电机及其应用试题
《电机及其应用》自测题
一、填空题
1、变压器的作用是将某一等级的交流( )变换成另一等级的交流( )。
2、变压器一次电势和二次电势之比等于( )和( )之比。
3、电力变压器中的变压器油主要起( )、( )和( )作用。
4、电力变压器的分接开关是用来改变变压器电压( )的装置，以便达到调节副边( )的目的。
5、变压器的额定电压和额定电流均指变压器的( )电压和( )电流。
6、变压器空载时的损耗主要是由于( )的磁化所引起的( )和( )损耗。
7、在测试变压器参数时，须做空载试验和短路试验。为了便于试验和安全，变压器的空载试验一般在( )加压；短路试验一般在( )加压。
8、变压器铁芯饱和程度愈高，其励磁电抗Xm就愈( )。
9、若将变压器低压侧参数折算到高压侧时，其电势(或电压)应( )、电流应( )、电阻(或电抗)应( )。
10、三相组式变压器各相磁路( )，三相芯式变压器各相磁路( )。
11、三相变压器组不能采用( )连接方法，而三相芯式变压器可以采用。
12、变压器并联运行的条件是( )、( )、( )。
13、当三相变压器接成星形(Y)时，其线电压是相电压的( )倍，线电流与相电流( )。
14、当三相变压器接成三角形(D)时，其线电压与相电压( )，线电流是相电流的( )倍。
15、变压器在运行时，当( )和( )损耗相等时，效率最高。
16、有两台变压器，额定电压分别为10kV／0.04kV和10.5kV／0.4kV，两台变压器的变比差值△K为( )，若其它条件满足并联运行，根据计算结果，这两台变压器( )并联运行。
17、三绕组变压器的额定容量是指( )。
18、自耦变压器与同容量的两绕组变压器比较，它的空载电流( )。
19、自耦变压器适用于一、二次侧( )相差不大的场合，一般在设计时，变比Ka( )。
20、电焊变压器实际上是一台( )的降压变压器，它的外特性( )，短路电流( )。
21、整流变压器的容量一般取一、二次绕组容量的( )，又称为( )。
22、单相绕组的感应电势与( )、( )和( )成正比。
23、线圈的短距系数表示了短距线圈比整距线圈产生的电势( )的程度。
24、线圈的分布系数表示线圈分布放置后，其合成电势比线圈集中放置时电势( )的程度。
25、主极磁场非正弦分布引起的( )，对相电势的大小影响( )，
主要影响了电势的( )。
26、采用( )可以消除线电势中的3次及其倍数的谐波电势。
27、当线圈的节距是( )时，可以消除5次谐波电势。
28、采用分布绕组可以( )电势中的高次谐波分量。
29、一台2p＝8极电机的圆周的二分之一的电角度是( )。
30、单相异步电动机的主、副绕组在空间位置上应相差( )电角度；三相异步电动机的三个对称绕组的首端在空间位置上应相差( )电角度。
31、单相绕组产生的是( )。
32、三相绕组合成磁势的基波分量是一( )的磁势。
33、合成磁势的幅值是单相脉振磁势幅值的( )倍。
34、合成磁势的转速与绕组中通入的电流频率成( )，与极对数成( )。
35、合成磁势的转向与三相绕组中( )的相序有关。
36、从广义上讲，异步电动机的转速与电网的频率之间( )严格不变的关系。
37、三相异步电动机按其转子结构型式分为( )和( )。
38、三相异步电动机主要由( )和( )两大部分组成。
39、三相鼠笼式异步电动机直接起动时，起动电流可达到额定电流的( )倍。
40、三相鼠笼式异步电动机铭牌上标明：“额定电压380伏，接法△”。当这台电动机采用星——三角换接起动时，定子绕组在起动时接成( )，运行时接成( )。
41、三相鼠笼式异步电动机降压起动采用的设备有( )、( )和( )。
42、三相绕线式异步电动机起动时，为减小起动电流，增加起动转矩，须在转子回路中串接( )或( )。
43、异步电动机也称为( )。
44、当三相异步电动机的转差率S为0.04时，电网频率为50Hz，二极异步电动机转子的转速为( )转／分。
45、电动机的额定功率是指( )。
46、双鼠笼式异步电动机与普通笼式异步电动机相比，它的起动转矩( )，功率因数( )。
47、三相异步电动机的调速方法有( )、( )和( )。
48、在变极调速中，若电动机从高速变为低速或者相反，电动机的转向将( )。
49、变频调速对于恒功率和恒转矩负载，电压与频率的变化之比是( )。
50、绕线式异步电动机一般采用( )的调速方法。
51、滑差电机又称( )，是由( )、( )和( )三部分组成。只要改变离合器的励磁电流，可实现电动机的( )。
52、三相异步电动机在运行中一相熔丝熔断时，未熔断相的电流将( )，转速则( )。
53、三相异步电动机保护熔丝的额定电流，应按电动机额定电流的( )倍来选择。若某台三相异步电动机电流为20安，保护熔丝额定电流应选取( )安。
54、三相异步电动机在运行中断一相，电动机会( )，( )增大，( )升高。
55、单相异步电动机的调压调速方法有( )、( )、( )、( )和( )。
56、单相异步电动机常用的起动方法有( )、( )、( )和( )。
57、单相罩极式异步电动机的转向( )。
58、自动开关只能作( )。
59、热继电器的整定电流应与所保护的异步电动机的额定电流( )。
60、为了避免误操作，通常在起动按钮上涂成( )，在停止按钮上涂成( )。
61、从广义上讲，同步电机的转速与电网的频率之间( )严格不变的关系。
62、汽轮发电机多采用( )结构，水轮发电机多采用( )结构。
63、一台同步发电机的转速为3000转／分，该电机的极数为( )。
64、同步发电机的饱和系数Ks的值一般为( )。
65、同步电抗是一个( )参数，它等于( )。
66、直轴同步电抗与交轴同步电抗( )。
67、同步发电机并联的优点是：( )、( )和( )。
68、同步发电机与大电网并联投入的方法有( )和( )。
69、要增加同步发电机向电网输出的有功功率，必须增加原动机的( )。
70、功率角θ既是( )的变量，又是( )的变量。
71、同步电动机不能( )起动。
72、同步调相机实际上是一台( )的同步电动机，一般在( )状态下运行。
73、直流电机的励磁方式有( )、( )、( )和( )四种形式。
74、直流发电机的额定功率是指( )。
75、直流电机电枢导体中的电势和电流是( )性质的。
76、单叠绕组的支路数与电机的极数( )。
77、单波绕组的支路数是( )。
78、直流电机电枢绕组的感应电势与电机的转速成( )。
79、他励直流发电机，当转速升高20%时，电势( )；并励直流发电机当转速升高20%时，电势( )。
80、直流电机的电磁转矩与电枢电流成( )。
81、并励直流发电机正转时( )自励，反转时( )自励。
82、他励直流发电机比并励直流发电机的电压变化率( )。
83、直流电动机( )直接起动。
84、直流电动机一般采用( )和( )的方法，起动电流限制为额定电流的( )。
85、在电枢回路中串电阻调速，理想空载转速( )，特性的( )增大。
86、直流电动机降压调速，理想空载转速( )，特性的( )不变。
87、直流电动机弱磁调速，理想空载转速( )，特性的( )变软。
88、当直流电机带恒转矩负载时，若为他励电动机，当电枢电压下降时，其转速
( )，电枢电流( )。
89、串励直流电动机不能在( )状态下运行。
90、运行中的并励直流电动机，其( )不能突然短路或断开。
二、判断题
1、变压器铁芯是由硅钢片叠装而成的闭合磁路，它具有较高的导磁系数和较大的电阻系数，可以减小涡流。
2、变压器分接头开关是改变一次绕组匝数的装置。
3、变压器不论电压分接头在任何位置，所加一次电压不应超过其额定值的105%。
4、在变压器中，主磁通若按正弦规律变化，产生的感应电势也是正弦变化，且相位一致。
5、变压器铁芯面积愈大，其空载电流就愈小。
6、变压器的短路阻抗愈大，电压变化率就愈大。
7、变压器的铁芯损耗与频率没有关系。
8、三相变压器组和三相芯式变压器均可采用Y，y连接方式。
9、变比相等、额定电压相等的变压器都可以并联运行。
10、自耦变压器的短路阻抗较同容量的普通变压器小。
11、采用三相连接方法可以消除相电势的3次谐波电势。
12、采用分布绕组可以消除电势中的高次谐波分量。
13、在三相绕组中，三角形接法的线电势与相电势相等，线电流也与相电流相等。
14、槽距电角α是电机相邻两个槽之间的角度。
15、采用单层短距绕组可以改善电势的波形。
16、正弦绕组的每个线圈的匝数相等。
17、一相绕组通入正弦交流电流时，产生的是脉振磁势。
18、三相对称绕组通入三相对称电流时，其合成磁势的基波是一个幅值不变的旋转磁势。
19、三相合成磁势的幅值是单相脉振磁势的3倍。
20、改变电流的相序，就可以改变旋转磁场的旋转方向。
21、三相异步电动机的转子旋转方向与定子旋转磁场的方向相同。
22、异步电机若转差率在0～1之间，一定运行在电动机状态。
23、异步电动机的额定功率指输入功率。
24、一台连续工作制的三相异步电动机，当满载运行时，运行的时间愈长，三相异步电动机的温升就愈高。
25、三相鼠笼式异步电动机铭牌标明：“额定电压380／220V，接线Y／△”当电源电压为380伏时，这台三相异步电动机可以采用星——三角换接起动。
26、三相鼠笼式异步电动机采用降压起动的目的是降低起动电流，同时增加起动转矩。
27、采用星——三角换接起动，起动电流和起动转矩都减小为直接起动时的1／3倍。
28、三相绕线式异步电动机转子串入频敏变阻器，实质上是串入一个随转子电流频率而变化的可变阻抗，与转子回路串入可变电阻器起动的效果是相似的。
29、绕线式异步电动机可以改变极对数进行调速。
30、只要三相异步电动机的端电压按不同规律变化，变频调速的方法具有优异的性能，适应于不同的负载。
31、三相异步电动机在满载运行时，若电源电压突然降低到允许范围以下时，三相异步电动机转速下降，三相电流同时减小。
32、三相异步电动机在运行中一相断路，电动机停止运行。
33、长期闲置的异步电动机，在使用时可以直接起动。
34、罩极式异步电动机的转向可以改变。
35、单相异步电动机一般采用降压和变极进行调速。
36、三相异步电动机采用熔丝保护时，当三相异步电动机的电流达到熔丝的额定电流时，熔丝立即熔断。
37、在三相异步电动机的电路中，装设热继电器，主要是为了对三相异步电动机起过载保护作用。
38、具有自锁的正转控制线路具有欠压保护和失压保护两种功能。
39、热继电器只要按照负载额定电流确定整定值，就能起到短路保护的作用。
40、接触器一般用于控制大电流的电路，继电器一般用于控制小电流的电路。
41、接触器一般只能对电压的变化作出反应，继电器可以在相应的各种电量或非电量作用下动作。
42、主令电器主要用来接通和分断主电路。
43、同步电机的转速与定子旋转磁场的转速相等。
44、一台同步发电机的转速是62.5转／分，频率是50Hz，这台电机的极数是48。
45、汽轮发电机多采用隐极式结构，水轮发电机多采用凸极式结构。
46、同步发电机的饱和系数总是小于1。
47、电枢反应是电枢磁势的基波对主极磁场的影响。
48、同步电抗是一个综合参数。
49、同步电机的磁路越饱和，同步电抗值就越大。
50、同步发电机一般都运行在过励状态。
51、同步发电机与大电网并联，若保持励磁电流不变，增加原动机的输入功率，则输出有功功率增加，输出的无功功率减少。
52、同步发电机与大电网并联，若保持输入有功功率不变，当增加励磁电流时，则输出有功功率不变，输出的无功功率减少。
53、同步电动机可采用异步起动法。
54、同步电动机的功率因数可以调整到1。
55、磁阻式同步电动机与普通的同步电动机一样，功率因数可调整。
56、同步调相机主要是用来改善电网的功率因数。
57、直流电机电枢元件中的电势和电流都是直流的。
58、直流电机的换向极主要是改善电机的换向。
59、直流电机的电枢绕组是电机进行机电能量转换的主要部件。
60、直流电机的电枢绕组是一个闭合的绕组。
61、单叠绕组形成的支路数比同极数的单波绕组形成的支路数多。
62、直流发电机的转速愈高，它的端电压也愈高。
63、并励发电机没有剩磁也可以建立电压。
64、若直流电机运行在发电机状态，则感应电势大于其端电压。
65、一台直流电机可以运行在发电机状态，也可以运行在电动机状态。
66、直流电机的电磁转矩与电枢电流成正比，与每极合成磁通成反比。
67、直流电动机可以直接起动。
68、在电枢绕组中串接的电阻愈大，起动电流就愈小。
69、起动时的电磁转矩可以小于负载转矩。
70、直流电动机降压调速适用于恒转矩负载。
71、直流电动机在负载运行时，可以将励磁回路断开。
72、串励直流电动机可以空载运行。
73、直流电动机调节励磁回路中的电阻值，电动机的转速将升高。
74、一台普通直流电动机用整流供电时，电动机的容量应适当降低。
75、一台直流电动机作为发电机运行时，其额定值应进行修正。
三、选择题
1、一台Y，d11连接的三相变压器，额定容量S
N ＝630kVA，额定电压U
N1
／U
N2
＝10／0.4kV，二次侧的额定电流是( )。
A.21A
B.36.4A
C.525A
D.909A
2、变压器的额定容量是指( )。
A.一、二次侧容量之和
B.二次绕组的额定电压和额定电流的乘积所决定的有功功率
C.二次绕组的额定电压和额定电流的乘积所决定的视在功率
D.一、二次侧容量之和的平均值
3、变压器铁芯中的主磁通Φ按正弦规律变化，绕组中的感应电势( )。
A.正弦变化、相位一致
B.正弦变化、相位相反
C.正弦变化、相位与规定的正方向有关
D.正弦变化、相位与规定的正方向无关
4、一台变压器，当铁芯中的饱和程度增加时，励磁电抗Xm( )。
A.不变
B.变小
C.变大
D.都有可能
5、一台原设计为50Hz的电力变压器，运行在60Hz的电网上，若额定电压值不变，则空载电流( )。
A.减小
B.增大
C.不变
D.减小或增大
6、变压器在( )时，效率最高。
A.额定负载下运行
B.空载运行
C.轻载运行
D.超过额定负载下运行
7、额定电压为10／0.4kV的配电变压器，连接组别一般采用( )接线方式。
A.Y，y0
B.D，y11
C.Y，y n0
D.D，y n11
8、多台变压器在并联运行时( )。
A.容量较大的变压器首先满载
B.容量较小的变压器首先满载
C.短路阻抗百分数大的变压器首先满载
D.短路阻抗百分数小的变压器首先满载
9、一台双绕组变压器改接成自耦变压器，变比之间的关系可表示为( )。
A.Ka＝1＋K
B.Ka＝K－1
C.K＝Ka＋1
D.K＝Ka
10、自耦变压器的变比Ka一般( )。
A.≥2
B.≤2
C.≥10
D.≤10
11、当线圈的节距y1＞τ时，其短距系数( )。
A.大于1
B.小于1
C.等于1
D.小于或等于1
12、线圈组产生的电势，集中安放和分布安放时，其( )。
A.电势相等，与绕组无关
B.电势不等，与绕组无关
C.分布电势大于集中电势
D.分布电势小于集中电势
13、三相绕组的相带应按( )的分布规律排列。
A.U1—W2—V1—U2—W1—V2
B.U1—V1—W1—U2—V2—W2
C.U1—U2—V1—V2—W1—W2
D.U1—W1—V1—U2—W2—V2
14、一台4极三相异步电动机定子槽数为24，槽距电角为( )。
A.15°
B.30°
C.60°
D.45°
15、要消除5次谐波电势，线圈的节距一般取( )。
A. 5/6τ
B. 6/5τ
C. 4/5τ
D. 5/4τ
16、单相异步电动机的主、副绕组在空间位置上应互差( )。
A.120°
B.180°
C.60°
D.90°
17、三相绕组在空间位置应互相间隔( )。
A.180°
B.120°
C.90°
D.360°
18、三相合成磁势的基波幅值为单相脉振磁势基波幅值的( )倍。
A.3
B.2
C. 2/3
D. 3/2
19、改变三相异步电动机转子旋转方向的方法是( )。
A.改变三相异步电动机的接法方式
B.改变定子绕组电流相序
C.改变电源电压
D.改变电源频率
20、一台三相四极的异步电动机，当电源频率为50Hz时，它的旋转磁场的速度应为( )。
A.750r／min
B.1000r／min
C.1500r／min
D.3000r／min
21、一台三相四极异步电动机，额定转差率是0.04，若电源频率是50Hz，则电动机的转速为( )。
A.1450r／min
B.1440r／min
C.960r／min
D.950r／min
22、一台三相鼠笼式异步电动机铭牌标明：“额定电压380／220V，接法Y／△”
当电源电压为380V时，应采用( )的起动方式。
A.星——三角换接起动
B.起动补偿器
C.转子回路串接电阻
D.转子回路串接电抗
23、三相异步电动机采用直接起动方式时，在空载时的起动电流与负载时的起动电流相比较，应为( )。
A.空载时小于负载时
B.负载时小于空载时
C.一样大
24、三相鼠笼式异步电动机采用Y—△换接起动，其起动电流和起动转矩为直接起动的( )。
A.1/3
B.1/3
C. 1/2
D.1/2
25、三相鼠笼式异步电动机采用起动补偿器起动，其起动电流和起动转矩为直接起动的( )。
A.1/K
A 2 B. 1/K
A
C.K
A
D.K
A
２
26、线绕式异步电动机在转子绕组中串变阻器起动，( )。
A.起动电流减小，起动转矩减小
B.起动电流减小，起动转矩增大
C.起动电流增大，起动转矩减小
D.起动电流增大，起动转矩增大
27、在变频调速时，对于恒转矩负载，电压与频率的变化关系是( )。
A.U
1
/1f B.1f/U1
C. U
1/f
1
D.f
1
/1
U
28、三相异步电动机在满载运行中，三相电源电压突然从额定值下降了10%，这时三相异步电动机的电流将会( )。
A.下降10%
B.增加
C.减小20%
D.不变
29、三相鼠笼式异步电动机满载运行时，当发生转子局部断条后，将会产生的现象是( )。
A.转速上升，声音异常
B.产生强烈火花
C.转速下降，声音异常，电流表指针来回摆动
D.转速不变，声音异常
30、三相异步电动机在电源电压过高时，将会产生的现象是( )。
A.转速下降，电流增大
B.转速升高，电流增大
C.转速升高，电流减小
D.转速下降，电流增大
31、三相异步电动机在运行中，若一相熔丝熔断，则电动机将( )。
A.立即停转，不能起动
B.立即停转，可以起动
C.继续转动，不能起动
D.继续转动，可以起动
32、三相异步电动机主电路装配熔断器，所起的主要作用是( )。
A.过载保护
B.短路保护
C.失压保护
D.过载和短路双重保护
33、三相异步电动机采用热继电器作过载保护时，热元件的整定电流应按三相异步电动机额定电流( )倍来整定。
A.1.5～2.5 〖WB〗
B.4～7
C.1 〖DW〗
D.1.1～1.25
34、安装闸刀开关时应( )。
A.刀开关在合闸状态下手柄向下
B.刀开关在合闸状态下手柄向上
C.刀开关可以平装
D.刀开关可以倒装
35、具有自锁的正转控制线路，具有( )。
A.过载保护
B.欠压保护
C.失压保护
D.B和C
36、汽轮发电机与水轮发电机在结构上的区别是( )。
A.容量大小不相等
B.气隙不均匀
C.电压不相等
D.转速不相等
37、同步发电机的饱和系数Ks一般为( )。
A.1.1～1.25
B.1.5～2.0
C.1.5～2.5
D.1.0～2.0
38、电枢反应是指( )。
A.主极磁场对电枢磁场的影响
B.主极磁场对电枢电势的影响
C.电枢磁势对主极磁场的影响
D.电枢磁势对电枢磁场的影响
39、同步发电机Ψ角是( )。
A.电压与电流的夹角
B.电压与空载电势的夹角
C.空载电势与负载电流的夹角
D.空载电势与合成电势的夹角
40、X
σ、X
d
、X
q
大小比较是( )。
A. X
σ＞X
q
＞X
d
B. X
σ
＞X
d
＞X
q
C. X
q ＞X
d
＞X
σ
D. X
d
＞X
q
＞X
σ
41、隐极式同步发电机的电磁功率Pem的最大值出现在功角θ( )的位置。
A.小于90°
B.大于90°
C.等于90°
D.等于45°
42、凸极式同步发电机的电磁功率Pem的最大值出现在功角θ( )的位置。
A.小于90°
B.大于90°
C.等于90°
D.等于0°
43、同步发电机与无穷大电网并联时，若保持励磁电流不变，则( )。
A.E
0减小 B.E
增大
C.E
不变 D.都有可能
44、同步发电机与无穷大电网并联时，增加原动机的输入，同时也增加励磁电流，则( )。
A.输出功率增加，E
不变
B.输出有功功率增加，无功不变
C.输出有功功率减小，无功增加
D.输出有功功率增加，无功功率变化
45、同步发电机在过励状态下，向电网( )。
A.输出容性无功功率
B.输出感性无功功率
C.输出励磁功率
D.输入有功功率
46、同步电动机若采用异步起动法，起动时，应在励磁绕组中串接约为励磁绕组电阻( )倍的附加电阻。
A.10
B.1
C.100
D.50
47、同步调相机一般运行在( )。
A.发电状态
B.制动状态
C.过励状态
D.欠励状态
48、直流电机的电枢绕组的电势是( )。
A.交流电势
B.直流电势
C.励磁电势
D.换向电势
49、直流电动机额定值之间的关系表达式为( )。
A.P
N ＝U
N
I
N
B. P
N
＝3 U
N
I
N
C. P
N ＝3 U
N
I
N
η
N
D. P
N
＝U
N
I
N
η
N
50、在用万用表的欧姆档判断直流电机的绕组出线端时，其电阻值为( )。
A.串励绕组大于电枢绕组
B.串励绕组大于励磁绕组
C.励磁绕组小于电枢绕组
D.励磁绕组大于电枢绕组
51、一台直流发电机，额定功率22kW，额定电压230V，额定电流是( )A。
A.100
B.95.6
C.94.6
D.200
52、单叠绕组的电刷数目应( )主磁极的数目。
A.等于
B.小于
C.大于
D.A和B
53、一台直流电机2p＝8，绕成单波绕组形式，它的支路对数是( )。
A.4
B.3
C.2
D.1
54、一台并励直流发电机，若转速升高20%，则电势( )。
A.不变
B.升高20%
C.升高大于20%
D.升高小于20%
55、并励直流发电机正转时不能自励，反转可以自励，是因为( )。
A.电机的剩磁太弱
B.励磁回路中的总电阻太大
C.励磁绕组与电枢绕组的接法及电机的转向配合不当
D.电机的转速过低
56、直流电动机直接起动时的起动电流是额定电流的( )倍。
A.4～7
B.1～2
C.10～20
D.20～30
57、并励直流电动机带恒转矩负载，当在电枢回路中串接电阻时，其( )。
A.电动机电枢电流不变，转速下降
B.电动机电枢电流不变，转速升高
C.电动机电枢电流减小，转速下降
D.电动机电枢电流减小，转速升高
58、串励直流电动机空载转速( )，( )空载或轻载运行。
A.低允许
B.低不允许
C.很高不允许
D.很高允许
59、复励电动机由于有串励绕组，电机( )。
A.不能空载或轻载运行
B.可以空载运行
C.可以直接起动
D.可以超过额定值运行
60、他励直流电动机改变电枢电压调速时，其特点是( )。
A.理想空载转速不变，特性曲线变软
B.理想空载转速变化，特性曲线变软
C.理想空载转速变化，特性曲线斜率不变
D.理想空载转速不变，特性曲线斜率不变
四、问答题
1、变压器能否直接改变直流电的电压等级来传输直流电能?
2、变压器铁芯为什么要做成闭合的?如果铁芯回路有间隙，对变压器有什么影响?
3、变压器的励磁阻抗与磁路的饱和程度有关系吗?
4、将变压器的副边参数折算到原边时哪些量要改变?如何改变?哪些量不变?
5、变压器的额定电压变化率是一个固定的数值吗?与何因素有关?
6、变压器在负载运行时，其效率是否为定值?，在什么条件下，变压器的效率最高?
7、单相变压器的联接组别标号可能有几个?
8、在教材中，三相变压器Y，y0联接组别的接线图及相量图已标出，你能用不画相量图的方法直接画出Y，y8的绕组接线图吗?
9、变压器为什么要并联运行?
10、变压器并联运行的条件有哪些?哪一个条件要严格遵守不得有一点差错?
11、自耦变压器的绕组容量为什么比变压器额定容量小?它们之间有何关系?
12、采用分布绕组能否完全清除相电势中的5、7次谐波?
13、采用短距绕组改善电势波形时，有无必要考虑消弱3次，9次谐波电势?
14、单相脉振磁势可以分解为两个旋转的磁势，这里的脉振磁波形是矩形分布的磁势波吗?
15、三相对称绕组通入三相对称电流产生的合成磁势的基波分量有什么特点?(幅值、转向、转速和位置)
16、如何改变三相异步电动机的旋转方向?
17、在什么条件下，多大功率的三相异步电动机允许直接起动?
18、带额定负载运行的三相异步电动机，在运行中断一相熔丝时，会出现哪些现象?异步电动机长期缺相运行的后果如何?
19、是不是三相异步电动机拖动的负载越重，则起动电流越大?
20、三相异步电动机采用Y—△换接起动，是否适用于重载起动?
21、三相异步电动机在变频调速时，对于不同类型的负载，电压与频率的变化关系是什么?
22、三相异步电动机有哪几种制动方法?
23、熔断器的用途是什么?
24、安装闸刀开关时应该注意些什么?
25、复合按钮有哪些用途?
26、三相绕线式异步电动机有哪两种起动方法?
27、单相罩极式异步电动机有什么特点?
28、什么叫同步电机?其频率、极对数和同步转速之间有什么关系?
29、什么叫电枢反应?电枢反应的性质是由什么决定的?
30、同步发电机与电网并联运行的条件是什么?
31、与无穷大电网并联运行的同步发电机过励状态时发出什么性质的无功功率?欠励运行时发出什么性质的无功功率?
32、直流电机铭牌上的额定功率是输出功率还是输入功率?对发电机和电动机各有什么不同?
33、为什么他励直流发电机的外特性是一条下垂的特性?
34、直流电动机为什么不允许直接起动?
35、直流电动机调速有哪几种方法?
五、作图题
1、试画出三相变压器空载试验的线路图。
2、试画出三相变压器短路试验的线路图。
3、用相量图来判别下列三相变压器的联接组别。
4、一台单层三相绕组，Z
１
＝36，2p＝4，若绕组单路串联，试绘出U相链式绕
组的展开图。
5、试画出用灯光熄灭法判别三相异步电动机出线端的接线图，并标明首末端。
6、试画出单相电容运转正、反转控制线路图。
7、试画出具有过载保护的控制线路图，包括主电路和控制电路。
8、试画出同步发电机的空载特性曲线，注明从特性曲线上求饱和系数的一种方法。
9、试画出并励直流发电机的外特性曲线图。
10、画出直流他励电动机改变电枢端电压调速时机械特性曲线图。
六、计算题
1、一台三相变压器，额定容量S
N
＝630kVA，额定电压为35／0.4kV，Y，y no连接，试一、二次侧的额定电流。
2、一台三相变压器，额定容量为16MVA，额定电压为110／11kV，YN，d11连接，试求一、二次侧的额定电流。
3、上题中，一、二次侧的额定相电压和相电流各为多少?
4、有一台变压器接负载后，二次侧输出的电压为5700V，它的电压变化率为4.8%，
试求二次侧的额定电压U
2N
为多少伏?
5、一台单相变压器，额定电压10000／230V，额定电流5／27A，在空载时，接入10000V的电网，测得空载电流是0.43A，空载损耗功率340W，试求这台变压器的(1)变比；(2)空载电流占额定电流的百分数；(3)空载运行状态下的功率因数。
6、一台容量为10kVA的单相变压器，额定电压为2200／220V，额定电流为4.55
／45.5A，空载损耗P
0＝90W，短路损耗P
KN
＝270W，试求：
(1)当cosφ＝0.8(滞后)时，输出电流I
2
＝30A时，变压器的效率η；
(2)当负载系数βm为多少时，变压器的效率最高?
7、有一双绕组单相变压器的额定数据为U
N1／U
N2
＝220／110V，S
N
＝20kVA，现把
它改接为330／220V的自耦变压器，问：
(1)自耦变压器的额定容量是多少?
(2)自耦变压器作升压器时，原、副边的额定电流是多少?
8、一台2p＝32、f＝50Hz的交流电机，同步转速n
1
是多少?
9、一台三相单层同心式绕组，定子槽数Z
1
＝24，2p＝4，电机的槽距电角α和每极每相槽数q各为多少?
10、有一台三相异步电动机，额定转速n
N
＝720r／min，2p＝8，f＝50Hz，试求电动机的额定转差率是多少?
11、一台型号为Y132S2－2三相异步电动机，额定功率PN＝7.5kW，额定电压U
N
＝380V，Y接，额定效率η
N ＝0.862，额定功率因数cosφ
N
＝0.88，试求电动机
的额定电流。
12、有一台三相异步电动机，额定数据如下：
P N ＝22kW、U
N
＝380V、η
N
＝0.89、cosφ
N
＝0.89、n
N
＝1470r／min、K
I
＝7、K
M
＝2
试求：
(1)额定电流I
N
；
(2)Y—△起动时的起动电流和起动转矩。
13、一台隐极式同步发电机，定子绕组Y接，U
N ＝10.5kV，I
N
＝1527A，cosφ
N
＝0.9，不计电阻，当Xt＝1Ω时，试求在额定负载运行时的E
值，功角θ为多少?
14、一台直流电动机，P
N ＝3kW,U
N
=220V,n
N
=1500r／min,η
N
＝88%，试求额定输入
功率和额定电流。
15、一台并励直流电动机，额定数据如下：
P N ＝10kW、U
N
＝440V、η
N
＝90%、n
N
=1500r／min，电枢绕组的总电阻Ra＝0.25Ω，
试问：
(1)直接起动时，起动电流为多少?
(2)若限制起动电流为额定值的2倍，应在电枢中串接的起动变阻值为多少?
《电机及其应用》自测题答案
一、填空题
1、电压电压
2、一次侧匝数二次侧匝数
3、绝缘冷却灭弧
4、变比电压
5、线线
6、铁芯磁滞涡流
7、低压侧高压侧
8、小
9、乘以变比除以变比乘以变比的平方
10、彼此无关彼此相关 11、Y，y 12、额定电压与变比相等连接组别相同短路阻抗的百分数相等
13、3相等 14、相等3
15、不变损耗可变 16、5% 不能
17、最大的线圈容量 18、小
19、电压小于或等于2 20、特殊比较软不大21、平均值计算容量 22、匝数频率每极磁通23、减少 24、减少
25、谐波电势很小波形
26、三相浇组 27、4/5τ 28、消弱
29、720° 30、90° 120°
31、脉振磁势 32、旋转
33、3/2 34、正比反比 35、通入的电流
36、没有 37、鼠笼式绕线式
38、定子转子 39、4～7 40、Y △
41、串电阻器或电抗器星——三角起动器起动补偿器
42、对称电阻频敏电阻 43、感应电动机
44、2880 45、轴上输出的机械功率 46、大低
47、变极变频变转差率 48、改变
49、不同的 50、在转子电路中串接电阻
51、电磁调速异步电动机电动机离合器控制器无级调速
52、增大降低 53、1.5～2.5 30～50
54、转动电流温度
55、L接法 T接法并联电容器法串电抗器法晶闸管调压法
56、电阻分相电容分相电容运转电容分相与运转
57、不可改变 58、短路保护
59、相等 60、绿色红色 61、有
62、隐极式凸极式 63、2
64、1.1～1.25 65、综合参数电枢反应电抗和漏电抗之和
66、不相等
67、提高了供电的可靠性提高了发电机运行效率提高了资源的利用率
68、准整步法自整步法69、输入功率
70、时间函数空间函数 71、自行
72、空载运行过励 73、他励并励串励复励
74、线端输出的电功率 75、交流 76、相等
77、2 78、正比 79、增加20% 大于20% 80、正比 81、能不能 82、小
83、不能 84、在电枢回路中串电阻降压 1.5～2.0
85、不变曲线斜率 86、变小曲线斜率
87、变大曲线斜率 88、下降不变
89、空载或轻载 90、励磁回路
二、判断题
1、√
2、√
3、√
4、×
5、√
6、√
7、×
8、×
9、× 10、√
11、× 12、× 13、× 14、× 15、×
16、× 17、√ 18、√ 19、× 20、√
21、√ 22、√ 23、× 24、× 25、×
26、× 27、√ 28、√ 29、× 30、√
31、× 32、× 33、× 34、× 35、√
36、× 37、√ 38、√ 39、× 40、√
41、√ 42、× 43、√ 44、× 45、√
46、× 47、√ 48、√ 49、× 50、√
51、√ 52、× 53、√ 54、√ 55、×56、√ 57、× 58、√ 59、√ 60、√61、√ 62、√ 63、× 64、√ 65、√66、× 67、× 68、√ 69、× 70、√71、× 72、× 73、× 74、√ 75、√
三、选择题
1、D
2、C
3、C
4、B
5、A
6、C
7、C
8、D
9、A 10、B
11、B 12、D 13、A 14、B 15、C
16、D 17、B 18、D 19、B 20、C
21、B 22、B 23、C 24、B 25、A
26、B 27、C 28、B 29、C 30、B
31、C 32、B 33、C 34、B 35、D
36、B 37、A 38、C 39、C 40、D
41、C 42、A 43、C 44、D 45、B
46、A 47、C 48、A 49、D 50、D
51、B 52、A 53、D 54、C 55、C
56、C 57、A 58、C 59、B 60、C
四、问答题
1、答：不能。因为只有变化的磁通才能在线圈中感应出电势，如果在变压器原边绕组加直流电压，那么在绕组中产生大小一定的直流电源，建立直流磁势，在变压器铁芯中产生恒定不变的磁通，这时，在副边绕组中不会产生感应电势，输出电压为零，输出功率也为零。
2、答：从磁路欧姆定律可知，若磁路中磁通大小一定时，则磁动势与磁阻成正比。在变压器中，电压是额定的，铁芯中的主磁通的大小是一定的，磁阻小，所需的磁动势就小，即变压器的励磁电流就小。而闭合铁芯构成的磁路比磁路中有间隙的磁阻小得多，因此用闭合铁芯做磁路励磁电流小，功率因数高，变压器的性能好。
3、答：变压器的励磁阻抗与磁路的饱和程度有关系。因为其中的励磁电抗Xm 是一个与主磁通中Φm相应的电抗，其数值随Φm的大小不同(即铁芯中的饱和程度不同)而改变，磁路饱和程度增加，则磁导率μ下降，磁阻Rm增大，Xm则减小。
4、答：副边参数包括电势、电压、电流及阻抗都要改变。折算前后改变的各量之间的换算关系都与变比K有关，电势、电压乘以变比K，电流除以变比K，阻抗乘以变比K的平方。各量的相位、阻抗角、功率关系不变。
5、答：额定电压变化率是指β＝1时的电压变化率，不是一个固定的数值，它与负载的性质有关。
6、答：变压器负载性质不同，其效率不是一定值。在不变损耗与可变损耗相等时，变压器的效率最高。
7、答：两个。I，i0 I，i6
8、答：可以。若假定Y ，y8与Y ，y0的高压边的电势相位相同，则Y ，y8的低压边电势应比Y ，y0的低压边电势在相位上落后8×30°＝240°，因此，只需把Y ，y0中低压边绕组连接从u1u2、vIv2、w1w2、改为v1v2、w1w2、u1u2，即可得到Y ，y8的绕组接线图。
9、答：变压器并联运行时，可以根据负载的变化投入相应的容量和台数，提高变压器的运行效率。如果某台变压器发生故障需要检修时，可以把它从电网中切除，其它变压器继续运行，保证电网的正常供电。并联运行还可以减少备用容量。
10、答：并联运行的条件是：
(1)各台变压器的额定电压与变比相等；
(2)各台变压器的连接组别必须相同；
(3)各台变压器的短路阻抗的百分数要相等。 其中连接组别相同这一条必须严格遵守。
11、答：自耦变压器的额定容量是指变压器总的输入或输出容量，其数值大小为 S aN ＝U 1aN I 1aN ＝U 2aN I 2aN
而绕组容量是指绕组上的电压与电流的乘积，其数值大小为
S 1＝S 2＝(1－1/K a )S aN
12、答：不能。
13、答：不考虑削弱3次、9次谐波电势。因为在三相电机中，线电势中不存在三次谐波电势。
14、答：不是。一个脉振磁势分解为两个旋转磁势只能是在指空间成正弦分布(或余弦分布)的基波和各谐波分量。只适用于正弦(或余弦)函数，不适用于矩形波一类的非正弦周期函数。
15、答：三相合成磁势的特点是：
(1)幅值是某一相的基波幅值的3/2倍；
(2)转向由电流的相序决定；
(3)转速与电流的频率成正比，与极对数成反比；
(4)当某相电流达到最大值时，合成基波磁势的幅值恰好落在该相绕组的轴线上。
16、答：只要将定子绕组上三根电源引线中的任意两根对调就可以改变定子旋转磁场的方向，也就改变了电动机的旋转方向。
17、答：电动机允许直接起动应依电源容量为基准，一般电源容量与电动机额定功率的比值为19～25时，允许直接起动。
18、答：当异步电动机缺相运行时，定子三相旋转磁场变为单相脉振磁场，使异步电动机转速下降，未熔断的相电流增大，绕组温度急骤上升，最后导致异步电动机绕组烧毁。
19、答：起动电流的大小与负载转矩无关，它的大小由异步电动机本身的参数和电动机定子的端电压所决定。
20、答：三相异步电动机采用Y —△换接起动一般适用于轻载起动，起动时，起动转矩下降为原来的1/3，不适合重载起动。
21、答：对于恒转矩负载，应满足
U 1/f 1＝常数对于恒功率负载，应满足
U 1/1f ＝常数
22、答：三相异步电动机有机械制动和电气制动两类。
23、答：熔断器是一种保护电器，当发生短路或过载时，电流很大，熔体因过热
熔化而切断电路。
24、答：安装时电源进线应接在静触点一边的进线端，用电设备应接在动触点一边的出线端。刀开关在合闸状态下手柄应该向上，不能倒装和平装，以防止闸刀松动落下时误合闸。
25、答：复合按钮是主令电器的一种，它在控制电路中发出“指令”，去控制接触器、继电器等电器，再由它们去控制主电路；同时，具有电气联锁功能。26、答：三相绕线式异步电动机通常采用在转子绕组中串接变阻器或频敏变阻器起动。
27、答：起动转矩小，电动机转向不可改变。
28、答：同步电机是一种交流电机，它的转速与电网的频率之间有严格不变的关系，即n＝60f
1
/p r／min
29、答：电枢磁势的基波对励磁磁势的基波的影响简称电枢反应。电枢反应的性质取决于负载的性质和电机内部的参数。
30、答：并联运行的条件：
(1)发电机与电网频率相等；
(2)发电机电压的相序与电网电压的相序一致；
(3)发电机的电压幅值、波形和相位与电网相同。
31、答：过励运行时发出感性无功功率。(发出滞后的无功功率)。
欠励时发出容性的无功功率。(发出超前的无功功率)。
32、答：直流电机铭牌上的额定功率是指输出功率。对发电机是指输出的电功率，而对电动机是指轴上输出的机械功率。
33、答：他励直流发电机的外特性U＝f(I)是一条下垂的特性，原因有两个，一
是由于电枢回路电阻压降I
a R
a
的影响使负载电流增大时端电压U下降；二是由于
电枢反应的去磁作用，使气隙磁通减小，从而减小了电枢电势E
a
。
34、答：直流电动机电枢回路中电阻R
a
很小。当电动机全压起动时，起动电流
I Q ＝U/R
a
，可达到额定电流的10～20倍，就会造成电动机损坏。
35、答：直流电动机的调速方法有三种：
(1)在电枢回路中串电阻；
(2)改变电枢端电压；
(3)改变所串的励磁回路的电阻值。
五、作图题
(见教材)
六、计算
1、I
N1＝10.4A I
N2
＝910A
2、I
N1＝84A I
N2
＝840.7A
3、相电压 U
1＝U
N1
/3＝63.5kV U
2
＝U
N2
＝11kV
相电流 I
1＝I
N1
＝84A I
2
＝I
N2
/3＝485A
4、6000V
5、 (1)K＝43.48 (2)8.6%
(3)cosφ
＝0.08
6、(1)η＝0.962
(2)βm＝0.577
7、(1)60kVA
(2)273／182A
8、n
1
＝187.5r／min
9、α＝30° q＝2
10、S
N
＝0.04
11、I
N
＝15A
12、I
N ＝42.2A I′
Q
＝98.5A M′
Q
＝95.3N·m
13、E
＝6867V(相) θ＝11.55°
14、P
1＝3.41kW I
N
＝15.5A
15、I
Q ＝1760A R
Ω
＝8.46Ω
步进电机控制实验
步进电机控制实验 一、实验目的： 了解步进电机工作原理，掌握用单片机的步进电机控制系统的硬件设计方法，熟悉步进电机驱动程序的设计与调试，提高单片机应用系统设计和调试水平。 二、实验容： 编写并调试出一个实验程序按下图所示控制步进电机旋转： 三、工作原理： 步进电机是工业过程控制及仪表中常用的控制元件之一，例如在机械装置中可以用丝杠把角度变为直线位移，也可以用步进电机带螺旋电位器，调节电压或电流，从而实现对执行机构的控制。步进电机可以直接接收数字信号，不必进行数模转换，用起来非常方便。步进电机还具有快速启停、精确步进和定位等特点，因而在数控机床、绘图仪、打印机以及光学仪器中得到广泛的应用。 步进电机实际上是一个数字/角度转换器，三相步进电机的结构原理如图所示。从图中可以看出，电机的定子上有六个等分磁极，A、A′、B、B′、C、C ′，相邻的两个磁极之间夹角为60o，相对的两个磁极组成一相（A-A′，B-B′，C-C′），当某一绕组有电流通过时，该绕组相应的两个磁极形成N极和S极，每个磁极上各有五个均匀分布矩形小齿，电机的转子上有40个矩形小齿均匀地分布的圆周上，相邻两个齿之间夹角为9°。 当某一相绕组通电时，对应的磁极就产生磁场，并与转子形成磁路，如果这时定子的小齿和转子的小齿没有对齐，则在磁场的作用下，转子将转动一定的角度，使转子和定子的齿相互对齐。由此可见，错齿是促使步进电机旋转的原因。 三相步进电机结构示意图 例如在三相三拍控制方式中，若A相通电，B、C相都不通电，在磁场作用下使转子齿和A相的定子齿对齐，我们以此作为初始状态。设与A相磁极中心线对齐的转子的齿为0
(三)特种电机知识
（三）特种电机知识 1．测速发电机是一种反映转速信号的电器元件，它的作用是将输入的机械转速变换成电压信号输出。（√） 2．测速发电机分为交流和直流两大类。（√） 3．直流测速发电机的结构与直流伺服电动机基本相同，原理与直流发电机相似。（√） 4．直流测速发电机由于存在电刷和换向器的接触结构，所以寿命较短，对无线电有干扰。（√）5．永磁式测速发电机的转子是用永久磁铁制成的。（×） 6．他励式直流测速发电机的结构简单，应用较为广泛。（√） 7．直流测速发电机的工作原理与一般直流发电机有区别。（×） 8．直流测速发电机的输出电压与转速成正比，转向改变将引起输出电压极性的改变。（√）9．测速发电机在自动控制系统和计算装置中，常作为电源来使用。（×） 10．电磁式直流测速发电机虽然复杂，但因励磁电源是外加的，不受环境等因素的影响，其输出电动势斜率高，特性线性好。（×） 11．永磁式测速发电机的输出电动势具有斜率高、特性呈线性、无信号区小或剩余电压小、正转和反转时输出电压不对称度小、对温度敏感低等特点。（√） 12．测速发电机主要应用于速度伺服、位置伺服和计算解答等三类控制系统。（×） 13．交流测速发电机的主要特点是其输。出电压与转速成正比。（√） 14．交流测速发电机可分为永磁式和电磁式两种。（×） 15．交流测速发电机的励磁绕组必须接在频率和大小都不变的交流励磁电压上。（√） 16．交流测速发电机有异步式和同步式两类，应用较为广泛的是交流异步测速发电机。（√）17．交流测速发电机的杯形转子由铁磁材料制成。当转子不转时，励磁后由杯形转子电流产生的磁场与输出绕组轴线垂直，输出绕组不产生感应电动势。（×） 18．交流测速发电机不能判别旋转方向。（×） 19．在计算解答系统中，为了满足误差小、剩余电压低的要求，交流同步测速发电机往往带有温度补偿及剩余电压补偿电路。（×） 20．测速发电机作计算元件使用时，应着重考虑其线性误差要小，电压稳定性要好，线性误差一般要求δx≤0.05%～0.1%。（√） 21．直流伺服电动机不论是他励式还是永磁式，其转速都是由信号电压控制的。（√） 22．交流伺服电动机为克服自转现象，广泛采用空心杯形转子。（√）
控制电机及其应用作业4
作业4 1、 一台3相反应式步进电动机，步距角θs=3°/1.5°,已知它的最大静转矩 Tmax=0.685N ·m ，转动部分的转动惯量J=1.725×10-5kg ·m 2，试求该电动机的自由振荡频率和周期。 ()()s f T Hz J T Z f mac r 005.02011120110725.1685.04021210050====??== -ππ 2、 简述步进电动机加减速控制的原理和编程方法。 原理：步进电机驱动执行机构从一个位置向另一个位置移动时，要经历升速、恒速和减速过程。当步进电机的运行频率低于其本身起动频率时，可以用运行频率直接起动并以此频率运行，需要停止时，可从运行频率直接降到零速。当步进电机运行频率fb>fa （有载起动时的起动频率）时，若直接用fb 频率起动会造成步进电机失步甚至堵转。同样在fb 频率下突然停止时，由于惯性作用，步进电机会发生过冲，影响定位精度。如果非常缓慢的升降速，步进电机虽然不会产生失步和过冲现象，但影响了执行机构的工作效率。所以对步进电机加减速要保证在不失步和过冲前提下，用最快的速度（或最短的时间）移动到指定位置。 编程方法：对步进电机的正向走步控制，就是对通电状态计数器进行加一运算。而速度控制，则是通过不断改变定时器装载的初值来实现。整个应用软件由主程序和定时器中断服务程序构成。 3、 简述下图的原理和功能作用如图 控制信号高压控制 回路 低压控制 回路高压电源 低压电源 步进电动机M VT 1VT 1 电流检测
上图为高、低压切换型电源。步进电机的每一项控制绕组需要有两只功率元件串联，它们分别由高压和低压两种不同的电源供电。在通电起始阶段VT1、VT2同时导通，高压控制回路是高压供电，此时低压电源旁的二极管截止阻断低压电源，加速电流的上升速度，改善电流波形的前沿，提高转矩。高压供电停止VT1截止，低压电源旁的二极管导通低压电源供电，图右边的二极管构成续流回路。这种电源效率较高，启动和运行频率也比单一电压型电源要高，但需高、低压两种电源。
步进电动机控制方法
<<技能大赛自动线的安装与调试>>项目二等奖 心得二 心得二：步进电机的控制方法 我带队参加《2008年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试》项目，我院选手和其他院校的三位选手组成了天津代表队，我院选手所在队获得了《2008年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试》项目二等奖，为天津市代表队争得了荣誉，也为我院争得了荣誉。以下是我这个作为教练参加大赛的心得二：步进电机的控制方法 《2008年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试》项目的主要内容包括如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。但其中最为重要的就是PLC方面的知识，而PLC中最重要就是组网和步进电机的位置控制。 一、 S7-200 PLC 的脉冲输出功能 1、概述 S7-200 有两个置PTO/PWM 发生器，用以建立高速脉冲串（PTO）或脉宽调节（PWM）信号波形。 当组态一个输出为PTO 操作时，生成一个50%占空比脉冲串用于步进电机或伺服电 机的速度和位置的开环控制。置PTO 功能提供了脉冲串输出，脉冲周期和数量可由用户控制。但应用程序必须通过PLC内置I/O 提供方向和限位控制。 为了简化用户应用程序中位控功能的使用，STEP7--Micro/WIN 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM，PTO 或位控模块的组态。向导可以生成位置指令，用户可以用这些指令在其应用程序中为速度和位置提供动态控制。 2、开环位控用于步进电机或伺服电机的基本信息 借助位控向导组态PTO 输出时，需要用户提供一些基本信息，逐项介绍如下： ⑴最大速度（MAX_SPEED）和启动/停止速度（SS_SPEED） 图1是这2 个概念的示意图。 MAX_SPEED 是允许的操作速度的最大值，它应在电机力矩能力的范围。驱动负载所需的力矩由摩擦力、惯性以及加速/减速时间决定。
特种电机复习
1.无刷直流电动机系统的组成、工作原理、特点。P6、11、14 2.无刷直流电动机系统是一种自控式逆变器，它的输出频率不是独立调节的， 而是受控于转子位置信号。 3.位置检测器的作用是什么？常用的有位置检测器有哪几种形式？P10 4.在无刷直流电动机系统中，控制器主要完成哪些功能？P11 5.三相无刷直流电动机的主电路形式有哪几种？P16 6.简述无位置传感器位置检测方法中反电动势过零检测的原理、电路结构及各 部分作用。P48~49、P70 7.什么是无刷直流电动机的转矩脉动，如何抑制换相转矩脉动？P29、P33 8.无刷直流电动机系统的PWM方式有几种？各有何特点？P42 9.简述用单片机作为控制器的优点及单片机的选择原则。P58 10.设计基于单片机的BLDCM控制系统时要解决哪些问题。P50 11.SRD调速系统由哪些部分组成？电机结构怎样？P80 12.开关磁阻电机的运行原理是什么？ 13.如何计算SRD的极距角和步距角？P82 14.为什么说SRD的调速性能好？其不足是什么？P86 15.试列出基于理想线性模型的SR电机绕组电感随定转子相对位置变化的曲线。 16.什么是SRD的APC控制？P99 17.为什么开关磁阻电动机常采用两相启动方式？P102 18.电容分压型主电路的工作过程，特点。 19.SR系统中开关器件的选型原则是什么？P107 20.如何设计SRD光电式转子位置信号检测器？ 21.什么是SRD的角度细分控制？硬件细分和软件细分的工作原理？P112 22.简述脉冲测速的三种方法，测量原理及适用范围。 23.霍尔电位传感器检测电路图2-66各参数是如何确定的？ 24.简述反应式步进电动机的工作原理及特点。 25.如何计算步进电动机的齿距角和步距角？ 26.什么是步进电机的自锁能力？ 27.什么是步进电机极限启动转矩？如何提高Tst？ 28.为什么步进电机的转矩特性成下降趋势？ 29.步进电动机功率驱动电路形式，特点。P162~164 30.什么是步进电机的角度细分控制？细分控制有何作用？ 31.试分析步进电机斩波恒流驱动电路的工作原理。 32.试比较SR电机角度细分控制与步进电动机角度细分控制的差异。 33.步进电动机的运行速度与哪些参数有关？如何进行速度控制和位置控制？ 34.步进电动机的驱动控制器组成，单片机作为脉冲分配器的三种应用形式。
三相步进电机原理与控制方法资料(精)
本模块由45BC340C型步进电机及其驱动电路组成。 (一步进电机: 一般电动机都是连续旋转,而步进电动却是一步一步转动的,故叫步进电动机。每输入一个脉冲信号,该电动机就转过一定的角度(有的步进电动机可以直接输出线位移,称为直线电动机。因此步进电动机是一种把脉冲变为角度位移(或直线位移的执行元件。 步进电动机的转子为多极分布,定子上嵌有多相星形连接的控制绕组,由专门电源输入电脉冲信号,每输入一个脉冲信号,步进电动机的转子就前进一步。由于输入的是脉冲信号,输出的角位移是断续的,所以又称为脉冲电动机。 随着数字控制系统的发展,步进电动机的应用将逐渐扩大。 步进电动机的种类很多,按结构可分为反应式和激励式两种;按相数分则可分为单相、两相和多相三种。 图1 反应式步进电动机的结构示意图 图1是反应式步进电动机结构示意图,它的定子具有均匀分布的六个磁极,磁极上绕有绕组。两个相对的磁极组成一组,联法如图所示。
模块中用到的45BC340型步进电机为三相反应式步进电机,下面介绍它单三拍、六拍及双三拍通电方式的基本原理。 1、单三拍通电方式的基本原理 设A相首先通电(B、C两相不通电,产生A-A′轴线方向的磁通,并通过转子形成闭合回路。这时A、A′极就成为电磁铁的N、S极。在磁场的作用下,转子总是力图转到磁阻最小的位置,也就是要转到转子的齿对齐A、A′极的位置(图2a;接着B相通电(A、C 两相不通电,转了便顺时针方向转过30°,它的齿和C、C′极对齐(图2c。不难理解,当脉冲信号一个一个发来时,如果按A→C→B→A→…的顺序通电,则电机转子便逆时针方向转动。这种通电方式称为单三拍方式。 图2 单三拍通电方式时转子的位置 2、六拍通电方式的基本原理 设A相首先通电,转子齿与定子A、A′对齐(图3a。然后在A相继续通电的情况下接通B相。这时定子B、B′极对转子齿2、4产生磁拉力,使转子顺时针方向转动,但是A、A′极继续拉住齿1、3,因此,转子转到两个磁拉力平衡为止。这时转子的位置如图3b所示,即转子从图(a位置顺时针转过了15°。接着A相断电,B相继续通电。这时转子齿2、4和定子B、B′极对齐(图c,转子从图(b的位置又转过了15°。
西门子200系列PLC直流步进电机控制方法
直流步进电机plc控制方法 系统功能概述： 本系统采用PLC通过步进电机驱动模块控制步进电机运动。当按下归零按键时，电机1和电机2回到零点（零点由传感器指示）。当按下第一个电机运行按键时，第一个电机开始运行，直到运行完固定步数或到遇到零点停止。当按下第二个电机运行按键时，第二个电机开始运行，运行完固定步数或遇到零点停止。两电机均设置为按一次按键后方向反向。电机运行时有升降速过程。 PLC输入点I0.0为归零按键，I0.1为第一个电机运行按键，I0.2为第二个电机运行按键，I0.3为第一个电机传感器信号反馈按键，I0.4为第二个电机传感器信号反馈按键。 PLC输出点Q0.0为第一个电机脉冲输出点，Q0.1为第二个电机脉冲输出点，Q0.2为第一个电机方向控制点，Q0.3为第二个电机方向控制点，Q0.4为电机使能控制点。 所用器材： PLC：西门子S7-224xpcn及USB下载电缆。编程及仿真用软件为V4.0 STEP 7 MicroWIN SP3。 直流步进电机2个，微步电机驱动模块2个。按键3个。24V开关电源一个。导线若干。 各模块连接方法： PLC与步进电机驱动模块的连接：
驱动模块中EN+、DIR+、CP+口均先接3k电阻，然后接24V 电源。 第一个驱动模块CP-接PLC的Q0.0，DIR-接PLC的Q0.2，EN-接PLC的Q0.4 第二个驱动模块CP-接PLC的Q0.1，DIR-接PLC的Q0.3，EN-接PLC的Q0.4 注意： 1、PLC输出时电压为24V，故和驱动器模块连接时，接了3k 电阻限流。 2、由于PLC处于PTO模式下只有在输出电流大于140mA时，才能正确的输出脉冲，故在输出端和地间接了200欧/2w下拉电阻，来产生此电流。（实验室用的电阻功率不足，用200欧电阻时功率至少在24*24/200=2.88w，即用3w的电阻） 3、PLC与驱动模块连接时，当PLC输出低电平时不能将驱动模块电平拉低，故在EN-和DIR-上接了200欧/2W下拉电阻 驱动模块与电机接法： 驱动模块的输出端分别与电机4根线连接 电机传感器与PLC连接： 传感器电源接24v，信号线经过240欧电阻（试验中两个470电阻并联得到）与24v电源上拉后，信号线接到PLC的I0.3和I0.4
电动机的工作原理及其在生活中的应用
电动机是第二次科技革命中的最重要的发明之一，它至今仍在我们的社会生产、生活中起着极为重要的作用，机床、水泵，需要电动机带动；电力机车、电梯，需要电动机牵引。家庭生活中的电扇、冰箱、洗衣机，甚至各种电动玩具都离不开电动机。电动机已经应用在现代社会生活的各个方面。 对于电动机的工作原理，我引用了中学课本中的以下内容。我们知道，磁体在磁场中会受到力的作用。通电螺线管有磁性，像一个磁体，也会受到磁场的作用力。电动机就是利用这一原理制成的。 实际的直流电动机都有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上。有的直流电动机还用电磁铁来产生强磁场。 电动机构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小，广泛地应用在社会生活中。以下我简单地说明一下电梯、手机震动以及冰箱压缩机的工作原理。 电梯在工作时，曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。 手机震动利用的是偏心电动机，也就是普通电动机头上装了一个凸轮，而凸轮的重心并不在电动机的转轴上，在转动时，由于离心力的作用，拿在手机里的手机就感觉是振动了。 冰箱和空调都是利用制冷压缩机达到制冷目的的。制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围的热量。同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，并将放热后变冷的空气送向室内。如此室内空气不断循环流动，达到降低温度的目的。而压缩机的核心部件就是电动机。 电动机从发明之日起，一个多世纪以来，对人类社会的发展产生了极大的推动作用，大大提高了社会生产力水平，至今仍在整个社会机器大生产时代发挥着极为重要的作用。 科技的发展总是带动社会的变革，从而推动整个人类社会的发展。今天，我们仍然要大力发展科学技术，使有益于社会向更好的方向发展的科技成果更快、更好地应用于社会生产中，更大程度地促进社会的发展。 艾驰商城是国内最专业的MRO 工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上
电机在生活中的应用及发展趋势.
电机在生活中的应用 及发展趋势 姓名：张亚超 学号： 班级： 专业：机械设计与制造 日期：2012年12月27日 摘要
电机（Electric machine ），是机械能与电能之间转换装置的统称。转换是双向的，大部分应用的是电磁感应原理。由机械能转换成电能的电机，通常称做“发电机”；把电能转换成机械能的电机，被称做“电动机”。其余的还有其他的新型电机出现，比如超声波电机（应用压电效应），就不用电磁感应原理。电机在生活中的应用非常广泛，在家庭中一般属于驱动型电机。驱动用电动机可划分：电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等）用电动机及其它通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机。家用电动机主要是小功率电机，家庭中凡有转动件的，都是由电机来驱动的，如：空调室内机风扇电机、室外风扇电机、空气压缩机、室内机转页电机等。家用电器的性能与所匹配的小功率电机有着直接的关系，电机的效率、功率因数、调速范围及噪声与家电的节能环保；有着密切的关系。 关键词：电机生活应用错误!未找到引用源。 目录 弓丨言 (5) 一、常见电机的分类 (5) (1)单相感应电机 (5) (2)单相变极感应电机 (5) (3)无刷电机 (6)
(4)三相感应调频电机 (6) (5)开头磁阻电机 (6) (6)永磁同步水泵电机 (6) 二、常见家电用的电机 (7) (1).家用空调器用电机 (7) (2).空调机风扇用电机 (7) (3).电冰箱用电机 (8) (4).压缩机用电机 (8) (5).蒸发器风机用电机 (9) (6).化霜定时用电机 (9) (7) ................................................................................................................ .电动风门用电机. (9) (8).洗衣机用电机 (9) 8.1波轮式双桶洗衣机用电机 (9) 8.2全自动波轮洗衣机用电机 (10) 8.3全自动滚筒式洗衣机 (10) (9).电风扇用电机 (10) (10).微波炉用电机 (11) (11).吸尘器用电机 (12)
电机分类 结构和原理
电机知识学习总结 1基本知识介绍 1.1直流、单相交流、三相交流 1.2交流下有“同步和异步”的区别 同步异步指的是转子转速与定子旋转磁场转速是同步（相同）还是异步（滞后），因而只有交流能产生旋转磁场，只有交流电机有同步异步的概念。 同步电机——原理：靠“磁场总是沿着磁路最短的方向上走”实现转子磁极与定子旋转磁场磁极逐一对应，转子磁极转速与旋转磁场转速相同。特点：同步电机无论作为电动机还是发电机使用，其转速与交流电频率之间将严格不变。同步电机转速恒定，不受负载变化影响。 异步电机——原理：靠感应来实现运动，定子旋转磁场切割鼠笼，使鼠笼产生感应电流，感应电流受力使转子旋转。转子转速与定子旋转磁场转速必须有转速差才能形成磁场切割鼠笼，产生感应电流。 区别：（1）同步电机可以发出无功功率，也可以吸收；异步电机只能吸收无功。（2）同步电机的转速与交流工频50Hz电源同步，即2极电机3000转、4极1500、6极1000等。异步电机的转速则稍微滞后，即2极2880、4极1440、6极960等。（3）同步电动机的电流在相位上是超前于电压的，即同步电动机是一个容性负载。同步电动机可以用以改进供电系统的功率因素。 同步电机无法直接启动：刚通电一瞬间，通入直流电的转子励磁绕组是静止的，转子磁极静止；定子磁场立即具有高速。假设此瞬间正好定子磁极与转子磁极一一对应吸引，在定子磁极在极短的时间内旋转半周的时间之内，会对转子产生吸引力，半周之后将会产生排斥力。由于转子有转动惯量，转子不会转动起来，而是在接近于0的速度下左右震动。因此同步电机需要鼠笼绕组启动。转速差使其产生感应电流，而感应电流具有减小转速差的特性（四根金属棒搭成井形，内部磁场变密会减小面积，变疏会增加面积，阻止其变化趋势），因而会使转子转动起来，直到感应电流与转速差平衡（没有电流就不会有力，因而不会消除转速差，猜测与旋转阻力有关）。 1.3永磁、电磁、感磁（构成定子、转子） 永磁——永磁铁 电磁——通电线圈 感磁——无电闭合绕组、鼠笼 永磁和电磁大多数情况下可以互换，感磁需要有旋转磁场的场合才能用，在三相同步电机中经常作为启动与电磁/永磁共用于转子。 1.4有刷无刷 电机有刷和无刷对电机结构影响很大，刷指的是转子通电时的电刷换向器、或者滑环。
特种电机原理及应用课后答案
1 简述特种电机的特点及发展趋势。 特点：工作原理、励磁方式、技术性能以及结构上有较大特点，且种类繁多、功能多样化，种类繁多，功能多样化，而且不断产生功能特性，性能优越的新颖电机。 发展趋势：机电一体化、智能化、大功率化、小型化、微型化、励磁材料永磁化、高功能化。 2 电机中常用的永磁材料有哪几类，各有何特点？ ①铝镍钴永磁材料：温度系数小，剩余磁场强度较高，但矫顽力很低；退磁曲线呈非线性；使用前要进行稳磁处理。 ②铁氧体永磁材料：价格低廉，制造工艺简单，质量较轻；温度系数较大，剩磁密度不高，矫顽力较大；退磁曲线大部分接近直线；不能进行电加工。 ③稀土永磁材料：高剩磁密度，高矫顽力，高磁能积；稀土钴永磁价格昂贵，温度系数小，退磁曲线基本上是一条直线；钕铁硼永磁价格较便宜，温度系数较大，容易腐蚀，在高温下使用时退磁曲线的下半部分要产生弯曲。 1.永磁直流电动机与电励磁直流电动机结构上有什么相似和不同之处？ 两者相比，永磁直流电动机有什么优点？ 相似之处：在电枢结构上基本相同。 不同之处：在定子侧永磁直流电动机为永磁体，而电励磁直流电动机为电励磁磁极。优点：永磁电动机没有励磁绕组铜耗，因此相对而言效率更高；永磁电动机体积小质量轻、机械特性硬、电压调整率小。 2.永磁材料的性能对永磁直流电动机磁极结构和永磁体尺寸有什么影响？ 永磁材料的性能对磁极的结构形式和尺寸有决定性影响。由于永磁材料的性能差异很大，为达到某一要求，所选用不同材料的磁极的结构形式和尺寸不相同。 铁氧体在性能上具有Br小、Hc相对高的特点，所以常做成扁而粗的瓦片形或圆筒形的磁极结构； 铝镍钴永磁具有Br高、Hc低的特点，一般做成细而长的弧形或端面式的磁极结构；稀土永磁的Br、Hc及（BH）max都很高，适宜做成磁极面积和磁化长度都很小的结构。 3.永磁直流电动机有极靴的磁极结构有什么优点和缺点？原因何在？ 有极靴磁极结构既可起聚磁作用，提高气隙磁通密度，还可调节极靴形状以改善空载气隙磁场波形；负载时交轴电枢反应磁通路径经极靴闭合，对永磁磁极的影响较小。缺点是漏磁系数大，负载时的气隙磁场的畸变较大。 原因：极靴的存在使得永磁体不能直接面向气隙，主磁通就变小，漏磁系数变大；主磁通需经极靴闭合，使得负载时气隙磁场产生较大的畸变。 4.永磁直流电动机中的电磁转矩和感应电动势各由什么物理量决定？为什么电磁转矩和感应电动势是实现机电能量转换不可分割的两个方面？ 电磁转矩至决定于fai和ia，与转速n无关，运动电动势仅决定于气隙磁通fai和电机的转速n。
同步磁阻电机及其控制技术的发展和应用
同步磁阻电机及其控制技术的发展和应用 摘要：本文简单介绍了同步磁阻电机(SynRM)的运行原理。追溯同步磁阻电机的发展历史，总结了同步磁阻电机的结构和运行特点。根据同步磁阻电机的特点结合目前国内外研究现状讨论了同步磁阻电机现有的几种高性能控制方法。最后根据同步磁阻电机当前的研究进展结合其取得的优越性能介绍了其在电动汽车和高速发电等领域的应用。 关键词:同步磁阻电机 1同步磁阻电机的原理 SynRM 运行原理与传统的交、直流电动机有着根本的区别，它不像传统电动机那样依靠定、转子绕组电流产生磁场相互作用形成转矩，而遵循磁通总是沿着磁阻最小路径闭合的原理，通过转子在不同位置引起的磁阻变化产生的磁拉力形成转矩。 SynRM 在dq 轴系下的电压、磁链、电磁转矩和机械运动方程为： 电压方程： (1) 磁链方程： (2) 电磁转矩方程： (3) Ld、Lq为绕组d、q轴电感；Rs为定子绕组相电阻；ωr为转子电角速度；ψd、ψq为定子d、q 轴磁链，p n为电机极对数；β为电流综合矢量与d轴之间的夹角[1]。 2同步磁阻电机的发展历史 早在二十世纪二十年代Kostko J K等人提出了反应式同步电机理论[2]，M．Doherty 和Nickle 教授提出磁阻电机的概念，此后国外关于许多专家和学者对同步磁阻电机的的能、转子结构和控制方法进行较深入研究。早期的同步磁阻电机由一个无绕组凸级转子和一个与异步电机类似的定子组成。在转子轭q轴方向加上两道气隙, 以增加q 轴磁阻。利用d -q 轴的磁阻差来产生磁阻转矩。转子周边插上鼠笼条以产生异步起动转矩。然而, 由于该异步转矩的作用, 又将引起转子震荡而难以保证电机正常运行。六十年代初, 出现了第二代同步磁阻电机它利用块状转子结构来增加d-q 轴磁阻差, 同时不用鼠笼条来起动转矩, 而直接靠逆变器变频来起动, 从而减轻了转子震荡现象[3]。然而, 为产生足够的磁阻转矩, 需要定子侧有较大的励磁电流, 致使该电机功率因素和效率都很低, 从而影响了该种电机的推广使用。为尽可能增大d-q 轴磁阻差, 同时减小励磁电流, 增大功率因素, 在七十年代初期产生了第三代同步磁阻电机, 采用 轴向多层迭片结构, 以获得最大的d 轴电感和最小q 轴电感, 而得到最大磁阻转矩[4]。采用该转子结构后, d-q 轴电感之比可以达到20, 其输出功率可以达到同尺寸大小的异步电机输出功率。1991 年美国威斯康星大学教授对同步磁阻电机的转子结构进行进一步优化，发表文章提出SynRM 在交流调速驱动系统中替代异步电动机的可能性的问题[5,6]。1993 年英国的 教授指导的课题组对SynRM 不同转子结构的磁路进行了分析和研究，试图寻找更优化的转子结构提高电机的凸极率，并重点对轴向叠片转子结构SynRM 转子叠片层数、绝缘占有率进行了优化，得到优化后的样机在最大转矩电流比控制时功率因数为左右[7,8]。文献[9]对冲片叠压式SynRM 转子空气层做了较为深入的分析，通过有限元和仿真实验设计优化了转子结构，主要分析了转子空气层含有率、位置、个数，转子气隙以及电机饱和对电机电磁参数的影响，指出了空气层含有率、转子气隙、电机饱和对电机性能影响较大，同时优化后的样机其功率因数为，对SynRM的电磁设计与分析具有很好的参考价值。?文献[10]对冲片叠压式SynRM 三种转子结构的磁场分布进行了分析和比较，指出转子空气层之间的连接处将会给 d 轴磁通提
步进电机控制速度的方法
步进电机只能够由数字信号控制运行的，当脉冲提供给驱动器时，在过于短的时间里，控制系统发出的脉冲数太多，也就是脉冲频率过高，将导致步进电机堵转。要解决这个问题，必须采用加减速的办法。就是说，在步进电机起步时，要给逐渐升高的脉冲频率，减速时的脉冲频率需要逐渐减低。这就是我们常说的“加减速”方法。 步进电机转速度是根据输入的脉冲信号的变化来改变的，从理论上讲，给驱动器一个脉冲，步进电机就旋转一个步距角(细分时为一个细分步距角)。实际上，如果脉冲信号变化太快，步进电机由于内部的反向电动势的阻尼作用，转子与定子之间的磁反应将跟随不上电信号的变化，将导致堵转和丢步。 所以步进电机在高速启动时，需要采用脉冲频率升速的方法，在停止时也要有降速过程，以保证实现步进电机精密定位控制。加速和减速的原理是一样的。以加速实例加以说明：加速过程是由基础频率(低于步进电机的直接起动最高频率)与跳变频率(逐渐加快的频率)组成加速曲线(降速过程反之)。跳变频率是指步进电机在基础频率上逐渐提高的频率，此频率不能太大，否则会产生堵转和丢步。 步电机系统解决方案
加减速曲线一般为指数曲线或经过修调的指数曲线，当然也可采用直线或正弦曲线等。使用单片机或者PLC，都能够实现加减速控制。对于不同负载、不同转速，需要选择合适的基础频率与跳变频率，才能够达到最佳控制效果。指数曲线，在软件编程中，先算好时间常数存贮在计算机存贮器内，工作时指向选取。通常，完成步进电机的加减速时间为300ms以上。如果使用过于短的加减速时间，对绝大多数步进电机来说，就会难以实现步进电机的高速旋转。 深圳市维科特机电有限公司成立于2005年，是步进电机产品的销售、系统集成和应用方案提供商。我们和全球产品性价比高的生产厂家合作，结合本公司专家团队多年的客户服务经验，给客户提供有市场竞争力的步进电机系统解决方案。我们的主要产品有信浓(SHINANO KENSHI)混合式步进电机、日本脉冲(NPM)永磁式步进电机、减速步进电机、带刹车步进电机、直线步进电机、空心轴步进电机、防水步进电机以及步进驱动器、减振垫、制振环、电机引线、拖链线、齿轮、同步轮、手轮等专业配套产品。我们还供应德国TRINAMIC驱动芯片和日本NPM运动控制芯片。根据客户配套需要，我们还可以 步电机系统解决方案
H桥电机驱动原理与应用
H 桥电机驱动原理与应用 我们首先来看马达是如何转动的呢？举个例子： 你手里拿着一节电池，用导 线将马达和电池两端对接，马达就转动了；然后如果你把电池极性反过来会怎么 样呢？没有错，马达也反着转了。 OK 这个是最基本的了。现在假设你想用一块指甲盖大小的微控制芯片 （MCU ＞你又如何控制马达的呢？首先，你手上有一个固态的状态开关——一个 晶体管一一来控制马达的开关。 提示：如果你用继电器连接这些电路的时候， 要在继电器线圈两端并一个二 极管。这是为了保护电路不被电感的反向电动势损坏。二极管的正极（箭头）要 接地，负极要接在MCI 连接继电器线圈的输出端上。 电路连接好后，你可以用一个逻辑输出的信号来控制马达了。 高电平（逻辑 1）让继电器导通，马达转动；低电平（逻辑 0）让继电器断开，马达停止。 在电路相同的情况下，把马达的“极性”反过来接，我们可以控制马达的翻 转和停止。 问题来了：如果我们要同时需要马达能够正转好反转， 怎么办？难道每次都 要把马达的连线反过来接？ 我们先来看另一个概念：马达速度。当我们在其中一种状态下，频繁的切换 开关状态的时候，马达的转速就不再是匀速，而是变化的了，相应的扭矩也会改 变。 通常反应出来的是马达速度的变化。 +JS
我们想要同时控制正反向的话，就需要更多的电路——没错，就是H桥电路。H桥电路的“ H'的意思是它实际电路在电路图上是一个字幕H的样式。下图就是一个用继电器连接成的H桥电路。 处于“高”位置的继电器是控制电源流入的方向，称之为“源”电路；处于“低”位置的继电器是控制电源流入地的方向，称之为“漏”电路。 现在，你将左上电路（A）和右下电路（D）接通，马达就正转了（如下图）此时各个端口的逻辑值为A-1、B-0、C-0、D-1. 1| i c) ARID ran-st ia-n
控制电机与特种电机课后答案第4章
控制电机与特种电机课后答案第4章思考题与习题 1. 旋转变压器由_________两大部分组成。( ) A.定子和换向器 B.集电环和转子 C.定子和电刷 D.定子和转子 2. 与旋转变压器输出电压呈一定的函数关系的是转子( )。 A.电流 B. 转角 C.转矩 D. 转速 3(旋转变压器的原、副边绕组分别装在________上。( ) A(定子、转子 B.集电环、转子 C.定子、电刷 D. 定子、换向器 4(线性旋转变压器正常工作时，其输出电压与转子转角在一定转角范围内成________。 5、试述旋转变压器变比的含义, 它与转角的关系怎样? 6、旋转变应器有哪几种?其输出电压与转子转角的关系如何, 7、旋转变压器在结构上有什么特点?有什么用途。 8、一台正弦旋转变压器，为什么在转子上安装一套余弦绕组?定子上的补偿绕组起什么作用? 9、说明二次侧完全补偿的正余弦旋转变压器条件，转子绕组产生的合成磁动势和转子转角α有何关系。 10、用来测量差角的旋转变压器是什么类型的旋转变压器? 11、试述旋转变压器的三角运算和矢量运算方法. 12、简要说明在旋转变压器中产生误差的原因和改进方法。 答案 1. D 2. B 3. A 4. 正比
5. 旋转变压器的工作原理和一般变压器基本相似，从物理本质来看，旋转变压器可以看成是一种能转动的变压器。区别在于对于变压器来说，其原、副边绕组耦合位置固定，所以输出电压和输入电压之比是常数，而旋转变压器的原、副边绕组分别放置在定、转子上，由于原边、副边绕组间的相对位置可以改变，随着转子的转动，定、转子绕组间的电磁耦合程度将发生变化，电磁精确程度与转子的转角有关，因此，旋转变压器能将转角转换成与转角成某种函量关系的信号电压。输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。 6. 按着输出电压和转子转角间的函数关系，旋转变压器主要可以分:正、余弦旋转变压器(代号为XZ)和线性旋转变压器(代号为XX)、比例式旋转变压器(代号为XL)，矢量旋转变压器(代号为XS)及特殊函数旋转变压器等。其中，正余弦旋转变压器当定子绕组外加单相交流电流激磁时其输出电压与转子转角成正余弦函数关系;线性旋转变压器的输出电压在一定转角范围内与转角成正比，线性旋转变压器按转子结构又分成隐极式和凸极式两种;比例式旋转变压器则在结构上增加了一个固定转子位置的装置，其输出电压也与 转子转角成比例关系。 按旋转变压器在系统中用途可分为解算用旋转变压器和数据传输用旋转变压器。根据数据传输用旋转变压器在系统中的具体用途，又可分为旋变发送机(代号为XF)，旋变差动发送机(代号为XC)，旋变变压器(又名旋变接收器)(代号为XB)。 若按电机极对数的多少来分, 可将旋转变压器分为单极对和多极对两种。采用多极对是为了提高系统的精度。
步进电机控制方法
第四节 步进电机的控制与驱动 步进电机的控制与驱动流程如图4-11所示。主要包括脉冲信号发生器、环形脉冲分配器和功率驱动电路三大部分。 步进脉冲 方向电平 图4-11 步进电机的控制驱动流程 二、步进电机的脉冲分配 环形分配器是步进电机驱动系统中的一个重要组成部分，环形分配器通常分为硬环分和软环分两种。硬环分由数字逻辑电路构成，一般放在驱动器的内部，硬环分的优点是分配脉冲速度快，不占用CPU的时间，缺点是不易实现变拍驱动，增加的硬件电路降低了驱动器的可靠性；软环分由控制系统用软件编程来实现，易于实现变拍驱动，节省了硬件电路，提高了系统的可靠性。 1．采用硬环分时的脉冲分配 采用硬环分时，步进电机的通电节拍由硬件电路来决定，编制软件时可以不考虑。控制器与硬环分电路的连接只需两根信号线：一根方向线，一根脉冲线（或者一根正转脉冲线，一根反转脉冲线）。假定控制器为AT89S52单片机，晶振频率为12MHz，如图4-18：P1.0输出方向信号，P1.1输出脉冲信号。 则控制电机走步的程序如下： （1）电机正转100步 MOV 0FH，#100D ；准备走100步 CONT1： SETB P1.0 ；正转时P1.0=1 CLR P1.1 ；发步进脉冲的下降沿（设驱动器对于脉冲的下降沿有效） NOP ；延时（延时的目的是让驱动电路的光耦充分导通） NOP ；延时（根据驱动器的需要，调整延时） SETB P1.1 ；发步进脉冲的上升沿 MOV 0EH，#4EH ；两脉冲之间延时20000μs（决定电机的转速） MOV 0DH，#20H ；20000的HEX码为4E20 CALL DELAY ；调用延时子程序 DJNZ 0FH，CONT1 ；循环次数减1后，若不为0则继续，循环100次 RET （2）电机反转100步 MOV 0FH，#100D ；准备走100步 CONT2： CLR P1.0 ；反转时P1.0=0 CLR P1.1 ；发步进脉冲的下降沿（设驱动器对于脉冲的下降沿有效） NOP ；延时（延时的目的是让驱动电路的光耦充分导通） NOP ；延时（根据驱动器的需要，调整延时） SETB P1.1 ；发步进脉冲的上升沿
步进电机工作原理特点及应用
步进电机工作原理,特点及应用 - 步进电机工作原理,特点及应用 一、前言 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。 虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。 目前,生产步进电机的厂家的确不少，但具有专业技术人员，能够自行开发，研制的厂家却非常少，大部分的厂家只一、二十人，连最基本的设备都没有。仅仅处于一种盲目的仿制阶段。这就给户在产品选型、使用中造成许多麻烦。签于上述情况，我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。叙述其基本工作原理。望能对广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。 二、感应子式步进电机工作原理 （一）反应式步进电机原理 由于反应式步进电机工作原理比较简单。下面先叙述三相反应式步进电机原理。 1、结构： 电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。 0、1/3て、2/3て,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示），即A与齿1相对齐，B
与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错开2/3て，A'与齿5相对齐，（A'就是A，齿5就是齿1）下面是定转子的展开图： 2、旋转： 如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐，（转子不受任何力以下均同）。 由此可见：电机的位置和速度由导电次数（脉冲数）和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。 不难推出：电机定子上有m相励磁绕阻，其轴线分别与转子齿轴线偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制——这是步进电机旋转的物理条件。只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进电机，出于成本等多方面考虑，市场上一般以二、三、四、五相为多。 3、力矩： 这样经过A、B、C、A分别通电状态，齿4（即齿1前一齿）移到A相，电机转子向右转过一个齿距，如果不断地按A，B，C，A……通电，电机就每步（每脉冲）1/3て,向右旋转。如按A，C，B，A……通电，电机就反转。不过，出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用A-AB-B-BC－C-CA-A这种导电状态，这样将原来每步1/3て改变为1/6て。甚至于通过二相电流不同的组合，使其1/3て变为1/12て，1/24て，这就是电机细分驱动的基本理论依据。电机一旦通电，在定转子间将产生磁场（磁通量Ф）当转子与定子错开一定角度产生力F与（dФ/dθ）成正比 S
《电机在空调中的应用》特种电机及其驱动技术大作业剖析.doc
本科生课程大作业报告 课程名称：题目：姓名：学号：学院：专业：指导教师：特种电机及其驱动技术 电机在空调中的应用 电气工程学院 电气工程及其自动化
目录 1 概述 (2) 1.1 电机简介 (2) 1.2 空调电机的基本要求 (3) 2 空调用电机原理 (3) 2.1 压缩机电机 (3) 2.1.1 异步电动机特点及其控制系统 (4) 2.1.2 单相异步电机 (4) 2.1.3 三相异步电机 (5) 2.2 空调风扇电机 (7) 2.3 其它装置用电机 (9) 2.4 步进电机在空调中的应用 (9) 2.4.1 步进电机简介 (9) 2.4.2 步进电机在空调中的应用 (10) 2.5 永磁同步电机在空调中的应用 (11) 2.5.1 永磁同步电机工作原理及其特点 (11) 2.5.2 永磁同步电机在空调中的应用 (12) 2.6 无刷直流电机在空调中的应用 (13) 2.6.1 无刷直流电机简介 (13) 2.6.2 无刷直流电机在空调中的应用 (14) 3 空调中常用电机性能比较 (14) 4 结论与展望 (15)
电机在空调中的应用 电机（ Electric Machine ），是机械能与电能之间转换装置的统称。转换是双向的，大部 分应用的是电磁感应原理。由机械能转换成电能的电机，通常称做“发电机” ；把电能转换成机械能的电机，被称做“电动机” 。电机在生活中的应用非常广泛，在家庭中一般属于驱 动型电机。驱动用电动机可划分：电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等 工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸 尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等）用电动机及其它通用小型机械设备（包括各种小型机 床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机。家用电动机主要是小功率电机，家庭中凡有 转动件的，都是由电机来驱动的，如：空调室内机风扇电机、室外风扇电机、空气 压缩机、室内机转页电机等。家用电器的性能与所匹配的电机有着直接的关系，电机的效率、功率因数、调速范围及噪声与家电的节能环保有着密切的关系。本文着重讨论电机在空调中 的典型应用。 1 概述 空调即空气调节器（Air Conditioner ），是指用人工手段，对建筑/构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、速度等参数进行调节和控制的过程。一般包括冷源/ 热源设备，冷热介质输配系统，末端装置等几大部分和其他辅助设备。主要包括水泵、风机和管路系统。末端装置则负责利用输配来的冷热量，具体处理空气，使目标环境的空气参数达到要求。 空调的结构包括压缩机、冷凝器、蒸发器、风扇、四通阀、单向阀毛细管组件。空调中 的驱动电机主要有 4 个。一个是在压缩机里做功，起到循环制冷剂的作用；一个是在室外机里，带动风扇给压机、冷凝器降温；一个是在室内机里，带动风扇把蒸发器的“冷”给吹出来；一个是室内机百叶窗的调整电机。 1.1 电机简介 电机是应用电磁感应原理运行的旋转电磁机械，用于实现电能向机械能的转换。运行时从电系统吸收电功率，向机械系统输出机械功率。电机驱动系统主要由电机、控制器（逆变器）构成，驱动电机和电机控制器所占的成本之比约为1:1，根据设计原理与分类方式的不同，电机的具体构造与成本构成也有所差异。电机的控制系统主要起到调节电机运行状态， 使其满足整车不同运行要求的目的。针对不同类型的电机，控制系统的原理与方式有很大差别。 图 1.1-1电动机驱动系统的基本组成框图