控制電機(jī)習(xí)題（課堂PPT）

1、.1 3-12. 一臺直流伺服電動機(jī)帶動一恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載一臺直流伺服電動機(jī)帶動一恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載(負(fù)載負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩不變阻轉(zhuǎn)矩不變)， 測得始動電壓為測得始動電壓為 4 ， 當(dāng)電樞電壓當(dāng)電樞電壓Ua=50 V時，時， 其轉(zhuǎn)速為其轉(zhuǎn)速為 1500 r/min。 若要求轉(zhuǎn)速達(dá)若要求轉(zhuǎn)速達(dá)到到 3000 r/min， 試問要加多大的電樞電壓試問要加多大的電樞電壓? 解：解：當(dāng)電樞電壓當(dāng)電樞電壓Ua=50 V時時 若要求轉(zhuǎn)速達(dá)到若要求轉(zhuǎn)速達(dá)到 3000 r/min， 需要加的電樞電壓需要加的電樞電壓rVnUUCaaemin/.3067. 01500/450/0）（）（VnCUUeaa9630003067. 040.

2、2 5-6 一對控制式自整角機(jī)如圖一對控制式自整角機(jī)如圖 5 - 35 所示。所示。 當(dāng)發(fā)送當(dāng)發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子繞組通上勵磁電流機(jī)轉(zhuǎn)子繞組通上勵磁電流, 在氣隙中產(chǎn)生磁場在氣隙中產(chǎn)生磁場=m sint后后, 轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電勢為轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電勢為Ej。 設(shè)定、設(shè)定、 轉(zhuǎn)子繞轉(zhuǎn)子繞組的變比組的變比k=WD/Wj, 定子回路總阻抗為定子回路總阻抗為z。 (1) 寫出發(fā)送機(jī)定子繞組各相電流的瞬時值寫出發(fā)送機(jī)定子繞組各相電流的瞬時值i1、 i2和和i3的表達(dá)式；的表達(dá)式； (2) 畫出自整角變壓器轉(zhuǎn)子的協(xié)調(diào)位置畫出自整角變壓器轉(zhuǎn)子的協(xié)調(diào)位置 (3) 寫出如圖位置時寫出如圖位置時, 輸出電壓瞬時值輸出電壓瞬時

3、值u2的表達(dá)式。的表達(dá)式。 式中用式中用U2m 表示最大電壓值表示最大電壓值, 不考慮鐵耗。不考慮鐵耗。 (4) 求失調(diào)角求失調(diào)角。 1tLX.3圖圖 5 - 35 .4 解：（解：（1）定子繞組最大感應(yīng)電勢）定子繞組最大感應(yīng)電勢 定子繞組三相電流的瞬時值定子繞組三相電流的瞬時值）（）（）（）（）（ tzkEtzkEitzkEtzkEitzkEtzkEijjjjjjsin329. 1sin)24080cos(2sin083. 1sin)12080cos(2sin2456. 0sin80cos200300201jmDkEfWE44. 401202011002080 ，.5 （2）自整角變壓器定子

4、磁密與）自整角變壓器定子磁密與A相繞組軸線夾角相繞組軸線夾角為為800，自整角變壓器轉(zhuǎn)子的協(xié)調(diào)位置與磁密垂直，自整角變壓器轉(zhuǎn)子的協(xié)調(diào)位置與磁密垂直，如圖如圖Xt所示。所示。 （3） u2隨時的變化規(guī)律與定子電流的變化規(guī)律一隨時的變化規(guī)律與定子電流的變化規(guī)律一致，如圖位置時致，如圖位置時, 輸出電壓瞬時值輸出電壓瞬時值u2的表達(dá)式：的表達(dá)式： (4) 失調(diào)角失調(diào)角）（）（）（）（ tUtUtUummmsin1736. 0sin10sinsinsin202220000101009090 .6.7 5-7 某對力矩式自整角機(jī)接線圖如圖某對力矩式自整角機(jī)接線圖如圖 5 - 36所示。所示。 (1) 畫

5、出接收機(jī)轉(zhuǎn)子所受的轉(zhuǎn)矩方向；畫出接收機(jī)轉(zhuǎn)子所受的轉(zhuǎn)矩方向； (2) 畫出接收機(jī)的協(xié)調(diào)位置畫出接收機(jī)的協(xié)調(diào)位置 ； (3) 若把若把D1和和D2連接連接, D2和和D1連接連接, D3和和D3連接連接, 再畫出接收機(jī)轉(zhuǎn)子的協(xié)調(diào)位置再畫出接收機(jī)轉(zhuǎn)子的協(xié)調(diào)位置 ； (4) 求失調(diào)角求失調(diào)角。 1tLX2tLX.8圖圖 5 - 36 .9 解：解： (1) 接收機(jī)轉(zhuǎn)子所受的轉(zhuǎn)矩方向如圖所示。接收機(jī)轉(zhuǎn)子所受的轉(zhuǎn)矩方向如圖所示。 (2) 接收機(jī)的協(xié)調(diào)位置如圖接收機(jī)的協(xié)調(diào)位置如圖Xt1所示。所示。 (3)接收機(jī)的協(xié)調(diào)位置在定子繞組連線改接后如圖接收機(jī)的協(xié)調(diào)位置在定子繞組連線改接后如圖Xt2所示。所示。 (4

6、) 失調(diào)角失調(diào)角0001220)20(0 .10.11.12 6-8 直線式感應(yīng)同步器的工作原理是什么直線式感應(yīng)同步器的工作原理是什么? 該電機(jī)的該電機(jī)的繞組是如何設(shè)制的繞組是如何設(shè)制的? 6-11 有一只旋變發(fā)送機(jī)有一只旋變發(fā)送機(jī)XF和一只旋變變壓器和一只旋變變壓器XB定子定子繞組對應(yīng)聯(lián)接作控制式運(yùn)行繞組對應(yīng)聯(lián)接作控制式運(yùn)行, 如圖如圖 6 - 29 所示所示, 已知已知: 圖中的圖中的1=15, 2=10, 試求試求: (1) 旋變變壓器轉(zhuǎn)子的輸出繞組的協(xié)調(diào)位置旋變變壓器轉(zhuǎn)子的輸出繞組的協(xié)調(diào)位置; (2) 失調(diào)角失調(diào)角。.13.14 解：解： (1)旋變變壓器轉(zhuǎn)子的輸出繞組的協(xié)調(diào)位置如圖旋

7、變變壓器轉(zhuǎn)子的輸出繞組的協(xié)調(diào)位置如圖 Xt所示。所示。 (2) 失調(diào)角失調(diào)角000215)1015 .15.16 11-4 步進(jìn)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)中標(biāo)的步距角有時為兩個數(shù)，步進(jìn)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)中標(biāo)的步距角有時為兩個數(shù)， 如步距如步距1.5/3， 試問這是什么意思試問這是什么意思? 11-8 一臺四相步進(jìn)電動機(jī)，一臺四相步進(jìn)電動機(jī)， 若單相通電時矩角特若單相通電時矩角特性為正弦形，性為正弦形， 其幅值為其幅值為Tjmax， 請請 (1) 寫出四相八拍運(yùn)行方式時一個循環(huán)的通電次序，寫出四相八拍運(yùn)行方式時一個循環(huán)的通電次序， 并畫出各相控制電壓波形圖；并畫出各相控制電壓波形圖； (2) 求兩相同時通電時的最大

8、靜態(tài)轉(zhuǎn)矩；求兩相同時通電時的最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩； (3) 分別作出單相及兩相通電時的矩角特性；分別作出單相及兩相通電時的矩角特性； (4) 求四相八拍運(yùn)行方式時的極限啟動轉(zhuǎn)矩。求四相八拍運(yùn)行方式時的極限啟動轉(zhuǎn)矩。 解：解： (1)四相八拍運(yùn)行方式時通電次序?yàn)椋核南喟伺倪\(yùn)行方式時通電次序?yàn)椋?17 A - AB - B - BC - C - CD - D - DA A (2) 兩相同時通電時的最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩：兩相同時通電時的最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩： Tjmax（AB）= Tjmax（A） (3) 單相及兩相通電時的單相及兩相通電時的 通電時的矩角特性如下通電時的矩角特性如下 圖所示。圖所示。2.18.19 (4)

9、 四相八拍運(yùn)行方式時的極限啟動轉(zhuǎn)矩：四相八拍運(yùn)行方式時的極限啟動轉(zhuǎn)矩： 由由 解得解得）（0maxmax45sin2sinejejTT max0max090sin90jjqeTTT，則 .20 11-9 一臺五相十拍運(yùn)行的步進(jìn)電動機(jī)，一臺五相十拍運(yùn)行的步進(jìn)電動機(jī)， 轉(zhuǎn)子齒數(shù)轉(zhuǎn)子齒數(shù)ZR=48， 在在A相繞組中測得電流頻率為相繞組中測得電流頻率為600 Hz， 求：求： (1) 電機(jī)的步距角；電機(jī)的步距角； (2) 轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)速； (3) 設(shè)單相通電時矩角特性為正弦形，設(shè)單相通電時矩角特性為正弦形， 其幅值為其幅值為3 Nm， 求三相同時通電時的最大靜轉(zhuǎn)矩求三相同時通電時的最大靜轉(zhuǎn)矩Tjmax（ABC）。）。 解：（解：（1）步距角）步距角0075. 01048360360NZRb .21