完整word版控制電機(jī)第三版課后習(xí)題答案

1、第二章1. 為什么直流發(fā)電機(jī)電樞繞組元件的電勢是交變電勢而電刷電勢是直流電勢？ P252. 如果圖2 - 1中的電樞反時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，試問元件電勢的方向和 A、B電刷的極性如何？P73. 為了獲得最大的直流電勢， 電刷應(yīng)放在什么位置3)的電刷放在磁極軸線上 ？ P9-104. 為什么直流測速機(jī)的轉(zhuǎn)速不得超過規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速5. 如果電刷通過換向器所連接的導(dǎo)體不在幾何中性線上，上，如圖2 - 29所示，?為什么端部對(duì)稱的鼓形繞組(見圖2 -試綜合應(yīng)用所學(xué)的知識(shí),?負(fù)載電阻不能小于給定值 而在偏離幾何中性線 分析在此情況下對(duì)測速機(jī)正、? P23a角的直線 反轉(zhuǎn)的16個(gè)換向片的兩極直流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2

2、- 30所示。試畫出其繞組的完整連接圖； 試畫出圖示時(shí)刻繞組的等值電路圖； 若電樞沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，試在上兩圖中標(biāo)出感應(yīng)電勢方向和電刷極性；如果電刷不是位于磁極軸線上，例如順時(shí)針方向移動(dòng)一個(gè)換向片的距離,1.答直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流由什么決定4321161514Wl討心小F1.Wjv.-W、VvV5丿占A.勺A，叫川小A卜、A AV V討VV Ly V VV VV V V V V二章7891011121413輸出特性的影響。(提示：在圖中作一輔助線。)正反向特性不一致。6. 具有16個(gè)槽，(1)(2)(3)(4)會(huì)出現(xiàn)什么問題？電樞電流4的表示戎： ,碼UY如直流電動(dòng)機(jī)的電樞電流不僅取

3、決于外加電壓和本身的內(nèi)阻，而且還取決于與轉(zhuǎn)速成 正比的反電勢(當(dāng) ？=常數(shù)時(shí))根據(jù)轉(zhuǎn)矩平衡方程式，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩不變； 加上勵(lì)磁電流If不變，磁通不變， 所以電樞電流la也不變，直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流由直流電 動(dòng)機(jī)的總阻轉(zhuǎn)矩決定。r-r-2； -7；S 7就會(huì)發(fā)現(xiàn),試問這是2. 如果用直流發(fā)電機(jī)作為直流電動(dòng)機(jī)的負(fù)載來測定電動(dòng)機(jī)的特性(見圖3 - 33)，當(dāng)其他條件不變，而只是減小發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻RL時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就下降。r Tj發(fā)r TZ電I 2電如果勵(lì)磁電流和被拖動(dòng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩都不變， 轉(zhuǎn)速變化怎樣？什么原因？*而僅僅提高電樞端尺發(fā)r 1 a發(fā)3. 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)， 電

4、壓，試問電樞電流、答：最終電樞電流不變，轉(zhuǎn)速升高4.已知一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，其電樞額定電壓 Ua=110 V ,額定運(yùn)行時(shí)的電樞電流 Ia=0.4 A ,轉(zhuǎn)速n=3600 r/min,它的電樞電阻 Ra=50 Q , 空載阻轉(zhuǎn)矩 T0=15 mN m。 試問該電動(dòng)機(jī)額 定負(fù)載轉(zhuǎn)矩是多少？E-E-f衛(wèi) T w-0小 0= 90(7)” 3600 40廣質(zhì)60廣.60 13G 滬；-G 廠丁，一= k40 4,7T -0.4 -意 96祚R*和U 10/7嚴(yán)96-15 = 8MY 如5.用一對(duì)完全相同的直流機(jī)組成電動(dòng)機(jī) 一發(fā)電機(jī)組， 它們的勵(lì)磁電壓均為 110 V，電樞 電阻Ra=75 Q。 已知當(dāng)發(fā)

5、電機(jī)不接負(fù)載，電動(dòng)機(jī)電樞電壓加 110 V時(shí)， 電動(dòng)機(jī)的電樞電流為0.12 A,繞組的轉(zhuǎn)速為 4500 r/min。試問：（1）發(fā)電機(jī)空載時(shí)的電樞電壓為多少伏？（2）電動(dòng)機(jī)的電樞電壓仍為110 V,而發(fā)電機(jī)接上 0.5 kQ的負(fù)載時(shí)，機(jī)組U_ = E.的轉(zhuǎn)速n是多大（設(shè)空載阻轉(zhuǎn)矩為恒值）?（1）發(fā)電機(jī)謹(jǐn)時(shí)：因:J 厶民=110-0.12x75 = 101(r)所訊匸；=101（）發(fā)電機(jī)負(fù)鳩設(shè)電動(dòng)機(jī)的電樞電流為/才 發(fā)電材啲電樞電流為打W則根搖發(fā)電補(bǔ)電動(dòng)帖外鋼關(guān)系的兩個(gè)網(wǎng)I訪程式E = Ew T=T-2T,可得如下751且 jyas110 x75 = /e x5755丄U解之得.= 0丄蟲一4）

6、 ,則.E悝=匸；J悝盡= L10 O.2x?5 = S9(rC3000 r/min。如果電樞電壓和勵(lì)磁電壓均為額定值,6. 一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為問該電機(jī)是否允許在轉(zhuǎn)速 n=2500 r/min下長期運(yùn)轉(zhuǎn)？為什么？答：不能，因?yàn)楦鶕?jù)電壓平衡方程式，若電樞電壓和勵(lì)磁電壓均為額定值，轉(zhuǎn)速小于額定轉(zhuǎn)速的情況下，電動(dòng)機(jī)的電樞電流必然大于額定電流，電動(dòng)機(jī)的電樞電流長期大于額定電流，必將燒壞電動(dòng)機(jī)的電樞繞組7. 直流電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)軸卡死的情況下能否加電樞電壓？如果加額定電壓將會(huì)有什么后果必將燒答：不能，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)軸卡死的情況小，加額定的電樞電壓，則電壓將全部加載 電樞繞組上，此時(shí)的電樞電流為堵轉(zhuǎn)電流

7、，堵轉(zhuǎn)電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電樞繞組的額定電流，壞電動(dòng)機(jī)的電樞繞組。8. 并勵(lì)電動(dòng)機(jī)能否用改變電源電壓極性的方法來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向？答：不能，改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向有兩種方法：改變磁通的方向和改變電樞電流的方向， 如果同時(shí)改變磁通的方向和電樞電流的方向，則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向不變。并勵(lì)電動(dòng)機(jī)若改變電源電壓的極性，將同時(shí)改變磁通的方向和電樞電流的方向，則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向不變。9. 當(dāng)直流伺服電動(dòng)機(jī)電樞電壓、勵(lì)磁電壓不變時(shí)，如將負(fù)載轉(zhuǎn)矩減少，試問此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電樞電流、 電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速將怎樣變化?并說明由原來的穩(wěn)態(tài)到達(dá)新的穩(wěn)態(tài)的物理過程。電摳電流嘉電磁轉(zhuǎn)矩丁 I”轉(zhuǎn)速沁t J.由于n來不頤，三三普不變、！ T y 丁 T (

8、軒二-3 電玄加速、:、T?為什么放T爲(wèi)Tt厶It 丁 b聲r(shí)趙擁卻10.請(qǐng)用電壓平衡方程式解釋直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性為什么是一條下傾的曲線大器內(nèi)阻越大，機(jī)械特性就越軟?勘機(jī)的穗訪程式海；=廠人也Y購亠厶咼 在輸機(jī)ffl電E剛E不變的情祝T轉(zhuǎn)速増大，則勘機(jī)的聊齒轉(zhuǎn)矩必淋汕，曲3瞬大， 則勘機(jī)必然減打所以，觀機(jī)的1財(cái)稱幌F下傾的曲練姒器7?亠R的內(nèi)鹹昨性的鞋希隔wm抽昭11.直流伺服電動(dòng)機(jī)在不帶負(fù)載時(shí), 素有關(guān)？其調(diào)節(jié)特性有無死區(qū) ？調(diào)節(jié)特性死區(qū)的大小與哪些因T D有，因?yàn)轸抟鸽妱?dòng)機(jī)不敬載，電動(dòng)機(jī)也fi鐸阻轉(zhuǎn)短 死區(qū)電壓尹 不 C用績。耦琳甌區(qū)與電ffl路的電阻和細(xì)掲賄關(guān)。12. 一臺(tái)直流伺服電動(dòng)

9、機(jī)帶動(dòng)一恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載 (負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩不變)，測得始動(dòng)電壓為 4 V,當(dāng) 電樞電壓Ua=50 V時(shí)， 其轉(zhuǎn)速為1500 r/min。 若要求轉(zhuǎn)速達(dá)到 3000 r/min, 試問要加多 大的電樞電壓？乓I _ S _ 550 -k _ 1500 匸r 一4 - 300013.已知一臺(tái)直流伺服電動(dòng)機(jī)的電樞電壓Ua=110 V，空載電流la0 =0.055A，空載轉(zhuǎn)速n 0=4600 r/m in ,電樞電阻 Ra=80 Q。 試求：(1)當(dāng)電樞電壓 Ua=67.5 V時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速 n0及堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Td;(2)該電機(jī)若用放大器控制，放大器內(nèi)阻Ri=80 Q ,開路電壓Ui=67.5 V,求這時(shí)的理想空

10、載轉(zhuǎn)速 n0及堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Td;(3)當(dāng)阻轉(zhuǎn)矩 TL+T0由30X 10-3 N m增至40X 10-3 N m時(shí)， 試求上述 兩種情況下轉(zhuǎn)速的變化 n。(1)匚廣存必=0.055，80 = 4斗卩)E Un % -% 4 一空坯亠盼風(fēng)110-4.460R 2x3.14x4600x80T尸3亠= R2丁口A7 s二 pJ940f 廠門五1)T. - Ct(j - 92*5uiN * /?r+AE 110-44G訂旨皿2d=空叫OX) k *2x3.14AZ = 0.045二 C0 0.220竺=A/j 民=0.045 x80 = 3.6(r)迅=乂忌=0i045xl60 = 7.2(r)AT 7

11、1玉min；)C0 0.023第五章1. 各種自整角機(jī)的國內(nèi)代號(hào)分別是什么？自整角機(jī)的型號(hào)中各量含義是什么 ？答：常見自整角機(jī)的國內(nèi)代號(hào)：力矩式發(fā)送機(jī)：ZLF，力矩式接收機(jī)：ZLJ，控制式發(fā)送機(jī)：ZKF，控制式變壓器：ZKB，差動(dòng)發(fā)送機(jī)：ZCF，差動(dòng)接收機(jī)：ZCJ，控制式差動(dòng)發(fā)送機(jī)： ZKC。型號(hào)中前兩位數(shù)字(由左向右排列)表示機(jī)座號(hào)，中間三個(gè)字母表示產(chǎn)品名稱代號(hào)，后號(hào)。兩位數(shù)字表示性能參數(shù)序且2. 何為脈振磁場？它有何特點(diǎn)和性質(zhì)？答：脈振磁場： 是一種空間位置固定而幅值在正負(fù)最大值之間變化的磁場。 單相繞組， 通入 單相交流電時(shí)，便產(chǎn)生兩極脈振磁場。單相基波脈振磁場的物理意義可歸納為如下兩點(diǎn)

12、：(1) 對(duì)某瞬時(shí)來說， 磁場的大小沿定子內(nèi)圓周長方向作余弦分布；(2) 對(duì)氣隙中某一點(diǎn)而言， 磁場的大小隨時(shí)間作正弦變化。3. 自整角變壓器的轉(zhuǎn)子繞組能否產(chǎn)生磁勢 ? 如果能， 請(qǐng)說明有何性質(zhì) ? 答：若自整角變壓器的轉(zhuǎn)子繞組電路閉合， 則會(huì)有輸出電流產(chǎn)生， 該電流也為單相正弦交流 電，則該電流通過自整角變壓器的轉(zhuǎn)子繞組(單相繞組) 必然產(chǎn)生兩極脈振磁場。 該磁場具 備脈振磁場的兩個(gè)性質(zhì)：(1) 對(duì)某瞬時(shí)來說， 磁場的大小沿定子內(nèi)圓周長方向作余弦分布；(2) 對(duì)氣隙中某一點(diǎn)而言， 磁場的大小隨時(shí)間作正弦變化。它在0 1有關(guān)的變壓器電勢，這些電勢在4. 說明 ZKF 的定子磁密的產(chǎn)生及特點(diǎn)。

13、如果將控制式運(yùn)行的自整角機(jī)中定子繞組三根引出 線改接,例如圖5 - 19中的D1和D 2聯(lián),D2和D 1聯(lián),而D3仍和D 3聯(lián)接,其協(xié)調(diào)位 置和失調(diào)角又如何分析 ? 答：控制式發(fā)送機(jī)的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的勵(lì)磁磁場氣隙磁通密度在空間按余弦波分布， 定子同步繞組中分別感應(yīng)出時(shí)間相位相同、幅值與轉(zhuǎn)角 ZKF 的定子繞組中產(chǎn)生電流，形成磁場。其特點(diǎn)是：, 但和勵(lì)磁磁場反向。(1) 定子三相合成磁密相量和勵(lì)磁繞組軸線重合(2) 故定子合成磁場也是一個(gè)脈振磁場。(3) 定子三相合成脈振磁場的幅值恒為一相磁密最大值的 對(duì)定子的位置角 0 1 無關(guān)。其協(xié)調(diào)位置將超前原位置 120,失調(diào)角丫 =- :30 + (

14、 5.三臺(tái)自整角機(jī)如圖 5 - 34接線。 中間一臺(tái)為力矩式差動(dòng)接收機(jī) 機(jī), 試問： 當(dāng)左、 右邊兩臺(tái)發(fā)送機(jī)分別轉(zhuǎn)過 0 1、 的角度 0 和0 1、 0 2之間是什么關(guān)系 ?3/2 倍 , 它的大小與轉(zhuǎn)子相0 2角度時(shí),0 2-0 1), 左右兩臺(tái)為力矩式發(fā)送 , 中間的接收機(jī)轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)過答：有圖可知， 0 1:第六章1. 消除旋轉(zhuǎn)變壓器輸出特性曲線畸變的方法是什么?答：原邊補(bǔ)償和副邊補(bǔ)償。2. 正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器副邊全補(bǔ)償?shù)臈l件是什么?原邊全補(bǔ)償?shù)臈l件又是什么?Z 等于勵(lì)磁電源內(nèi)阻抗 Zn 。答：副邊全補(bǔ)償?shù)臈l件是：轉(zhuǎn)子另一輸出繞組接一個(gè)等于負(fù)載阻抗ZL 的阻抗；原邊全補(bǔ)償?shù)臈l件是：定子交軸繞

15、組外接阻抗3. 旋轉(zhuǎn)變壓器副方全補(bǔ)償時(shí)只產(chǎn)生與轉(zhuǎn)角如何(有關(guān); 無關(guān))的直軸磁場 ?而能否 (不; 可以)產(chǎn)生交軸磁場 , 其原因是什么 ?答：旋轉(zhuǎn)變壓器副方全補(bǔ)償時(shí)只產(chǎn)生與轉(zhuǎn)角 有關(guān) 的直軸磁場， 不產(chǎn)生交軸磁場 , 其原 因是：對(duì)稱繞組不產(chǎn)生交軸磁場或者說它們產(chǎn)生的交軸磁場相互抵消。, 該電流所產(chǎn)生(不; 可以 )影響其4. 采用原方全補(bǔ)償時(shí) , 旋轉(zhuǎn)變壓器在工作時(shí)交軸磁通在某繞組中感生電流 的磁通對(duì)交軸磁通有什么作用?單獨(dú)原邊全補(bǔ)償時(shí) , 負(fù)載阻抗改變將能否補(bǔ)償程度 , 即與負(fù)載阻抗值的改變是否有關(guān) ?, 負(fù)載阻抗改答：感生電流所產(chǎn)生的磁通對(duì)交軸磁通有去磁作用，單獨(dú)原邊全補(bǔ)償時(shí) 變不 影

16、響其補(bǔ)償程度 , 即與負(fù)載阻抗值的改變 無關(guān)。5. 線性旋轉(zhuǎn)變壓器是如何從正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器演變過來的?線性旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子繞組輸出電壓 UR2 和轉(zhuǎn)角 0 的關(guān)系式是什么 ?改進(jìn)后的線性旋變 , 當(dāng)誤差小于 0.1%時(shí),轉(zhuǎn)角0 的角度范圍是什么？答：將正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的定子勵(lì)磁繞組和轉(zhuǎn)子余弦輸出繞組串聯(lián)，并作為勵(lì)磁的原邊。定子交軸繞組短接作為原邊補(bǔ)償，轉(zhuǎn)子正弦輸出繞組作為輸出繞組，即可將正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器變?yōu)榫€性旋轉(zhuǎn)變壓器。線性旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子繞組輸出電壓UR2和轉(zhuǎn)角0的關(guān)kuU f1 sin0系式是：U R2 改進(jìn)后的線性旋變,當(dāng)誤差小于0.1%時(shí)，轉(zhuǎn)角甲的角度范圍是 60O7. 感應(yīng)移相器的

17、主要特點(diǎn)是什么 ？具備這些特點(diǎn)的原因是什么 ？答：感應(yīng)移相器的主要特點(diǎn)是：輸出電壓的相位與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成線性關(guān)系，而且其輸出電壓的幅值能保持恒定。原因是：將旋轉(zhuǎn)變壓器接上移相電路構(gòu)成感應(yīng)移相器后，其本身的參數(shù)和外接電路滿足以下兩個(gè)條件時(shí)：其輸出電壓的相位與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角滿足下面函數(shù)式R2 X2R1 ，R + R2R = - R2R/CJ.&（甘5。）Ur-?第七章?它們的氣隙1. 單相繞組通入直流電、交流電及兩相繞組通入兩相交流電各形成什么磁場磁通密度在空間怎樣分布，在時(shí)間上又怎樣變化?答：單相繞組通入直流電會(huì)形成恒定的磁場，單相繞組通入交流電會(huì)形成脈振磁場； 兩相繞組通入兩相交流電會(huì)形成脈振磁場或旋轉(zhuǎn)

18、磁場。恒定磁場在磁場內(nèi)部是一個(gè)勻強(qiáng)磁 場，不隨時(shí)間變化。脈振磁場的幅值位置不變，其振幅永遠(yuǎn)隨時(shí)間交變；對(duì)某瞬時(shí)來說，磁 場的大小沿定子內(nèi)圓周長方向作余弦分布，對(duì)氣隙中某一點(diǎn)而言，磁場的大小隨時(shí)間作正弦變化。圓形旋轉(zhuǎn)磁場的特點(diǎn)是：它的磁通密度在空間按正弦規(guī)律分布，其幅值不變并以恒定的速度在空間旋轉(zhuǎn)。2. 何為對(duì)稱狀態(tài)？何為非對(duì)稱狀態(tài)？交流伺服電動(dòng)機(jī)在通常運(yùn)行時(shí)是怎樣的磁場？兩相繞組通上相位相同的交流電流能否形成旋轉(zhuǎn)磁場？答：一般地， 當(dāng)兩相繞組產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場時(shí)，這時(shí)加在定子繞組上的電壓分別定義為額定勵(lì)磁電壓和額定控制電壓，并稱兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)處于對(duì)稱狀態(tài)。當(dāng)兩相繞組產(chǎn)生橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場時(shí)，稱兩

19、相交流伺服電動(dòng)機(jī)處于非對(duì)稱狀態(tài)。兩相繞組通上相位相同的交流電流不能形成旋轉(zhuǎn)磁場，只能形成脈振磁場加在兩相繞組上的電壓及電流應(yīng)符合怎樣條件才能產(chǎn)加在兩相繞組上的電壓及電流值應(yīng)相等才能產(chǎn)生圓形旋 若要產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場，3. 當(dāng)兩相繞組匝數(shù)相等和不相等時(shí)， 生圓形旋轉(zhuǎn)磁場？電流值應(yīng)與繞組匝數(shù)成反答：當(dāng)兩相繞組匝數(shù)相等時(shí)， 轉(zhuǎn)磁場。當(dāng)兩相繞組有效匝數(shù)不等時(shí)， 比，電壓值應(yīng)與繞組匝數(shù)成正比。4. 改變交流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的方法有哪些？為什么能改變？（即相位改變180 ）,就（此繞組中流有相位答：把勵(lì)磁與控制兩相繞組中任意一相繞組上所加的電壓反相 可以改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向。因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向是從超前相的繞組軸

20、線 上超前的電流）轉(zhuǎn)到落后相的繞組軸線，而超前的相位剛好為 905. 什么叫作同步速”如何決定?假如電源頻率為 60 Hz ,電機(jī)極數(shù)為6,電機(jī)的同步速等 于多少？答：旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速常稱為同步速，以ns表示。同步速只與電機(jī)極數(shù)和電源頻率有關(guān)，其關(guān)系式為：n-（r/s60f （r/mi n），假如電源頻率為60 Hz,電機(jī)極數(shù)為6,電S PP機(jī)的同步速等于 1200r/min 06. 為什么交流伺服電動(dòng)機(jī)有時(shí)能稱為兩相異步電動(dòng)機(jī)？如果有一臺(tái)電機(jī)，技術(shù)數(shù)據(jù)上標(biāo)明空載轉(zhuǎn)速是1 200 r/min,電源頻率為50 Hz,請(qǐng)問這是幾極電機(jī)？空載轉(zhuǎn)差率是多少？ 答：因?yàn)榻涣魉欧妱?dòng)機(jī)的定子繞組有勵(lì)磁繞組和

21、控制繞組兩相組成，交流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速總是低于旋轉(zhuǎn)磁場的同步速，而且隨著負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩值的變化而變化， 因此交流伺服 電動(dòng)機(jī)又稱為 兩相異步伺服電動(dòng)機(jī) ?？蛰d轉(zhuǎn)速是 1200 r/min， 電源頻率為 50 Hz 的電機(jī)是 4 極電機(jī)，空載轉(zhuǎn)差率是 20%。7. 當(dāng)電機(jī)的軸被卡住不動(dòng)， 定子繞組仍加額定電壓， 為什么轉(zhuǎn)子電流會(huì)很大 ? 伺服電動(dòng) 機(jī)從啟動(dòng)到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 轉(zhuǎn)子繞組的頻率、 電勢及電抗會(huì)有什么變化 ? 為什么會(huì)有這些變化 ? 電容伺服答：當(dāng)電機(jī)的軸被卡住不動(dòng)， 定子繞組仍加額定電壓， 此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)， 感應(yīng)電勢 ER 較大，所以轉(zhuǎn)子電流會(huì)很大。伺服電動(dòng)機(jī)從啟動(dòng)到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 轉(zhuǎn)子繞組的頻

22、率、 電勢及電抗會(huì)變小， 因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電流的頻率、電勢及電抗分別等于 轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的頻率、電勢及電抗乘上轉(zhuǎn)差率 9. 什么是電源移相， 什么是電容移相， 電容移相時(shí)通常移相電容值怎樣確定 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向怎樣 ?90相答：直接將電源移相或通過移相網(wǎng)絡(luò)使勵(lì)磁電壓和控制電壓之間有一固定的移， 這些移相方法通稱為電源移相。在交流伺服電動(dòng)機(jī)內(nèi)部采用勵(lì)磁相串聯(lián)電容器移相的 移相方法叫電容移相。電容伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向是從勵(lì)磁繞組轉(zhuǎn)向控制繞組。10. 怎樣看出橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場的幅值和轉(zhuǎn)速都是變化的? 當(dāng)有效信號(hào)系數(shù) a e 從 01 變化時(shí)， 電機(jī)磁場的橢圓度怎樣變化 ? 被分解成的正、 反向旋轉(zhuǎn)磁場的

23、大小又怎樣變化 ?答：橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場的幅值和轉(zhuǎn)速都是變化的詳見課本 151 頁，當(dāng)有效信號(hào)系數(shù) 從 01 變化時(shí)， 電機(jī)磁場的橢圓度將變小，被分解成的正向旋轉(zhuǎn)磁場增大，反向旋轉(zhuǎn)磁場 減小。11. 什么是自轉(zhuǎn)現(xiàn)象 ? 為了消除自轉(zhuǎn)， 交流伺服電動(dòng)機(jī)零信號(hào)時(shí)應(yīng)具有怎樣的機(jī)械特性答：當(dāng)伺服電動(dòng)機(jī)的控制電信號(hào) Uk=0 時(shí)， 只要阻轉(zhuǎn)矩小于單相運(yùn)行時(shí)的最大轉(zhuǎn)矩， 電動(dòng)機(jī)仍將在電磁轉(zhuǎn)矩 T 作用下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象叫自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。為了消除自轉(zhuǎn)， 交流伺服電 動(dòng)機(jī)零信號(hào)時(shí)的機(jī)械特性應(yīng)位于二、四象限答：與幅值控制時(shí)相比， 大，勵(lì)磁電壓 Uf 的相位也增大。 因機(jī)械特性在低速段隨著轉(zhuǎn)速的增加轉(zhuǎn)矩下降得很慢， 在高速段

24、， 轉(zhuǎn)矩下降得很快， 率值降低 )。13. 何為交流伺服電動(dòng)機(jī)的額定狀態(tài) ? 額定功率含義如何 ? 答：電機(jī)處于對(duì)稱狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)速接近空載轉(zhuǎn)速 n0 的一半時(shí)，輸出功率最大，通常就 把這點(diǎn)規(guī)定為交流伺服電動(dòng)機(jī)的額定狀態(tài)。電機(jī)可以在這個(gè)狀態(tài)下長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而不過熱， 這個(gè)最大的輸出功率就是電機(jī)的額定功率 P2n 。15. 一臺(tái)兩極的兩相伺服電動(dòng)機(jī)， 勵(lì)磁繞組通以 400 Hz 的交流電， 當(dāng)轉(zhuǎn)速 n=18 000 r/min 時(shí)， 使控制電壓 Uk=0，(1) 正、(2) 正、(3) 正、12. 與幅值控制時(shí)相比， 電容伺服電動(dòng)機(jī)定子繞組的電流和電壓隨轉(zhuǎn)速的變化情況有哪些 不同 ? 為何它的機(jī)械特性

25、在低速段出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象 ?電容伺服電動(dòng)機(jī)定子繞組的電流和電壓隨轉(zhuǎn)速的增加而增而從而使機(jī)械特性在低速段出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象(即機(jī)械特性負(fù)的斜問此瞬時(shí)： 反旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速率 (即轉(zhuǎn)差 )為多少 ? 反旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子電流頻率各為多少 ? 反旋轉(zhuǎn)磁場作用在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩方向和大小是否一樣 ? 哪個(gè)大 ? 為什么?答：(1)旋轉(zhuǎn)磁場的同步速 ns 為：反向旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子電流 頻率為*)正、反向旋轉(zhuǎn)磁場作用在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩方向相反， 反向旋轉(zhuǎn)磁場作用在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩大，做成的交流 伺服電動(dòng)機(jī)零信號(hào)時(shí)的機(jī)械特性應(yīng)位于二、四象限, 此時(shí)要求電動(dòng)機(jī)的反向電磁轉(zhuǎn)矩應(yīng)大于正向的電磁 轉(zhuǎn)

26、矩.(1)旋轉(zhuǎn)磁場的同步速rifi為;致=440斗麗鈕P1正向旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)休的速率為:沖丁 = 24000 - 1 8000 = 600(X i /mi n)反向旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速率為匸噪=240O0-H1SO0O = 42000Ci-/min正向旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)休所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子電流 頻率為：_ 1x42000 _/正 6060第2章直流測速發(fā)電機(jī)1. 為什么直流發(fā)電機(jī)電樞繞組元件的電勢是交變電勢而電刷電勢是直流電勢因而ab和cd中答：電樞連續(xù)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)體ab和cd輪流交替地切割 N極和S極下的磁力線，的電勢及線圈電勢是交變的。由于通過換向器的作用，無論線圈轉(zhuǎn)到什么位置，電刷通過換向

27、片只與處于一定極性下的導(dǎo)體相連接， 如電刷A始終與處在 N極下的導(dǎo)體相連接， 而處在一定極性下的導(dǎo)體電勢方 向是不變的， 因而電刷兩端得到的電勢極性不變，為直流電勢。?答:電刷A電刷為2. 如果圖2 - 1中的電樞反時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)， 試問元件電勢的方向和 A、B電刷的極性如何 在圖示瞬時(shí)，N極下導(dǎo)體ab中電勢的方向由 b指向a，S極下導(dǎo)體cd中電勢由d指向c。 通過換向片與線圈的 a端相接觸，電刷 B與線圈的d端相接觸，故此時(shí) A電刷為正，B負(fù)。ab處于S極下，這時(shí)它們的電勢與前 a 到 d ，此時(shí) d 為正， a 為負(fù)，仍然是? 負(fù)載電阻不能小于給定值當(dāng)電樞轉(zhuǎn)過 180以后，導(dǎo)體 cd 處于

28、N 極下，導(dǎo)體 一時(shí)刻大小相等方向相反，于是線圈電勢的方向也變?yōu)橛?A 刷為正， B 刷為負(fù)。4. 為什么直流測速機(jī)的轉(zhuǎn)速不得超過規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速直流測速 以保證線性誤差在 eL 正比于 eL g n2。同樣可答：轉(zhuǎn)速越高，負(fù)載電阻越小，電樞電流越大，電樞反應(yīng)的去磁作用越強(qiáng)，磁通被削弱得 越多，輸出特性偏離直線越遠(yuǎn)，線性誤差越大，為了減少電樞反應(yīng)對(duì)輸出特性的影響， 發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不得超過規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速， 負(fù)載電阻不能低于最小負(fù)載電阻值， 限度的范圍內(nèi)。而且換向周期與轉(zhuǎn)速成反比，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，元件的換向周期越短； 單位時(shí)間內(nèi)換向元件電流的變化量?；谏鲜龇治?，eL 必正比轉(zhuǎn)速的平方，即以證明eag

29、n2。因此，換向元件的附加電流及延遲換向去磁磁通與n2成正比，使輸岀特性呈現(xiàn)非線性。所以，直流測速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速上限要受到延遲換向去磁效應(yīng)的限制。為了改善線性度， 采用限制轉(zhuǎn)速的措施來削弱延遲換向去磁作用，即規(guī)定了最高工作轉(zhuǎn)速。第三章 1. 直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流由什么決定 ? 答;直流電動(dòng)機(jī)的電樞電流不僅取決于外加電壓和本身的內(nèi)阻，而且還取決于與轉(zhuǎn)速成正 比的反電勢(當(dāng) ?= 常數(shù)時(shí)) 根據(jù)轉(zhuǎn)矩平衡方程式， 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時(shí)， 電磁轉(zhuǎn)矩不變； 加 上勵(lì)磁電流If不變， 磁通不變，所以電樞電流la也不變，直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流由直流電動(dòng)機(jī)的總阻轉(zhuǎn)矩決定。而僅僅提高電樞3. 一臺(tái)他

30、勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)， 如果勵(lì)磁電流和被拖動(dòng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩都不變， 端電壓， 試問電樞電流、 轉(zhuǎn)速變化怎樣 ?答：當(dāng)直流伺服電動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、勵(lì)磁電流不變時(shí)，僅將電樞電壓增大，此時(shí)由于慣性， 轉(zhuǎn)速來不及變化，Ea=Ce $ n，感應(yīng)電勢不變，電樞電壓增大，由電壓平衡方程式：la= ( Ua-Ea)電磁/Ra= ( Ua-Ce $ n) /Ra可知，電樞電流 la突然增大；又 T=CT $ la,電磁轉(zhuǎn)矩增大；此時(shí)，電磁 轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，由 T=TL+Tj=TL+Jd Q /dt知道，電機(jī)加速；隨著轉(zhuǎn)速 n的增加，感應(yīng)電勢 Ea 增加，為保持電壓平衡，電樞電流 la 將減少，電磁轉(zhuǎn)矩 T 也將減少，當(dāng)電磁轉(zhuǎn)

31、矩減小到等于總 的負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩時(shí)，電機(jī)達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)， 相對(duì)提高電樞電壓之前狀態(tài)，此時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增加、 轉(zhuǎn)矩、電樞電流不變。6. 一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)， 額定轉(zhuǎn)速為 3000 r/min 。 如果電樞電壓和勵(lì)磁電壓均為額定值， 問該電機(jī)是否允許在轉(zhuǎn)速 n=2500 r/min 下長期運(yùn)轉(zhuǎn) ? 為什么 ?答：不能，因?yàn)楦鶕?jù)電壓平衡方程式，若電樞電壓和勵(lì)磁電壓均為額定值，轉(zhuǎn)速小于額 定轉(zhuǎn)速的情況下，電動(dòng)機(jī)的電樞電流必然大于額定電流，電動(dòng)機(jī)的電樞電流長期大于額定電流， 必將燒壞電動(dòng)機(jī)的電樞繞組7. 直流電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)軸卡死的情況下能否加電樞電壓 ? 如果加額定電壓將會(huì)有什么后果 答：不能，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)軸卡死的情

32、況小，加額定的電樞電壓，則電壓將全部加載電樞 繞組上， 此時(shí)的電樞電流為堵轉(zhuǎn)電流， 堵轉(zhuǎn)電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電樞繞組的額定電流，必將燒壞電動(dòng)機(jī)的電樞繞組。8. 并勵(lì)電動(dòng)機(jī)能否用改變電源電壓極性的方法來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向?答：不能，改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向有兩種方法：改變磁通的方向和改變電樞電流的方向，如果 同時(shí)改變磁通的方向和電樞電流的方向， 則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向不變。 并勵(lì)電動(dòng)機(jī)若改變電源電壓的極 性，將同時(shí)改變磁通的方向和電樞電流的方向，則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向不變。第 4 章 變壓器( P75)1. 某臺(tái)變壓器，額定電壓 U1n/U2n=220/110(V) ，額定頻率 fn=50 Hz ，問原邊能否接到下面 的電源上

33、?試分析原因。 (1)交流 380V ， 50Hz； (2)交流 440V； 100Hz ； (3)直流 220V 。答：(1)不可以。由 U=E=4.44Wf $ m，在電源頻率均為 50Hz的條件下，主磁通 $ m決定于外加電壓 U ，380V 的電壓比額定的原邊電壓 220V 大很多，則加電后必然導(dǎo)致鐵心嚴(yán)重飽和， 變壓器主磁通一般就設(shè)計(jì)的比較飽和，增加很小的磁通將引起空載電流 I0 急劇增加，即使變壓 器不帶負(fù)載，變壓器也會(huì)因此損壞。（2）可以。由U=E=4.44Wf $ m,電壓增加一倍，頻率也增加一倍，則主磁通 $m基本不變，因此，對(duì)變壓器的影響很小。但不是最理想。（3）不可以。變

34、壓器對(duì)于直流電源相當(dāng)于短路，因此，一旦接上直流220V ，變壓器將很快燒毀。3. 某臺(tái)單相變壓器原邊有兩個(gè)額定電壓為110 V 的線圈， 如圖 4 - 27 所示，圖中副邊繞組未畫。 若電源電壓為交流 220 V和110 V兩種， 問這兩種情況分別將 1 , 2,3,4這四個(gè)端 點(diǎn)如何聯(lián)接， 接錯(cuò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么后果 ?答：（1） 220V電壓可以接在1，4兩端，而把 2和3兩端相連；110V電壓可以接在1, 2兩端及3, 4兩端 （2）若220V電壓按110V的接法，則變壓器原邊電壓將超過額 定電壓，變壓器空載電流 I0 就會(huì)急劇增加，若超過不允許的的電流值，會(huì)導(dǎo)致變壓器過熱燒毀； 若110V電

35、壓按220V接法，原邊電壓將低于額定電壓，接負(fù)載工作時(shí)若負(fù)載要求電壓比副邊能 夠提供的電壓高，則變壓器不能正常工作。第七章? 它們的氣隙1. 單相繞組通入直流電、 交流電及兩相繞組通入兩相交流電各形成什么磁場 磁通密度在空間怎樣分布， 在時(shí)間上又怎樣變化 ?不隨時(shí)答：單相繞組通入直流電會(huì)形成恒定的磁場，單相繞組通入交流電會(huì)形成脈振磁場；兩相 繞組通入兩相交流電會(huì)形成脈振磁場或旋轉(zhuǎn)磁場。恒定磁場在磁場內(nèi)部是一個(gè)勻強(qiáng)磁場，間變化。脈振磁場的幅值位置不變，其振幅永遠(yuǎn)隨時(shí)間交變；對(duì)某瞬時(shí)來說，磁場的大小沿定子內(nèi)圓周長方向作余弦分布，對(duì)氣隙中某一點(diǎn)而言，磁場的大小隨時(shí)間作正弦變化。圓形旋轉(zhuǎn)磁場的特點(diǎn)是：

36、 它的磁通密度在空間按正弦規(guī)律分布， 其幅值不變并以恒定的速度在空間旋轉(zhuǎn)。2. 何為對(duì)稱狀態(tài) ? 何為非對(duì)稱狀態(tài) ? 交流伺服電動(dòng)機(jī)在通常運(yùn)行時(shí)是怎樣的磁場 ? 兩相繞 組通上相位相同的交流電流能否形成旋轉(zhuǎn)磁場 ?答：一般地， 當(dāng)兩相繞組產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場時(shí)，這時(shí)加在定子繞組上的電壓分別定義為額定勵(lì)磁電壓和額定控制電壓， 并稱兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)處于對(duì)稱狀態(tài)。當(dāng)兩相繞組產(chǎn)生橢圓 形旋轉(zhuǎn)磁場時(shí)， 稱兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)處于非對(duì)稱狀態(tài)。兩相繞組通上相位相同的交流電流不 能形成旋轉(zhuǎn)磁場，只能形成脈振磁場3. 當(dāng)兩相繞組匝數(shù)相等和不相等時(shí)， 加在兩相繞組上的電壓及電流應(yīng)符合怎樣條件才能產(chǎn) 生圓形旋轉(zhuǎn)磁場 ?

37、答：當(dāng)兩相繞組匝數(shù)相等時(shí)，加在兩相繞組上的電壓及電流值應(yīng)相等才能產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁 場。當(dāng)兩相繞組有效匝數(shù)不等時(shí)， 若要產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場， 電流值應(yīng)與繞組匝數(shù)成反比， 電壓 值應(yīng)與繞組匝數(shù)成正比。（即相位改變 180 ）， 就可以 （此繞組中流有相位上超前的4. 改變交流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的方法有哪些 ? 為什么能改變 ? 答：把勵(lì)磁與控制兩相繞組中任意一相繞組上所加的電壓反相改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向。因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向是從超前相的繞組軸線 電流）轉(zhuǎn)到落后相的繞組軸線，而超前的相位剛好為90。電機(jī)極數(shù)為 6， 電機(jī)的同步速等于5. 什么叫作同步速如何決定 ? 假如電源頻率為 60 Hz， 多少?答：旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速常