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(shì)是交變電勢(shì)而電刷電勢(shì)是直流電勢(shì)？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(shì)的方向和A、B電刷的極性如彳Rj?P73 .為了獲得最大的直流電勢(shì)，電刷應(yīng)放在什么位置？為什么端部對(duì)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(cè)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a角的直線上，如圖2-29所示，試綜合應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，分析在此情況下對(duì)測(cè)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。)正反向特性不一致。6

2、 .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(shì)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(dòng)一個(gè)換向片的距離，會(huì)出現(xiàn)什么問題？14 B 13 1 .直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流由什么決定？答電樞電"4的表示式：,工.一后；U”C如°一用直流電動(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(shì)(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，

3、磁通中不變，所以電樞電流Ia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。(見圖3 - 33),就會(huì)發(fā)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就下降。試問現(xiàn)，當(dāng)其他條件不變, 這是什么原因？而只是減小發(fā)電機(jī)負(fù)載電阻 RL時(shí),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(cè)定電動(dòng)機(jī)的特性Rl發(fā)Ia發(fā)T1發(fā)丁2電3 .一臺(tái)他勵(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，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(tái)直流電動(dòng)機(jī)，其電樞額定電壓Ua=110V,額定運(yùn)行時(shí)的電樞電流Ia=0.4A,轉(zhuǎn)速n=3600r/min,它的電樞電阻Ra=50Q,空載阻轉(zhuǎn)矩

4、T0=15mN-m。試問該電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩是多少？Z二冬一/送=110-04/0=90（。）r=I-I=96-15=SlmjV.m5.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=75Qo已知當(dāng)發(fā)電機(jī)不接負(fù)載，電動(dòng)機(jī)電樞電壓加110V時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電樞電流為0.12A,繞組的轉(zhuǎn)速為4500r/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110V,而發(fā)電機(jī)接上0.5ka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)?(1)發(fā)電機(jī)空物小匚=耳因士E_=Eq%-q-4風(fēng)T10-0.12x75-101(F)所以Ua=101(

5、r)U)發(fā)電機(jī)負(fù)載后，設(shè)電動(dòng)機(jī)的電樞電流為1盧，發(fā)電機(jī)的電樞電2竟為(學(xué)，奧版據(jù)發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)與外部聯(lián)系的兩個(gè)平衡方程式：Ey=心，j=q+項(xiàng),J一凡=廣，旦一號(hào)可得如下方程組二041占+G,oi二11。一Q 代人翻居：/ 典x75 =1我多之彳*%=0.16(.4),戶=。雙且)則：E.=-=110-0.28x75=%9（爐）鼻上_ % =-叮 E 一七 工.望酒=晚5。LOL6.一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為3000r/min。如果電樞電壓和勵(lì)磁電壓均為額定值，試問該電機(jī)是否允許在轉(zhuǎn)速n=2500r/min下長(zhǎng)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)

6、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(zhǎng)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

7、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4電1!茲轉(zhuǎn)矩rJ,轉(zhuǎn)速兄T丁J由于迷不展變，E三瞽不變）£個(gè)t丁:由于力耳電蒲機(jī)將煩速）1個(gè)一苞T-Lr，當(dāng)王邛該映定）,小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？為什么放大器內(nèi)阻越大，機(jī)械特性就越軟？構(gòu)機(jī)的蠣平I訪程式演二邑YK=£股，工兄，在虢帆的電摳ui.u£wCJ£電壓不變的懵況下，轉(zhuǎn)速增大

8、，則蛾機(jī)的時(shí)/激減卜電磁轉(zhuǎn)礴大，虬電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速必然減J所以，翱機(jī)的機(jī)械持惕已深下傾的曲被，放大器3W臟蚊，弛弱險(xiǎn)斜率上二生士物玩所以棚價(jià)撼癬tGJ。11 .直流伺服電動(dòng)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)？有因?yàn)榍鷻C(jī)不觸載，曲機(jī)也有諼阻尚&死區(qū)申壓廠.=菖不c抖海酈垮斷區(qū)帆嶼電樞回路犍曲晅陽施T關(guān)，12 .一臺(tái)直流伺服電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載（負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩不變），測(cè)得始動(dòng)電壓為4V,當(dāng)電樞電壓Ua=50V時(shí)，其轉(zhuǎn)速為1500r/min。若要求轉(zhuǎn)速達(dá)到3000r/min,試問要加多大的電樞電壓？L" 口3UCJQ身聿之彳導(dǎo)二三，二13 .已知一臺(tái)直流

9、伺服電動(dòng)機(jī)的電樞電壓Ua=110V,空載電流Ia0=0.055A,空載轉(zhuǎn)速n'0=4600r/min,電樞電阻Ra=800。試求：(1)當(dāng)電樞電壓Ua=67.5V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=80Q,開路電壓Ui=67.5V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30X10-3N-m增至40X10-3N-m時(shí)，求上述兩種情況下轉(zhuǎn)速的變化A(1)匚=七瑪=0,055又80=24(67.5x4600個(gè)2940rnun)110-4.460 E060x105.6x675,.W1Fl)R 2x3,Uk4600x80g 1

10、10-44以=上=/口 4600廣 60尸C所不"=* 0,02360 Mos32*3,14>0.220tATO.OL八AZ=堯065°CR0220J*陽二刀1五包=6045*80=3,6(r)加？二出二2i£、i57(rimn)C#0.023 = 風(fēng)=0.045 乂 160 = T7.2(K)A£72Aji=-=%313/riiiin)C®0.023第五章ZLF ,力矩式接收機(jī)：ZLJ ,控制式發(fā)送1. .各種自整角機(jī)的國內(nèi)代號(hào)分別是什么？。答：常見自整角機(jī)的國內(nèi)代號(hào)：力矩式發(fā)送機(jī):機(jī)：ZKF，控制式變壓器：ZKB，差動(dòng)發(fā)送機(jī)：ZCF，

11、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),后兩位數(shù)字表示性能參數(shù)序號(hào)。2. 何為脈振磁場(chǎng)?它有何特點(diǎn)和性質(zhì)?答：脈振磁場(chǎng)：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(chǎng)。單相繞組，通入單相交流電時(shí)，便產(chǎn)生兩極脈振磁場(chǎng)。單相基波脈振磁場(chǎng)的物理意義可歸納為如下兩點(diǎn)：(1) 對(duì)某瞬時(shí)來說，磁場(chǎng)的大小沿定子內(nèi)圓周長(zhǎng)方向作余弦分布；(2) 對(duì)氣隙中某一點(diǎn)而言，磁場(chǎng)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(shì)?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

12、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(chǎng)。該磁場(chǎng)具備脈振磁場(chǎng)的兩個(gè)性質(zhì)：(1) 對(duì)某瞬時(shí)來說，磁場(chǎng)的大小沿定子內(nèi)圓周長(zhǎng)方向作余弦分布；(2) 對(duì)氣隙中某一點(diǎn)而言，磁場(chǎng)的大小隨時(shí)間作正弦變化。4 .說明ZKF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(chǎng)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01有關(guān)的變壓器電勢(shì)，這些

13、電勢(shì)在ZKF的定子繞組中產(chǎn)生電流，形成磁場(chǎng)。其特點(diǎn)是：(1) 定子三相合成磁密相量和勵(lì)磁繞組軸線重合,但和勵(lì)磁磁場(chǎng)反向。(2) 故定子合成磁場(chǎng)也是一個(gè)脈振磁場(chǎng)。(3) 定子三相合成脈振磁場(chǎng)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(duì)定子的位置角61無關(guān)。其協(xié)調(diào)位置將超前原位置120°,失調(diào)角丫=-30°+(02-01)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),左右兩臺(tái)為力矩式發(fā)送機(jī)，試問：當(dāng)左、右邊兩臺(tái)發(fā)送機(jī)分別轉(zhuǎn)過01、02角度時(shí)，中間的接收機(jī)轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)過的角度酥口01、02之間是什么關(guān)系？答：有圖可知，01<02,他們都是順時(shí)針方向旋

14、轉(zhuǎn)；所以片02-91,則中間的接收機(jī)將順時(shí)針轉(zhuǎn)過0=02-01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,采用原、副邊都補(bǔ)償?shù)姆椒?對(duì)消除輸出特性畸變的效果更好。這是因?yàn)?，單?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(duì)于變動(dòng)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

15、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(lì)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(chǎng)？而能否（不；可以）產(chǎn)生交軸磁場(chǎng)，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(chǎng)，不產(chǎn)生交軸磁場(chǎng)，其原因是：對(duì)稱繞組不產(chǎn)生交軸磁場(chǎng)或者說它們產(chǎn)生的交軸磁場(chǎng)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(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（不；可以）影響其補(bǔ)償程度，即與負(fù)

16、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(duì)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e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e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e的關(guān)系式是:U R2kuU f1 sin1 ku

17、 cos改進(jìn)后的線性旋變，當(dāng)誤差小于0.1%時(shí)，轉(zhuǎn)角e的角度范圍是土6。°。7.感應(yīng)移相器的主要特點(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R2RR2RX2RRR2R&ERj(45°),2e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(chǎng)？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：?jiǎn)蜗嗬@組通入直流電會(huì)形成

18、恒定的磁場(chǎng)，單相繞組通入交流電會(huì)形成脈振磁場(chǎng)；兩相繞組通入兩相交流電會(huì)形成脈振磁場(chǎng)或旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。恒定磁場(chǎng)在磁場(chǎng)內(nèi)部是一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不隨時(shí)間變化。脈振磁場(chǎng)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(chǎng)的大小沿定子內(nèi)圓周長(zhǎng)方向作余弦分布，對(duì)氣隙中某一點(diǎn)而言，磁場(chǎng)的大小隨時(shí)間作正弦變化。圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(chǎng)？?jī)上嗬@組通上相位相同的交流電流能否形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)？答：一般地，當(dāng)兩相繞組產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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

19、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(chǎng)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(chǎng)，只能形成脈振磁場(chǎng)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(chǎng)？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(chǎng)。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(chǎng)，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(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（即相位改變180。），就可以改

20、變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向。因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)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60Hz,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(chǎng)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：nsf（r/s）°f（r/min），假如電源頻率為60Hz,電機(jī)極數(shù)為6,PP電機(jī)的同步速等于1200r/min。6 .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1200r/min,電源頻率為50Hz,請(qǐng)問這是幾極電機(jī)？空載轉(zhuǎn)差率

21、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(chǎng)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1200r/min,電源頻率為50Hz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(shì)及電抗會(huì)有什么變化？為什么會(huì)有這些變化？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(shì)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)子繞組的頻率、電勢(shì)及電抗會(huì)

22、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(shì)及電抗分別等于轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的頻率、電勢(shì)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向怎樣？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90。相移，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(chǎng)的幅值和轉(zhuǎn)速都是變化的？當(dāng)有效信號(hào)系數(shù)ae從01變化時(shí)，電機(jī)磁場(chǎng)的橢圓度怎樣變化？被分解成的正、反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的大小又怎樣變化？答：橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的幅值和轉(zhuǎn)

23、速都是變化的詳見課本151頁，當(dāng)有效信號(hào)系數(shù)而從01變化時(shí)，電機(jī)磁場(chǎng)的橢圓度將變小，被分解成的正向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)增大，反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(dòng)機(jī)定子繞組的電流和電壓隨轉(zhuǎn)速的增加而

24、增大，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，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(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(zhǎng)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400Hz的交流電，當(dāng)轉(zhuǎn)速n=18000r/min時(shí)，使控制電壓Uk=0,問此瞬時(shí)：(1)正、反旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速率(即轉(zhuǎn)差

25、)為多少？(2)正、反旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)的同步速ns為：<1>旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步速T】S為;n=必=處處=2400皿疝門J11正向旋話磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速率為:，怔=2JOOO-lHOOr)=60OOrr/miii>反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),切割轉(zhuǎn)導(dǎo)體的速率為,”即=24000+18000=42000Cr7niin>(2)E向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子由流頻率為：反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子電流頻率為：/8rslxf50(X)./盧=電=10OIIz

26、)60刖)正，反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩方向相反，反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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)矩七第2章直流測(cè)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(shì)是交變電勢(shì)而電刷電勢(shì)是直流電勢(shì)？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(shì)及線圈電勢(shì)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(shì)方向是不變的，因而電刷兩端得到的電勢(shì)極性不變，為直

27、流電勢(shì)。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(shì)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(shì)的方向由b指向a,S極下導(dǎo)體cd中電勢(shì)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(shì)與前一時(shí)刻大小相等方向相反，于是線圈電勢(shì)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(cè)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

28、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，直流測(cè)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?；谏鲜龇治觯琫L必正比轉(zhuǎn)速的平方，即eL8n2。同樣可以證明ea8n2。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(cè)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

29、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(shì)(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Ia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。3.一臺(tái)他勵(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，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(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(shì)不變，電樞電壓增大，由電壓平衡方程式：Ia=(Ua-

30、Ea)/Ra=(Ua-Ceg)/Ra可知，電樞電流Ia突然增大；又T=CTm，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+JdQ/dt知道，電機(jī)加速；隨著轉(zhuǎn)速n的增加，感應(yīng)電勢(shì)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(duì)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(tái)直流電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速為3000r/min。如果電樞電壓和勵(lì)磁電壓均為額定值，試問該電機(jī)是否允許在轉(zhuǎn)速n=2500r/min下長(zhǎng)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

31、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(zhǎng)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

32、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=50Hz，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(huì)因此損壞

33、。（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110V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220V和110V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

34、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(chǎng)?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：?jiǎn)蜗嗬@組通入直流電會(huì)形成恒定的磁場(chǎng)，單相繞組通入交流電會(huì)形成脈振磁場(chǎng)；兩相繞組通入兩相交流電會(huì)形成脈振磁場(chǎng)或旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。恒定磁場(chǎng)在磁場(chǎng)內(nèi)部是一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不隨時(shí)間變化。脈振磁場(chǎng)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(chǎng)的大小沿定子內(nèi)圓周長(zhǎng)方

35、向作余弦分布，對(duì)氣隙中某一點(diǎn)而言，磁場(chǎng)的大小隨時(shí)間作正弦變化。圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(chǎng)?兩相繞組通上相位相同的交流電流能否形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)?答：一般地，當(dāng)兩相繞組產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)，只能形成脈振磁場(chǎng)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(chǎng)?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(chǎng)。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(chǎng)，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(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（即相位改變180°），就可以改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向。因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)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