電機與拖動基礎習題解答

1、武漢紡織大學 第五章5 . 1 什么是直流伺服電機的電樞控制方式?什么是磁場控制方式? 答: 將直流伺服電機的電樞繞組接控制電壓,勵磁繞組接恒定電壓的控制方式稱為電樞控制方式;將勵磁繞組接控制電壓, 電樞繞組接恒定電壓的控制方式稱為磁場控制方式。5 . 2 為什么直流伺服電機常采用電樞控制方式而不采用磁場控制方式? 答: 直流伺服電機采用電樞控制方式時, 控制電壓加在電樞繞組上, 勵磁繞組接恒定電壓, 控制精度高,線性度好; 采用磁場控制方式時, 電樞繞組接恒定電壓, 控制電壓加在勵磁繞組上,由于磁路的非線性, 控制精度較差,性能較差,所以直流伺服電機常采用電樞控制方式而不采用磁場控制方式5

2、. 3 直流伺服電機采用電樞控制方式時,始動電壓是多少?與負載大小有什么關系? 答: 直流伺服電機采用電樞控制方式時,始動電壓 =,與負載大小成正比。5 . 4 常有哪些控制方式可以對交流伺服電機的轉速進行控制? 答: 或通過改變控制電壓的幅值,或改變控制電壓的相位,或同時改變控制電壓的幅值和相位,都可以對交流伺服電機的轉速進行控制,所以常有幅值控制、相位控制和幅值相位控制等三種控制方式對交流伺服電機的轉速進行控制。5 . 5 何謂交流伺服電機的自轉現(xiàn)象?怎樣消除自轉現(xiàn)象?直流伺服電機有自轉現(xiàn)象嗎? 答: 轉動中的交流伺服電機在控制電壓為零時繼續(xù)轉動而不停止轉動的現(xiàn)象,稱為交流伺服電機的自轉現(xiàn)

3、象。增加交流伺服電機的轉子電阻可以消除自轉現(xiàn)象。直流伺服電機沒有自轉現(xiàn)象。5 . 6 幅值控制和相位控制的交流伺服電機,什么條件下電機氣隙磁動勢為圓形旋轉磁動勢? 答: 當控制電壓與勵磁電壓大小相等、相位差為時, 幅值控制和相位控制的交流伺服電機,其氣隙磁動勢為圓形旋轉磁動勢。5 . 7 為什么交流伺服電機常采用幅值-相位控制方式? 答: 幅值-相位控制方式只需要電容器和電位器,不需要復雜的移相裝置, 控制設備簡單;而幅值控制方式或者相位控制方式都需要移相裝置,所以交流伺服電機常采用幅值-相位控制方式。5 . 8 為什么直流測速發(fā)電機的轉速不宜超過規(guī)定的最高轉速?為什么所接負載電阻不宜低于規(guī)定

4、值? 答: 直流測速發(fā)電機的轉速愈高,感應電動勢就愈大,當負載不變時,電樞電流也愈大, 電樞反應的去磁作用就愈強,輸出的端電壓下降愈多,誤差愈大。負載電阻愈小, 電樞電流也就愈大, 電樞反應的去磁作用就愈強, 誤差愈大。所以直流測速發(fā)電機的轉速不宜超過規(guī)定的最高轉速,所接負載電阻不宜低于規(guī)定值?5 . 9 交流異步測速發(fā)電機輸出特性存在線性誤差的主要原因有哪些? 答: 交流異步測速發(fā)電機輸出特性存在線性誤差的主要原因是勵磁繞組與輸出繞組在空間不是嚴格地相差90 °電角度,這時兩繞組之間就有電磁耦合,當勵磁繞組接電源,即使轉子不轉,電磁耦合會使輸出繞組產(chǎn)生感應電動勢,從而產(chǎn)生剩余電壓,

5、 造成失控;轉子旋轉時, 剩余電壓疊加在輸出電壓上,使輸出電壓的大小及相位發(fā)生變化,造成誤差。另外, 輸出繞組本身有漏阻抗,會產(chǎn)生漏阻抗壓降,也帶來誤差。5 . 10 為什么交流異步測速發(fā)電機轉子采用非磁性空心杯轉子而不采用籠型結構? 答: 交流異步測速發(fā)電機轉子采用非磁性空心杯轉子時, 轉子的轉動慣量小,電阻大,漏電抗小,使輸出特性線性度好?；\型結構轉子的轉動慣量大, 漏阻抗大, 會使輸出特性線性度變差。所以交流異步測速發(fā)電機轉子采用非磁性空心杯轉子而不采用籠型結構。5 . 11 步進電機的三相單三拍運行含義是什么?三相單雙六拍?它們的步距角有怎樣的關系? 答: “三相”是指定子繞組是三相繞

6、組; 定子繞組每改變一次通電方式稱為“一拍”; “單”是指每拍只有一相繞組通電; “三拍”是指每改變?nèi)瓮姺绞讲拍芡瓿梢淮瓮娧h(huán),轉子轉過一個齒?！叭鄦坞p六拍”中的“雙”是指一拍中有兩相繞組通電; “三相單雙六拍” 是指定子繞組要改變六次通電方式才能完成一次通電循環(huán),為“六拍”,而且定子繞組通電方式為,前一拍是一相繞組通電, 后一拍是兩相繞組通電,交替進行,故而稱之為“單雙六拍”。單雙六拍運行時的步距角是單三拍運行時的一半。5 . 12 什么是步進電機的靜態(tài)運行狀態(tài)?什么是步進運行狀態(tài)?什么是連續(xù)運行狀態(tài)? 答: 步進電機通電后不改變通電方式的運行狀態(tài)稱為靜態(tài)運行狀態(tài);來一個脈沖步進電機

7、轉過一步,再來一個脈沖再轉過一步的運行狀態(tài)稱為步進運行狀態(tài);當輸入的脈沖頻率較高時,轉子的步進運動變成了連續(xù)的旋轉運動,這種運行狀態(tài)稱為連續(xù)運行狀態(tài)。5 . 13 步進電機的轉速由哪些因素確定?與負載轉矩大小有關系嗎? 答: 步進電機的轉速 n= r/min , 轉速與輸入的脈沖頻率成正比,與轉子齒數(shù)和拍數(shù)成反比。轉速與負載轉矩大小無關。5 . 14 步距角為1 . 8 °/0 . 9 °的反應式四相八極步進電機的轉子有多少個齒?若運行頻率為2 000 Hz ,求電動機運行的轉速是多少? 解: 四相八極步進電機單拍運行時的拍數(shù)為4, 步距角為1 . 8 °單雙拍運

8、行時的拍數(shù)為8, 步距角為0.9°。步距角與轉子齒數(shù)及運行拍數(shù)之間的關系是 = 當,時, 單拍運行時()轉速為 n=,單雙拍運行時的拍數(shù)為8,轉速為300 r/min 。5 . 15 直線電動機和旋轉電動機的定子三相繞組在空間排列有什么不同?為什么? 答: 直線電動機的定子三相繞組在空間排列成直線, 旋轉電動機的定子三相繞組排列在定子圓周上。這樣,直線電動機能產(chǎn)生直線運動磁場,帶動轉子作直線運動; 旋轉電動機能產(chǎn)生旋轉磁場, 帶動轉子作旋轉運動。5 . 16 直線電動機和旋轉電動機的定子三相繞組通三相交流電時,為什么直線電動機產(chǎn)生直線方向的電磁力而旋轉電動機產(chǎn)生電磁轉矩? 答: 這是

9、因為直線電動機的定子三相繞組在空間排列成直線,通入三相交流電時,能產(chǎn)生直線運動磁場,與轉子作用產(chǎn)生直線方向的電磁力;而旋轉電動機的定子三相繞組排列在定子圓周上, 通入三相交流電時產(chǎn)生旋轉磁場, 與轉子作用產(chǎn)生電磁轉矩。5 . 17 旋轉電動機的同步轉速與極對數(shù)成反比例關系,試問直線電動機的直線運行速度與極對數(shù)之間也有這種關系嗎? 答: 由直線電動機的直線運行速度公式 =( 1 - s)= 2 ( 1 - s) 可知, 運行速度與極距和頻率成正比, 與極對數(shù)無關。5 . 18 分析浮法玻璃生產(chǎn)線上的電磁攪拌機能攪拌熔融玻璃液的原理。 答: 浮法玻璃生產(chǎn)線上的錫槽中盛放著熔融錫液,在錫液上盛放著玻

10、璃液。電磁攪拌機就是直線電動機,其定子置于錫槽中玻璃液的上方, 槽中的錫液就是它的轉子,當定子繞組接三相交流電時會產(chǎn)生直線運動磁場,帶動轉子即槽中的錫液及玻璃液作直線運動,起到攪拌熔融玻璃液的效果。5 . 19 何謂磁懸浮力?有哪些方法能產(chǎn)生磁懸浮力? 答: 如果作用在重物上的電磁力,其方向與重物重力方向相反,其大小大到足以克服重物重力作用時,重物將在電磁力的作用下在空中懸浮起來,這種現(xiàn)象稱為磁懸浮,簡稱為磁浮。產(chǎn)生磁懸浮的電磁力稱為磁懸浮力,也簡稱為磁浮力。有多種方法能產(chǎn)生磁懸浮力:在導體上高速運動的磁極會受到磁懸浮力的作用;運行中的直線同步電動機也能夠產(chǎn)生磁懸浮力。5 . 20 現(xiàn)代的磁懸浮列車常用哪些方法產(chǎn)生磁懸浮力? 答: 現(xiàn)代的磁懸浮列車