控制電機(jī)(第四版)陳隆昌 閻治安 課后問(wèn)題詳解

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1、word 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)與線(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

2、向a，S極下導(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)規(guī)定

3、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X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eL∝n2。同樣可以證明ea∝n2。因此，換向元件的附加電流與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)α角的直線(xiàn)上， 如圖 2 - 29 所示， 試綜合

4、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? 第三章 1. 直流電動(dòng)

5、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Φ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。 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? 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)

6、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Ia=0.4 A， 轉(zhuǎn)速n=3600 r/min, 它的電樞電阻Ra=50 Ω， 空載阻轉(zhuǎn)矩T0=15 mN·m。 試問(wèn)該電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩是多少? 5. 用一對(duì)完全一樣的直流機(jī)組成電動(dòng)機(jī)—發(fā)電機(jī)組， 它們的勵(lì)磁電壓均為 110 V， 電樞電阻Ra=75 Ω。 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/min。

7、試問(wèn)： (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 110 V， 而發(fā)電機(jī)接上 0.5 kΩ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)? 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/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，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

8、 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，如此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，如此電動(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，如此電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向不變。 9.

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(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。 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? 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)? 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 r/min。 假設(shè)要求轉(zhuǎn)速達(dá)到 3000 r/min， 試

10、問(wèn)要加多大的電樞電壓? 13. 一臺(tái)直流伺服電動(dòng)機(jī)的電樞電壓Ua=110 V， 空載電流Ia0=0.055A， 空載轉(zhuǎn)速n′0=4600 r/min， 電樞電阻Ra=80 Ω。 試求： ?(1) 當(dāng)電樞電壓Ua=67.5 V時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速n0與堵轉(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 Ω， 開(kāi)路電壓Ui=67.5 V， 求這時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速n0與堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Td; (3) 當(dāng)阻轉(zhuǎn)矩TL+T0由 30×10-3N·m增至 40×10-3N·m時(shí)， 試求上述兩種情況下轉(zhuǎn)速的變化Δn。

11、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)：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(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)

12、 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，如此會(huì)有輸出電流產(chǎn)生，該電流也為單相正弦交流電，如此該電流通過(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)生與特點(diǎn)。 如果將

13、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)間相位一樣、幅值與轉(zhuǎn)角θ1有關(guān)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

14、倍, 它的大小與轉(zhuǎn)子相對(duì)定子的位置角θ1無(wú)關(guān)。 其協(xié)調(diào)位置將超前原位置120°，失調(diào)角γ=-［30°+〔 θ2-θ1〕］ 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)θ1、 θ2角度時(shí), 中間的接收機(jī)轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ和θ1、 θ2之間是什么關(guān)系? 答：有圖可知， θ1<θ2，他們都是順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)；所以θ=θ2-θ1，如此中間的接收機(jī)將順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)θ=θ2-θ1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 -

15、 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?yàn)? 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

16、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

17、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UR2和轉(zhuǎn)角θ的關(guān)系式是什么?改良后的線(xiàn)性旋變, 當(dāng)誤差小于0.1%時(shí),轉(zhuǎn)角θ的角度X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€(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UR2和轉(zhuǎn)角θ的關(guān)系式是： 改良后的線(xiàn)性旋變, 當(dāng)誤差小于0.1%時(shí),轉(zhuǎn)角θ的角度X圍是±6

18、0°。 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 第七章 1. 單相繞組通入直流電、 交流電與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

19、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)? 兩相繞組通上相位一樣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

20、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)。兩相繞組通上相位一樣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與電流應(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與電流值應(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)， 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。

21、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： ，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/min， 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

22、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/min， 電源頻率為50 Hz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)與電抗會(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

23、動(dòng)到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 轉(zhuǎn)子繞組的頻率、 電勢(shì)與電抗會(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)與電抗分別等于轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的頻率、電勢(shì)與電抗乘上轉(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(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)αe從0~1變化時(shí)， 電機(jī)磁場(chǎng)的橢圓度怎樣變化?

24、 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)αe從0~1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

25、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(chēng)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(guò)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400 Hz的交流電， 當(dāng)轉(zhuǎn)速n=18 000 r/min時(shí)， 使控制電壓Uk=0， 問(wèn)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)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： ’ 17 / 17