,说明整个动态过程中电流保持在最大值不变,整个过渡过程终电流越大,加快过渡过程。从

6、而可获得最短的过程。