控制电机作业答案
1. 直流电动机的电磁转矩和电枢电流由什么决定?
答
根据转矩平衡方程式， 当负载转矩不变时， 电磁转矩不变； 加上励磁电流If 不变， 磁通Φ不变， 所以电枢电流Ia 也不变，直流电动机的电磁转矩和电枢电流由直流电动机的总阻转矩决定。
2. 如果用直流发电机作为直流电动机的负载来测定电动机的特性(见图 3 - 33)， 就会发现， 当其他条件不变， 而只是减小发电机负载电阻RL 时， 电动机的转速就下降。 试问这是什么原因?
3. 一台他励直流电动机， 如果励磁电流和被拖动的负载转矩都不变， 而仅仅提高电枢端电压， 试问电枢电流、 转速变化怎样?
答：最终电枢电流不变，转速升高
4. 已知一台直流电动机， 其电枢额定电压Ua =110 V ， 额定运行时的电枢电流Ia =0.4 A ， 转速n =3600 r/m in , 它的电枢电阻Ra =50 Ω， 空载阻转矩T 0=15 m N ·m 。 试问该电动机额定负载转矩是多少?
122L a R I T T I n ↓?↑?↑?↑?↑?↓
发发发电电
5. 用一对完全相同的直流机组成电动机—发电机组，它们的励磁电压均为110 V，电枢电阻Ra=75 Ω。已知当发电机不接负载，电动机电枢电压加110 V时，电动机的电枢电流为0.12 A，绕组的转速为4500 r/m in。试问：
(1) 发电机空载时的电枢电压为多少伏?
(2) 电动机的电枢电压仍为110 V，而发电机接上0.5 kΩ的负载时，机组的转速n是多大(设空载阻转矩为恒值)?
6. 一台直流电动机，额定转速为3000 r/m in。如果电枢电压和励磁电压均为额定值，试问该电机是否允许在转速n=2500 r/m in下长期运转? 为什么?
答：不能，因为根据电压平衡方程式，若电枢电压和励磁电压均为额定值，转速小于额定转速的情况下，电动机的电枢电流必然大于额定电流，电动机的电枢电流长期大于额定电流，必将烧坏电动机的电枢绕组
7. 直流电动机在转轴卡死的情况下能否加电枢电压? 如果加额定电压将会有什么后果?
答：不能，因为电动机在转轴卡死的情况小，加额定的电枢电压，则电压将全部加载电枢绕组上，此时的电枢电流为堵转电流，堵转电流远远大于电枢绕组的额定电流，必将烧坏电动机的电枢绕组。
8. 并励电动机能否用改变电源电压极性的方法来改变电动机的转向?
答：不能，改变电动机的转向有两种方法：改变磁通的方向和改变电枢电流的方向，如果同时改变磁通的方向和电枢电流的方向，则电动机的转向不变。并励电动机若改变电源电压的极性，将同时改变磁通的方向和电枢电流的方向，则电动机的转向不变。
9. 当直流伺服电动机电枢电压、励磁电压不变时，如将负载转矩减少，试问此时电动机的电枢电流、电磁转矩、转速将怎样变化? 并说明由原来的稳态到达新的稳态的物理过程。
10. 请用电压平衡方程式解释直流电动机的机械特性为什么是一条下倾的曲线? 为什么放大器内阻越大，机械特性就越软?
11. 直流伺服电动机在不带负载时，其调节特性有无死区? 调节特性死区的大小与哪些因素有关?
12. 一台直流伺服电动机带动一恒转矩负载(负载阻转矩不变)，测得始动电压为4 Ｖ，当电枢电压Ua=50 V时，其转速为1500 r/m in。若要求转速达到3000 r/m in，试问要加多大的电枢电压?
1.各种自整角机的国内代号分别是什么?自整角机的型号中各量含义是什么?
答：常见自整角机的国内代号：力矩式发送机：ZLF，力矩式接收机：ZLJ，控制式发送机：ZKF，控制式变压器：ZKB，差动发送机：ZCF，差动接收机：ZCJ，控制式差动发送机：ZKC。型号中前两位数字(由左向右排列)表示机座号, 中间三个字母表示产品名称代号, 后两位数字表示性能参数序号。
2. 何为脉振磁场?它有何特点和性质?
答：脉振磁场：是一种空间位置固定而幅值在正负最大值之间变化的磁场。单相绕组，通入单相交流电时，便产生两极脉振磁场。单相基波脉振磁场的物理意义可归纳为如下两点：
(1) 对某瞬时来说，磁场的大小沿定子内圆周长方向作余弦分布；
(2) 对气隙中某一点而言，磁场的大小随时间作正弦变化。
3. 自整角变压器的转子绕组能否产生磁势? 如果能，请说明有何性质?
答：若自整角变压器的转子绕组电路闭合，则会有输出电流产生，该电流也为单相正弦交流电，则该电流通过自整角变压器的转子绕组（单相绕组）必然产生两极脉振磁场。该磁场具备脉振磁场的两个性质：
(1) 对某瞬时来说，磁场的大小沿定子内圆周长方向作余弦分布；
(2) 对气隙中某一点而言，磁场的大小随时间作正弦变化。
4.说明ZK F的定子磁密的产生及特点。如果将控制式运行的自整角机中定子绕组三根引出线改接, 例如图5 - 19中的D1和D′2联, D2和D′1联, 而D3仍和D′3联接, 其协调位置和失调角又如何分析?
答：控制式发送机的转子励磁绕组产生的励磁磁场气隙磁通密度在空间按余弦波分布，它在定子同步绕组中分别感应出时间相位相同、幅值与转角θ1有关的变压器电势，这些电势在ZKF的定子绕组中产生电流，形成磁场。其特点是：
(1) 定子三相合成磁密相量和励磁绕组轴线重合, 但和励磁磁场反向。
(2) 故定子合成磁场也是一个脉振磁场。
(3) 定子三相合成脉振磁场的幅值恒为一相磁密最大值的3/2倍, 它的大小与转子相
对定子的位置角θ1无关。
其协调位置将超前原位置120°，失调角γ=-［30°+（θ2-θ1）］
5.三台自整角机如图5 - 34接线。中间一台为力矩式差动接收机, 左右两台为力矩式发送机, 试问：当左、右边两台发送机分别转过θ1、θ2角度时, 中间的接收机转子将转过的角度θ和θ1、θ2之间是什么关系?
答：有图可知，θ1<θ2，他们都是顺时针方向旋转；所以θ=θ2-θ1，则中间的接收机将顺时针转过θ=θ2-θ1的角度。
原、副边都补偿的正余弦旋转变压器
原边和副边都补偿时的正余弦旋转变压器如图6 - 7 所示, 此时其四个绕组全部用上, 转子两个绕组接有外接阻抗Z L和Z′, 允许Z L有所改变。
和单独副边或单独原边补偿的两种方法比较, 采用原、副边都补偿的方法, 对消除输出特性畸变的效果更好。这是因为, 单独副边补偿时补偿所用阻抗Z′的数值和旋转变压器所带的负载阻抗Z L的值必须相等。对于变动的负载阻抗来说, 这样不能实现完全补偿。
1.消除旋转变压器输出特性曲线畸变的方法是什么?
答：原边补偿和副边补偿。
2.正余弦旋转变压器副边全补偿的条件是什么?原边全补偿的条件又是什么? 答：副边全补偿的条件是：转子另一输出绕组接一个等于负载阻抗Z L的阻抗；原边全补偿的条件是：定子交轴绕组外接阻抗Z等于励磁电源内阻抗Z n。
3.旋转变压器副方全补偿时只产生与转角如何(有关; 无关)的直轴磁场?而能否(不; 可以)产生交轴磁场, 其原因是什么?
答：旋转变压器副方全补偿时只产生与转角有关的直轴磁场，不产生交轴磁场, 其原因是：对称绕组不产生交轴磁场或者说它们产生的交轴磁场相互抵消。
4.采用原方全补偿时, 旋转变压器在工作时交轴磁通在某绕组中感生电流, 该电流所产生的磁通对交轴磁通有什么作用?单独原边全补偿时, 负载阻抗改变将能否(不; 可以)影响其补偿程度, 即与负载阻抗值的改变是否有关?
答：感生电流所产生的磁通对交轴磁通有去磁作用，单独原边全补偿时, 负载阻抗改变不影响其补偿程度, 即与负载阻抗值的改变无关。
5.线性旋转变压器是如何从正余弦旋转变压器演变过来的?线性旋转变压器的转子绕组输出电压UR 2和转角θ的关系式是什么?改进后的线性旋变, 当误差小于0.1%时,转角θ的角度范围是什么?
答：将正余弦旋转变压器的定子励磁绕组和转子余弦输出绕组串联, 并作为励磁的原边。 定子交轴绕组短接作为原边补偿, 转子正弦输出绕组作为输出绕组，即可将正余弦旋转变压器变为线性旋转变压器。线性旋转变压器的转子绕组输出电压UR 2和转角θ的关系式是：
改进后的线性旋变, 当误差小于0.1%时,转角θ的角度范围是±60°。
7.感应移相器的主要特点是什么? 具备这些特点的原因是什么?
答：感应移相器的主要特点是：输出电压的相位与转子转角成线性关系, 而且其输出电压的幅值能保持恒定。原因是：将旋转变压器接上移相电路构成感应移相器后，其本身的参数和外接电路满足以下两个条件时:
其输出电压的相位与转子转角满足下面函数式
1. 单相绕组通入直流电、 交流电及两相绕组通入两相交流电各形成什么磁场? 它们的气隙磁通密度在空间怎样分布， 在时间上又怎样变化?
答：单相绕组通入直流电会形成恒定的磁场，单相绕组通入交流电会形成脉振磁场；两相绕组通入两相交流电会形成脉振磁场或旋转磁场。恒定磁场在磁场内部是一个匀强磁场，不随时间变化。脉振磁场的幅值位置不变，其振幅永远随时间交变；对某瞬时来说， 磁场的大小沿定子内圆周长方向作余弦分布，对气隙中某一点而言， 磁场的大小随时间作正弦变化。圆形旋转磁场的特点是： 它的磁通密度在空间按正弦规律分布， 其幅值不变并以恒定的速度在空间旋转。
2. 何为对称状态? 何为非对称状态? 交流伺服电动机在通常运行时是怎样的磁场? 两相绕组通上相位相同的交流电流能否形成旋转磁场?
答：一般地， 当两相绕组产生圆形旋转磁场时， 这时加在定子绕组上的电压分别定义为额定励磁电压和额定控制电压， 并称两相交流伺服电动机处于对称状态。当两相绕组产生椭圆形旋转磁场时， 称两相交流伺服电动机处于非对称状态。两相绕组通上相位相同的交流电流不能形成旋转磁场，只能形成脉振磁场
3. 当两相绕组匝数相等和不相等时， 加在两相绕组上的电压及电流应符合怎样条件才能产生圆形旋转磁场?
答：当两相绕组匝数相等时，加在两相绕组上的电压及电流值应相等才能产生圆形旋转磁场。当两相绕组有效匝数不等时， 若要产生圆形旋转磁场， 电流值应与绕组匝数成反比，电压θθcos 1sin 12u f u R k U k U +=?????-=+=R R R R R C R R X R 22221ω)
45(2o &&-=θj R R e E U
值应与绕组匝数成正比。
4. 改变交流伺服电动机转向的方法有哪些? 为什么能改变?
答：把励磁与控制两相绕组中任意一相绕组上所加的电压反相(即相位改变180°)， 就可以改变旋转磁场的转向。因为旋转磁场的转向是从超前相的绕组轴线(此绕组中流有相位上超前的电流)转到落后相的绕组轴线，而超前的相位刚好为90°。
5. 什么叫作同步速” 如何决定? 假如电源频率为60 Hz ， 电机极数为6， 电机的同步速等于多少?
答：旋转磁场的转速常称为同步速， 以n s 表示。同步速只与电机极数和电源频率有关， 其关系式为： ，假如电源频率为60 Hz ， 电机极数为6， 电机的同步速等于1200r/min 。
6. 为什么交流伺服电动机有时能称为两相异步电动机? 如果有一台电机， 技术数据上标明空载转速是1 200 r /mi n ， 电源频率为50 Hz ， 请问这是几极电机? 空载转差率是多少? 答：因为交流伺服电动机的定子绕组有励磁绕组和控制绕组两相组成，交流伺服电动机转速总是低于旋转磁场的同步速，而且随着负载阻转矩值的变化而变化， 因此交流伺服电动机又称为两相异步伺服电动机。空载转速是1200 r /mi n ， 电源频率为50 Hz 的电机是4极电机，空载转差率是20%。
7. 当电机的轴被卡住不动， 定子绕组仍加额定电压， 为什么转子电流会很大? 伺服电动机从启动到运转时， 转子绕组的频率、 电势及电抗会有什么变化? 为什么会有这些变化? 答：当电机的轴被卡住不动， 定子绕组仍加额定电压， 此时电动机处于堵转状态，感应电势ER 较大，所以转子电流会很大。伺服电动机从启动到运转时， 转子绕组的频率、 电势及电抗会变小， 因为电机转动时，转子导体中感应电流的频率、电势及电抗分别等于转子不动时的频率、电势及电抗乘上转差率
9. 什么是电源移相， 什么是电容移相， 电容移相时通常移相电容值怎样确定? 电容伺服电动机转向怎样?
答：直接将电源移相或通过移相网络使励磁电压和控制电压之间有一固定的90°相移， 这些移相方法通称为电源移相。在交流伺服电动机内部采用励磁相串联电容器移相的移相方法叫电容移相。电容伺服电动机转向是从励磁绕组转向控制绕组。
10. 怎样看出椭圆形旋转磁场的幅值和转速都是变化的? 当有效信号系数αe 从0~1变化时， 电机磁场的椭圆度怎样变化? 被分解成的正、 反向旋转磁场的大小又怎样变化? 答：椭圆形旋转磁场的幅值和转速都是变化的详见课本151页，当有效信号系数αe 从0~1变化时， 电机磁场的椭圆度将变小，被分解成的正向旋转磁场增大，反向旋转磁场减小。
11. 什么是自转现象? 为了消除自转， 交流伺服电动机零信号时应具有怎样的机械特性? 答：当伺服电动机的控制电信号Uk =0时， 只要阻转矩小于单相运行时的最大转矩， 电动机仍将在电磁转矩T 作用下继续旋转的现象叫自转现象。为了消除自转， 交流伺服电动机零信号时的机械特性应位于二、四象限
12. 与幅值控制时相比， 电容伺服电动机定子绕组的电流和电压随转速的变化情况有哪些不同? 为何它的机械特性在低速段出现鼓包现象?
答：与幅值控制时相比， 电容伺服电动机定子绕组的电流和电压随转速的增加而增大，励磁电压Uf 的相位也增大。因机械特性在低速段随着转速的增加转矩下降得很慢， 而在高速段， 转矩下降得很快， 从而使机械特性在低速段出现鼓包现象(即机械特性负的斜率值降低)。
13. 何为交流伺服电动机的额定状态? 额定功率含义如何?
答：电机处于对称状态，当转速接近空载转速n 0的一半时，输出功率最大，通常就把这点规定为交流伺服电动机的额定状态。电机可以在这个状态下长期连续运转而不过热，这个最min)/(60)/(r p f s r p f n s ==
大的输出功率就是电机的额定功率P2n。
15. 一台两极的两相伺服电动机，励磁绕组通以400 Hz的交流电，当转速n=18 000 r/mi n 时，使控制电压Uk=0，问此瞬时：
(1) 正、反旋转磁场切割转子导体的速率(即转差)为多少?
(2) 正、反旋转磁场切割转子导体所产生的转子电流频率各为多少?
(3) 正、反旋转磁场作用在转子上的转矩方向和大小是否一样? 哪个大? 为什么?
答：（1）旋转磁场的同步速ns为：
’
控制电机第三版课后习题答案
第二章 1. 为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势 P25 2. 如果图2 - 1中的电枢反时针方向旋转， 试问元件电势的方向和 A 、 B 电刷的极性如何 P7 3. 为了获得最大的直流电势， 电刷应放在什么位置 的电刷放在磁极轴线上 P 9-10 4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速 5. 如果电刷通过换向器所连接的导体不在几何中性线上， 上, 如图2 - 29 输出特性的影响。 6. 具有16个槽， (1) (2) (3) (4) 会出现什么问题 为什么端部对称的鼓形绕组 负载电阻不能小于给定值 而在偏离几何中性线 分析在此情况下对测速机正、 （见图2 - 3） P23 a 角的直线 反转的 所示，试综合应用所学的知识， (提示：在图中作一辅助线。)正反向特性不一致。 16个换向片的两极直流发电机结构如图 2 - 30所示。 试画出其绕组的完整连接图； 试画出图示时刻绕组的等值电路图； 若电枢沿顺时 针方向旋转， 试在上两图中标出感应电势方向和电刷极性； 如果电刷不是位于磁极轴线上， 例如顺时针方向移动一个换向片的距离, ~魚、—_A 2~A__4<5~~p- L 5 卫 J _臂駅 --- W.——Wv ~_W J _Wv ~VA _■- 第三章 7 8 9 10 11 12 1.直流电动机的电磁转矩和电枢电流由什么决定 答 电也电渝嘉的农示式： / _匕一凤小 直流电动机的电枢电流不仅取决于外加电压和本身的内阻，而且还取决于与转速成 正比的反电势(当=常数时) 根据转矩平衡方程式， 当负载转矩不变时， 电磁转矩不变； 加上励磁电流If 不 变，磁通①不变， 所以电枢电流Ia 也不变，直流电动机的电磁转矩和电枢电流由直流电 动机的总阻转矩决定。 T 二T 厂兀 2.如果用直流发电机作为直流电动机的负载来测定电动机的特性 当其他条件不变，而只是减小发电机负载电阻 么原因 RL 时，电动机的转速就下降。 (见图3 - 33),就会发现, 试问这是什 ^发 —— 如果励磁电流和被拖动的负载转矩都不变, 转速变化怎样 n 而仅仅提高电枢端 尺发 1 a 发 3. 一台他励直流电动机， 电压，试问电枢电流、 答：最终电枢电流不变，转速升高 4.已知一台直流电动机， 其电枢额定电压 Ua=110 V ，额定运行时的电枢电流 la= A ,转 速n=3600 r/m in,它的电枢电阻 Ra=50 Q, 空载阻转矩T0=15 mN m 。 试问该电动机额定 负载转矩是多少
机电传动控制复习题与答案(1)
西南科技大学成教学院德阳教学点 《机电传动控制》练习题 姓名：学号：班级：成绩： 一、单项选择题 1．机电传动的发展大体上经历的阶段顺序是：（） A．单电机拖动、双电机拖动、成组拖动 B．成组拖动、单电机拖动、多电机拖动C．单电机拖动、多电机拖动、成组拖动 D．成组拖动、单电机拖动、网络拖动 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M >T L ，电动机旋转方向与T M 相同，转速将产生的变 化是。（） A．减速 B．加速 C．匀速 D．停止 3、机电传动系统中如果T M 《控制电机》2009～2010学年第一学期期末考试卷（B） 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号 内。每小题2分，共20分) 1. 按照励磁方式划分，直流测速发电机有几种励磁方式( )。 A. 一 B. 二 C. 三 D. 四 2. 在其它因素一定的情况下，直流测速发电机的负载电阻RL增大，则其输出电压Ua将( ) A. 增大 B. 减小 C.不变 D. 无法确定 3. 导体在磁场中作切割磁力线运动，导体两端产生感应电势的方向由______定则判定；通电导体在磁场中 运动，运动方向由______定则判定。( ) A. 左手，左手 B. 右手，右手 C.右手，左手 D. 左手，右手 4. 以下哪个选项不能 ．．改变电动机的转向是( ) A.改变磁通方向 B. 同时改变磁通方向和电枢电压方向 C.改变励磁电流方向 D. 改变电枢电压方向 5. 以下哪个因素不会影响电动机的机械特性硬度变化的是。( ) A. 放大器内阻Ri B. 励磁电流If C. 电枢电阻Ra D. 电枢电压Ua 6. 增大电机端电压Ua时，电机的转速将______（填增大或减小）；增大电枢回路的调节电阻Rtf时，电机 的转速将______。( ) A. 增大、减小 B. 增大、增大 C. 减小、增大 D. 减小、减小 7. 已知交流伺服电动机的极数对数为3，使用频率为50Hz的交流电压供电，则旋转磁场的转速为( )。 A. 3000 r/min B. 1800 r/min C. 1500 r/min D. 1000 r/min 8. 直流电动机的调节特性描述了( )的对应关系。 第二章 1.为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势? 答：电枢连续旋转，导体ab和cd轮流交替地切割N极和S极下的磁力线，因而ab和cd中的电势及线圈电势是交变的。 由于通过换向器的作用，无论线圈转到什么位置，电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体相连接，如电刷A始终与处在N极下的导体相连接，而处在一定极性下的导体电势方向是不变的，因而电刷两端得到的电势极性不变，为直流电势。 2. 如果图 2 - 1 中的电枢反时针方向旋转，试问元件电势的方向和A、 B电刷的极性如何? 答：在图示瞬时，N极下导体ab中电势的方向由b指向a，S极下导体cd中电势由d指向c。电刷A通过换向片与线圈的a端相接触，电刷B与线圈的d端相接触，故此时A电刷为正，B电刷为负。 当电枢转过180°以后，导体cd处于N极下，导体ab处于S极下，这时它们的电势与前一时刻大小相等方向相反，于是线圈电势的方向也变为由a到d，此时d为正，a为负，仍然是A刷为正，B刷为负。 4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给定值? 答：转速越高，负载电阻越小，电枢电流越大，电枢反应的去磁作用越强，磁通被削弱得越多，输出特性偏离直线越远，线性误差越大， 为了减少电枢反应对输出特性的影响，直流测速发电机的转速不得超过规定的最高转速，负载电阻不能低于最小负载电阻值，以保证线性误差在限度的范围内。而且换向周期与转速成反比，电机转速越高，元件的换向周期越短；eL正比于单位时间内换向元件电流的变化量。基于上述分析，eL必正比转速的平方，即eL∝n2。同样可以证明ea ∝n2。因此，换向元件的附加电流及延迟换向去磁磁通与n2成正比，使输出特性呈现非线性。所以，直流测速发电机的转速上限要受到延迟换向去磁效应的限制。为了改善线性度，采用限制转速的措施来削弱延迟换向去磁作用，即规定了最高工作转速。 5. 如果电刷通过换向器所连接的导体不在几何中性线上，而在偏离几何中性线α角的直线上，如图 2 - 29 所示，试综合应用所学的知识，分析在此情况下对测速机正、反转的输出特性的影响。(提示：在图中作一辅助线。)正反向特性不一致。 6. 具有 16 个槽， 16 个换向片的两极直流发电机结构如图 2 - 30 所示。 (1) 试画出其绕组的完整连接图； (2) 试画出图示时刻绕组的等值电路图； (3) 若电枢沿顺时针方向旋转，试在上两图中标出感应电势方向和电刷极性； (4) 如果电刷不是位于磁极轴线上，例如顺时针方向移动一个换向片的距离，会出现什么问题? 第二章 1. 为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势P25 2. 如果图2 - 1 中的电枢反时针方向旋转，试问元件电势的方向和A、B电刷的极性如何P7 3. 为了获得最大的直流电势，电刷应放在什么位置为什么端部对称的鼓形绕组(见图2 - 3)的电刷放在磁极轴线上P9-10 4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速负载电阻不能小于给定值P23 5. 如果电刷通过换向器所连接的导体不在几何中性线上，而在偏离几何中性线α角的直线上，如图 2 - 29 所示，试综合应用所学的知识，分析在此情况下对测速机正、反转的输出特性的影响。(提示：在图中作一辅助线。)正反向特性不一致。 6. 具有16 个槽，16 个换向片的两极直流发电机结构如图2 - 30 所示。 (1) 试画出其绕组的完整连接图； (2) 试画出图示时刻绕组的等值电路图； (3) 若电枢沿顺时针方向旋转，试在上两图中标出感应电势方向和电刷极性； (4) 如果电刷不是位于磁极轴线上，例如顺时针方向移动一个换向片的距离，会出现什么问题 第三章 1. 直流电动机的电磁转矩和电枢电流由什么决定 答 直流电动机的电枢电流不仅取决于外加电压和本身的内阻，而且还取决于与转速成正比的反电势（当?=常数时） 根据转矩平衡方程式，当负载转矩不变时，电磁转矩不变；加上励磁电流If不变，磁通Φ不变，所以电枢电流Ia也不变，直流电动机的电磁转矩和电枢电流由直流电动机的总阻转矩决定。 2. 如果用直流发电机作为直流电动机的负载来测定电动机的特性(见图3 - 33)，就会发现，当其他条件不变，而只是减小发电机负载电阻RL时，电动机的转速就下降。试问这是什么原因 3. 一台他励直流电动机，如果励磁电流和被拖动的负载转矩都不变，而仅仅提高电枢端电压，试问电枢电流、转速变化怎样 答：最终电枢电流不变，转速升高 4. 已知一台直流电动机，其电枢额定电压Ua=110 V，额定运行时的电枢电流Ia=0.4 A，转速n=3600 r/m in, 它的电枢电阻Ra=50 Ω，空载阻转矩T0=15 m N·m。试问该电动机额定负载转矩是多少 5. 用一对完全相同的直流机组成电动机—发电机组，它们的励磁电压均为110 V，电枢电阻 Ra=75 Ω。已知当发电机不接负载，电动机电枢电压加110 V时，电动机的电枢电流为0.12 A，绕组的转速为4500 r/m in。试问： (1) 发电机空载时的电枢电压为多少伏 (2) 电动机的电枢电压仍为110 V，而发电机接上0.5 kΩ的负载时，机组的转速n是多大(设空载阻转矩为恒值) 6. 一台直流电动机，额定转速为3000 r/m in。如果电枢电压和励磁电压均为额定值，试问该电机是否允许在转速n=2500 r/m in下长期运转为什么 答：不能，因为根据电压平衡方程式，若电枢电压和励磁电压均为额定值，转速小于额定转速的情况下，电动机的电枢电流必然大于额定电流，电动机的电枢电流长期大于额定电流，必将烧坏电动机的电枢绕组 7. 直流电动机在转轴卡死的情况下能否加电枢电压如果加额定电压将会有什么后果 答：不能，因为电动机在转轴卡死的情况小，加额定的电枢电压，则电压将全部加载电枢绕组上，此时的电枢电流为堵转电流，堵转电流远远大于电枢绕组的额定电流，必将烧坏电动机的电枢绕组。 8. 并励电动机能否用改变电源电压极性的方法来改变电动机的转向 答：不能，改变电动机的转向有两种方法：改变磁通的方向和改变电枢电流的方向，如果同 电机控制技术期末考试试卷 班级：姓名：得分： 一、填空题（每空2分，共24分） ⑴、用万用表检测电路故障时，如所测电阻为零，则电路；如所测电阻为无穷大，则电路。 ⑵写出下面低压电器的名称。（每空1分） ①②③④⑤ ⑥⑦⑧⑨⑩ 二、选择题（每题2分，共20分） 1、万用表是综合性仪表，不可用来测量。 A、交、直流电压 B、元件电阻 C、绝缘电阻 D、电流 ２、万用表的转换开关是实现（ A ）。 Ａ、各种测量种类及量程的开关Ｂ、万用表电流接通的开关 Ｃ、接通被测物的测量开关 3、符号代码QS是指以下哪种电器。 A.刀开关 B.行程开关 C.空气开关 D.按钮 4、甲乙两个接触器欲实现互锁控制则应。 A．在甲接触器的线圈电路中串入乙接触器的动断触点 B．在两接触器电路中互串对方的动断触点 C．在两接触器电路中互串对方的动合触点 D．在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的动断触点 5、采用星－三角降压起动的电动机,正常工作时定子绕组接成（）. A.三角形 B.三星形 C.三星形或角形 D.定子绕组中间带抽头 6、下列低压电器能起短路保护作用的低压电器有（）A、断路器 B、熔断器 C、电流继电器 D、接近开关 7、下列说法正确的是（） A、欧姆表的测量范围是从零到无穷 B、用不同档次的欧姆表测量同一个电阻的阻值，误差是一样的 C、用欧姆表测电阻时，指针越接近中央时，误差越大 D、用欧姆表测电阻时，选不同量程时，指针越考近右端，误差越小。 8、三相异步电动机空载或轻载时的起动方法是（） A.定子串电阻起动 B.定子串自耦变压器起动 C.星--三角起动 D.全压起动 9、在动力设备中使用的一般是电动机 A、直流电动机 B、三相异步电动机 C、单相异步电动机 D、单相串励电动机 10、使用万用表测量两个定值电阻（已知它们的阻值越为R1=20欧和R2=30千欧），在下列的一系列操作中，选出尽 可能准确地测定各阻值，并符合万用表使用规则的各项操作，将它们的序号按合理的顺序填写在横线上的空白处。 （共4分） A. 转动选择开关使其尖端对准“?1K”挡 B. 转动选择开关使其尖端对准“?100”挡 C. 转动选择开关使其尖端对准“?10”挡 D. 转动选择开关使其尖端对准“?1”挡 E. 转动选择开关使其尖端对准“OFF”挡 F. 将两表笔分别接触R1的两端，读出阻值后，随即断开， G. 将两表笔分别接触R2的两端，读出阻值后，随即断开， H. 将两表笔短接，调节调零旋扭，使表针指在刻度线右端的“0”刻度。 所选操作的合理顺序是：、、、、、、。 三、判断题（每题1分，共6分） 1、点动是指按下按钮时，电动机转动工作；松开按钮时，电动机停止工作。( ) 2、电气原理图中，各元件不画实际的外形图，而采用国家的统一标准符号。（） 3、电机点动和长动的区别在于控制电机的接触器线圈电路是否有互锁。（） 4、自耦变压器降压起动的方法适用于频繁起动的场合.（） 5、把三相异步电动机中的电流相序任意调换其中的两相，都能使电动机反转。 6、三相异步电动机的Y/△减压起动方法，当正常运行时，定子绕组Y 联结的电动机，起动时改接成△联结。( ) 1 2 45 8 3 9 n 10 课后答案网，用心为你服务！ 第2章直流测速发电机 1. 为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势? 答：电枢连续旋转，导体ab和cd轮流交替地切割N极和S极下的磁力线，因而ab和cd中的电势及线圈电势是交变的。 由于通过换向器的作用，无论线圈转到什么位置，电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体相连接，如电刷A始终与处在N极下的导体相连接，而处在一定极性下的导体电势方向是不变的，因而电刷两端得到的电势极性不变，为直流电势。 2. 如果图2 - 1 中的电枢反时针方向旋转，试问元件电势的方向和A、B电刷的极性如何? 答：在图示瞬时，N极下导体ab中电势的方向由b指向a，S极下导体cd中电势由d指向c。电刷A 通过换向片与线圈的a端相接触，电刷B与线圈的d端相接触，故此时A电刷为正，B电刷为负。 当电枢转过180°以后，导体cd处于N极下，导体ab处于S极下，这时它们的电势与前一时刻大小相等方向相反，于是线圈电势的方向也变为由a到d，此时d为正，a为负，仍然是A刷为正，B 刷为负。 4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给定值? 答：转速越高，负载电阻越小，电枢电流越大，电枢反应的去磁作用越强，磁通被削弱得越多，输出特性偏离直线越远，线性误差越大，为了减少电枢反应对输出特性的影响，直流测速发电机的转速不得超过规定的最高转速，负载电阻不能低于最小负载电阻值，以保证线性误差在限度的范围内。而且换向周期与转速成反比，电机转速越高，元件的换向周期越短；e L 正比于单位时间内换向元件电流的 变化量。基于上述分析，e L 必正比转速的平方，即e L ∝n2。同样可以证明e a ∝n2。因此，换向元件的附 加电流及延迟换向去磁磁通与n2成正比，使输出特性呈现非线性。所以，直流测速发电机的转速上限要受到延迟换向去磁效应的限制。为了改善线性度，采用限制转速的措施来削弱延迟换向去磁作用，即规定了最高工作转速。 第3章直流伺服电动机 1. 直流电动机的电磁转矩和电枢电流由什么决定? 答：直流电动机的电磁转矩表达式：T=C T φI a (1) 电枢电流的表达式：I a =（U a -E a ）/R a =（U a - C e φn）/R a (2) 由表达式（1）知道，电磁转矩在φ不变的情况下，由电枢电流I a 决定。 由表达式（2）知道，在φ不变的情况下，电枢电流由外加电压，电枢内阻及电动机转速共同决定， 且稳态时T=T S ，由表达式（1）得到，电枢电流由负载总阻转矩决定。 3. 一台他励直流电动机，如果励磁电流和被拖动的负载转矩都不变，而仅仅提高电枢端电压，试问电枢电流、转速变化怎样? 答：当直流伺服电动机负载转矩、励磁电流不变时，仅将电枢电压增大，此时由于惯性，转速来不及 变化，E a =C e φn，感应电势不变，电枢电压增大，由电压平衡方程式：I a =（U a -E a ）/R a =（U a -C e φn）/R a 可知，电枢电流I a 突然增大；又T=C T φI a ，电磁转矩增大；此时，电磁转矩大于负载转矩，由T=T L +T j =T L +Jd Ω/dt知道，电机加速；随着转速n的增加，感应电势E a增加，为保持电压平衡，电枢电流I a将减少，电磁转矩T也将减少，当电磁转矩减小到等于总的负载阻转矩时，电机达到新的稳态，相对提高电枢电压之前状态，此时电机的转速增加、电磁转矩、电枢电流不变。 4. 已知一台直流电动机，其电枢额定电压Ua=110 V，额定运行时的电枢电流Ia=0.4 A，转速n=3600 r/m in, 它的电枢电阻Ra=50 Ω，空载阻转矩T0=15 m N·m。试问该电动机额定负载转矩是多少? 解：由E a =U a -I a R a (1) E a =C e φn (2) C T =60*C e /(2*π) (3) T=T s =T +T L (4) 控制电机复习题答案111 一、填空题 1. 控制电机主要是对控制信号进行传递和变换，要求有较高的控制性能，如要求运行可靠 动作迅速准确度高等。 2. 单相异步电动机的类型主要有反应式永磁式磁滞式 3. 磁滞式同步电动机最突出的优点是能够自启动而且启动转矩很大。 4. 40齿三相步进电动机在双三拍工作方式下步距角为3，在单、双六拍工作方式下步距角为 1.5。 5. 交流伺服电动机的控制方式有变极变频变转差率。 6. 自整角机是一种能对角度偏差自动整步的感应式控制电机，旋转变压器是一种输出电 压随角度变化的信号元件，步进电动机是一种把脉冲信号转换成角位移或直线位移的执行元件，伺服电动机的作用是将输入电压信号转换为轴上的角位移或角速度输出。 7. 无刷直流电动机转子采用永磁体，用电子开关线路和位置传感器组成的电子换向器 取代有刷直流电动机的机械换向器和电刷。 8. 直线电机按照工作原理来区分，可分为直线感应电机、直线直流电机和直线同步电机 三类。 9. 自整角机是一种能对角度偏差自动整步的感应式控制电机，它通过电的方式在两个或 两个以上无电联系的转轴之间传递角位移或使之同步旋转。 10.光电编码器按编码原理分有绝对式和增量式两种。 11.异步测速发电机性能技术指标主要有线性误差、相位误差、剩余电压和输出斜率。 12 同步电动机转子上的鼠笼绕组可起启动和阻尼作用。 13.小功率同步电动机可分为反应式永磁式磁滞式等。 14.反应式电磁减速同步电动机定转子齿数应满足_______，转速公式为_______；励磁式电 磁减速同步电动机定转子齿数应满足_______，转速公式为_____。 15. 电机产生过度过程的主要原因是电机中存在两种惯性：机械电磁。 16. 罩极式单相异步电动机的旋转方向总是固定不变的由罩住的部分向未罩住的方向旋转。 17.直流伺服电动机的电气制动有能耗回馈反接。 二、选择题 1．伺服电动机将输入的电压信号变换成（ D ），以驱动控制对象。 A.动力 B.位移 C.电流 D.转矩和速度 2.交流伺服电动机的定子铁芯上安放着空间上互成（ B ）电角度的两相绕组，分别为励磁绕组和控制绕组。 A.0o B. 90o C. 120o D.180o 3.为了减小（ C ）对输出特性的影响，在直流测速发电机的技术条件中，其转速不得超过规定的最高转速。 A.纹波 B.电刷 C.电枢反应 D.温度 4.在交流测速发电机中，当励磁磁通保持不变时，输出电压的值与转速成正比，其频率与转速（ D ）。 A.正比 B.反比 C.非线性关系 D.无关 5.影响交流测速发电机性能的主要原因是（ B ）。 A.存在相位误差 B.有剩余电压 C.输出斜率小 D.以上三点 6.步进电机是利用电磁原理将电脉冲信号转换成（ C ）信号。 A.电流 B.电压 C. 位移 D.功率 机电传动控制复习提纲 第一章机电传动的动力学基础 1.机电传动运动方程的几种形式 2.1、2.2、2.3题 2.飞轮矩、转动惯量的折算 2.7、2.8 3.机电传动系统稳定平衡点的判断 2.11 第三章直流电机的工作原理与特性 1.基本方程 电动势方程：E k e n 电磁转矩方程：T k t I a 电枢回路电动势平衡方程：U E I aR 2.固有机械特性与人为机械特性（电枢串接电阻、改变电枢电压、改变磁通）的曲线与特点 3.计算题类型：3.10、3.15；分析题类型：3.21 第四章机电传动系统的过渡过程（略） 第五章交流电动机的工作原理及特性 1.固有机械特性（式5.27）与人为机械特性（降低电源电压、定子回路串接电阻或电抗、改变电源频率、转子回路串接电阻） 2.交流电机启动方法 3.三相异步电动机调速特性（式5.36） 4.单相异步电动机工作原理 5.计算题类型：5.6、5.11 第六章控制电机 1.两相交流伺服电机消除自转的方法 第七章机电传动控制系统中常用的检测元件 略 第八章继电器-接触器控制 1.继电器-接触器控制的基本线路 （直接启动、转子串接电阻启动、正反转控制、Y—△接法降压启动） 例题：8.18 第九章PLC控制 1.PLC基本结构 2.PLC等效继电器 3.梯形图编程 4.例题：三相异步电机启停控制、三相电机正反转控制、三相电机Y-△启动控制、搬运机械手控制 《机电传动控制》复习重点 第2xx机电传动的动力学基础 机电传动系统的运动方程式 会判断驱动力矩和负载力矩的正负号 并能够根据该方程式判断机电系统的运动状态 动态转矩的概念 机电传动的负载特性 什么是负载特性：电动机轴上的负载转矩与转速之间的关系 4种典型的负载特性曲线 恒转矩负载包括反抗性恒转矩负载和位能性负载 机电传动稳定运行的条件 充分必要条件 掌握判断稳定工作点的方法 第三章直流电机的工作原理及特性 直流电机既可以用作电动机也可以用作发电机 任何电机的工作原理都是建立在电磁力和电磁感应的基础上的 直流电机做发电运行和电动运行时都会产生电动势E和电磁转矩T，但是不同的运行方式下其作用是不同的 电势平衡方程 力矩平衡方程 并励发电机电压建立的三个条件是什么？ 控制电机第三版课后习题答案 第二章 1. 为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势? P25 2. 如果图 2 - 1 中的电枢反时针方向旋转，试问元件电势的方向和A、 B 电刷的极性如何? P7 3. 为了获得最大的直流电势，电刷应放在什么位置? 为什么端部对称的鼓形绕组(见图 2 - 3)的电刷放在磁极轴线上? P9-10 4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给 定值? P23 5. 如果电刷通过换向器所连接的导体不在几何中性线上，而在偏离几何中性线α角的直线上，如图 2 - 29 所示，试综合应用所学的知识，分析在此情况下对测速机正、反转的输出特性的影响。(提示: 在图中作一辅助线。)正反向特性不一致。 6. 具有 16 个槽， 16 个换向片的两极直流发电机结构如图 2 - 30 所示。 (1) 试画出其绕组的完整连接图; (2) 试画出图示时刻绕组的等值电路图; (3) 若电枢沿顺时针方向旋转，试在上两图中标出感应电势方向和电刷极性; (4) 如果电刷不是位于磁极轴线上，例如顺时针方向移动一个换向片的距 离，会出现什么问题? 4321161514N514 a,,1A513B 6132第三章 67891011121. 直流电动机的电磁转矩和电枢电流由什么决定? 答 直流电动机的电枢电流不仅取决于外加电压和本身的内阻，而且还取决于与转速成正比的反电势(当?=常数时) 根据转矩平衡方程式，当负载转矩不变时，电磁转矩不变; 加上励磁电流If 不变，磁通Φ不变，所以电枢电流Ia也不变，直流电动机的电磁转矩和电枢电流由直流电动机的总阻转矩决定。 2. 如果用直流发电机作为直流电动机的负载来测定电动机的特性(见图 3 - 33)，就会发现，当其他条件不变，而只是减小发电机负载电阻RL时，电动机的转速就下降。试问这是什么原因? RITTIn,,,,,,,,,,, La发发发电电1223. 一台他励直流电动机，如果励磁电流和被拖动的负载转矩都不变，而仅仅提高电枢端电压，试问电枢电流、转速变化怎样? 答:最终电枢电流不变，转速升高 4. 已知一台直流电动机，其电枢额定电压Ua=110 V，额定运行时的电枢电流Ia=0.4 A，转速n=3600 r/min, 它的电枢电阻Ra=50 Ω，空载阻转矩T0=15 mN?m。试问该电动机额定负载转矩是多少? 内江铁路机械学校（适用班级: 适用于铁供10C1\10C2） 11/12学年第1学期《电气控制技术》期末考试试卷A答案 一、填空题（每空2分，共20分） 1．在电动机控制电路中，是利用_熔断器__作为短路保护，利用热继电器作为过载保护。2．电磁式低压电器通常是由电磁系统、触头系统及灭弧装置等三大部分组成。3．在交流接触器的铁心上均装有短路环，它的作用是__消除噪音和振动__。 4．电动机的正反转控制是通过改变电动机_电源的相序_来实现。 5．Y-△降压起动方法仅适用于正常工作为三角形接法的电动机。 6．若车床运行过程中电压太低，由_交流继电器线圈__进行欠压保护。 7．普通车床没有反转控制，而车轴有反转要求，是靠_机械调速__实现的。 8．车床的调速是由__调速箱__实现的。 二、选择题（每题2分，共10分） 1．当某台电动机起动时，不要求限制起动电流及对机械的冲击采用（ A ）。 （A）全压直接起动；(B)降压起动。 2．三相异步电动机在切断工作电源后，只要加上（ B ）电磁转矩就能形成电力制动。 (A)和转子旋转方向相同的；(B)和转子旋转方向相反的；(C)为0的。 3．一台电动机需制动平稳、制动能量损耗小，应采用的电力制动方式是（ B ）。 (A)反接制动；(B)能耗制动；(C)发电制动。 4．多地控制电路的起动按钮和停止按钮其接线特点是 ( B ) 。 (A)起动按钮串联，停止按钮并联； （B)起动按钮并联，停止按钮串联； (C)根据需要可任意串并联。 5、Y-△降压起动时电动机所加电压为额定的( C )。 (A)1倍；（B ）（C）1/ 3 倍。 三、判断题（每题2分，共10分）1．刀开关、铁壳开关、组合开关等的额定电流要大于实际电路电流。（√ ） 2．按钮是手按下即动作，手松开即释放复位的小电流开关电器。（√ ） 3．为消除衔铁震动，交流接触器和直流接触器都装有短路环。（× ） 4.反接制动的关键在于；当电动机转速接近零时.能自动地立即将电源切断。（√ ） 5．欠电压继电器是当电压等于正常值时并不吸合，高于某一值时才吸合。（× ） 三、简答题（每题10分，共20分） 2、常用的控制电机有哪些交流伺服电动机有哪几种控制方式 答：伺服电动机、测速发电机、自整角机、旋转变压器、步进电动机；幅值控制、相位控制、幅-相控制 2、三相笼型异步电动机降压启动的方法有哪些 答：定子电路串电阻降压起动、Y-△降压起动、自耦变压器降压起动、△-△降压起动。 四、分析题（共20分） 分析如下电路的工作原理 控制电机课后答案 第二章 1.为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势?答：电枢连续旋转，导体ab和cd轮流交替地切割N极和S极下的磁力线，因而ab和cd中的电势及线圈电势是交变的。 由于通过换向器的作用，无论线圈转到什么位置，电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体相连接，如电刷A始终与处在N极下的导体相连接，而处在一定极性下的导体电势方向是不变的，因而电刷两端得到的电势极性不变，为直流电势。 2.如果图2-1中的电枢反时针方向旋转，试问元件电势的方向和A、B电刷的极性如何? 答：在图示瞬时，N极下导体ab中电势的方向由b指向a，S极下导体cd中电势由d指向c。电刷A通过换向片与线圈的a端相接触，电刷B与线圈的d端相接触，故此时A电刷为正，B电刷为负。 3.为了获得最大的直流电势，电刷应放在什么位置?为什么端部对称的鼓形绕组(见图2-3)的电刷放在磁极轴线上? 答：放在磁极轴线上。 具体见P9-10 4.为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速?负 载电阻不能小于给定值? 答：转速越高，负载电阻越小，电枢电流越大，电枢反应的 去磁作用越强，磁通被削弱得越多，输出特性偏离直线越远， 线性误差越大，为了减少电枢反应对输出特性的影响，直流 测速发电机的转速不得超过规定的最高转速，负载电阻不能 低于最小负载电阻值，以保证线性误差在限度的范围内。而 且换向周期与转速成反比，电机转速越高，元件的换向周期 越短；e L正比于单位时间内换向元件电流的变化量。基于上述分析，e L必正比转速的平方，即e L∝n2。同样可以证明e a∝n2。因此，换向元件的附加电流及延迟换向去磁磁通与n2成正比，使输出特性呈现非线性。所以，直流测速发电机的转速上限要受到延迟换向去磁效应的限制。为了改善线性度，采用限制转速的措施来削弱延迟换向去磁作用，即规定了最高工作转速。 5.如果电刷通过换向器所连接的导体不在几何中性线上，而在偏离几何中性线α角的直线上，如图2-29所示，试综合应用所学的知识，分析在此情况下对测速机正、反转的输出特性的影响。(提示：在图中作一辅助线。)正反向特性不一致。 思路：假设是逆时针转，图见P7图2-1。 本来中性面是没有切割磁感线的，但是现在偏一个角，虽然还是没有切割磁感线但是却有电流通过，根据右手定则判断在偏角直线产生的感应磁场与原来的磁场方向相比较判断影响。 6.具有16个槽，16个换向片的两极直流发电机结构如图2-30所示。 控制电机期末试卷及参考答案复习重点 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 《控制电机》2009～2010学年第一学期期末考试卷（B） 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号 内。每小题2分，共20分) 1. 按照励磁方式划分，直流测速发电机有几种励磁方式( )。 A. 一 B. 二 C. 三 D. 四 2. 在其它因素一定的情况下，直流测速发电机的负载电阻RL增大，则其输出电压Ua将( ) A. 增大 B. 减小 C.不变 D. 无法确定 3. 导体在磁场中作切割磁力线运动，导体两端产生感应电势的方向由______定则判定；通电导体在磁场 中运动，运动方向由______定则判定。( ) A. 左手，左手 B. 右手，右手 C.右手，左手 D. 左手，右手 ( ) 4. 以下哪个选项不能 ．．改变电动机的转向是 A.改变磁通方向 B. 同时改变磁通方向和电枢电压方向 C.改变励磁电流方向 D. 改变电枢电压方向 5. 以下哪个因素不会影响电动机的机械特性硬度变化的是。( ) A. 放大器内阻Ri B. 励磁电流If C. 电枢电阻Ra D. 电枢电压Ua 6. 增大电机端电压Ua时，电机的转速将______（填增大或减小）；增大电枢回路的调节电阻Rtf时， 电机的转速将______。( ) A. 增大、减小 B. 增大、增大 C. 减小、增大 D. 减小、减小 7. 已知交流伺服电动机的极数对数为3，使用频率为50Hz的交流电压供电，则旋转磁场的转速为 ( )。 A. 3000 r/min B. 1800 r/min C. 1500 r/min D. 1000 r/min 8. 直流电动机的调节特性描述了( )的对应关系。 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。 1、请用电压平衡方程式解释机械特性下倾曲线？*的电压平衡方程为Ua=Ea+IaRa=Cgφn+TRa/Ct φ，在*的电枢电压不变的情况下，转速增大，则*的电磁转矩必然减小，电磁转矩增大，则*的转速必然减小。所以，*的机械特性是一条下倾的曲线。机械特性曲线的硬度反映了直流*的转速随转矩Tem的改变而变化的程度。 2、空载，调节特性有无死区？有，因为及时*不带负载，*也有空载阻转矩，死区电压Ua0=T2R2/CTφ不为零。调节特性死区的大小与电枢回路的电阻和总阻转矩有关。 3、影响直流伺服*机械时间常数的因素有哪些？（1）τm与电枢电阻Ra的大小成正比。为了减少*的机械时间常数，应尽可能减小电枢电阻。（2）τm与*电枢的转动惯量J的大小成正比。为了减小*的机械时间常数τm，宜采用细长型的的电枢或者采用空心杯电枢、盘形电枢，以获得尽可能小的J值。（3）τm与*的每极气隙磁通的平方成反比。为了减小*的机械时间常数τm，应增加每个电极气隙的磁通，即提高气隙的磁密。 4、简述PWM调速原理。在电源电压不变的情况下，电枢的端电压平均值Ua取决于占空比α的大小，改变α的大小，就可以改变Ua的平均值，从而达到调速的目的。 5、位置传感器在无刷直流*中起到什么作用？常见的位置传感器有哪些类型？它们的检测位置的传感原理分别是什么？将转子磁钢位置变成电信号去控制电子开关线路，从而使定子各相绕组以一定的次序导通，定子相电流随转子位置的变化而按一定的次序换相。种类及原理：电磁式位置传感器：利用电磁效应来实现转子位置测量；光电式位置传感器：利用光电效应制成的；磁敏式位置传感器：霍尔效应和磁阻效应。 6、三相星形连接两两导通方式与三相三角形连接三三导通方式？三相星形连接二二导通方式是指每一瞬间只有两个功率管导通，每隔60°换相一次，每次换相一个功率管，桥臂之间左右换相，每个功率管导通120°。三相三角形连接三三导通方式是指每一瞬间均有三个功率管同时导通，每隔60°电角度换相一次，每次换相一个功率管，一个桥臂上下管之间换相，每个功率管导通180°。两者结果相似，不同的是当绕组为Y连接两两通电，为两项绕组相串联，而当三角形连接三三通电时，则为两绕组并联。 1.正、余弦旋转变压器在负载时，输出电压为什么会发生畸变？解决？正、余弦输出绕组产生的感应磁场对于原磁场是一种干扰，它会影响正、余弦输出绕组的输出电压；正、余弦旋转变压器在负载时输出电压发生畸变的根本原因在于负载电流产生的交轴磁场，要消除输出电压的畸变，就必须在负载时对*中的交轴磁场予以补偿。可采用一次侧补偿和二次侧补偿两种方法。 2.简要说明一次侧补偿线性旋转变压器工作原理。根据电磁感应法则，感应磁场总是抵触产生它的原磁场的。通常交轴绕组阻抗选择为很小的值，它使交轴绕组接近于短路状态，这样交轴绕组感应电势将会产生较大的交轴绕组感应电流，进而产生较大的交轴绕组感应磁场。较大的交轴绕组感应磁场产生较大的抵消作用，具有很强的去磁作用，致使总的交轴磁场趋于零，从而消除了输出电压的畸变。 3.试比较正、余弦旋转变压器中，二次侧补偿和一次侧补偿各有哪些特点？一次侧补偿特点：当正弦输出绕组接入负载阻抗后，这时虽有负载电流通过该绕组，其负载电流所产生的磁场的交轴分量可以被交轴绕组完全抵消。二次侧补偿特点：当余弦输出绕组接入某一阻抗后，正弦输出绕组中的负载阻抗也就不能任意改变了，这个限制了二次侧补偿的应用范围。 1.简要说明力矩式自整角接收机中的整步转矩是怎样产生的？哪些因素有关？接收机的感应磁场与原来的直轴磁场相互作用产生某种动作。当力矩式自整角机失调角为θ时，作用在*轴上的电磁转矩称为整步转矩，从本质来说，它是由三个整步绕组中的感应电流和直轴磁场相互作用而产生的。 2. 简要说明自整角变压器整步绕组合成磁势的性质和特点。从物理本质上来看,控制式自整角机的发送机定子合成磁场轴线在励磁绕组轴线上,是由于定子三相绕组是对称的(接收机定子三相绕组作为它的对称感性负载).如果把发送机励磁绕组作为初级,定子三相绕组作为次级,两侧的电磁关系类似一台变压器.因此,可以推想,发送机定子合成磁势必定对励磁磁场起去磁作用.当励磁电流的瞬时值增加时,发送机定于合成磁势的方向必定与励磁磁场的方向相反.合成磁势的特点主要有:(1)合成磁场在励磁绕组轴线上,它的方向和励磁磁场的方向相反.(2)由于合成磁场的位置在空间固定不变,其大小又是时间的正弦函数，所以合成磁场是一个脉振磁场.(3) 2-1安培环路定律P11，磁路的欧姆定律P12，电磁感应定律P19 不一定可以，因为磁路是非线性的，存在饱和现象。 2-2磁阻和磁导与磁路的磁导率、长度和截面积有关，其中磁导率取决于磁路的饱和程度，即磁通密度的大小。 2-3Φ2＞Φ1 B2=B1 Φ2=Φ1 B1>B2 2-4 （1）如果工作时进入磁饱和区，设备发热加剧，影响设备正常运行。P15 P16 （2） 2-5 P24 2-6（1）P23 （2） 2-7 P24 2-8 （1）瞬态值 （2）平均值 2-9无功功率铁心损耗P37 2-10（1）P35 P39 （2）P42 2-11 P39 重置前后磁动势不变P40 2-12 P37 大好 2-13 因素:①铁芯材质，磁路结构②磁感应强度③原边和副边的绕线方式，顺序④线圈结构 2-14 2-15 增大 2-16 P42 2-17 2-18 E1=-j4*44fW1Φm E2 =-j4*44fW2Φm 2-19 2-20 N1=W1 N2=W2 （1）换向器在直流电机中起什么作用? 答:在直流发电机中, 换向器起整流作用, 即把电枢绕组里的交流电整流为直流电, 在正、负电刷两端输出。在直流电动机中,换向器起逆变作用, 即把电刷外电路中的直流电经换向器逆变为交流电输入电枢元件中。 （2）直流电机的主磁路由哪几部分组成？磁路未饱和时，励磁磁通势主要消耗在哪一部分上？答：直流电机的主磁路由以下路径构成: 主磁极N 经定、转子间的空气隙进入电枢铁心, 再从电枢铁心出来经定、转子间的空气隙进入相邻的主磁极S, 经定子铁心磁轭到达主磁极N, 构成闭合路径。 励磁磁通势主要消耗在空气隙上。 3-2直流电机的铭牌上的额定功率是指什么功率？ 答：对于直流发电机，是指输出的电功率；对于直流电动机，是指输出的机械功率。 3-3 3-4 直流发电机的损耗主要有哪些? 铁损耗存在于哪一部分, 它随负载变化吗? 电枢铜损耗随负载变化吗? 答：直流发电机的损耗主要有: (1 ) 励磁绕组铜损耗; ( 2 ) 机械摩擦损耗; ( 3) 铁损耗; ( 4 )电枢铜损耗; ( 5 ) 电刷损耗; ( 6 ) 附加损耗。 铁损耗是指电枢铁心在磁场中旋转时硅钢片中的磁滞和涡流损耗。这两种损耗与磁密大小以及交变频率有关。当电机的励磁电流和转速不变时, 铁损耗也几乎不变。它与负载的变化几乎没有关系。电枢铜损耗由电枢电流引起, 当负载增加时, 电枢电流同时增加, 电枢铜损耗随之增加。电枢铜损耗与电枢电流的平方成正比。 3-5 P55页 电枢电流，励磁电流 3-6 P57页 电动：n Te 同方向发电：n Te 反方向 1.3电动 2.4发电（1.2. 3.4为罗马数字） 为各量的实际运动方向提供参考控制电机期末试卷)及参考答案 复习重点
控制电机(第四版)陈隆昌 阎治安 课后答案
控制电机第三版课后习题答案
电机与控制考试试卷
控制电机答案
最新控制电机期考试题复习题及答案
机电传动控制期末试题
控制电机第三版课后习题答案
电气控制技术试卷A及答案
控制电机 课后答案
控制电机期末试卷及参考答案复习重点
控制电机与特种电机课后答案第4章
控制电机简答题答案
电机与运动控制系统第二版罗应立课后答案