控制電機(jī)第三版課后習(xí)題答案（精編版）

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)放在什么位置為什么端部對稱的鼓形繞組(見圖2 - 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)速負(fù)載電阻不能小于給定值p235. 如果電刷通過換向器所連接的導(dǎo)體不在幾何中性線上，而在偏離幾何中性線角的直線上，如圖 2 - 29 所示， 試綜合應(yīng)用所學(xué)的知識，分析在此情況下對測速機(jī)正、反轉(zhuǎn)的輸出特性的影響。(提示：在圖中作一輔助線。) 正反向特

2、性不一致。6. 具有16 個(gè)槽，16 個(gè)換向片的兩極直流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2 - 30 所示。(1) 試畫出其繞組的完整連接圖；(2) 試畫出圖示時(shí)刻繞組的等值電路圖；(3) 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；(4) 如果電刷不是位于磁極軸線上，例如順時(shí)針方向移動一個(gè)換向片的距離，會出現(xiàn)什么問題1. 直流電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流由什么決定答第三章直流電動機(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；加上勵磁電流if 不變，磁通不變，所以電樞電流ia 也不變，直流電動機(jī)

3、的電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流由直流電動機(jī)的總阻轉(zhuǎn)矩決定。2. 如果用直流發(fā)電機(jī)作為直流電動機(jī)的負(fù)載來測定電動機(jī)的特性(見圖3 - 33) ， 就會發(fā)現(xiàn)，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)， 電動機(jī)的轉(zhuǎn)速就下降。試問這是什么原因3. 一臺他勵直流電動機(jī)，如果勵磁電流和被拖動的負(fù)載轉(zhuǎn)矩都不變，而僅僅提高電樞端電壓，試問電樞電流、轉(zhuǎn)速變化怎樣答：最終電樞電流不變，轉(zhuǎn)速升高4. 已知一臺直流電動機(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/m in, 它的電樞電阻ra=50 ，空載阻轉(zhuǎn)矩t0=15 m n·m。 試問該電動機(jī)額

4、定負(fù)載轉(zhuǎn)矩 是多少5. 用一對完全相同的直流機(jī)組成電動機(jī) 發(fā)電機(jī)組，它們的勵磁電壓均為110 v， 電樞電阻ra=75 。 已知當(dāng)發(fā)電機(jī)不接負(fù)載，電動機(jī)電樞電壓加110 v 時(shí)， 電動機(jī)的電樞電流為0.12 a， 繞組的轉(zhuǎn)速為4500 r/m in。 試問：(1) 發(fā)電機(jī)空載時(shí)的電樞電壓為多少伏(2) 電動機(jī)的電樞電壓仍為110 v ， 而發(fā)電機(jī)接上0.5 k的負(fù)載時(shí)，機(jī)組的轉(zhuǎn)速n 是多大 (設(shè)空載阻轉(zhuǎn)矩為恒值)6. 一臺直流電動機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為3000 r/m in 。 如果電樞電壓和勵磁電壓均為額定值，試問該電機(jī)是否允許在轉(zhuǎn)速n=2500 r/m in 下長期運(yùn)轉(zhuǎn)為什么答：不能，因?yàn)楦鶕?jù)電壓

5、平衡方程式，若電樞電壓和勵磁電壓均為額定值，轉(zhuǎn)速小于額定轉(zhuǎn)速的情況下，電動機(jī)的電樞電流必然大于額定電流，電動機(jī)的電樞電流長期大于額定電流，必將燒壞電動機(jī)的電樞繞組7. 直流電動機(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有什么后果答：不能，因?yàn)殡妱訖C(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，堵轉(zhuǎn)電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電樞繞組的額定電流，必將燒壞電動機(jī)的電樞繞組。8. 并勵電動機(jī)能否用改變電源電壓極性的方法來改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)向答：不能，改變電動機(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，則電動機(jī)

6、的轉(zhuǎn)向不變。并勵電動機(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，則電動機(jī)的轉(zhuǎn)向不變。9. 當(dāng)直流伺服電動機(jī)電樞電壓、勵磁電壓不變時(shí)，如將負(fù)載轉(zhuǎn)矩減少，試問此時(shí)電動機(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。10. 請用電壓平衡方程式解釋直流電動機(jī)的機(jī)械特性為什么是一條下傾的曲線為什么放大器內(nèi)阻越大，機(jī)械特性就越軟11. 直流伺服電動機(jī)在不帶負(fù)載時(shí)，其調(diào)節(jié)特性有無死區(qū)調(diào)節(jié)特性死區(qū)的大小與哪些因素有關(guān)12. 一臺直流伺服電動機(jī)帶動一恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載(負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩不變)， 測得始動電壓為4 ， 當(dāng)電樞電壓 ua=50 v 時(shí)， 其轉(zhuǎn)速為1500 r/m

7、 in 。 若要求轉(zhuǎn)速達(dá)到3000 r/m in， 試問要加多大的電樞電壓13. 已知一臺直流伺服電動機(jī)的電樞電壓ua =110 v ， 空載電流ia 0 =0.055a ， 空載轉(zhuǎn)速n 0=4600 r/m in， 電樞電阻ra=80 。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， 開路電壓 ui =67.5 v ， 求這時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速n0 及堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩td;(3) 當(dāng)阻轉(zhuǎn)矩tl+t0 由 30× 10-3n·m 增至40×10-3n·m 時(shí)， 試求上述兩種情

8、況下轉(zhuǎn)速的變化n。第五章1. 各種自整角機(jī)的國內(nèi)代號分別是什么自整角機(jī)的型號中各量含義是什么答：常見自整角機(jī)的國內(nèi)代號：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 ，差動發(fā)送機(jī)：zcf，差動接收機(jī)：zcj，控制式差動發(fā)送機(jī)：zkc 。型號中前兩位數(shù)字 (由左向右排列)表示機(jī)座號 , 中間三個(gè)字母表示產(chǎn)品名稱代號, 后兩位數(shù)字表示性能參數(shù)序號。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)：(1) 對

9、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) 對氣隙中某一點(diǎn)而言，磁場的大小隨時(shí)間作正弦變化。4. 說明 zk f 的定子磁密的產(chǎn)生及特點(diǎn)。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 d

10、 1 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)子勵磁繞組產(chǎn)生的勵磁磁場氣隙磁通密度在空間按余弦波分布， 它在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 1 有關(guān)的變壓器電勢， 這些電勢在 zkf 的定子繞組中產(chǎn)生電流，形成磁場。其特點(diǎn)是：(1) 定子三相合成磁密相量和勵磁繞組軸線重合 , 但和勵磁磁場反向。(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 3/2 倍, 它的大小與轉(zhuǎn)子相對定子的位置角 1 無關(guān)。其協(xié)調(diào)位置將超前原位置 120°，失調(diào)

11、角 =- 30°+（ 2- 1）5. 三臺自整角機(jī)如圖5 - 34 接線。中間一臺為力矩式差動接收機(jī), 左右兩臺為力矩式發(fā)送機(jī), 試問： 當(dāng)左、 右邊兩臺發(fā)送機(jī)分別轉(zhuǎn)過 1、 2 角度時(shí) , 中間的接收機(jī)轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)過的角度和1、2 之間是什么關(guān)系答：有圖可知，1<2，他們都是順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；所以= 2-1，則中間的接收機(jī)將順時(shí)針轉(zhuǎn)過 = 2-1 的角度。原、 副邊都補(bǔ)償?shù)恼嘞倚D(zhuǎn)變壓器原邊和副邊都補(bǔ)償時(shí)的正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器如圖6 - 7 所示 , 此時(shí)其四個(gè)繞組全部用上, 轉(zhuǎn)子兩個(gè)繞組接有外接阻抗zl 和 z, 允許 zl 有所改變。和單獨(dú)副邊或單獨(dú)原邊補(bǔ)償?shù)膬煞N方法比較, 采用

12、原、副邊都補(bǔ)償?shù)姆椒? 對消除輸出特性畸變的效果更好。這是因?yàn)? 單獨(dú)副邊補(bǔ)償時(shí)補(bǔ)償所用阻抗z的數(shù)值和旋轉(zhuǎn)變壓器所帶 的負(fù)載阻抗zl 的值必須相等。對于變動的負(fù)載阻抗來說, 這樣不能實(shí)現(xiàn)完全補(bǔ)償。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：定子交軸繞組外接阻抗z 等于勵磁電源內(nèi)阻抗zn。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

13、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。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, 該電流所產(chǎn)生的磁通對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(不; 可以)影響其補(bǔ)償程度, 即與負(fù)載阻抗值的改變是否有關(guān)答：感生電流所產(chǎn)生的磁通對交軸磁通有去磁作用，單獨(dú)原邊全補(bǔ)償時(shí), 負(fù)載阻抗改變不影響其補(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 的關(guān)系式是什么

14、改進(jìn)后的線性旋變, 當(dāng)誤差小于0.1%時(shí),轉(zhuǎn)角 的角度范圍是什么答：將正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的定子勵磁繞組和轉(zhuǎn)子余弦輸出繞組串聯(lián), 并作為勵磁的原邊。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ur 2 和轉(zhuǎn)角 的關(guān)系式是：改進(jìn)后的線性旋變, 當(dāng)誤差小于0.1%時(shí),轉(zhuǎn)角 的角度范圍是±60°。7.感應(yīng)移相器的主要特點(diǎn)是什么具備這kuu些特f 1 點(diǎn)sin的原因是什么答：感應(yīng)移相器的主要特u點(diǎn)r是2 ：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1ku cos的幅值能保持恒定。原因是

15、：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)式第七章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它們的氣隙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形成恒定的磁場，單相繞組通入交流電會形成脈振磁場；兩相繞 組通入兩相交流電會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，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

16、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. 何為對稱狀態(tài)何為非對稱狀態(tài)交流伺服電動機(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磁電壓和額定控制電壓，并稱兩相交流伺服電動機(jī)處于對稱狀態(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機(jī)處于非對稱狀態(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

17、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。4. 改變交流伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)向的方法有哪些為什么能改變答：把勵磁與控制兩相繞組中任意一相繞組上所加的電壓反相(即相位改變180° )， 就可以改變旋轉(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線(此繞組中流有相位上超前的電 流)轉(zhuǎn)到落后相的繞組軸線，而超前的相位剛好為90°。5. 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

18、源頻率有關(guān)， 其關(guān)系式為：nsf ( r / s) p60 f p(r / min)，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 1200r/min 。6. 為什么交流伺服電動機(jī)有時(shí)能稱為兩相異步電動機(jī)如果有一臺電機(jī)，技術(shù)數(shù)據(jù)上標(biāo)明空載轉(zhuǎn)速是 1 200 r/mi n， 電源頻率為50 hz ， 請問這是幾極電機(jī)空載轉(zhuǎn)差率是多少答：因?yàn)榻涣魉欧妱訖C(jī)的定子繞組有勵磁繞組和控制繞組兩相組成，交流伺服電動機(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， 因此交流伺服電動機(jī)又稱為兩相異步伺服電動機(jī) 。空載轉(zhuǎn)速是 1200 r/mi n， 電源頻率為 50 hz

19、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， 定子繞組仍加額定電壓， 為什么轉(zhuǎn)子電流會很大 伺服電動機(jī)從啟動到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 轉(zhuǎn)子繞組的頻率、 電勢及電抗會有什么變化 為什么會有這些變化答：當(dāng)電機(jī)的軸被卡住不動，定子繞組仍加額定電壓，此時(shí)電動機(jī)處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，感應(yīng)電 勢 er 較大，所以轉(zhuǎn)子電流會很大。伺服電動機(jī)從啟動到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組的頻率、電勢及電抗會變小，因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)動時(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容伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)向怎樣答：直接將電源移相或通過

20、移相網(wǎng)絡(luò)使勵磁電壓和控制電壓之間有一固定的90°相移，這些移相方法通稱為電源移相。在交流伺服電動機(jī)內(nèi)部采用勵磁相串聯(lián)電容器移相的移相方法叫電容移相。電容伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)向是從勵磁繞組轉(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)有效信號系數(shù)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)有效信號系數(shù)e 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)，交流伺服電動機(jī)零信號時(shí)應(yīng)具有怎樣的機(jī)械特性答

21、：當(dāng)伺服電動機(jī)的控制電信號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)，交流伺服電動機(jī)零信號 時(shí)的機(jī)械特性應(yīng)位于二、四象限12. 與幅值控制時(shí)相比，電容伺服電動機(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)械特性在低速段出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象答：與幅值控制時(shí)相比，電容伺服電動機(jī)定子繞組的電流和電壓隨轉(zhuǎn)速的增加而增大，勵磁電壓 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，而在高速段，轉(zhuǎn)矩下降得很快，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)的斜率值降低)。13. 何為交流伺服電動機(jī)的額定

22、狀態(tài)額定功率含義如何答：電機(jī)處于對稱狀態(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. 一臺兩極的兩相伺服電動機(jī)，勵磁繞組通以400 hz 的交流電，當(dāng)轉(zhuǎn)速 n=18 000 r /mi n 時(shí)， 使控制電壓 uk =0， 問此瞬時(shí)：(1) 正、反旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速率(即轉(zhuǎn)差 )為多少(2) 正、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(3) 正、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

23、為：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，因而 ab 和 cd 中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。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 電刷的極性如何答：在圖示瞬時(shí)， n 極下導(dǎo)體ab 中電勢的方向由b 指向

24、a，s 極下導(dǎo)體cd 中電勢由d 指向 c。電刷 a 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 電刷為負(fù)。當(dāng)電樞轉(zhuǎn)過180 °以后，導(dǎo)體cd 處于 n 極下，導(dǎo)體ab 處于 s 極下，這時(shí)它們的電勢與前一時(shí)刻大小相等方向相反，于是線圈電勢的方向也變?yōu)橛蒩 到 d，此時(shí) d 為正， a 為負(fù)，仍然是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)速負(fù)載電阻不能小于給定值答：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)對輸出特性的

25、影響，直流測速發(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，以保證線性誤差在限度的范圍內(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；el 正比于單位時(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el n2。同樣可以證明ea 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，使輸出特性呈現(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. 直流電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流由什么決定答;直流電動機(jī)的電樞電流不僅取決

26、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；加上勵磁電流if不變，磁通不變，所以電樞電流ia 也不變， 直流電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流由直流電動機(jī)的總阻轉(zhuǎn)矩決定。3. 一臺他勵直流電動機(jī)，如果勵磁電流和被拖動的負(fù)載轉(zhuǎn)矩都不變，而僅僅提高電樞端電壓， 試問電樞電流、轉(zhuǎn)速變化怎樣答：當(dāng)直流伺服電動機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、勵磁電流不變時(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：ia=（ua-ea ）/ra=（ ua-ce n）/ra 可知，電樞電流ia 突然增

27、大；又t=ct ia，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 /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 ia 將減少，電磁轉(zhuǎn)矩t 也將減少，當(dāng)電磁轉(zhuǎn)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)，相對提高電樞電壓之前狀態(tài)，此時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增加、電磁轉(zhuǎn)矩、電樞電流不變。6. 一臺直流電動機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為3000 r/min 。如果電樞電壓和勵磁電壓均為額定值，試問該電機(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，若電樞電壓和勵磁電壓均為額定值，轉(zhuǎn)速小于額定轉(zhuǎn)速的情況下，電動機(jī)

28、的電樞電流必然大于額定電流，電動機(jī)的電樞電流長期大于額定電流，必將燒壞電動機(jī)的電樞繞組7. 直流電動機(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有什么后果答：不能，因?yàn)殡妱訖C(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，堵轉(zhuǎn)電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電樞繞組的額定電流，必將燒壞電動機(jī)的電樞繞組。8. 并勵電動機(jī)能否用改變電源電壓極性的方法來改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)向答：不能，改變電動機(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，則電動機(jī)的轉(zhuǎn)向不變。并勵電動機(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

29、向，則電動機(jī)的轉(zhuǎn)向不變。第 4 章 變壓器（ p75）1. 某臺變壓器，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，變壓器也會因此損壞

30、。（ 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，對變壓器的影響很小。但不是最理想。（ 3）不可以。變壓器對于直流電源相當(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 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 220

31、v 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 就會急劇增加，若超過不允許的的電流值，會導(dǎo)致變壓器過熱燒毀；若110v 電壓按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它們的氣隙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形成恒定的磁場，單相繞組通入交流電會形成脈振磁場；兩相繞組通入兩相交流電會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，不隨時(shí)間變化。脈振磁場的幅值位置不變，其振幅永

32、遠(yuǎn)隨時(shí)間交變；對某瞬時(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. 何為對稱狀態(tài)何為非對稱狀態(tài)交流伺服電動機(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磁電壓和額定控制電壓，并稱兩相交流伺服電動機(jī)處于對稱狀態(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機(jī)處于非對稱狀態(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

33、. 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。4. 改變交流伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)向的方法有哪些 為什么能改變答：把勵磁與控制兩相繞組中任意一相繞組上所加的電壓反相 ( 即相位改變 180° )， 就可以改變旋轉(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線 (此繞組中流有相位上超前的電流 )轉(zhuǎn)到落后相的繞組軸線，而超前的相位剛好為 90°。5. 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： ，假如電源頻率為 60 hz ， 電機(jī)極數(shù)為 6