控制電機(jī)習(xí)題及答案2015

1、1.自整角機(jī)可以把發(fā)送機(jī)和接收機(jī)之間的轉(zhuǎn)角差轉(zhuǎn)換成與角差成正弦關(guān)系的 壓信號(hào)。2 控制式自整角機(jī)的比電壓大，就是失調(diào)同樣的角度所獲得的信號(hào)電壓大， 系統(tǒng)的靈敏度就 _ 越高 。3. 無(wú)力矩放大作用，接收誤差稍大，負(fù)載能力較差的自整角機(jī)是 式自整角機(jī)。( A )A. 力矩 B. 控制 C. 差動(dòng) D. 單機(jī)4 自整角變壓器的整步繞組中合成磁勢(shì)的性質(zhì)和特點(diǎn)分別是什么？從物理本質(zhì)上來(lái)看 , 控制式自整角機(jī)的發(fā)送機(jī)定子合成磁場(chǎng)軸線(xiàn)在勵(lì)磁繞組軸線(xiàn)上 是由于定子三相繞組是對(duì)稱(chēng)的( 接收機(jī)定子三相繞組作為它的對(duì)稱(chēng)感性負(fù)載).如果把發(fā)送機(jī)勵(lì)磁繞組作為初級(jí) ,定子三相繞組作為次級(jí) ,兩側(cè)的電磁關(guān)系類(lèi)似一臺(tái)變壓器

2、.因此 ,可以推想 , 發(fā)送機(jī)定子合成磁勢(shì)必定對(duì)勵(lì)磁磁場(chǎng)起去磁作用.當(dāng)勵(lì)磁電流的瞬時(shí)值增加時(shí) , 發(fā)送機(jī)定于合成磁勢(shì)的方向必定與勵(lì)磁磁場(chǎng)的方向相反. 合成磁勢(shì)的特點(diǎn)主要有：(1) . 合成磁場(chǎng)在勵(lì)磁繞組軸線(xiàn)上,它的方向和勵(lì)磁磁場(chǎng)的方向相反.(2) . 由于合成磁場(chǎng)的位置在空間固定不變 ,其大小又是時(shí)間的正弦函數(shù) , 所以合成磁 場(chǎng)是一個(gè)脈振磁場(chǎng) .(3) . 合成磁勢(shì)的幅值恒為 3/2, 它與勵(lì)磁繞組軸線(xiàn)相對(duì)于定子的位置角無(wú)關(guān) .5 力矩式自整角發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的整步繞組中合成磁勢(shì)的性質(zhì)和特點(diǎn)分別是什么？力矩式自整角機(jī)的整步繞組為星形連接的三相繞組. 當(dāng)發(fā)送機(jī)和接收機(jī)兩機(jī)的勵(lì)磁繞組均接上單相交流

3、電源時(shí) ,則分別在各自的氣隙中形成一個(gè)正弦分布的脈振磁場(chǎng),且分別在各自的三相定子繞組中感應(yīng)出電勢(shì). 當(dāng)發(fā)送機(jī)和接收機(jī)勵(lì)磁繞組處于相同的位置時(shí),定子三相繞組中的感應(yīng)電勢(shì)大小和相位相同 , 因此定子回路中電勢(shì)為零.若兩機(jī)的轉(zhuǎn)子位置不同時(shí) ,就存在電勢(shì)差 .該電勢(shì)差就產(chǎn)生電流,在定子繞組里通過(guò) . 這些電流和轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組磁通相互作用 ,產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩 . 它使接收機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),直到兩個(gè)轉(zhuǎn)子有相同的位置為止.這個(gè)轉(zhuǎn)矩就稱(chēng)為整步轉(zhuǎn)矩 .由于兩機(jī)的勵(lì)磁繞組接于同一正弦交流電源( 頻率為 f), 因此在兩機(jī)的勵(lì)磁繞組軸線(xiàn)方向存在時(shí)間相位相同的脈振磁場(chǎng).由此在發(fā)送機(jī)、接收機(jī)定子繞組上感應(yīng)出變壓器電勢(shì) . 當(dāng)整步繞組中

4、有電流流過(guò),將產(chǎn)生磁勢(shì) .值得指出 ,雖然整步繞組是三相繞組 ,但這一組電流在時(shí)間上是同相位的. 當(dāng)它們流過(guò)接收機(jī)定子繞組時(shí),將產(chǎn)生脈振磁勢(shì) .7. 何為比整步轉(zhuǎn)矩？有何特點(diǎn)？比整步轉(zhuǎn)矩表示接收機(jī)與發(fā)送機(jī)在協(xié)調(diào)位置附近的單位失調(diào)角所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)短.顯然 ,比整步轉(zhuǎn)矩愈大 ,整步能力就愈大 .為了減小接收機(jī)的靜態(tài)誤差,應(yīng)盡可能提高其值 .同時(shí) ,還要盡可能減小軸承、電刷和滑環(huán)摩擦力矩及轉(zhuǎn)子不平衡力矩等, 左右兩臺(tái)為力矩式發(fā)送機(jī)三臺(tái)自整角機(jī)如圖 接線(xiàn)。 中間一臺(tái)為力矩式差動(dòng)接收機(jī)試問(wèn)： 當(dāng)左、 右邊兩臺(tái)發(fā)送機(jī)分別轉(zhuǎn)過(guò)1、 2 角度時(shí) , 中間的接收機(jī)轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)過(guò)的角度 和 1 、 2 之間是什么關(guān)系 ?

5、答： 由圖可知， 1< 2，它們都是 順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的，所以= 2- 1，則中間的接收機(jī)將順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò) = 2-1 的角度。1 一臺(tái)直流測(cè)速發(fā)電機(jī)，已知電樞回路總電阻 Ra=180 ，電樞轉(zhuǎn)速n=3000r/min ，負(fù)載電阻 RL=2000 ，負(fù)載時(shí)的輸出電壓 Ua=50V ，則常數(shù)Ke= ，斜率 C= 。2 直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出特性，在什么條件下是線(xiàn)性特性？產(chǎn)生誤差的原因 和改進(jìn)的方法是什么？直流測(cè)速發(fā)電機(jī) , 當(dāng)不考慮電樞反應(yīng) , 且認(rèn)為勵(lì)磁磁通 、R a 和 R L 都能保持為常數(shù) 時(shí)可認(rèn)為其特性是線(xiàn)性的 .誤差產(chǎn)生原因有：1) . 溫度影響： 措施： (1) 設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí) , 磁路

6、比較飽和 , 使勵(lì)磁電流的變化所引起磁 通的變化較小 ; (2) 在勵(lì)磁回路中串聯(lián)一個(gè)阻值比勵(lì)磁繞組電阻大幾倍的附加電阻來(lái)穩(wěn)流2) . 電樞反應(yīng)的影響： 措施： (1) 對(duì)電磁式直流測(cè)速發(fā)電機(jī) , 在定子磁極上安裝補(bǔ) 償繞組 . 有時(shí)為了調(diào)節(jié)補(bǔ)償?shù)某潭?, 還接有分流電阻 . (2) 在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí) , 選擇較小的線(xiàn)負(fù)荷和較大的空氣隙 . (3) 在使用時(shí) , 轉(zhuǎn)速不應(yīng)超過(guò)最大線(xiàn)性工作轉(zhuǎn)速 , 所接負(fù)載 電阻不應(yīng)小于最小負(fù)載電阻 , 以保證線(xiàn)性誤差在限定范圍內(nèi) .3) . 延遲換向去磁作用的影響 ; 對(duì)于小容量的測(cè)速機(jī)一般采取限制轉(zhuǎn)速的措施來(lái)削弱 延遲換向去磁作用 , 限定最高工作轉(zhuǎn)速 .4)

7、. 紋波影響 ; 措施一 , 增加每條支路中的串聯(lián)組件數(shù)可以減小紋波；措施二 , 采用無(wú) 槽電樞工藝5) . 電刷接觸壓降影響：為了減小電刷接觸壓降的影響 , 縮小不靈敏區(qū) , 常常采用導(dǎo)電 性能較好的黃銅 石墨電刷或含銀金屬電刷3 若直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的電刷沒(méi)有放在幾何中性線(xiàn)的位置上，試問(wèn)此時(shí)電機(jī) 正、反轉(zhuǎn)時(shí)的輸出特性是否一樣？為什么？負(fù)載運(yùn)行時(shí) ,若電刷的位置沒(méi)有嚴(yán)格的位于幾何中性線(xiàn)上,會(huì)造成測(cè)速發(fā)電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)輸出電壓不對(duì)稱(chēng) ,即在相同的轉(zhuǎn)速下 ,測(cè)速發(fā)電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí) ,輸出電壓不完全相等 . 這是 因?yàn)楫?dāng)電刷偏離幾何中性線(xiàn)一個(gè)不大的角度時(shí), 電樞反應(yīng)的直軸分量磁通若在一種轉(zhuǎn)向下起去磁作用 ,而

8、必然在另一種轉(zhuǎn)向下起增磁作用.因此 ,在兩種轉(zhuǎn)向下 ,盡管轉(zhuǎn)速相同 ,卻有著不同的電樞繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),其輸出電壓必然不相等. 4 、根據(jù)上題 1 中已知條件 ,求該轉(zhuǎn)速下的輸出電流 Ia 和空載輸出電壓 Ua0.4. 根據(jù)上題 1 中已知條件，求該轉(zhuǎn)速下的輸出電流 Ia 和空載輸出電壓 Ua0 。5 測(cè)速發(fā)電機(jī)要求其輸出電壓與_轉(zhuǎn)速 _ 成嚴(yán)格的線(xiàn)性關(guān)系4. 旋轉(zhuǎn)變壓器由 兩大部分組成。( )A. 定子和換向器 B.集電環(huán)和轉(zhuǎn)子 C.定子和電刷 D.定子和轉(zhuǎn)子5. 與旋轉(zhuǎn)變壓器輸出電壓呈一定的函數(shù)關(guān)系的是轉(zhuǎn)子( )A. 電流 B. 轉(zhuǎn)速 C. 轉(zhuǎn)矩D.轉(zhuǎn)角3 旋轉(zhuǎn)變壓器的原、副邊繞組分別裝在

9、上。A 定子、換向器 B.集電環(huán)、轉(zhuǎn)子 C. 定子、電刷 D.定子、轉(zhuǎn)子4 線(xiàn)性旋轉(zhuǎn)變壓器正常工作時(shí)，其輸出電壓與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角在一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)成 _正比 _。5 、旋轉(zhuǎn)變壓器在結(jié)構(gòu)上有什么特點(diǎn)?有什么用途。為了使氣隙磁通密度分布呈正弦規(guī)律，獲得在磁耦合和電氣上的良好對(duì)稱(chēng)性，從而提 高旋轉(zhuǎn)變壓器的精度，旋轉(zhuǎn)變壓器大多設(shè)計(jì)成兩極隱極式的定、轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)和定轉(zhuǎn)子對(duì)稱(chēng) 兩套繞組。電磁部分仍然由可導(dǎo)電的繞組和能導(dǎo)磁的鐵心組成，旋轉(zhuǎn)變壓器的定、轉(zhuǎn)子鐵 心是采用導(dǎo)磁性能良好的硅鋼片薄板沖成的槽狀心片疊裝而成。為提高精度，通常采用鐵 鎳軟磁合金或高硅電工鋼等高磁導(dǎo)率材料，并采用頻率為 400Hz 的勵(lì)磁電源。在定子

10、鐵心 的內(nèi)周和轉(zhuǎn)子鐵心外圓周上都沖有一定數(shù)量的規(guī)格均勻的槽，里面分別放置兩套空間軸線(xiàn) 互相垂直的繞組，以便在運(yùn)行時(shí)可以得到原邊或副邊補(bǔ)償。6 、一臺(tái)正弦旋轉(zhuǎn)變壓器，為什么在轉(zhuǎn)子上安裝一套余弦繞組?正弦輸出繞組接上負(fù)載實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，帶負(fù)載以后的旋轉(zhuǎn)變壓器，其輸出電壓不 再是轉(zhuǎn)角的正弦或余弦函數(shù)，而是有一定的偏差，這種現(xiàn)象稱(chēng)為輸出特性發(fā)生畸變， 旋轉(zhuǎn)變壓器在空載和負(fù)載時(shí)的輸出特性，旋轉(zhuǎn)變壓器的負(fù)載越大（1s 越大 ）。輸出特性的畸變也越嚴(yán)重。這種畸變是必須加以消除的7 、說(shuō)明二次側(cè)完全補(bǔ)償?shù)恼嘞倚D(zhuǎn)變壓器條件，轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的合成磁動(dòng) 勢(shì)和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角 有何關(guān)系。1 、改變直流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的方法有改

11、變磁通方向 和 改變勵(lì)磁電流的方向 兩種。2 、伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向都非常靈敏和準(zhǔn)確地跟著控制電壓 變化 。3 、當(dāng)直流伺服電動(dòng)機(jī)電樞電壓、磁電壓不變時(shí)，如將負(fù)載轉(zhuǎn)矩減少，試問(wèn)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(shuō)明由原來(lái)的穩(wěn)態(tài)到達(dá) 新的穩(wěn)態(tài)的物理過(guò)程。答：此時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電樞電流減小，電磁轉(zhuǎn)矩減小，轉(zhuǎn)速增大。 由原來(lái) 的穩(wěn)態(tài)到達(dá)新的穩(wěn)態(tài)的物理過(guò)程分析如下： 開(kāi)始時(shí)，假設(shè)電動(dòng)機(jī)所加的電樞 電壓為 Ua1 ，勵(lì)磁電壓為 Uf，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為 n1，產(chǎn)生的反電勢(shì)為 Ea1，電樞 中的電流為 Ia1 ，根據(jù)電壓平衡方程式： Ua1=Ea1+Ia1Ra=Ce n1+Ia1Ra 則 此時(shí)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩 T=CT Ia1 ，由于電動(dòng)機(jī)處于穩(wěn)態(tài)，電磁轉(zhuǎn)矩T 和電動(dòng)機(jī)軸上的總阻轉(zhuǎn)矩 Ts 平衡，即 T=Ts 。 當(dāng)保持直流伺服電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電 壓不變，則 不變；如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩減少，則總的阻轉(zhuǎn)矩 Ts=TL+T0 將減少，因 此，電磁轉(zhuǎn)矩 T 將