電氣傳動(dòng)與調(diào)速系統(tǒng)綜合習(xí)題

1、電氣傳動(dòng)技術(shù)及應(yīng)用復(fù)習(xí)題一、 填空（每空1分，共20分）1交流異步電動(dòng)機(jī)常用的調(diào)速方法有 變極對(duì)數(shù)、變轉(zhuǎn)差率、變頻 。p752三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法有 逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻法 、 頻敏變阻器啟動(dòng)法 。p723直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，若電樞回路串電阻，則此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 下降 ，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 不變 。4他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，現(xiàn)正運(yùn)行在正向電動(dòng)狀態(tài)，現(xiàn)采用電源反接制動(dòng)停車，則應(yīng)把電動(dòng)機(jī)電樞電壓的方向換一下即“”“極性交換 。5異步電動(dòng)機(jī)采用能耗制動(dòng)時(shí)，首先將定子繞組從三相電源 斷開，并立即在電樞中串接一個(gè)電阻將電樞短接 通入直流電流。6在脈動(dòng)磁場(chǎng)作用下的單相異步電動(dòng)機(jī)是沒有 啟動(dòng) 能力，所以為

2、了解決這一問題，通常采用 電容分相式或罩極式單相 異步電動(dòng)機(jī)。7我國(guó)生產(chǎn)的重復(fù)短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)， 工作情況通常用暫載率（或持續(xù)率）來 表征工作情況，=。標(biāo)準(zhǔn)暫載率為15% 、25% 、40%、60% 。p4428電動(dòng)機(jī)在調(diào)速過程中，保持電樞電流不變情況下，輸出轉(zhuǎn)矩不變的調(diào)速稱為 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，輸出功率不變的調(diào)速稱為 恒功率調(diào)速。在直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法中，調(diào)壓調(diào)速是 恒轉(zhuǎn)矩 調(diào)速，弱磁調(diào)速是 恒功率 調(diào)速。9在單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，放大器采用PI調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)稱為 比例積分調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用P調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)稱為 比例 調(diào)節(jié)系統(tǒng)。10調(diào)速系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)有靜態(tài)指標(biāo) 、動(dòng)態(tài)指標(biāo)。11調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)指標(biāo)有 靜差度

3、、調(diào)速范圍、 調(diào)速的平滑性。12調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo) 最大超調(diào)量 、 過渡過程時(shí)間 、 振蕩次數(shù) 。p30513在單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，若閉環(huán)和開環(huán)系統(tǒng)的理想空載轉(zhuǎn)速一樣，則閉環(huán)系統(tǒng)給定信號(hào)應(yīng)為開環(huán)系統(tǒng)的給定信號(hào) 倍。14在給定電壓相同時(shí)，閉環(huán)理想空載轉(zhuǎn)速為開環(huán)理想空載轉(zhuǎn)速1/(1+K)倍。P31015晶閘管導(dǎo)通之后，要恢復(fù)其阻斷狀態(tài)，必須把陽極正向電壓 降低到一定值 或 斷開或反方向 。16直流調(diào)速系統(tǒng)中，常采用的反饋形式有 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋 、 電動(dòng)勢(shì)負(fù)反饋 、 電壓負(fù)反饋 、 電流正反饋 。17在開環(huán)控制系統(tǒng)中，控制量（輸入量）對(duì)被控制量（輸出量）只有 單向 的控制。18.電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍D是

4、定義為 電機(jī)在額度負(fù)載下所允許的最高轉(zhuǎn)速Nmax和在保證生產(chǎn)機(jī)械對(duì)轉(zhuǎn)速變化率要求前提下所能達(dá)到的最低轉(zhuǎn)速nmin之比 ，靜差率S定義為 電機(jī)由理想空載到額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速降Nn與理想空載轉(zhuǎn)速n0的比值。P30119 機(jī)電時(shí)間常數(shù) 是反映機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械慣性的物理量，加快系統(tǒng)過渡過程的主要措施 減?。ㄏ到y(tǒng)飛輪轉(zhuǎn)矩）、 加大動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩d p47 。20直流電動(dòng)機(jī)常用的調(diào)速方法有 電樞電路外串電阻 、 改變電機(jī)主磁通 、 改變電機(jī)電樞供電電壓 p30 。21三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法有 直接啟動(dòng)、電阻或電流且降壓?jiǎn)?dòng)、自偶變壓降壓?jiǎn)?dòng)軟啟動(dòng)器 、 降壓?jiǎn)?dòng).22直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法有 電樞回路內(nèi)

5、串接外加電阻啟動(dòng)、 降壓?jiǎn)?dòng) 。23直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，若電源電壓降低，則此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 下降，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 不變 。24我國(guó)生產(chǎn)的短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行時(shí)間為10min、30min、60min、 90min。p44125我國(guó)將電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式（亦稱工作制）分為三類，它們是 連續(xù)工作制、短時(shí)工作制 、 重復(fù)工作制 p438 。26改變直流電動(dòng)機(jī)的 電樞電壓極性 或 勵(lì)磁繞組電壓極性 就可改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。P2727調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)中，系統(tǒng)D、S、nN和nN之間的關(guān)系為 p311。28伺服電動(dòng)機(jī)是將電 信號(hào)轉(zhuǎn)換成 軸上的轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速信號(hào)的控制電機(jī)。P9729改變交流電動(dòng)機(jī) 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

6、方向 就可改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。30電動(dòng)機(jī)調(diào)速是指 在一定負(fù)載條件下，人為地改變電動(dòng)機(jī)的電路參數(shù)，以改變電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速 p30 。31測(cè)速發(fā)電機(jī)是將 轉(zhuǎn)速 信號(hào)轉(zhuǎn)換 電壓 信號(hào)。P11232一般雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)由 電流調(diào)節(jié)環(huán)（內(nèi)環(huán)） 、 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)（外環(huán)） 組成。P32633轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，從反饋結(jié)構(gòu)上看，電流調(diào)節(jié)環(huán)是 內(nèi)環(huán)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)為 外 環(huán)。P32634在轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，由于電流調(diào)節(jié)環(huán)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)都采用 PI 調(diào)節(jié)器，所以是 無靜差 調(diào)速系統(tǒng)。P32635晶閘管導(dǎo)通條件為 陽極加正向電壓 、 控制極加正向電壓。36在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，不僅輸入量與輸出量之間有 正向 控制作

7、用，而且又有 反向的反饋控制作用 控制作用。P30237. 單相可控整流電路控制角a是從坐標(biāo)原點(diǎn) 算起。38. 三相可控整流電路控制角a是從自然換相點(diǎn) 算起。二、 簡(jiǎn)答題（20分）1一臺(tái)直流他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)PN=2.2KW、UN=110V、IN=25A、nN=1500r/min、Ra=0.4試問：nO、TN、nN為多大？ (5分) 2何謂逆變，何謂無源逆變？（5分）或何謂有源逆變？變流裝置？或要使整流電路實(shí)現(xiàn)有源逆變條件是什么？p2743機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行的含義是什么？（10分）如圖所示，曲線1和曲線2分別為電動(dòng)機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性，試問電動(dòng)機(jī)在A點(diǎn)能否穩(wěn)定運(yùn)行？為什么？22 n n 1A1A

8、 T T (a) (b) 或多軸系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)矩折算原則及飛輪矩折算原則是什么？（10分）如圖所示，試說明下列幾種情況下，電動(dòng)機(jī)各運(yùn)行在什么狀態(tài)（電動(dòng)、制動(dòng)）？是加速、減速、還是勻速運(yùn)行？nnn TM TL TM TL TM TL TMTL TM=TL TM=TL(a) (b) (c)電動(dòng)、加速 電動(dòng)、勻速 制動(dòng)、減速4. 有一臺(tái)鼠籠三相異步電動(dòng)機(jī)，正常運(yùn)行時(shí)為接法，在額定電壓UN下啟動(dòng)，其啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩TST=1.2TN，若現(xiàn)采用Y-換接啟動(dòng)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=0.35TN，試問電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？為什么？ 或現(xiàn)采用40%、60%、80%三個(gè)抽頭的自耦變壓器降壓起動(dòng)，試問應(yīng)選用哪個(gè)抽頭？（5分） 5.交流異步

9、電動(dòng)機(jī)（或直流電動(dòng)機(jī)）常用的電氣制動(dòng)方式有那些？若電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在制動(dòng)狀態(tài)下，其主要特征是什么？ （5分）直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，電機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速n方向相反，電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，電機(jī)吸收或消耗機(jī)械能，并將其轉(zhuǎn)化為電能反饋回電網(wǎng)或消耗在電樞電路的電阻中。6.試述變頻調(diào)速時(shí)，采用脈寬調(diào)制變頻器的工作原理（10分）或生產(chǎn)機(jī)械典型的負(fù)載機(jī)械特性有哪種？畫出它們的機(jī)械特性曲線。三、分析題（20分）一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)，在電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)重物勻速上升時(shí)，將電樞電路突然短接并串入電阻，（或采用電源反接制動(dòng)，倒拉反接制動(dòng)）試?yán)脵C(jī)械特性從機(jī)電過程上說明，從系統(tǒng)開始短接到達(dá)到新的穩(wěn)定平衡狀態(tài)之

10、間，電動(dòng)機(jī)經(jīng)歷了幾種運(yùn)行狀態(tài)？最后在什么狀態(tài)下建立系統(tǒng)新的穩(wěn)定平衡點(diǎn)？（10分）（1）短接并串入電阻為能耗制動(dòng)電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，若將電樞電路突然短接并串入電阻，（或采用電源反接制動(dòng)，倒拉反接制動(dòng)），便得到能耗制動(dòng)狀態(tài)。制動(dòng)時(shí)，由于機(jī)械（2）電流反接制動(dòng)36（3）倒拉制動(dòng)P362.一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)，現(xiàn)正在勻速上升，欲使重物勻速下降可采用那些方法實(shí)現(xiàn)？若下放速度低于額定轉(zhuǎn)速，應(yīng)采用什么方法？若要高于理想空載轉(zhuǎn)速下放，又應(yīng)采用什么方法？試從機(jī)械特性曲線來加以說明。欲使重物勻速下降可采用反饋制動(dòng)，倒拉反接制動(dòng)、電源反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)若下放速度低于額定轉(zhuǎn)速，可采用倒拉反接制動(dòng)36

11、 若下放理想轉(zhuǎn)矩：則用反饋制動(dòng)。43.某調(diào)速系統(tǒng)如圖所示（或如P312圖11-13,圖11-9、圖11-10、圖11-11所示），試分析這是何種調(diào)速系統(tǒng)？有哪些反饋?負(fù)載變化時(shí)，系統(tǒng)調(diào)整過程。（10分）-+MBRaUkUbUfV- R +UIaUbo+_-Ug圖中所示為單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，是典型的晶閘管直流電動(dòng)機(jī)有靜差調(diào)速系統(tǒng)。有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，電流截止負(fù)反饋。負(fù)載變化時(shí)，系統(tǒng)調(diào)整過程如下：直流電動(dòng)機(jī)有晶閘管可控整流器經(jīng)過平波電抗器 L供電。整流電壓Ud 由控制角 來改變。觸發(fā)器的輸入控制電壓為Uk 。而放大器的輸入信號(hào)為U ， 為給定電壓Ug 與速度反饋信號(hào)Uf 的差值。 當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，Ia 加大，

12、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，測(cè)速電機(jī)電壓下降，導(dǎo)致反饋電壓Uf下降，但 Ug不變，于是偏差信號(hào)增加，U上升，放大器輸出Uk上升，它使晶閘管整流器的控制角減小，整流電壓上升，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速又回到原來轉(zhuǎn)速附近。 電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)正常時(shí)不起作用，應(yīng)該截止。在過流時(shí)起作用，使電機(jī)轉(zhuǎn)速降低直到停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從而防止電樞電流過大而燒壞電動(dòng)機(jī)。具體過程如下：電流截止放反饋信號(hào)有串聯(lián)在回路中的電阻 R上取出，電流正常時(shí)，二極管V不導(dǎo)通，電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)不起作用，當(dāng)主回路電流增加時(shí)，致使時(shí)，二極管V導(dǎo)通，電流截止負(fù)反饋信號(hào)經(jīng)過二極管與比較電壓Ub比較后，送到放大器，其極性與Ug相反，經(jīng)過放大后控制，使增大，輸出電壓Ud減小，電

13、機(jī)轉(zhuǎn)速下降。若電流一直增加，則電機(jī)繼續(xù)降速最后到零。起到了限流作用。四、計(jì)算題（26分）一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)其額定數(shù)據(jù)如下：PN=2.2KW，UN=110V，nN=1500r/min，hN=0.8，Ra=0.4W，試求：1）固有機(jī)械特性曲線 2）當(dāng)TL=0.8TN時(shí)，電樞電壓降到80V則電機(jī)轉(zhuǎn)速為多少？ 3）若啟動(dòng)電流不超過2IN，求啟動(dòng)電阻為多少？ 解：1）2）當(dāng)TL=0.8TN，電樞電壓降到80V時(shí)：方法一：因?yàn)椋?，所以方法二?) 或試求：1）固有機(jī)械特性曲線。 同上2）電樞附加電阻R=2、TL=TN時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速為多少？3）若啟動(dòng)電流不超過3IN，啟動(dòng)時(shí)電樞電壓應(yīng)為多大？ 2.一臺(tái)三相異步電

14、動(dòng)機(jī)，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下：PN=3KW、UN=220/380V、連接方法/Y，IN=12.8/7.2A、nN=960r/min、hN=0.83、COSjN=0.75、lst=1.2、lm=2.0、KI=6.5 試問：1）線電壓為380V（或220V）時(shí)，三相定子繞組應(yīng)如何正確連接？ 線電壓為380V時(shí)，三相定子繞組為“Y”連接。線電壓為220V時(shí)，三相定子繞組2）求nO、SN、TN、TST、（或Tmax、IST、P、sm） 一般，所以3）額定負(fù)載時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸入功率是多少？電動(dòng)機(jī)的額定效率多少? 輸入功率方法一：輸入功率方法二：電動(dòng)機(jī)的額定效率：=0.833.有一直流開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在高速時(shí)，n01=1

15、850r/min，低速時(shí)n02=150r/min， 額定負(fù)載時(shí)靜態(tài)速降50r/min 試求：求出該系統(tǒng)調(diào)速范圍D和系統(tǒng)的靜差度S2。 又因?yàn)?，所以?.有一直流調(diào)速系統(tǒng)，速度調(diào)節(jié)范圍75r/min1500r/min，要求靜差度S=2%，該系統(tǒng)允需的額定靜態(tài)速降為多少？5.有一開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，調(diào)速范圍D=10，最高轉(zhuǎn)速為nmax=1000r/min，額定負(fù)載是靜態(tài)速降是100r/min，試求系統(tǒng)的靜差度。因?yàn)椋?，s2=0.5五、設(shè)計(jì)題（14分）1.試設(shè)計(jì)三相異步電動(dòng)機(jī)控制線路圖（畫出主電路、控制電路）要求：1.可正反轉(zhuǎn)(或具有點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)工作) 2.有短路和長(zhǎng)期過載保護(hù)1.可正反轉(zhuǎn)2.具有點(diǎn)動(dòng)和

16、連續(xù)工作2.試設(shè)計(jì)1M和2M兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)、停車的控制線路（畫出主電路、控制電路）要求：1.1M啟動(dòng)后，2M才可啟動(dòng)，同時(shí)停車（或2M在1M啟動(dòng)后方可啟動(dòng)，2M可單獨(dú)停車， 1M停車則2M同時(shí)停車；或1M啟動(dòng)后，2M才可啟動(dòng)，2M停車后1M才可停車） 2. 有短路和長(zhǎng)期過載保護(hù)主電路如下：解1 ：1M啟動(dòng)后，2M才可啟動(dòng)，同時(shí)停車解2：2M在1M啟動(dòng)后方可啟動(dòng)，2M可單獨(dú)停車， 1M停車則2M同時(shí)停車；解3 ：1M啟動(dòng)后，2M才可啟動(dòng)，2M停車后1M才可停車1、直流電機(jī)定轉(zhuǎn)子各由哪些主要部件組成？各部件的主要作用是什么？直流電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。包括：（l）主磁極由主極鐵心和套在鐵心

17、上的勵(lì)磁繞組組成，它的作用是建立主磁場(chǎng)。（2）換向（附加）極由換向極鐵心和套在上面的換向極繞組組成，用來改善直流電機(jī)的換向。（3）電刷裝置由電刷、刷握和匯流條組成，它是將直流電引人或引出電樞的裝置。（4）機(jī)座即電機(jī)定子外殼，起固定與支撐的作用，同時(shí)又是主磁路的一部分。 圖1-1直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)1-風(fēng)扇 2-機(jī)座 3-電樞 4-主磁極 5-電刷裝置 6-換向器 7-接線板 8-出線盒 9-換向磁極 10-端蓋 11-軸2、直流電機(jī)銘牌上的額定功率、額定電壓、額定電流，對(duì)于發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)各指什么？直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)：對(duì)發(fā)電機(jī)額定功率指能夠輸出的最大電功率，額定電壓和額定電流指輸出最高電壓和最大電流（

18、PN。UNIN）；而對(duì)電動(dòng)機(jī)額定功率指能夠輸出的最大機(jī)械功率，額電流指允許輸人的最高電壓和最大電流（PN=UUINN）。3、直流電機(jī)有哪幾種勵(lì)磁方式？不同勵(lì)磁方式的電動(dòng)機(jī)如何實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)？流電機(jī)的勵(lì)磁方式分為：他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì)。單獨(dú)改變勵(lì)磁繞組極性或者電樞繞組極性都可使用機(jī)實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，如果兩者極性同時(shí)改變，電機(jī)仍將沿原方向運(yùn)轉(zhuǎn)。4、什么叫電樞反應(yīng)？它對(duì)電機(jī)產(chǎn)生哪些影響？“電樞反應(yīng)”就是電樞磁場(chǎng)對(duì)主磁場(chǎng)的影響。產(chǎn)生的影響包括：使主磁場(chǎng)發(fā)生畸變，磁力線不再對(duì)稱于磁極軸線；物理中線偏離幾何中線不再重合，幾何中線處磁場(chǎng)不再為0；削弱了主磁場(chǎng)。這些影響將對(duì)直流電機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生惡劣作用，必須設(shè)法消除。5

19、、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)有哪些特點(diǎn)？串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線是一條非線性的軟特性，當(dāng)軸上負(fù)載為0時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速，所以串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)不允許輕載工作；由于它的電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流的平方成正比，所以起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)；由于電樞與勵(lì)磁繞組串聯(lián)，通人直流或交流電流電機(jī)都不受影響，所以在交流電源情況下亦可正常工作。6直流發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與原動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電樞電壓之間的方向相同還是相反？各有何物理意義？直流發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與原動(dòng)機(jī)輸人的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩方向相反，是一對(duì)作用力和反作用力的關(guān)系。隨發(fā)電機(jī)輸出電流的增大，電磁轉(zhuǎn)矩增大（T=），所需的輸人轉(zhuǎn)矩也隨著增大，才能維持輸人轉(zhuǎn)矩與阻轉(zhuǎn)矩之間的平衡，使

20、電機(jī)勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)功割磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電樞外加電壓方向相反，故為反電勢(shì)，它維持了電壓平衡關(guān)系，限制了電樞電流的大小Ia（UaEa）/（RaRL），不致使電動(dòng)機(jī)電流過大。 7直流發(fā)電機(jī)的外特性受哪幾個(gè)因素影響？直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性受哪幾個(gè)因素影響？ 直流發(fā)電機(jī)的輸出特性（UaEa-IaRa）受轉(zhuǎn)速的高低、主磁場(chǎng)的強(qiáng)弱以及電樞回路電阻大小的影響（EaCe沖n）：直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性，受外加電樞電壓通人勵(lì)磁電流所建立的主磁場(chǎng)以及電樞回路電阻大小的影響。 8二負(fù)載的機(jī)械特性有哪幾種？負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間各有什么關(guān)系？ 負(fù)載的機(jī)械特性分為三大類，即恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載、泵類和通風(fēng)機(jī)負(fù)載

21、。其中恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載又分為反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載和位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載兩種。 反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小不變而與轉(zhuǎn)速的方向永遠(yuǎn)相反。而位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載大小不變方向也不變，當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相反；當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相同。 恒功率負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)速之間成反比。（TK/n）泵類和通風(fēng)機(jī)負(fù)載的大小與轉(zhuǎn)速的平方成正比（TKn2）9改變他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電樞電壓、電樞回路電阻或勵(lì)磁電流時(shí)，機(jī)械特性將如何變化？改變他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電樞電壓，機(jī)械特性的斜率不變，理想空載轉(zhuǎn)速n。與電壓成正比變化，所以特性平行移動(dòng)；增大電樞回路電阻，no不變，特性的斜率p隨阻值正比增大，所以特性變軟;減小勵(lì)磁電流，主

22、磁場(chǎng)減弱，上升，特性的斜率也增大。10電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能指標(biāo)有哪些？各如何定義？電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能指標(biāo)有：（l）調(diào)速范圍電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載時(shí)的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比。（2）調(diào)速精度（靜差率）在調(diào)速范圍內(nèi)最低轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的機(jī)械特性曲線上的額定速降nN。與該曲線上的比值。（3）平滑性 定義為相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速之比。11直流發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的功率流程圖有何不同？可變損耗和不變損耗各指什么？直流發(fā)電機(jī)的功率流程是原動(dòng)機(jī)輸人機(jī)械功率，減去空載損耗，轉(zhuǎn)化成電磁功率，再減去電樞（與勵(lì)磁）損耗，輸出電功率。圖l11直流電機(jī)的功率流程圖a）直流發(fā)電機(jī)的功率關(guān)系b）直流電動(dòng)機(jī)的功率關(guān)系直流電動(dòng)機(jī)的功率流程是從電源輸人電功率，減去

23、電樞（與勵(lì)磁）損耗，轉(zhuǎn)化成電磁功率，再減去空載損耗，在軸上輸出機(jī)械功率?？勺儞p耗指的是電樞（與勵(lì)磁）損耗，也叫銅損耗，它與電樞（勵(lì)磁）電流的平方成正比。 不變損耗指的是空載磨擦損耗和鐵心損耗，它們與電流大小無關(guān)。 12他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)為什么不允許直接起動(dòng)？可采用什么方法起動(dòng)？他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)速為0，反電勢(shì)亦為0Ea=，電源電壓全部加在電樞電阻上，電流過大，所以不允許直接起動(dòng)?？梢圆捎媒档碗娫措妷夯螂姌谢芈冯娮璐娮璧姆椒ㄆ饎?dòng)。13決定電動(dòng)機(jī)起、制動(dòng)過渡過程的三要素是什么？決定電動(dòng)機(jī)起、制動(dòng)過渡過程的三要素是：起始值、穩(wěn)態(tài)值和機(jī)電時(shí)間常數(shù)。 14如何判斷電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)、發(fā)電運(yùn)

24、行狀態(tài)、制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)？判斷電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)要看電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n的方向相同還是相反，電磁轉(zhuǎn)矩是拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩還是阻轉(zhuǎn)矩；同時(shí)還要看感應(yīng)電勢(shì)Ea與電樞電壓Ua的方向相同還是相反，感應(yīng)電勢(shì)是輸出電勢(shì)還是反電勢(shì)。電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)T與n同向，T表現(xiàn)為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，Ea與Ua反向，Ea表現(xiàn)為反電勢(shì)。發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)T與n反向，T表現(xiàn)為阻轉(zhuǎn)矩，Ea與Ua同向，Ea表現(xiàn)為輸出電勢(shì)。制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)與發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)相同，只不過慣性動(dòng)能或位能所發(fā)出的電沒有輸出，而是全部消耗在電樞回路的電阻上，變?yōu)闊崮苌l(fā)掉。 15三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)有哪些特點(diǎn)？其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、幅值和極對(duì)數(shù)各取決于什么？三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)性質(zhì)如下：轉(zhuǎn)速：為同步

25、速，與電源頻率成正比，與定子極對(duì)數(shù)成反比。轉(zhuǎn)向：取決于輸人電流的相序，電機(jī)總是由超前相向滯后相的方向旋轉(zhuǎn)。幅值大?。夯ù艅?shì)F11.35W1KWI1/P瞬時(shí)位置：哪相電流達(dá)正最大值時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的幅值恰好轉(zhuǎn)到該相繞組的軸線處。極對(duì)數(shù)：取決于定子繞組在定子槽中的布置，或者說取決于定于繞組元件的節(jié)距。16畫出三相異步電動(dòng)機(jī)的T型等值電路，寫出基本方程式。 17改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)定于端電壓或轉(zhuǎn)子回路串人電阻將使機(jī)械特性如何變化？ 改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)定子端電壓時(shí)，同步速nl不受影響，根據(jù)參數(shù)表達(dá)式可看出，臨界轉(zhuǎn)差的大小不變，電磁轉(zhuǎn)矩的平方與電源電壓成正比，所以當(dāng)降低定子電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和臨界轉(zhuǎn)矩

26、都會(huì)成平方倍減小，這顯然會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行造成重要影響，在拖動(dòng)重載時(shí)甚至無法正常工作。當(dāng)轉(zhuǎn)子回路串人電阻時(shí)，同步速n1也不受影響，根據(jù)參數(shù)表達(dá)式臨界轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電阻大小無關(guān)，而臨界轉(zhuǎn)差的大小與轉(zhuǎn)子電阻成正比變化，所以串人適當(dāng)電阻可以增大電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，常用于三相異步電動(dòng)機(jī)帶重載起動(dòng)。18三相異步電動(dòng)機(jī)有哪些起動(dòng)方法？各有什么特點(diǎn)？三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)可以分為兩大類（l）小容量電機(jī)輕載起動(dòng)時(shí)電流不大可直接起動(dòng)；重載時(shí)需采用特殊制造的電機(jī)，即深槽轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)或雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)，利用趨膚效應(yīng)以獲得大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。（2）大容量電機(jī)輕載起動(dòng)時(shí)必須降低定子端電壓，以減小起動(dòng)電流。常用的降壓方法有定子串電阻或

27、電抗，定子串自耦變壓器，星-三角變換等；重載起動(dòng)時(shí)可采用轉(zhuǎn)子串電阻或者串頻敏變阻器的起動(dòng)方法。19三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有哪些？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有（l）定子調(diào)壓，調(diào)速范圍窄，若加轉(zhuǎn)速負(fù)反饋可得到較好的調(diào)速特性。（2）定子調(diào)頻，調(diào)速范圍寬，調(diào)速性能好，應(yīng)用越來越廣。（3）轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，方法簡(jiǎn)單易行，但由于特性變軟，低速時(shí)損耗大且運(yùn)行不穩(wěn)定，只用于要求不高的場(chǎng)合。（4）轉(zhuǎn)子串電勢(shì)調(diào)速也叫串級(jí)調(diào)速，是一種節(jié)能的調(diào)速方法，它將轉(zhuǎn)差損耗回收加以利用，因增加設(shè)備較多，所以只適用于大功率電機(jī)的調(diào)速。（5）變極調(diào)速，利用改變定子繞組接線進(jìn)行調(diào)速，無須投入其他設(shè)備，但需特殊制造電機(jī)，

28、只有少數(shù)幾級(jí)速度。（6）轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速，由于特性軟，要加負(fù)反饋環(huán)節(jié)，調(diào)速性能好，但只適用于小功率電機(jī)的調(diào)速。 20他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和三相異步電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)有什么不同？他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)是將電樞電源斷開，給電樞串人適當(dāng)電阻，使慣性旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子槽導(dǎo)體切割主磁場(chǎng)發(fā)電，即將動(dòng)能轉(zhuǎn)為電能，再變成消耗在轉(zhuǎn)子回路電阻上的熱能，同時(shí)產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。而三相異步電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)是斷開定子三相電源的同時(shí)，給任意兩相繞組通人一個(gè)直流電流，建立一個(gè)極性不變的磁場(chǎng)，使慣性旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子切割這個(gè)磁場(chǎng)，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 21一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌額定數(shù)據(jù)為：17KW 220V 90A 1500r/min Ra0.376，拖動(dòng)恒

29、轉(zhuǎn)矩額定負(fù)載運(yùn)行。求：1)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性上的理想空載點(diǎn)、額定工作點(diǎn)、堵轉(zhuǎn)點(diǎn)的電樞電流和轉(zhuǎn)速？ (2)將電樞電壓降為150V，電動(dòng)機(jī)的電樞電流和轉(zhuǎn)速各為多少？ （3）若把磁通減小到0.8，電動(dòng)機(jī)的電樞電流和轉(zhuǎn)速各變?yōu)槎嗌?？解：?） 理想空載點(diǎn) 額定工作點(diǎn) 堵轉(zhuǎn)點(diǎn) （A） （3）負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，磁通減小20%則Ia增加20%；22、一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌額定數(shù)據(jù)為：13KW 220V 68.7A 1500r/min ，要求調(diào)整精度，試求： （1）采用電樞串電阻調(diào)速時(shí)的調(diào)速范圍有多少？最低轉(zhuǎn)速時(shí)串多大電阻？（2）采用降低電樞電壓調(diào)速的調(diào)速范圍有多少？最低轉(zhuǎn)速時(shí)的電壓為多少？解： (1) 調(diào)

30、速范圍(2)23、一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電樞額定電壓220V、額定電流74A，額定電流74A，額定轉(zhuǎn)速1500r/min電樞額定電動(dòng)勢(shì)204.6V，電機(jī)鐵損耗PFe=326W，機(jī)械械磨擦損耗Pm=240W，忽略雜散損耗，求這臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩、輸入功率和效率各為多少？解： 24、一臺(tái)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)如下：17KW 220V 300r/min 88.9A ，勵(lì)磁電阻，忽略電樞反應(yīng)，試求：額定負(fù)載時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩、電磁轉(zhuǎn)和效率？解： 25、一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)用于吊重物，其額定數(shù)據(jù)如下：29KW 440V 76A 1000r/min, ，忽略空載損耗，負(fù)載轉(zhuǎn)矩試求：（1）電動(dòng)機(jī)以5

31、00r/min的速度吊起重物，電樞回路需串多大電阻？（2）有哪幾種方法可使負(fù)載以500r/min的速度下放？電樞回路各需串多大電阻？（3）當(dāng)以500r/min的速度吊起重物時(shí)，將電樞電壓突然反接，并使電流不超過，最后穩(wěn)定下放速度為多少？解：（1） 電樞回路需串電阻： （2）采用倒拉下放重物： 電樞回路需串電阻采用能耗下放重物：電樞回路需串電阻（3） 26、一臺(tái)三相四極異步電動(dòng)機(jī)，150KW 38V/50HZ 1460 r/min,過載能力，求這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性。解：固有機(jī)械特性的四個(gè)殊點(diǎn)(1)同步點(diǎn) T=0，S=0， (2)額定工作點(diǎn)， （3）臨界點(diǎn) （4）起動(dòng)點(diǎn) 27、一臺(tái)三相極異步電

32、動(dòng)機(jī)，10KW 38V50HZ 21.6A，定子繞組Y接，額定運(yùn)行時(shí)，定子銅耗，轉(zhuǎn)子銅耗，鐵耗， 機(jī)械磨擦損耗，附加損耗試求其額定轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)矩和電磁轉(zhuǎn)矩各為多少？解：28、一臺(tái)三相六極異步電動(dòng)機(jī)，28KW 380V/50HZ 950r/min ,定子銅耗、鐵耗共2.2KW，機(jī)械損耗1.1KW，忽略附加損耗。試求其額定運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)差率、轉(zhuǎn)子銅耗、效率、定子電流、轉(zhuǎn)子電流的頻率？解： 29某繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：5KW 960r/min 380V/50HZ 14.94A E2N=164V，I2N=20.6A，2.3，定子繞組Y接，拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載TL=0.75TM，采用反接制動(dòng)停車，要求超

33、始制動(dòng)轉(zhuǎn)矩為1.8TN，求轉(zhuǎn)子每相需串人多大電阻？解：SN（n1-nN）/n1=(1000-960/1000=0.04 r2=SN E2N/3I2N=0.04164320.6=0.184()=0.04(2.3+)=0.1750.75TN=解出S=0.029 n=n1(1-S)=1000(1-0.029)=972(r/min)S=(-ni-n)/-n1=(-1000)-972/-1000=1.972=1.972=4.0880.184=4.11()1一般單相異步電動(dòng)機(jī)若無起動(dòng)繞組時(shí)，能否自行起動(dòng)？ 一般單相異步電動(dòng)機(jī)無起動(dòng)繞組時(shí)，是不能自行起動(dòng)的。因?yàn)閱蜗嗬@組通人正弦交流電，只能建立隨電源頻率交變

34、的脈振磁場(chǎng)，而不是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，不可能使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。 2一臺(tái)定子繞組Y接的三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)輕載運(yùn)行，若一相引出線突然斷線，電動(dòng)機(jī)還能否繼續(xù)運(yùn)行？停下來后能否重新起動(dòng)？為什么？一臺(tái)定子繞組Y接的三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)輕載運(yùn)行，若一相引出線突然斷線，電動(dòng)機(jī)會(huì)繼續(xù)運(yùn)行，但此時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)已由國(guó)形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)變成橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩變小，輕載可能繼續(xù)運(yùn)行，重載就可能帶不動(dòng)了。同樣道理，若電動(dòng)機(jī)停下來再重新起動(dòng)，也要看軸上負(fù)載的大小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩若大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)可以轉(zhuǎn)起來，如果起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)就可能轉(zhuǎn)不起來。 3簡(jiǎn)述罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向如何確定？若不拆卸重新

35、裝配轉(zhuǎn)子，是否可以使其反轉(zhuǎn)？這種電動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)缺點(diǎn)是什么？罩極式異步電動(dòng)機(jī)的罩極部分與未罩部分產(chǎn)生的磁通之間，在空間相差一個(gè)電角度，在時(shí)間上也差一個(gè)電角度，會(huì)在氣隙中產(chǎn)生橢園形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條建立轉(zhuǎn)矩，而使電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向總是從超前相繞組的軸線，轉(zhuǎn)向滯后相繞組的軸線，若不拆卸重新裝配轉(zhuǎn)子，電動(dòng)機(jī)是不可能反轉(zhuǎn)的。這種罩極式異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、價(jià)格便宜，常用于小風(fēng)扇、電唱機(jī)等起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不大的場(chǎng)合；其缺點(diǎn)是只能單方向運(yùn)轉(zhuǎn)。 4電容分相式單相異步電動(dòng)機(jī)有哪幾種不同型式，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？如何改變電容分相式單相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向？電容分相式單相異步電動(dòng)機(jī)分為電容起動(dòng)異步

36、電動(dòng)機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)和電容起動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)三種。電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)所配電容使電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是l圓形的，可產(chǎn)生較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)所配電容使電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是圓形的，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可產(chǎn)生較大的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩。電容起動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)配兩個(gè)電容，使電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都可得到比較好的性能。 把工作繞組或起動(dòng)繞組中的任一個(gè)繞組接電源的兩個(gè)端子對(duì)調(diào)，即可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)。 5單相異步電動(dòng)機(jī)主要分哪幾種類型？ 單相異步電動(dòng)機(jī)分為分相電動(dòng)機(jī)和罩極電動(dòng)機(jī)兩大類。6直流伺服電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電壓和電樞控制電壓均維持不變，而負(fù)載增加時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩將如何變化？ 直流伺服電動(dòng)

37、機(jī)的勵(lì)磁電壓和電樞控制電壓均維持不變，而負(fù)載增加時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將下降，電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩都會(huì)增大。7直流伺服電動(dòng)機(jī)的始動(dòng)電壓是指什么？直流伺服電動(dòng)機(jī)電刷壓力過大軸承缺乏潤(rùn)滑油或轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活是否會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和始動(dòng)電壓？從直流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)特性可以看出，當(dāng)轉(zhuǎn)速n0時(shí)對(duì)應(yīng)不同的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，需要的控制電壓也不同，調(diào)節(jié)特性曲線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)，就是不同負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)電動(dòng)機(jī)的始動(dòng)電壓。即電動(dòng)機(jī)處于待動(dòng)而未動(dòng)的臨界狀態(tài)時(shí)所加的控制電壓。始動(dòng)電壓隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增大而增大，一般把調(diào)節(jié)特性曲線上橫坐標(biāo)從0到始動(dòng)電壓這一范圍稱為在一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)伺服電動(dòng)機(jī)的失靈區(qū)或死區(qū)。直流伺服電動(dòng)機(jī)電刷壓力過大軸承缺乏潤(rùn)滑油

38、或轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活是會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和始動(dòng)電壓的。會(huì)使死區(qū)增大。8直流伺服電動(dòng)機(jī)般采用什么控制方法？如何使其反轉(zhuǎn)？ 一般用電壓信號(hào)控制直流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速大小。改變電樞繞組電壓的方向與大小的控制方式，叫電樞控制；改變勵(lì)磁電壓的方向與大小的控制方式，叫磁場(chǎng)控制。后者不如前者，很少采用。將電動(dòng)機(jī)的電樞繞組或勵(lì)磁繞組中的任一個(gè)繞組接電源的兩個(gè)端子對(duì)調(diào)，即可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)。9直流伺服電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電壓下降，對(duì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性如何變化？ 直流伺服電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電壓下降會(huì)使磁場(chǎng)減弱，轉(zhuǎn)速升高，與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)相同，機(jī)械特性曲線上理想空載轉(zhuǎn)速升高，特性斜率增大。 10交流伺服電動(dòng)機(jī)有哪幾種控制方

39、法？如何使其反轉(zhuǎn)？交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方法有幅值控制、相位控制和幅相控制三種。無論哪種控制方式，只要將控制信號(hào)電壓的相位改變 180電角度（反相），從而改變控制繞組與勵(lì)磁繞組中電流的相位關(guān)系，原來的超前相變?yōu)闇笙?，原來的滯后相變?yōu)槌跋?，電?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向就隨之改變。11交流伺服電動(dòng)機(jī)的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象指什么？如何消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象？ 交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制電壓為0時(shí)，轉(zhuǎn)子立即停轉(zhuǎn)，滿足伺服性。如果控制電壓為0時(shí)，轉(zhuǎn)子仍舊繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，這種失控現(xiàn)象稱交流伺服電動(dòng)機(jī)的“自轉(zhuǎn)現(xiàn)象”。增大轉(zhuǎn)子電阻，使Sm1，機(jī)械特性處于II、IV象限，當(dāng)交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制電壓為0時(shí)，轉(zhuǎn)子承受制動(dòng)性轉(zhuǎn)矩，迫使轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)，這樣就消除了自轉(zhuǎn)現(xiàn)象

40、。12為什么永磁式同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上通常裝有鼠籠繞組？ 永磁式同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上裝的鼠籠繞組繞組。因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步速很高，不能將靜止的轉(zhuǎn)子牽人同步運(yùn)行，需要在轉(zhuǎn)子上安裝鼠籠繞組，使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割鼠籠轉(zhuǎn)子導(dǎo)條產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩而起動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近同步速時(shí)，就很容易地被牽人同步運(yùn)行。13轉(zhuǎn)子上安裝鼠籠繞組的永磁式同步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速不等于同步速時(shí)，鼠籠繞組和永久磁鐵是否都起作用？轉(zhuǎn)速等于同步速時(shí)，鼠籠繞組和永久磁鐵是否都起作用？為什么？轉(zhuǎn)子上安裝鼠籠統(tǒng)組的永磁式同步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速不等于同步這時(shí)，鼠籠繞組起作用，永久磁鐵不起作用；而當(dāng)轉(zhuǎn)速等于同步速時(shí)，永久磁鐵起作用，而鼠籠繞組不再起作用。因?yàn)榇藭r(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于同步

41、速，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子相對(duì)靜止，不再切割鼠籠轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，也就沒有轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。14將無刷直流電動(dòng)機(jī)與永磁式同步電動(dòng)機(jī)及直流伺服電動(dòng)機(jī)作比較，分析它們之間有哪些相同和不同點(diǎn)？無刷直流電動(dòng)機(jī)由電子開關(guān)電路、永磁式同步電動(dòng)機(jī)及位置傳感器組成，它去掉了普通直流伺服電動(dòng)機(jī)的電刷和換向器，避免了滑動(dòng)機(jī)械接觸影響電機(jī)的精度、性能和可靠性以及火花引起的無線電干擾，增長(zhǎng)了電機(jī)壽命，也避免了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、噪音大、維護(hù)困難的缺點(diǎn)，卻保留了直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速和起動(dòng)性能好、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)還具有交流永磁式同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。15位置傳感器的作用如何？位置傳感器是一種無機(jī)械接觸的檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的裝置，其作用是

42、檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相對(duì)于定子繞組的位置，代替普通直流電動(dòng)機(jī)的電刷和換向器，實(shí)現(xiàn)電子換向。它有多種結(jié)構(gòu)形式，常見的轉(zhuǎn)換方式有電磁轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換和磁敏轉(zhuǎn)換。16簡(jiǎn)述無刷直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。如何使無刷直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)？ 無刷直流電動(dòng)機(jī)是由電子開關(guān)電路、永磁式同步電動(dòng)機(jī)及位置傳感器組成的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。直流電源經(jīng)開關(guān)線路向電動(dòng)機(jī)定于繞組供電，位置傳感器檢測(cè)出轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相對(duì)于定子繞組的位置，并提供信號(hào)去觸發(fā)開關(guān)線路中的功率開關(guān)元件使之導(dǎo)通或截止，各相依次通人電流，和轉(zhuǎn)子磁極主磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。要實(shí)現(xiàn)無刷直流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)，可采取以下幾種辦法：（1）改變位置傳感器的輸出電壓信號(hào)，采用正反轉(zhuǎn)兩套位置傳

43、感器。（2）使每相繞組兩端頭互換，改變繞組中電流的方向。（3）用霍爾元件作位置傳感器的，可將每片霍爾元件一對(duì)電流端或電勢(shì)端端頭互換。（4）在控制電路中用一邏輯信號(hào)（正反轉(zhuǎn)）指令改變電機(jī)各相繞組的導(dǎo)通順序。17如何控制反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出的角位移和轉(zhuǎn)速？怎樣改變步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向？ 反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出的角位移與輸人的脈沖數(shù)成正比，其轉(zhuǎn)速與輸人脈沖的頻率成正比，改變輸人脈沖的數(shù)目或改變輸人脈沖的頻率就可以控制反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出的角位移和轉(zhuǎn)速。反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向取決于輸人脈沖的相序，改變輸人脈沖的相序就可以使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。18簡(jiǎn)要說明步進(jìn)電動(dòng)機(jī)靜穩(wěn)定區(qū)和動(dòng)穩(wěn)定區(qū)的概念。不改變步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控

44、制繞組通電狀態(tài)時(shí)獲得的矩角特性中0時(shí)T0，這一點(diǎn)為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)，當(dāng)0=。時(shí)同樣T0，但這兩點(diǎn)是不穩(wěn)定的平衡點(diǎn)。兩個(gè)不穩(wěn)定的平衡點(diǎn)之間即為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)域。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)穩(wěn)定區(qū)是指使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)從一種通電狀態(tài)切換成另一種通電狀態(tài)而不失步區(qū)域。19一臺(tái)反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，已知相數(shù)m=6，單拍運(yùn)行步距角為3,單雙拍運(yùn)行步距為1.5,求轉(zhuǎn)子齒數(shù).解:或 則：（個(gè)齒）20、一臺(tái)采用五相十拍通電的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，測(cè)得上動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為100r/min，己知轉(zhuǎn)子有24個(gè)齒，求（1）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角（2）脈沖電源的頻率。解：（1） （2）則f=400HZ21、若一臺(tái)四相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其步距角為，試

45、問（1）表示什么？（2）轉(zhuǎn)子齒數(shù)為多少？（3）寫出四相八拍運(yùn)行方式的一個(gè)通電順序。（4）在A相繞組測(cè)得電源的頻率為400HZ時(shí)，其每分鐘轉(zhuǎn)速為多少？解：（1）表示這臺(tái)步進(jìn)電運(yùn)機(jī)單拍運(yùn)行時(shí)步距角為，單雙拍運(yùn)行時(shí)步距角為。（2）(個(gè)齒)（3）（4）22步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源由哪幾部分組成？ 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源一般由脈沖信號(hào)發(fā)生電路、脈沖分配電路和功率放大電路等幾部分組成。脈沖信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率信號(hào)供給脈沖分配電路，脈沖分配電路完成步進(jìn)電機(jī)控制的各相脈沖信號(hào)，功率放大電路對(duì)脈沖分配回路輸出的控制信號(hào)進(jìn)行放大，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的各相繞組，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。 脈沖分配器有多種形式，早期的有環(huán)型分配器，現(xiàn)在逐

46、步被單片機(jī)所取代。功率放大電路有單電壓、雙電壓、斬波型、調(diào)頻調(diào)壓型和細(xì)分型等多種形式。近年來出現(xiàn)將控制信號(hào)形成和功率放大電路合為一體的集成控制電源。23影響步進(jìn)電機(jī)性能的因素有哪些？使用時(shí)如何改善步進(jìn)電機(jī)的頻率特性？ 步進(jìn)電機(jī)的主要性能指標(biāo)是頻率特性曲線，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩隨頻率的增大而減小。步進(jìn)電機(jī)的頻率特性曲線和許多因素有關(guān)，這些因素包括步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑、轉(zhuǎn)子鐵心有效長(zhǎng)度、齒數(shù)、齒形、齒槽比、步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部的磁路、繞組的繞線方式、定轉(zhuǎn)子間的氣隙、控制線路的電壓等。其中有的因素是步進(jìn)電機(jī)在制造時(shí)已確定的，使用者是不能改變的，但有些因素使用者是可以改變的，如控制方式、繞組工作電壓、線路時(shí)間常數(shù)等。

47、 控制方式對(duì)頻率特性的影響較大，使用時(shí)盡量采用單雙拍控制方式。 線路時(shí)間常數(shù)小，步進(jìn)電機(jī)的頻率特性好，同時(shí)時(shí)間常數(shù)小也可使起動(dòng)頻率增高。因此在實(shí)際使用時(shí)應(yīng)盡量減小時(shí)間常數(shù)。為了減少時(shí)間常數(shù)，可增大電阻RC為不使穩(wěn)態(tài)電流減少，在增大電阻的同時(shí)，可采用提高供電電壓的方法。在實(shí)際中，可根據(jù)客觀情況來考慮選擇恰當(dāng)?shù)耐獠侩娮鑂C，使步進(jìn)電機(jī)處于合適的工作狀態(tài)。通常在改變開關(guān)電壓的同時(shí)改變外接電阻的值，即增大電阻的同時(shí)提高開關(guān)電壓使步進(jìn)電機(jī)的頻率特性得到改善。在使用步進(jìn)電機(jī)時(shí)應(yīng)使步進(jìn)電機(jī)工作于高頻穩(wěn)定區(qū)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角和轉(zhuǎn)速的特點(diǎn)是不受電壓信號(hào)和負(fù)載變化的影響，僅與脈沖頻率有關(guān)，它每轉(zhuǎn)一圈都有固定的步

48、數(shù)，在不丟步的情況下運(yùn)行，其步距角誤差不會(huì)長(zhǎng)期積累，如果停機(jī)后某些相繞組仍保持通電狀態(tài)，還有自鎖能力?？刂戚斎嗣}沖數(shù)量、頻率及電機(jī)各相繞組的接通順序，可以得到各種需要的運(yùn)行特性。24簡(jiǎn)述細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路的工作原理。步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)是靠脈沖電壓完成的，對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖電壓，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一步，步進(jìn)電機(jī)的各相繞組電流輪流切換，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。如果每次進(jìn)行輸人脈沖切換時(shí)，不是將繞組電流全都通人或關(guān)斷，僅改變對(duì)應(yīng)繞組中額定電流的一部分，那么轉(zhuǎn)子相應(yīng)的每步轉(zhuǎn)動(dòng)也只是原步距角的一部分。通過控制繞組中電流數(shù)值即可控制轉(zhuǎn)子的步距角的大小。所謂細(xì)分電路，就是把步進(jìn)電機(jī)的步距角減小，把一步再細(xì)分成若干步如

49、10步），這樣步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)近似地變?yōu)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)。并能使它在任何位置停步。這種將一個(gè)步距角細(xì)分成若干步來完成的控制方式，稱為細(xì)分控制方式。采用這種線路可以大大改善步進(jìn)電機(jī)的低頻特性，可使步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角變小，從而提高步進(jìn)電機(jī)的控制精度，能實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工的微量進(jìn)給。步進(jìn)電機(jī)中對(duì)電流進(jìn)行細(xì)分，本質(zhì)是在繞組上對(duì)電流進(jìn)行疊加，使原來的矩形電流供電波形變?yōu)殡A梯電流波形供電，要求繞組中的電流以若干個(gè)等幅等寬的階梯上升到額定值，或以同樣的階梯從額定值下降到零。電流波形從0經(jīng)過10個(gè)等寬等高的階梯上升到額定值，下降時(shí)又經(jīng)過同樣的階梯從額定值下降至0。它與一般的由0值突跳至額定值，從額定值跳至0的通電方式相比，步距

50、角縮小了1/10，因而使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平滑雖然這種驅(qū)動(dòng)電源的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但有如下優(yōu)點(diǎn)：在不改變電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的前提下，使步進(jìn)電機(jī)具有更小的步距角、更高的分辨率，使電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，可以減小或消除電機(jī)在低頻段運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)、噪音等現(xiàn)象。1為什么改變異步電動(dòng)機(jī)定子供電頻率，可以調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速？ 由可知，當(dāng)極對(duì)數(shù)不變時(shí)，同步轉(zhuǎn)速和電源頻率成正比。而異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，所以連續(xù)地改變供電電源頻率，就可以平滑地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。2異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速時(shí)，如果只從調(diào)速角度出發(fā)，僅改變?nèi)耸欠窨尚校繛槭裁?？在?shí)際應(yīng)用中，同時(shí)還要調(diào)節(jié)，否則會(huì)出現(xiàn)什么問題？由電機(jī)學(xué)可知，異步電動(dòng)機(jī)有如下關(guān)系式：式中，定于繞組匝數(shù)，

51、定于繞組系數(shù)為常數(shù)。在電源頻率一定時(shí)，定于繞組感應(yīng)電壓勢(shì)與與產(chǎn)生它的氣隙合成磁通電成正比。忽略定子阻抗壓降時(shí)，定子電壓U；與E；近似相等。由式（4-1）看出，若不變，成反成反比。如果人下降，則入增加，使磁路過飽和，勵(lì)磁電流迅速上升，鐵損增加，電動(dòng)機(jī)效率降低，也使功率因數(shù)減小。如果上升，則減小，電磁轉(zhuǎn)矩減小，電動(dòng)機(jī)的過載能力下降?？梢娬{(diào)速時(shí)為維持恒磁通不變，在調(diào)節(jié)人的同時(shí)還要協(xié)調(diào)地調(diào)節(jié)，才可以使異步電動(dòng)機(jī)具有較好的性能。3、異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速時(shí)，常用的控制方式有哪幾種？它們的基本思想是什么？這幾種控制方式得到的機(jī)械特性如何？常用的控制方式有三種： （1）保持=常數(shù)的控制方式 一般生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載多

52、為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。對(duì)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，希望在調(diào)速過程中保持最大轉(zhuǎn)矩幾。不變，即電動(dòng)機(jī)的過載能力不變。由電機(jī)學(xué)可知，最大轉(zhuǎn)矩為若忽略定子電阻rl，并考慮到,則所以在從額定頻率（稱為基頻）向下調(diào)節(jié)時(shí)，協(xié)調(diào)控制，使的比值保持不變，即可保證在調(diào)速過程中，電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩不變。稱為壓頻比恒定的控制方式。在頻率較高時(shí)，定子電阻馬相對(duì)于短路電抗x。來說，可以忽略（因?yàn)椋?，在調(diào)節(jié)同時(shí)，調(diào)節(jié)，并保持常數(shù)，即可使不變。但是在頻率較低時(shí)，相對(duì)來說，不可忽略。此時(shí)既使仍保持壓頻比恒定，由也要減小，從而使最大轉(zhuǎn)矩減小。電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行時(shí)，過載能力隨轉(zhuǎn)速的降低而降低。因此這種控制方式的變頻調(diào)速只適用于風(fēng)機(jī)類負(fù)載，或是能輕載起動(dòng)，而又

53、要求調(diào)速范圍較小的場(chǎng)合。 （2）保持=常數(shù)的控制方式 對(duì)于要求調(diào)速范圍大的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，希望在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)，保持最大轉(zhuǎn)矩不變，即不變，可以采用=的控制方式，也稱為恒磁通控制方式。 由于異步電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不好測(cè)量和控制，所以在實(shí)際應(yīng)用中，是采取補(bǔ)償?shù)霓k法。隨著的降低，適當(dāng)提高，以補(bǔ)償上的壓降，等效地滿足=常數(shù)，以達(dá)到維持最大轉(zhuǎn)矩不變的目的。考慮到低頻空載時(shí)，由于電阻壓降減小，應(yīng)減少補(bǔ)償量，否則將使電動(dòng)機(jī)磁通增大，導(dǎo)致磁路過飽和而帶來的問題，具體如何做需根據(jù)生產(chǎn)工藝要求而定。（3）恒功率控制方式 電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速以上運(yùn)行時(shí)，定子頻率將大于額定頻率，如按以上控制方式，定子電壓則要相應(yīng)地高于額定電壓，這是不允許的。因此在基頻以上應(yīng)采取恒功率控制方式。這與直流電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速以上，采用恒壓弱磁調(diào)速相似。此時(shí)，由于定子電壓限制在允許范圍內(nèi)，而頻率升高，致使氣隙磁通減小，轉(zhuǎn)矩減小，但因?yàn)檗D(zhuǎn)速上升了，所以屬恒功率性質(zhì)。只要滿足=常數(shù)的條件，即可恒功率調(diào)速。實(shí)際在基頻上以上調(diào)速時(shí)，是保持為額定值不變，而只升高頻率，所以為近似恒功率調(diào)速。一般在基頻以下采用=常數(shù)或=數(shù)的控制方式；基頻以上采用恒功率控制方式。（4）機(jī)械特性 由知，改變電