小明自己设计并动手将房间里的窗帘改成电动窗帘。为此他购置了微型电动机及减速装置

电功电能 已结 1 424
邵长敏
邵长敏 2021-4-8 10:50

小明自己设计并动手将房间里的窗帘改成电动窗帘。为此他购置了微型电动机及减速装置、电源、双刀双掷开关、滑轮、皮带、拉绳等器材,对原有的窗帘盒进行改造。1.如图22甲所示,小明在窗帘盒(上方的双虚线框)内安装了电动装置,电动装置通过拉绳拉着窗帘一起运动。改变通过微型电动机的电流方向,就可改变其转轴转动的方向,从而将窗帘打开或关闭。利用双刀双掷开关,可以实现电源对电动机供电电流方向的改变。请你在图22甲右侧的虚线框内,完成电源、双刀双掷开关和接线柱间的电路连接。2.电动机的转速一般很高,需要安装减速装置,如图22乙所示。请说明减速装置的减速原理。3.下表是所使用的微型电动机的部分数据。表格中,额定功率是“电动机在额定电压和额定电流下工作时的输出功率”,堵转电流是“在额定电压下,让电动机的转轴同定不动时的电流”。

请根据表中的有关数据计算:

(1)以额定功率运行时,该电动机的效率为多少?

(2)电动机的额外功率主要由热损耗和机械损耗造成,请分别求出以额定功率运行时,该电动机的热损耗功率和机械损耗功率?

(3)在图22甲中,减速装置、飞轮、皮带、滑轮、拉绳共同构成了传动装置。已知每半边的窗帘滑轨长度为1.5m,要求自动窗帘能够在6s内从完全关闭到完全打开。拉动半边窗帘时,挂钩和滑轨间的平均摩擦力为2N。则安装电动窗帘时,对传动装置的机械效率有何要求?



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1条回答
  •  树友vvomro
    树友vvomro (最佳回答者)
    2021-4-21 06:06

    解析:

    1.设计电路如下图所示。

                         

    2.与输入轴固定在一起的齿轮周长小、齿轮数少,而与输出轴固定在一起的齿轮周长大、齿轮数多。因此输入轴转动很多圈,输出轴才转动一圈。从而实现减速功能。

    3.(1)以额定功率运行时,电动机的输入总功率是:
    P=UI=12V×0.34A=4.08W

    η=

    P额定

    =

    2.15W

    =52.7%

    P

    4.08W

    (2)电动机的内阻

    r=

    U

    =

    12V

    =8.8Ω

    I

    1.36A

    热损耗功率:
    P=I2r=(0.34A)2×8.8Ω=1.02W

    机械损耗功率:
    P=P-P-P=4.08W-1.02W-2.15W=0.91W

    (3)其输入功率为:
    P=P=2.15W

    其窗帘的运行速度:

    v=

    S

    =

    1.5m

    =0.25m/s

    t

    6s

    传动装置输入功率:
    P=2Fv=2×2N×0.25m/s=1W

    传动效率至少:

    η=

    P

    =

    1W

    =46.5%

    P

    2.15W

    因此,要求传输装置的效率要大于46.5%


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