第6章思考题与习题答案
(完整版)第六章酸碱滴定思考题与习题答案

第6章思考题与习题1.写出下列各酸的共轭碱:H 2O ,H 2C 2O 4,H 2PO 4-,HCO 3-,C 6H 5OH ,C 6H 5NH 3+,HS -。
答:H 2O 的共轭碱为OH -;;H 2C 2O 4的共轭碱为HC 2O 4-;H 2PO 4-的共轭碱为HPO 42-;HCO 3-的共轭碱为CO 32-;;C 6H 5OH 的共轭碱为C 6H 5O -;C 6H 5NH 3+的共轭碱为C 6H 5NH 3;HS -的共轭碱为S 2-;2. 写出下列各碱的共轭酸:H 2O,NO 3-,HSO 4-,S 2-,C 6H 5O -。
答:H 2O 的共轭酸为H +;NO 3-的共轭酸为HNO 3;HSO 4-的共轭酸为H 2SO 4;S 2的共轭酸为HS -;C 6H 5O -的共轭酸为C 2H 5OH3.为什么一般都用强酸(碱)溶液作酸(碱)标准溶液?为什么酸(碱)标准溶液的浓度不宜太浓或太稀?答:用强酸或强碱作滴定剂时,其滴定反应为:H ++OH -=H 2OK c =]][[1OH H =WK 1=1.0×1014(25℃)此类滴定反应的平衡常数K t 相当大,反应进行的十分完全。
但酸(碱)标准溶液的浓度太浓时,滴定终点时过量的体积一定,因而误差增大;若太稀,终点时指示剂变色不明显,故滴定的体积也会增大,致使误差增大。
故酸(碱)标准溶液的浓度均不宜太浓或太稀。
4.HCl 与HAc 的混合溶液(浓度均为0.10 mol ·L -1),能否以甲基橙为指示剂,用0.1000 mol ·L -1NaOH 溶液直接滴定其中的HCl ?此时有多少HAc 参与了反应?解:C 1=0.10mol ?L -1,K a2=1.8×10-5,所以(1)不能以甲基橙为指示剂准确滴定HCl(2)因为甲基橙的变色范围为 3.1~4.4所以当pH=4.0时为变色转折点pH=pKa+lgHA A 4.0=4.74+lg%1.0%x x x%=15%5.判断下列情况对测定结果的影响:(1)用混有少量的邻苯二甲酸的邻苯二甲酸氢钾标定NaOH 溶液的浓度;(2)用吸收了CO 2的NaOH 标准溶液滴定H 3PO 4至第一计量点;继续滴定至第二计量点时,对测定结果各如何影响?答:(1)使测定值偏小。
土力学课后答案详解 第6章

2m 2m 2m
ϕ 1= 30 ° , γ 1= 18 κ Ν /m 3 ϕ 2= 26° , γ 1= 17κ Ν /m 3
ϕ 3= 26° , γ 3= 9κ Ν /m 3
6.21 题 6-1 图
解:
K a1
=
tan 2 (45o
−
ϕ1 2
)
=
tan 2 (45o
−
30o 2
)
压力。 6-3 朗肯土压力理论的基本假设是什么?
答:弹性半空间体内的应力状态,根据土的极限平衡条件而得出的土压力计算方法。在 弹性匀质的半空间体中,任一竖直面应都是对称面,其上的剪应力为零。 6-4 库仑土压力理论的基本假设是什么?
答:①墙后填土是理想的散粒体(粘聚力 c =0);②滑动破裂面为通过墙踵的平面。
第六章 思考题与习题
思考题
6-1 什么是主动土压力、被动土压力和静止土压力?三者的关系是什么? 答:(1)主动土压力:当挡土墙在外力作用下,向土体方向偏移至墙后土体达到极限平
衡状态时,作用在墙背上的土压力称为主动土压力,一般用 Ea 表示。
(2)被动土压力:当挡土墙在外力作用下,向土体方向偏移墙背土体达到极限平衡状
的状态。
当挡土墙离开土体向左移动时,墙后土体有伸张趋势。此时竖向应力σ z 不变,法向应 力σ x 减小,σ z 和σ x 仍为大、小主应力。当挡土墙位移使墙后土体达极限平衡状态时,σ x
达到最小值σ a ,其摩尔应力圆与抗剪强度包线相切。土体形成一系列滑裂面,面上各点都
处于极限平衡状态,称主动朗肯状态,此时墙背法向应力σ x 为最小主应力,即朗肯主动土
墙底:σ p1 = (q + γh)K p = (25 + 16 × 5) × 3.85 = 404.25kPa
有机化学课后习题及答案(第六章)

有机化学课后习题及答案(第六章)6章思考题6.1 试解释实验中所遇到的下列问题:(1)(1)⾦属钠可⽤于除去苯中所含的痕量H2O,但不宜⽤于除去⼄醇中所含的⽔。
(2)(2)为什么制备Grignard试剂时⽤作溶剂的⼄醚不但需要除去⽔分,并且也必须除净⼄醇(⼄醇是制取⼄醚的原料,常参杂于产物⼄醚中)。
(3)(3)在使⽤LiAlH4的反应中,为什么不能⽤⼄醇或甲醇作溶剂?6.2 叔丁基醚[(CH3)3C]2O既不能⽤Williamson法也不能⽤H2SO4脱⽔法制得,为什么?6.3 苯酚与甲苯相⽐有以下两点不同的物理性质:(a)苯酚沸点⽐甲苯⾼;(b)苯酚在⽔中的溶解度较甲苯⼤。
你能解释其原因吗?6.4 解释下列现象(1)(1)从2-戊醇所制得的2-溴戊烷中总含有3-溴戊烷。
(2)(2)⽤HBr处理新戊醇(CH3)2C-CH2OH时只得到(CH3)2CBrCH2CH3。
解答6.1 答(1)⼄醇的活泼氢能与Na发⽣反应,苯与Na⽆反应。
(2)RMgX不仅是⼀种强的亲核试剂,同时⼜是⼀种强碱,可与醇羟基中的H结合,即RMgX可被具活性氢的物质所分解,如(3)LiAlH4既是⼀种强还原剂,⼜是⼀种强碱,它所提供H-与醇发⽣反应,如6.2叔丁基醚⽤H2SO4脱⽔法合成时,主要产⽣烯烃。
6.3 答甲苯和苯酚的相对分⼦质量相近,但是甲苯的沸点110.6℃,⽽苯酚的沸点181.8℃,这是由于苯酚可以形成分⼦间氢键;甲苯不溶于⽔,⽽苯酚易溶于⽔,是由于苯酚与⽔分⼦之间会形成氢键:6.4习题6.1⽐较下列各组化合物与卢卡斯试剂反应的相对速度:(1) 正戊醇, 2-甲基-2-戊醇, ⼆⼄基甲醇(2) 苄醇, 对甲基苄醇, 对硝基苄醇(3)(3)苄醇, α-苯基⼄醇, β-苯基⼄醇6.26.2区别下列各组化合物:(1) CH2=CHCH2OH, CH3CH2CH2OH , CH3CH2CH2Br, (CH3)2CHI(2) CH3CH(OH)CH3, CH3CH2CH2OH , C6H5OH , (CH3)3COH , C6H5OCH3(3) α-苯基⼄醇, β-苯基⼄醇, 对⼄基苯酚, 对甲氧基甲苯6.36.3写出下列各反应主要产物:6.4合成题:(1)(1)甲醇, 2-丁醇→ 2-甲基丁醇(2)(2)正丙醇, 异丙醇→ 2-甲基-2-戊醇(3)(3)甲醇, ⼄醇→正丙醇, 异丙醇(4)(4)2-甲基丙醇, 异丙醇→ 2,4-⼆甲基-2-戊烯(5)(5)丙烯→⽢油→三硝酸⽢油酯(6)(6)苯, ⼄烯, 丙烯→ 3-甲基-1-苯基-2-丁烯(7)(7)⼄醇→ 2-丁醇(8)(8)叔丁醇→ 3, 3-⼆甲基-1-丁醇(9)(9)⼄烯→三⼄醇胺(10)(10)丙烯→异丙醚(11)(11)苯, 甲醇→ 2,4-⼆硝基苯甲醚(12)(12)⼄烯→正丁醚(13)(13)苯→间苯三酚(14)(14)苯→对亚硝基苯酚(15)(15)苯→ 2,6-⼆氯苯酚(16)(16)苯→对苯醌⼆肟6.5某醇C5H12O氧化后⽣成酮,脱⽔则⽣成⼀种不饱和烃, 将此烃氧化可⽣成酮和羧酸两种产物的混合物, 试推测该醇的结构.6.6有⼀化合物(A)的分⼦式为C5H11Br, 和NaOH⽔溶液共热后⽣成C5H12O(B). B具有旋光性.能和钠作⽤放出氢⽓, 和浓硫酸共热⽣成C5H10(C). C经臭氧化和在还原剂存在下⽔解, 则⽣成丙酮和⼄醛. 试推测A, B, C的结构, 并写出各步反应式.6.7新戊醇在浓硫酸存在下加热可⽣成不饱和烃. 将这不饱和烃经臭氧化后, 在锌粉存在下⽔解, 可得到⼀种醛和⼀种酮. 试写出反应历程及各步反应产物的构造式.6.8分离下列各组化合物:(1)(1)⼄醚中混有少量⼄醇(2)(2)戊烷, 1-戊炔和1-甲氧基-3-戊醇6.9 下列各醚和过量的浓氢碘酸反应, 可⽣成何种产物?(1)(1)甲丁醚(2)(2)2-甲氧基⼰烷(3)(3)2-甲基-1-甲氧基戊烷6.10有⼀化合物的分⼦式为C6H14O, 常温下不与⾦属钠反应, 和过量的浓氢碘酸共热时⽣成碘烷, 此碘烷与氢氧化银作⽤则⽣成丙醇. 试推测此化合物的结构, 并写出反应式.6.11 有⼀化合物的分⼦式为C7H16O, 并且:(1)(1)在常温下它不和⾦属钠反应;(2)(2)它和过量浓氢碘酸共热时⽣成C2H5I和C5H11I . 后者与氢氧化银反应⽣成的化合物的沸点为138℃.试推测原化合物的结构, 并写出各步反应式.6.12有⼀化合物的分⼦式为C20H21O4N, 与热的浓氢碘酸反应可⽣成碘甲烷. 当此化合物4.24 mg与氢碘酸反应, 所⽣成的碘甲烷通⼈硝酸银的醇溶液, 得到11.62mg碘化银. 问此化合物含有⼏个甲氧基?6.13 写出环氧⼄烷与下列试剂反应的⽅程式:(1)(1)有少量硫酸存在下的甲醇(2)(2)有少量甲醇钠存在下的甲醇6.14 推测下列反应的机理。
第6章 配位滴定法(课后习题及答案)

第六章 配位滴定法思考题与习题1.简答题:(1)何谓配位滴定法?配位滴定法对滴定反应有何要求?答:以配位反应为基础的地点分析方法称为配位滴定法。
配位滴定法要求配位反应按一定的反应式定量进行,且能进行完全;反应必须迅速;可以用适当的方法确定终点。
(2)EDTA 与其金属离子配合物的特点是什么?答:EDTA 具有广泛的配位性能;EDTA 与金属离子配位时可生成的螯合物稳定性高,配位反应的完全程度高;EDTA 与金属离子形成配位化合物的配位比几乎均为1:1;EDTA 与金属离子形成的配合物大多能溶于水;配位反应迅速;EDTA 与无色离子形成的配合物也无色,便于用指示剂确定终点。
(3)配位滴定可行性的判断条件是什么?答:MYM K c lg ≥6 (4)配位滴定中可能发生的副反应有哪些?从理论上看,哪些对滴定分析有利?答:配位滴定副反应包括:EDTA 的酸效应,金属离子的水解效应,金属离子与其他配位剂的配位反应,干扰离子效应,配合物与氢离子、氢氧根离子的副反应等。
配合物与氢离子、氢氧根离子的副反应对滴定分析有利。
(5)何谓指示剂的封闭现象?怎样消除封闭?答:如果指示剂与某些金属离子形成的配位化合物极其稳定,以至于加入过量的滴定剂也不能将金属离子从金属-指示剂配合物中夺取出来,溶液在化学计量点附近就没有颜色变化,这种现象称为指示剂受到了封闭。
可加掩蔽剂消除指示剂的封闭现象。
(6)提高配位滴定选择性的条件与措施有哪些?答:1)控制酸度;2)分别采用配位掩蔽法、沉淀掩蔽法、氧化还原掩蔽法掩蔽干扰离子;3)分离干扰离子。
2.名词解释(1)酸效应答:由于H+的存在使配位剂参加主反应能力降低的现象。
(2)酸效应系数答:定量表示酸效应进行的程度的系数称为酸效应系数。
(3) 配位效应答:由于存在其他配位剂L 与金属离子M 配位使金属离子参加主反应能力降低的现象。
(4)配位效应系数答:定量表示配位效应进行的程度的系数称为配位效应系数。
通信原理(陈启兴版) 第6章作业和思考题参考答案

基带信号
振荡器 1 f1
反相器
选通开关
相加器
e 2FSK(t)
振荡器 2 f2
选通开关
图 6-19 键控法产生 2FSK 信号的原理图
由题意知,码元传输速率 RB=1000B,若设“1”码对应的载波频率为 f1=1000Hz,“0”码对应的载 波频率为 f1=2000Hz,则在 2FSK 信号的时间波形中,每个“1”码元时间内共有 1 个周期的载波,每 个“0”码元时间内有 2 个周期的载波。2FSK 信号的时间波形如图 6-20 所示。【注:实际中键控法的 波形一般不连续。】
B 2RB 2 2106 4(MHz)
此时接收机输入端噪声方差为
输入端信噪比为
2 n
n0 B
6 1018
4106
2.41011(W )
非相干接收时系统的误码率为 (3)相干接收时的误码率为
r
a2
2
2 n
(40106 )2 2 2.41011
33.33
(1)若采用包络检波方式进行解调,试画出各点时间波形; (2)若采用相干方式进行解调,试画出各点时间波形; (3)求 2FSK 信号的第一零点带宽。 解:(1) 2FSK 信号的包络检波原理及其各个时间波形分别如图 6-22 和 6-23 所示。
e2FSK (t)
带通滤波器 1 A f1
包络检波器
Pe
1 2
erfc
r 105
解得信噪比应不小于 所以输入信号功率应不小于
r 9
Si
a2 2
r
2 n
9 4107
3.6106 (W )
(完整版)第六章酸碱滴定思考题与习题答案

第6章思考题与习题1.写出下列各酸的共轭碱:H 2O ,H 2C 2O 4,H 2PO 4-,HCO 3-,C 6H 5OH ,C 6H 5NH 3+,HS -。
答:H 2O 的共轭碱为OH -;;H 2C 2O 4的共轭碱为HC 2O 4-;H 2PO 4-的共轭碱为HPO 42-;HCO 3-的共轭碱为CO 32-;;C 6H 5OH 的共轭碱为C 6H 5O -;C 6H 5NH 3+的共轭碱为C 6H 5NH 3;HS -的共轭碱为S 2-;2. 写出下列各碱的共轭酸:H 2O,NO 3-,HSO 4-,S 2-,C 6H 5O -。
答:H 2O 的共轭酸为H +;NO 3-的共轭酸为HNO 3;HSO 4-的共轭酸为H 2SO 4;S 2的共轭酸为HS -;C 6H 5O -的共轭酸为C 2H 5OH3.为什么一般都用强酸(碱)溶液作酸(碱)标准溶液?为什么酸(碱)标准溶液的浓度不宜太浓或太稀?答:用强酸或强碱作滴定剂时,其滴定反应为:H ++OH -=H 2OK c ===1.0×1014 (25℃)]][[1-+OH H W K 1 此类滴定反应的平衡常数K t 相当大,反应进行的十分完全。
但酸(碱)标准溶液的浓度太浓时,滴定终点时过量的体积一定,因而误差增大;若太稀,终点时指示剂变色不明显,故滴定的体积也会增大,致使误差增大。
故酸(碱)标准溶液的浓度均不宜太浓或太稀。
4.HCl 与HAc 的混合溶液(浓度均为0.10 mol·L -1),能否以甲基橙为指示剂,用0.1000 mol·L -1 NaOH 溶液直接滴定其中的HCl ?此时有多少HAc 参与了反应?解:C 1=0.10mol •L -1 , K a2=1.8×10-5 ,所以(1)不能以甲基橙为指示剂准确滴定HCl(2)因为 甲基橙的变色范围为3.1~4.4所以 当pH=4.0时为变色转折点pH=pKa+lg HAA -4.0=4.74+lg%1.0%x x - x%=15%5.判断下列情况对测定结果的影响:(1)用混有少量的邻苯二甲酸的邻苯二甲酸氢钾标定NaOH 溶液的浓度;(2)用吸收了CO 2的NaOH 标准溶液滴定H 3PO 4至第一计量点;继续滴定至第二计量点时,对测定结果各如何影响?答:(1)使测定值偏小。
水资源利用与保护思考题答案-第六章

第6章取水工程1、地表水源的供水特征?〔1〕水量较充分,分布较广泛,总溶解固体含量较低,硬度一般较小;〔2〕时空分布不均,受季节影响大;〔3〕保护能力差,容易受污染;〔4〕泥沙和悬浮物含量较高,常需净化处理后才能使用;〔5〕取水条件及取水构筑物一般比较复杂。
2、水源地选择原则?〔1〕水源选择前,必须进行水源的勘察;〔2〕水源的选用应通过技术经济比较后综合考虑确定;〔3〕用地表水作为城市供水水源时,其设计枯水流量的保证率,应根据城市规模和工业大用水户的重要性选定,一般可采用90%~97%;〔4〕地下水与地表水联合使用;〔5〕确定水源、取水地点和取水量等,应取得水资源管理、卫生防疫、航运等有关部门的书面同意。
对于生活饮用水源卫生防护应符合有关现行标准、标准的规定,并应积极取得环保等有关部门的支持配合。
3、影响地表水取水的主要因素?〔1〕取水河段的径流特征;〔2〕河流的泥沙运动及河床演变;〔3〕河床与岸坡的岩性和稳定性;〔4〕江河中的泥沙和漂浮物;〔5〕河流的冰冻情况;〔6〕河道中水工构筑物及天然障碍物。
4、地表水取水位置的选择?〔1〕取水点应设在具有稳定河床、靠近主流和有足够水深的地段;〔2〕取水点应尽量设在水质较好的地段;〔3〕取水点应设在具有良好的工程地质条件的地段,并有较好的地形及施工条件;〔4〕取水点应尽量靠近主要用水区;〔5〕取水点应避开人工构筑物和天然障碍物的影响;〔6〕取水点应尽可能不受泥沙、漂浮物、冰凌、冰絮、支流和咸潮等影响;〔7〕取水点的位置应与河流的综合利用相适应,不阻碍航运和排洪,并符合河道、湖泊、水库整治规划的要求。
5、地表水取水构筑物的分类及其适用条件?地表水取水构筑物按其构造形式不同可分为固定式取水构筑物、活动式取水构筑物和山区浅水河流取水构筑物。
固定式取水构筑物:按取水点位置可分为岸边式、河床式和斗槽式。
岸边式适用于河岸较陡,主流近岸,岸边有一定取水水深,水位变幅不大,水质及地质条件较好的情况;河床式适用于河岸较平缓,主流离岸远、岸边缺乏必要取水深度或水质不好的情况;斗槽式适用于河流含沙量大、冰凌严重的情况。
《电力系统分析》第6章习题答案

第六章 思考题及习题答案6-1 电力系统中的无功功率电源有哪些?各有什么特点?答:电力系统的无功功率电源有同步发电机、同步调相机、静电电容器、静止无功补偿器和静止无功发生器等。
同步发电机是最基本的无功功率电源,在额定状态下运行时其发出无功功率为N GN GN S Q ϕsin =,当功率因数变化时,其发出的无功也随之变化,但不能超越P -Q 极限图的范围。
同步调相机是只能发无功功率的发电机,过励磁运行时,向系统供给感性无功功率,起无功电源的作用;欠励磁运行时,从系统吸收感性无功功率,起无功负荷的作用。
欠励磁运行时的容量只有过励磁运行时容量的50%~65%。
静电电容器只能向系统供给感性无功功率,其所供给的无功功率与所在节点电压的平方成正比,在系统发生故障而使电压降低时,其输出的无功功率反而减少。
因此电容器的无功功率调节性能较差,且无法实现输出的连续调节。
静止无功补偿器(SVC )由静电电容器与电抗器并联组成。
电容器可发出感性无功功率,电抗器可吸收感性无功功率,两者结合起来,再配以适当的调节装置,就能够平滑地改变输出或吸收的无功功率。
但SVC 的核心元件是电容器,因此仍存在系统电压降低、急需向系统供应无功功率时,其提供的感性无功功率反而减少的缺点。
静止无功发生器(SVG )的主体部分是一个电压源型逆变器,通过控制逆变器的输出电压来实现无功功率的动态补偿。
与SVC 相比,其最重要的一个优点是在电压较低时仍可向系统注入较大的无功功率。
6-2 发电机的运行极限是如何确定的?答:同步发电机运行范围受以下因素限制:定子额定电流(额定视在功率)的限制;转子额定电流(空载电势)的限制;原动机出力(额定有功功率)的限制。
发电机运行极限图的具体绘制可参考教材图6-3。
6-3 什么叫电压中枢点?一般选在何处?答:在电力系统的众多节点中,通常选择一些主要的供电点加以监视和控制,如果这些节点的电压满足要求,则系统中大部分节点的电压基本上也能满足要求,这些主要的供电点称为电压中枢点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
思考题与习题1.步进电动机是数字控制系统中的一种执行元件,其功用是将________变换为相应的角位移或直线位移。
()A.直流电信号 B.交流电信号C. 计算机信号D.脉冲电信号2. 在步进电机的步距角一定的情况下,步进电机的转速与__ __成正比。
3.步进电动机与一般旋转电动机有什么不同?步进电动机有哪几种?4.试以三相单三拍反应式步进电动机为例说明步进电动机的工作原理.为什么步进电动机有两种步距角?5. 步进电动机常用于_________系统中作执行元件,以有利于简化控制系统。
()A.高精度B.高速度C.开环D.闭环6. 步进电动机的角位移量或线位移量与输入脉冲数成_ _。
7. 步进电动机的输出特性是( )A.输出电压与转速成正比B.输出电压与转角成正比C.转速与脉冲量成正比D.转速与脉冲频率成正比8、如何控制步进电动机输出的角位移、转速或线速度?9、反应式步进电动机与永磁式及感应式步进电动机在作用原理方面有什么共同点和差异?步进电动机与同步电动机有什么共同点和差异?10、一台反应式步进电动机步距角为0.9o/1.8o,问(1)这是什么意思?(2)转子齿数是多少?11.采用双拍制的步进电动机步距角与采用单拍制相比()A.减小一半 B.相同C.增大一半D.增大一倍12. 有一四相八极反应式步进电机,其技术数据中有步距角为1.8°/0.9°,则该电机转子齿数为()A.75B.100C.50D.不能确定13.一台三相反应式步进电动机,采用三相六拍运行方式,在脉冲频率f为400Hz时,其转速n为100r/min,试计算其转子齿数Z R和步距角θb。
若脉冲频率不变,采用三相三拍运行方式,其转速n1和步距角θb1又为多少?14. 一台三相反应式步进电动机,其转子齿数Z R为40,分配方式为三相六拍,脉冲频率f 为600Hz,要求:(1)写出步进电动机顺时针和逆时针旋转时各相绕组的通电顺序;(2)求步进电动机的步距角θb;(3)求步进电动机的转速n。
15. 有一脉冲电源,通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子绕组,测得步进电机的转速为100rpm,已知转子有24个齿。
(5分)求:(1)步进电机的步距角θ(2)脉冲电源的频率f16.有一台三相反应式步进电机,按A—AB—B—BC—C—CA方式通电,转子齿数为80个,如控制脉冲的频率为800Hz,求该电机的步距角和转速。
(6分)17. 为什么步进电机的脉冲分配方式应尽可能采用多相通电的双拍制?18、步进电机带载时的启动频率与空载时相比有什么变化?19、步进电动机连续运行频率和启动频率相比有什么不同?20、步进电动机在什么情况下会发生失步?什么情况下会发生振荡?21、设计一个完整的三相步进电动机的驱动电路,并设计一套单片机的控制程序,包括调速(启动、加速、恒速、减速)及正反转过程。
答案1、D2、脉冲频率3.答:步进电动机一种可由电脉冲控制运动的特殊电动机,可以通过脉冲信号转换控制的方法将脉冲电信号变换成相应的角位移或线位移。
与一般旋转电动机相比,步进电动机不能直接使用通常的直流或交流电源来驱动,而是需要使用专门的步进电动机驱动器。
步进电动机按转矩产生的原理分为a.反应式步进电动机。
b.激磁式步进电动机。
这类步进电动机又分为电磁式与永磁式;c.混合式步进电动机。
同时混合使用前两种方式。
4.答:三相单三拍磁阻式步进电动机的结构如图6.3a所示:其定子铁心上有六个形状相同的大齿,相邻两个大齿之间的夹角为60o。
每个大齿上都套有一个线圈,径向相对的两个线圈串联起来成为—相绕组。
六个电极共构成三相绕组,即相对的UU、WW、VV齿极分别缠有两个相互串联的线圈从而构成三相绕组。
转子有两个磁极。
绕组电路原理如图6.3b所示。
这种形式的步进电动机即是三相步进电动机。
对三相步进电动机来说,当某一相的磁极处于最大磁导位置时,另外两相必处于非最大磁导位置(如图6.2b所示即定子与转子小齿不对齐的位置)。
,当定子绕组通电及换相时,将会产生使转子转动的力矩并使转子转动。
根据通电及换相的方法的不同,可以有以下几种转动方式:1)通电方式为U—V—W—U…的顺序轮流供电且一相通电、两相断电的方式。
此时步进电动机每换一次通电方式,转子按顺时针方向转过60o。
如果按U—W—V—U…顺序轮流供电,则步进电动机逆时针转动。
称这种方式为“三相三位”或“单三拍”分配方式。
2)通电方式为U—UV—V—VW—W—WU—U…(或反顺序),则称为“三相六位”或“三相六拍”。
此时,步进电动机每步为30o,步距角减小一半。
3)如果通电方式为UV—VW—WU—UV…,则称为‘双三伯”,步距角仍为60o。
从上可知当通电换向的方式不同,步进机电动机可以有两种步距角。
5、C6、正比7、D8、答:步进电动机的运动是受走步脉冲信号控制的,它的直线位移量或角位移量与电脉冲数成正比,所以电机的线速度或转速与脉冲频率成正比。
通过改变脉冲频率的高低,就可以在很大的范围内调节电机的转速,并能实现快速启动、制动和反转。
9、答:同步电机在同步转动时由定子线圈通过电流产生的磁场吸引转子形成转动所需的作用力,磁场的旋转带动转子的运动,属可变磁阻电动机,在这一方面,与步进电动机是相同的。
不同之处是控制方式上步进电机应归属于他控式,通常采用开环控制,无转子位置反馈。
多用于伺服控制系统,对步距精度要求很高,对效率指标要求不严格,只作电动状态运行。
而开关磁阻电动机则归属于自控式,即在转动时电流的换向要与转子的转动速度相匹配,利用转子位置反馈信号运行于自同步状态,相绕组电流导通时刻与转子位置有严格的对应关系,并且绕组电流波形的前后沿可以分别独立控制,即电流脉冲宽度可以任意调节。
多用于功率驱动系统,对效率指标要求很高,并可运行于发电状态。
在应用上步进电机基本上都用作控制电机而开关磁阻电机则主要是拖动用电机。
10、答:当以单相通电交替换向的方式驱动时(即整步工作时),步距角是1.8o ,当采用一相通电,两相通电间隔交替驱动方式时(即半步工作时),步距角是0.9o 。
根据mQK360=β可得,当K=1 及 K=2时的步距角β分别是1.8o /0.9o ,设步进电机的相数为m, 则可得转子齿数 Km Q β0360=。
11、A12、C13、解:三相六拍运行因为n=60*f/N/Z R ,所以Z R =60*f/N/n=60*400/(2*3)/100=40;θb =360°/N/Z R =360°/(2*3)/40=1.5°;三相三拍运行n1=60*f/N/Z R =60*400/3/40=200(r/min );θb1=360°/N/Z R =360°/3/40=3°。
14、解:(2)θb =360°/N/Z R =360°/(2*3)/40=1.5°;(3)n=60*f/N/Z R =60*600/(2*3)/40=150(r/min )15、 解:(1)θ=360°/N/Z R =360°/(2*5)/24=1.5°(2)因为n=60*f/N/Z R ,所以f=n*N*Z R /60=100*(2*5)*24/60=400(Hz)16、解:θb =360°/N/Z R =360°/(2*3)/80=0.75°n=60*f/N/Z R =60*800/(2*3)/80=100(r/min )17. 答:使用多相通电的双拍制时可以在任何时刻都至少有一相绕组有电流通过,可以减少转动时的振动,减小步进的角度,增加控制精度,并保持定子对转子的引力不间断。
三相步进电动机两相运行和单相运行的特性不变。
其合成的电磁转矩的幅值T m 仍不变,只是相位落后60o电角度。
但对于更多相的步进电动机,其多相通电时合成的电磁转矩的幅值可以大于单相时的合成转矩,从而可以提高步进电动机的最大转矩。
18.答:由于转动力矩大小有一定范围,其起动加速度也会在一定范围内,过高的起动频率会使转子的转动速度跟不上输入脉冲控制要求的转动速度,从而导致转子转动落后于定子磁场的转速,这种情况称为步进电动机的失步。
失步可能导致步进电动机不能起动或堵转。
电机的启动频率是步进电动机不失步起动的最高频率。
当负载惯量一定时,随着负载的增加,起动频率要下降。
随着起动频率增加,转距下降较慢的是起动频矩特性较好的步进电动机。
19、答:步进电动机的最高起动频率(突跳频率)一般为几百Hz到三四千Hz,而最高运行频率则可以达到几万Hz。
以超过最高起动频率的频率直接起动,将出现“失步”(失去同步)现象,有时根本就转不起来。
而如果先以低于最高起动频率的某一频率起动,再逐步提高频率,使电机逐步加速.则可以到达最高运行频率。
20、答:步进电动机起动频率不能过高,当起动频率过高时,由于转动力矩大小有一定范围,其起动加速度也会在一定范围内,过高的起动频率会使转子的转动速度跟不上输入脉冲控制要求的转动速度,从而导致转子转动落后于定子磁场的转速,这种情况称为步进电动机的失步。
当步进电动机的控制脉冲等于或接近步进电动机的振荡频率的1/k(k = 1,2,3…)倍时,电机就会出现强烈的振荡现象,甚至出现失步或无法工作,这种现象就是低频共振和低频失步现象。
低频失步的原因是转子在步进运动时,由于惯性会在一个步进脉冲到来达到新的位置之后在平衡位置来回摆动,如果步进脉冲的频率恰好符合前述条件,则就会出现振荡。
为了消除这种低频振荡,可以采用的方法除了不允许电机在振荡频率下工作外,还可以通过增加系统阻尼,限制振荡的幅度的方法来减弱振荡的幅度。