控制電機(jī)(第四版)陳隆昌-閻治安-課后答案

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) ?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(xiàn)， 因而 ab 和 cd 中的電勢(shì)及線(xiàn)圈電勢(shì)是交變的。由于通過(guò)換向器的作用， 無(wú)論線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到什么位置， 電刷通過(guò)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，為直流電勢(shì)。2. 如果圖 2 - 1 中的電樞反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)， 試問(wèn)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

2、導(dǎo) 體cd中電勢(shì)由d指向c。電刷A通過(guò)換向片與線(xiàn)圈的a端相接觸， 電刷B與線(xiàn)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(guò)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(xiàn)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(guò)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，電樞反響的去磁作用 越強(qiáng)，磁通被削弱得越多，輸出特性偏離直線(xiàn)越遠(yuǎn)，線(xiàn)性誤差越大， 為了減少電樞反響對(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(guò)

3、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(xiàn)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eLx n2。同樣可以證明ea xn2。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(xiàn)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(xiàn)性度， 采用限制轉(zhuǎn)速的措施來(lái)削 弱延遲換向去磁作用，即規(guī)定了最高工作轉(zhuǎn)速。5. 如果電刷通過(guò)換向器所連接的導(dǎo)體不在幾何中性線(xiàn)上， 而在偏離 幾何中性線(xiàn)a角的直線(xiàn)上，如圖2

4、- 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(xiàn)。 )正反向特性不一致。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(huà)出其繞組的完整連接圖；(2) 試畫(huà)出圖示時(shí)刻繞組的等值電路圖；(3) 假設(shè)電樞沿順時(shí)針?lè)较蛐D(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(xiàn)上，例如順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)一個(gè)換向片的距離， 會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題 ?144 321161514j 垃:Fq'-lVuVvjV/v VAp5 1313I Wv Wiy WvI67891011

5、12第三章1. 直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流由什么決定?電樞電跑的表示式；Z 乓SCS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。t=r + 兀=r.Cr(? Gr?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(lái)測(cè)定電動(dòng)機(jī)的特性見(jiàn)圖3-33,就會(huì)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就下降。試問(wèn)這是什么原因？尺發(fā)a發(fā)T1發(fā)T2電I 2電n3

6、. 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(wèn)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. 一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，其電樞額定電壓 Ua=110 V，額定運(yùn)行時(shí)的電樞電流la=0.4 A， 轉(zhuǎn)速n=3600 r/m in,它的電樞電阻 RaF50Q,空載阻轉(zhuǎn)矩T0=15 nN- m 試問(wèn)該電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩是多少？£=-=110-0.4x50 = 90(7)r -CJi =jr J 物 Kkr =r-r = 96-15 =L5. 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RaF75 Q。

7、當(dāng)發(fā)電機(jī)不接負(fù)載，電動(dòng)機(jī)電樞電壓加110 V時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電樞電流為0.12 A ,繞組的轉(zhuǎn)速為4500 r/m in。試問(wèn):(1)發(fā)電機(jī)空載時(shí)的電樞電壓為多少伏？電動(dòng)機(jī)的電樞電壓仍為 110 V ,而發(fā)電機(jī)接上0.5 kQ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)空載W： Ua =E噸=匚AA-110-0.12x75-101(F)所IX t>ioi(r) 發(fā)電機(jī)員載后 設(shè)電動(dòng)機(jī)的電樞電濟(jì)為J寸 發(fā)電機(jī)的電樞電流為盤(pán)那么根摒發(fā)電機(jī)耳電動(dòng)機(jī)與外鋼關(guān)系的兩彳評(píng)慚方程式：E住=EI& 為=©廠冇,G爐打里=-Ct 0.12110 Z# > 75 = /

8、x575G +° 1 二解之得| 1 = 0.16(-*4),打哇=0二欲力)貝山 E耳=L 一盡=L1O-0.28x75 = 89(X)那么*4500x59Toi= 3965 r tnin)6. 一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)， 額定轉(zhuǎn)速為3000 r/min。如果電樞電壓和勵(lì) 磁電壓均為額定值， 試問(wèn)該電機(jī)是否允許在轉(zhuǎn)速 n=2500 r/m in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，假設(shè)電樞電壓和勵(lì)磁電壓均為額定值，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

9、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，那么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(lái)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， 那么電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向不變。并勵(lì)電動(dòng)機(jī)假設(shè)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，那么電動(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

10、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。電樞電流打4 電®轉(zhuǎn)矩Fl,轉(zhuǎn)速hTT_由于供不陂，耳暫不變?Yi YtT T 丄由于-廠2 電動(dòng)機(jī)熔加遼 »qTT乓T* T I hT撻輙卻 > 罕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(xiàn)？為什么放大器內(nèi)阻越大，機(jī)械特性就越軟？就機(jī)的電丘殮訪程式丸I： 沖具 Y爐-;Rj在勘機(jī)的電樞艇不變的情況F轉(zhuǎn)速増大，那么電動(dòng)tJ啲曲紳&必然減扎電磁轉(zhuǎn)矩增大， 那么觀機(jī)的轉(zhuǎn)速必然堿小。所以，刪的的特幌V下傾的曲線(xiàn)。姒器 的內(nèi)略，朋特性的斜率&qu

11、ot;玉二將壇尢所以側(cè)特性就H軌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(wú)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)榧词闺娭?不執(zhí) 勧機(jī)也W鴛媚轉(zhuǎn)矩，死區(qū)電=嚴(yán)齊 c神烤。調(diào)節(jié)特覷區(qū)的大才與電樞回路的郵穌嗯阻隔關(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4 V,當(dāng)電樞電壓 Ua=50 V時(shí)， 其轉(zhuǎn)速為1500代A皺局r/min。假設(shè)要求轉(zhuǎn)速到達(dá)3000 r/m in ,試問(wèn)要加多大的電樞電壓？50-4 _ 1500 L r 二得"3000 0工13. 一臺(tái)直流伺服電動(dòng)機(jī)的電樞電壓UaFl10 V,空載電流Ia0 =0.055A,空載轉(zhuǎn)

12、速n 0=4600 r/min ,電樞電阻Ra=80 Q。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)假設(shè)用放大器控制，放大器內(nèi)阻Ri=80 Q,開(kāi)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;當(dāng)阻轉(zhuǎn)矩TL+T0由30 X 10-3 N m增至40 X 10-3N- m時(shí)，試求上述兩種情況下轉(zhuǎn)速的變化 n=0.055x80 = 4.4(nE丄十A%、Eq67.5x4600110-4.42940(r min)2x3.14x4600x80=t 185'mV7)F 67 S(2)= = 2940(r/trnn)、c沖cL

13、 = Cg = 92.5(閉> 0.023n 460060x0.0232x3.14AT _ 0.01 cj-0.220弋 0.220>0.045AE遼二 乂& = 0.045 >80 = 3 g)inin)込二 乂& =0.045x160 = 7.2(r)CQ 0.023a313" min)第五章1. 各種自整角機(jī)的國(guó)內(nèi)代號(hào)分別是什么 ?自整角機(jī)的型號(hào)中各量含義 是什么?答：常見(jiàn)自整角機(jī)的國(guó)內(nèi)代號(hào)： 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(dòng)發(fā)送機(jī)：ZCF 差動(dòng)接收機(jī)：ZCJ,控制式差動(dòng)發(fā)送機(jī)：ZK

14、G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(chēng)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(lái)說(shuō)， 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(shuō)明有何性 質(zhì)?答：假設(shè)自整角變壓器的轉(zhuǎn)子繞組電路閉合，那么會(huì)有輸出電流產(chǎn)生， 該電流也為

15、單相正弦交流電， 那么該電流通過(guò)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(lái)說(shuō)， 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(shuō)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(xiàn)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6 1有關(guān)

16、的變壓器電勢(shì)，這些電勢(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(xiàn)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 6 1 無(wú)關(guān)。其協(xié)調(diào)位置將超前原位置120°,失調(diào)角丫 =- : 30。+ 6 2-6 1 5. 三臺(tái)自整角機(jī)如圖 5 - 34 接線(xiàn)。 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(wèn)： 當(dāng)左、 右邊兩臺(tái)發(fā)送機(jī)分別轉(zhuǎn)過(guò)6 1、 6 2 角度時(shí) , 中間的接收機(jī)轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)過(guò)的角度 6和6

17、1、 6 2 之間是什么關(guān)系 ？答：有圖可知, 6 1<6 2,他們都是順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)；所以 6 =6 26 1,那么中間的接收機(jī)將順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò) 6 =6 2-6 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方法比擬 , 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 為，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(duì)于變動(dòng)的負(fù)載阻抗

18、來(lái)說(shuō) , 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(xiàn)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(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(wú)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(chēng)繞組不產(chǎn)生交軸磁場(chǎng)或者說(shuō)它們產(chǎn) 生的交軸磁場(chǎng)相互抵

19、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)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(wú)關(guān)。5. 線(xiàn)性旋轉(zhuǎn)變壓器是如何從正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器演變過(guò)來(lái)的 ？線(xiàn)性旋轉(zhuǎn) 變壓器的轉(zhuǎn)子繞組輸出電壓 UF2和轉(zhuǎn)角e的關(guān)系式是什么？改進(jìn)后的 線(xiàn)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

20、邊。定子交軸繞組短接作為原邊補(bǔ)償，轉(zhuǎn)kuU fi sin子正弦輸出繞組作為輸出繞組 1 ku 即可將正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器變?yōu)榫€(xiàn)性旋 轉(zhuǎn)變壓器。線(xiàn)性旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子繞組輸出電壓 UF2和轉(zhuǎn)角e的關(guān)系 式是：改進(jìn)后的線(xiàn)性旋變，當(dāng)誤差小于 0.1%時(shí),轉(zhuǎn)角e的角度范圍是士60°。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(xiàn)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(mǎn)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(mǎn)足下面函數(shù)式R2RX2R1R R2RR2R

21、C&Ur&45°)Er ej(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(lái)說(shuō)，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

22、的速度在空間旋轉(zhuǎn)。 2何為對(duì)稱(chēng)狀態(tài)？何為非對(duì)稱(chēng)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)磁電壓和額定控制電壓，并稱(chēng)兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)處于對(duì)稱(chēng)狀態(tài)。當(dāng)兩相繞組產(chǎn)生橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 時(shí)，稱(chēng)兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)處于非對(duì)稱(chēng)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)。

23、當(dāng)兩相繞組有效匝數(shù)不等時(shí)，假設(shè)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(xiàn)(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(xiàn)，而超前的相位剛好為 90°。5. 什么叫作同步速 如何決定?假設(shè)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(chǎng)的轉(zhuǎn)速常稱(chēng)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：n

24、s (r/s)(r / min) ，假設(shè)電源頻率為60 Hz,電s pp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(dòng)機(jī)有時(shí)能稱(chēng)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 1 200 r /mi n， 電源頻率為 50 Hz， 請(qǐng)問(wèn)這是幾極電機(jī) ? 空載轉(zhuǎn)差率是多少 ?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(chēng)為 兩相異步 伺服電動(dòng)機(jī) ?？蛰d轉(zhuǎn)速是 1200 r/mi n， 電源頻率為 50 Hz 的電機(jī)是

25、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)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)

26、轉(zhuǎn)向怎樣 ?答：直接將電源移相或通過(guò)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(chēng)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)a e從OT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)速都是變化的詳見(jiàn)課本 151 頁(yè)，當(dāng)有效信號(hào)系數(shù)a e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)