控制電機(jī)(習(xí)題解答)

控 制 電 機(jī)! S1—S2勵磁交S3—S4補(bǔ)償如圖1-1(a)所示也12—4示。S1 R1 R3D1S3 S4S2 R4 R24. (a) (b)1-1結(jié)構(gòu)首先分析空載運(yùn)行時情況此時只有勵磁S1—S2施加交流勵磁 三全部開路顯然勵磁1脈振磁場產(chǎn)生感應(yīng)動勢即

這脈振磁場將DE

E 2

E 2式E時 2 D9.

S1—S2為E，則旋D 1轉(zhuǎn)變壓器變比為10.

k E2u E2111. 這樣12.

E k

cosE E

u 1kEu

13. 與普通變壓器類似，可以忽略定子漏阻抗壓降即E U1 1

而空載時轉(zhuǎn)子輸數(shù)上就等于輸壓，所以14.

k

cosU U

u 1kUu

sin15. 上式表明，旋轉(zhuǎn)變壓器空載時其輸壓U 、U

分別是轉(zhuǎn)角余弦函數(shù)和正弦函數(shù)，這樣轉(zhuǎn)子R1—R2，而R3—R416.正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器輸特性發(fā)生畸變原因是什么？畸變補(bǔ)償方法哪些？答：當(dāng)正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器輸壓便不再是轉(zhuǎn)角正、余弦函數(shù)例如圖1-2，正弦輸R3—R4接負(fù)載Z ，其輸壓U 圖所示，它偏離了L2 ，20.R3R3dLqR4R2R2D Z1 L2S3 S4S2(b)1-2ΔΔUUmR2O 1-3234有電流R2

便磁通

L

可以解為兩個量：一個量為 ，L d L其方向與勵磁S1—S2量為q

L

其方向與勵磁S1—S2軸線方向正交，稱為交軸量對于勵磁來說直軸量相于普通d二次側(cè)磁通根據(jù)磁動勢平衡基本概念二次側(cè)有了電流磁動勢后一次側(cè)必然增加一個電流量及相應(yīng)磁動勢以抵消二次側(cè)磁動勢影響保持主磁通基本不據(jù)此推斷在中直軸量不會使主磁d d 。q R3—R4線上為q

L

與3R4動q2勢E 比于 于

R3—q2 q2R4后除了先磁感動勢E2

外還附加了一個比于

磁感動勢E 后者現(xiàn)破q2壞了隨轉(zhuǎn)角作函數(shù)化關(guān)系造成了消除方法有兩種即一次側(cè)補(bǔ)償和二次側(cè)補(bǔ)償。1-4示將定子上補(bǔ)償S4短接則S3—S4能消除為磁補(bǔ)償中產(chǎn)生感流C

根據(jù)楞次定律這個流產(chǎn)生磁阻礙磁化此磁抑制作用可補(bǔ)償作用。1-5示R3—R4載Z 流L2

勢F R1—R2接R2載Z 流 勢F勢F和FR1

R1 R2Z L1

L2轉(zhuǎn)角位置都能F和F 磁動勢相互抵消從而消除R1 R2補(bǔ)償達(dá)到更佳補(bǔ)償效果。R3qR3qR2C Z1 L2S3 S4S2 R4(b)1-4次側(cè)補(bǔ)償旋器R1R3FR1R3FFR1R2R4R2DI IR11 R2S3 S4S2(a)

Z ZLL1-5旋器從學(xué)上確定線性旋器特性線性段范圍。解：線性旋器U 成比如圖R2所示線性旋器經(jīng)推導(dǎo)其計算公式為

kU

sin UR21-740.

1ku

cos 1R1R1R3DR4R2L2141.UR2-180-120-60060120180UR2-180-120-6006012018043.1-7旋轉(zhuǎn)變壓器電壓隨轉(zhuǎn)角變化曲線將和cos在0處按泰勒級數(shù)展開，sin

35

7

6 120 5040cos1

24

6 2 24 720設(shè)變比k 0.5，將以上關(guān)系代入電壓U 計算公式，得u R2 3

5 7 ksin 6 120 5040uU uR2 1

cos

U 1 1

2 4 6u 10.5(1 2 (124 6 )

6 5040

1U(14 6 )13 2 4

3 1 1512(1 2 6 2160U R2。一般在計算裝置中求不超過若略去高項(xiàng)，則

4180

0.001即在37.3o（0.65rad）以內(nèi)。50. 從理論講若選取最佳變比k0.54時不超u過

范圍以擴(kuò)到60o。但在實(shí)際設(shè)計中因最佳變比還其它參數(shù)有通常選取變比k0.56~0.57。u51.有一臺正余弦旋變器入U1

36Vku

0.56，把它作為旋變器求60o時。解：

kU u

U 60o

1ku

cos 1

1cos60o有一臺旋變器入U1

50Vku

試分別求

30o和

60o。解：

30o時uku

sin30oU U1kcos u

1cos30o

60o時uku

60o

U 1u

Ucos

1cos60o、彈道、對等殊電輸出在裝置中替代體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難凸輪和殊結(jié)構(gòu)余弦相同采用系列含有各次諧波繞組使諧波磁場產(chǎn)生合成電動勢在任意位置逼近給定從而輸出電之間任意關(guān)系。設(shè)計用余弦來求解反三2線圖。解：71.

/U接1112R3R1R2R1R4S272. 1

，設(shè)k1，則子輸出輸出為u73.

U

cos

sinR1 2 1. 作用下，伺服帶子起旋R1R1

0和停止的角。此時75.

U U cos

sin0R1 2 176.

U cos

sin77.

2 arctan(U

/U)2 178.參數(shù)滿足定關(guān)系條件下，其輸出仍可保持式（1-23）所示關(guān)系。81.1. 。2. 答：. 按其功能可為。通常用于度傳輸指示系統(tǒng)，即同步傳遞位移或同步旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，也就是小功率同步隨動系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)送機(jī)與接收之間有失調(diào)產(chǎn)生時，接收轉(zhuǎn)子在步轉(zhuǎn)用下旋轉(zhuǎn)，并減小失調(diào)，直至失調(diào)為零。由于為開環(huán)系統(tǒng)，無放大用，負(fù)載能較低，適用于負(fù)載較輕及精度要求不高遠(yuǎn)距離隨動系統(tǒng)。.主要用于由伺服電動構(gòu)成隨動系統(tǒng)，其接收不直接帶負(fù)載，即不輸出。當(dāng)發(fā)送與接收之間有失調(diào)產(chǎn)生時，接收轉(zhuǎn)子將輸出一個與失調(diào)弦函數(shù)關(guān)系電壓，該電壓經(jīng)放大器放大后伺服電動轉(zhuǎn)動，伺服電動又帶動接收轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使失調(diào)減小，直至為零。這樣構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，其負(fù)載驅(qū)動能取決于伺服電動容量，所以能帶動較大負(fù)載，并且精度較高。5.6電源頻率與系統(tǒng)精度有什么關(guān)系？為什么？（指）7. 答：8. 系統(tǒng)精度主要取決于比步轉(zhuǎn)大小，比步。而電磁整步與電源頻率成反比（T

U2Xf

。1 1 f Z2 1mq9.簡要說明力式自整角接收機(jī)的整步是怎樣產(chǎn)生的？有什么特點(diǎn)？答：以三相力式自整角機(jī)為例2-1相勵磁繞組接通三相交流電源后發(fā)送機(jī)與接收機(jī)的氣隙中都將E和E產(chǎn)生旋磁動勢F并在整步繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 。如E和EF J果發(fā)送機(jī)與接收機(jī)整步繞組之間的角位差為零旋F將E和E在同一時刻切割它們的整步繞組所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 大E和EF J小相等且相位一致。這樣整步繞組回路不會產(chǎn)生電流因而也不會產(chǎn)生電磁兩臺電機(jī)的子均靜止不動。如果將發(fā)送機(jī)的整步繞組順著旋磁場方向過角則旋磁場先切割接收機(jī)的整步繞組后切割發(fā)送機(jī)的整步繞組這EE

超前EJ

一個角在整E步繞組回路中將出現(xiàn)差額電動勢ΔE

EJΔ的EEFEEI作用下整步繞組回路將產(chǎn)生電流發(fā)送機(jī)整步繞組中的電流 和IFI接收機(jī)整步繞組中的電流IJ

分別與旋磁動勢F作用而產(chǎn)生電磁，其方向是使子順著旋磁場方向動；而當(dāng)電磁為負(fù)時，其方向是使子逆著旋磁場方向動。經(jīng)判斷發(fā)送機(jī)的電磁TTF J

0。如果只有子可以自由動，它將沿著旋場方動，直至0。如果發(fā)送子不停地旋，則子也將以同樣速度不停地旋。2-1子逆著旋場動子也將逆著旋場動送子順著場方動還逆著場方動，子總追隨發(fā)送子一起運(yùn)動，兩者之間具有同步旋轉(zhuǎn)能力。FFn1n1FFn1n1JJJFFFJJF發(fā)送機(jī)F J F

F(b)2-1線圖和工作原理在力式自整角系統(tǒng)中，若將發(fā)送（或）勵繞組的極性（相序）反，發(fā)送和子協(xié)調(diào)位置將什么情況？答：繞180o接180o180o。如果在力矩式自整系統(tǒng)中整步繞組對有誤會出現(xiàn)什么情況？而在控制式自整系統(tǒng)中又會出現(xiàn)什么情況？答：如果在力矩式自整系統(tǒng)中整步繞組對120o120o120o。而在控制式自整系統(tǒng)中這種情況就當(dāng)于預(yù)先把由120o為U

U2

120o)。試分析控制式自整整步繞組合成磁勢特點(diǎn)。答：當(dāng)控制式自整整步繞組中有流通過時產(chǎn)生空間脈振磁勢。當(dāng)不計高次諧波時每基波磁勢幅值為F F Ja m

F 2π

F F ) Jb m F 3F F 2π) c m F 32-8

3F

3F

sin

Jd 2 m Jd 2 mF2F2Jd F F2F2Jd

dJ 2 m JF J FF

FaJ

FJ F JdJdJdFFJdFJFJFJqqJFqF2-8(1)F 、F 大小，Jd Jq無關(guān)僅失調(diào)函數(shù)。(2)F其J大小單基波幅值3/2倍并且及失調(diào)無關(guān)。(3)在一致情況下FJ：“電學(xué)”關(guān)內(nèi)容。用差設(shè)計艦船火炮瞄準(zhǔn)系統(tǒng)畫圖說明原理。：利用差可構(gòu)艦船火炮瞄準(zhǔn)系統(tǒng)如下圖所示設(shè)火炮目標(biāo)方為北西艦船航向方為北西當(dāng)要求火炮夠擊準(zhǔn)目標(biāo)可火炮目標(biāo)方作為入艦船航向方作為差入樣就為UU2 2m

伺服U作用帶火炮2)。見盡管船航向不斷變化但始終能夠自某一預(yù)定。北αβαβ船46.1. 什么直流發(fā)樞繞組中勢是交變而刷兩端的勢卻是直流？2. 答：3.在原帶下直流發(fā)樞繞組中各導(dǎo)體交替地在不定子磁極下切割磁力線并產(chǎn)生感應(yīng)勢因樞繞組中勢是交變。但是通換向器刷配合使一磁極下導(dǎo)體中感應(yīng)勢方向保持不變因刷兩端勢卻是直流。4.為什么直流測速發(fā)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速不宜超過規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速，而 負(fù)載電阻不能小于規(guī)定的電阻值？ 答： 根據(jù)直流電機(jī)的電樞反應(yīng)理論，電樞電流所產(chǎn)生的電樞磁場 對主磁場有削弱作用，使合成磁場的波形發(fā)生畸變，并且負(fù)載電阻越小或者轉(zhuǎn)速越高（即感應(yīng)電動勢E越大）時，電樞電流就越a大，磁場的削弱作用就越強(qiáng)，造成輸出特性的非線性。因此，為了減小電樞電流及電樞反應(yīng)的去磁作用，應(yīng)盡可能采用比較大的負(fù)載電阻，并保證轉(zhuǎn)速不得超過規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速。 另外，在直流電機(jī)中，電樞繞組電流的方向以電刷為分界線， 被電刷短路的元件是正在進(jìn)行電流換向的元件，稱為換向元件。 在換向元件中會產(chǎn)生兩個感應(yīng)電動勢，一個是由于換向元件電流 正負(fù)變化而產(chǎn)生的自感電動勢e，一個是由于換向元件切電樞 L磁場而產(chǎn)生的動電動勢e。分，兩個感應(yīng)電動勢方向 a的作用。ee大小轉(zhuǎn)速的方成正比，對應(yīng)的電流所 L a性，一采轉(zhuǎn)速的削弱換向所產(chǎn)生的去磁作用。電樞反應(yīng)去磁作用所采是一的。9.直流測速發(fā)電機(jī)的電刷有在中線，此時發(fā)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)的輸出特性是否一樣？為什么？ ：100Vn51和800r/min和解：平衡方程E U

I

a 2 a a （） U 。E C n I I 2nnN

a e1000r/min

a L RLU U2 N

100V，電 樞 電 動 勢UNE U IR U N

10010025102.5(V)；aN N a a N R aL

1000n/Ea

nEn N

1000

102.582(V)；U 2

E 82 80(V。R 251Ra

11000LI RaaaaU2LRE La：、延遲、接觸阻、紋波是不需不結(jié)構(gòu)簡單運(yùn)行可靠慣量小摩擦阻力小正、對稱軸磁通變化、負(fù)載阻抗、、勵磁源簡說明空心杯異步工作原理。：3-7UUf

f。中有單1IIf

d

在dE中產(chǎn)生感應(yīng)Ef

是沿軸線方d，是不會在輸出中產(chǎn)生感應(yīng)動勢以此時輸出零3-7(a)。型轉(zhuǎn)子可以看作由無數(shù)條并聯(lián)導(dǎo)體成以當(dāng)轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)n旋轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在場

中就要產(chǎn)生運(yùn)動動d勢E3-7(b)勢ErErEII

IrI

又將產(chǎn)生軸r方向脈振動勢和軸通 并且其變?nèi)詅而大q 1小正比于I。顯然軸通 是沿輸出軸線方向它將r qE匝鏈輸出并產(chǎn)生感應(yīng)E2

和輸出 。U2U NUf N UfNf fIrIrErqd變器動勢22N N22dn型轉(zhuǎn)子 U2n

(a) (b)3-7型轉(zhuǎn)子工作原理Uf

nUn成2、及通U位都原來因此U

位也原來這樣，2就能將信號換信號實(shí)現(xiàn)目為什么值而頻率卻無關(guān)？答：根 據(jù) 工 作 原 理 ，U 2

I Er

C r d

Unf

即值U n2

是d

f變因此 也U1 2U

是

f變而n無關(guān)。1為什么400Hz中頻源？答：根據(jù)工作原理要使和關(guān)系必須保持直軸通

而減小對n*d（n*

/n n 為同有利減小直軸通變化因?yàn)? 1子直軸大小對有關(guān)所對一定通常是提高源頻率增大同減小相對轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到減小輸出電壓誤差的目的。所以，異步測速發(fā) 電機(jī)較多采用 400Hz的中頻勵磁電源。 什么是異步測速發(fā)電機(jī)的剩余電壓？簡要說明剩余電壓產(chǎn)生的原 因以及消除或削弱的方法？ 答：當(dāng)異步測速發(fā)電機(jī)的勵磁繞組已經(jīng)供電，轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài) 時，輸出繞組所產(chǎn)生的電壓稱為剩余電壓，用U表示。剩余電壓 s又稱為零速電壓，它由兩部分組成，一部分是固定分量U，其值 sz與轉(zhuǎn)子位置無關(guān)；另一部分是交變分量U，其值與轉(zhuǎn)子位置有關(guān)。 sj轉(zhuǎn)子位置變化（以轉(zhuǎn)角表示）時，U作周期性變化，如圖 3-10sj所示。 UsjUsjsUszO圖 3-10剩余電壓的變化波形剩余電壓固定分量U產(chǎn)生的主要原因是：勵磁繞組與輸出繞 sz組不正交，磁路不對稱，或氣隙不均勻等。如圖3-11所示，由于成定、間橢通總試走阻最徑通后通

不再與勵磁繞組軸線方向一致，而是扭斜了一個角度。d

d。直軸外定子 d內(nèi)定子交軸

勵磁

3-11剩余壓的情況剩余壓交變U 的主要原因是空心杯子的不對sj稱如空心杯材料的不均勻杯的厚度不致等。種不對稱性3-12對稱子不會剩余壓而短路環(huán)卻會引起剩余壓。因勵磁的直磁通

會短路環(huán) 和電d k流

流k

又會沿短路環(huán)的附加脈振磁和附k

k k會附加由此剩余壓U 。sjN f fk N

n2 2d 3-12。2鐵心輸出繞組置于內(nèi)定鐵心。。。上述種主要針是固定削弱或抵消是難補(bǔ)償去除只能依靠改善材料性能及提高加工精度來。簡要說明霍爾效應(yīng)無刷直流動工作原理。68.答）69.伺服電動機(jī)試推導(dǎo)勵磁控制時直流伺服動械特性和調(diào)節(jié)特性并與。解：（1）勵磁機(jī)械直流伺服動機(jī)機(jī)械是指在一定勵磁壓U 下，f轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與磁轉(zhuǎn)矩T之間關(guān)系曲線，即ne

f(Te

)。忽略鐵心磁路飽和效應(yīng)，可設(shè)主磁通KUf f

，其中K稱為勵磁系數(shù)。f直流伺服動機(jī)磁轉(zhuǎn)矩為TCI CKUIe T a T f fa繞組感應(yīng)動勢為E

CnCKUn回路

a e e f f

U

IRa a a a其中，U 為壓，保持不變。a由上面三個式子，可以得到直流伺服動機(jī)勵磁機(jī)

械方程

Uaen a RTUaeCKU CCK2e f f e T f f（2）勵磁調(diào)節(jié)直流伺服動機(jī)調(diào)節(jié)是指在一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩T下，轉(zhuǎn)子L轉(zhuǎn)速n與勵磁壓U 之間關(guān)系曲線即f

f(Uf

)。在上式中，利用T Te L

關(guān)系，可以直接得到直流伺服動機(jī)調(diào)節(jié)方程。

U RTn a aLCKU CCK2e f f e T f f。而電樞時和均廣。直流伺服動采用樞時若下降動和如何化？答：T根據(jù)直流伺服動方程T

Uan c a

R TC Ce

C2 e c T若下降即主小則斜率增而空載n提升如下圖所示。0UUUUUOeTOe根據(jù)直流伺服動方程

n

Tc 當(dāng)下降主小時斜率增而UUUUU UcO Uc：0.2、換向片串聯(lián)導(dǎo)運(yùn)行甚至期堵情況需要經(jīng)過齒輪器接驅(qū)負(fù)載具響應(yīng)迅、運(yùn)行穩(wěn)優(yōu)Vn。解：N額定輸入功率PPN1 N

5083.3(W)0.61額定電流I P1N UN

83.30.833(A)100額定轉(zhuǎn)矩P 50NNT 9.55N nN

9.55 0.477(Nm)100040. （T

P P

P9.55P） 60 2πn nPIPN電能 1UN

PN 機(jī)械能41.42.5V，當(dāng)電樞電壓50V1000r/min2000r/min加多大的電壓？解：電壓平衡方程U

E I

CIRc a a a e a a起動電壓為即IR 5V由于負(fù)載恒定可認(rèn)為電樞電流a aI保持不變。a電樞電壓為 50V 時，

50C10005e

，所以C5e

0.045(Vmin/r)。48. 轉(zhuǎn)速達(dá)到2000r/min時，電樞電壓U 0.0452000595(V)。c49.50.51.：. .(1).(2). (3)阻較損耗、效通運(yùn)橢圓旋磁場反磁場阻效減這利程度差樣輸出功、、效這樣它只適0.5~100W功幾十到幾個千瓦功地采56.(4)、運(yùn)行可靠及對系統(tǒng)的干擾等。由于直流伺服電動機(jī)需要電刷和換向器，使得其變得，工作的穩(wěn)定和可靠都較差，而且換向器上產(chǎn)生的火花引起的無線電干擾會影響其他系統(tǒng)的正常工作，同時由于電刷與換向器之間的摩擦增加了電機(jī)的阻力矩，使電機(jī)工作不穩(wěn)定并產(chǎn)生較大的死區(qū)，影響電機(jī)的靈敏；而交流伺服電動機(jī)簡單，運(yùn)行可靠，在不易檢修的地方使用時，優(yōu)點(diǎn)更加突出。57.兩相對稱繞組通入同相位的交流電流能否形成旋轉(zhuǎn)磁場？當(dāng)兩相繞組的匝數(shù)不等時，加在兩相繞組上的交流電壓及電流應(yīng)滿足怎樣的條件能產(chǎn)生形旋轉(zhuǎn)磁場？：兩相對稱繞組通入同相位的交流電流不能形成旋轉(zhuǎn)磁場，這時兩相繞組電流產(chǎn)生的成磁場磁場。當(dāng)兩相繞組的匝數(shù)不等時，產(chǎn)生形旋轉(zhuǎn)磁場，加在兩相繞組上的交流電壓及電流的相位差應(yīng)90o，并且其應(yīng)與匝數(shù)成。

jIcf c f k其k

N /Nf

磁繞組與繞組的匝。變伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)向的方法哪些？什么？：、反來代替其中與原來同稱為正；另反越而正越；反之如果度越反越而正越而度由及所決為什么阻選得很？阻過對性能又有哪些負(fù)面影響？答：阻選得很除了為善械特性線性度穩(wěn)外更重為了保證當(dāng)壓為零能立刻停即消除自。阻過對性能有些負(fù)面影響同些；其s1由性同m穩(wěn)、線性度、無自而和對些所阻得當(dāng)自動：4-9(a)T eT Te eTeTTe e“。T 和T 的e e臨界差率sm

14-9(b)TT即T總e e e因此零上能nn1nn1sTesmTeTOTenn1TT eeO s Te m eTe

1(a)

n1(b)79. 4-980.：

f

c。這樣三種具體))

；c；c)

。c臺兩極NfN 兩軸線在空隔角度設(shè)在兩中分別入c流if件。

I fm

I 。試求產(chǎn)生圓形條cm：

FF

f

)F Fc

tF2FF2F22FFcos

F(F (F [F 2F F )cosfm cm fm FN為k N I N 則NffkNfkwfc wc

Nfc

IcN kf cF Ffm cm

F mcos2cos2cos2)2cos)cosmcos2tcos22cos)cos

1ttgts2coscos

n、同、子同n1500r/1p

60f1n1

605021500s

nn1

150014800.0133n 15001

f 2

1500

0.667(Hz) R1Usin4. 1

IXq qUcosEIX1 0 d d5. 、交軸分量 EUcosId6.

0 1dXdI q

Usin1XqjjXd djXq q1Id01 q7.8. 利用I

Isin,I

Icos

輸入功為d 1 q 19.PmUImUI)mU(I

)1 1 11 1 11 1 1 d qmU[E

1U(X X)sin] 1 1 0

2 1 d qXXd q10.11.

mEU

mU2(X X)P P

1 0 1

1 1 d q

sin21

X 2XXd d q12.P em 1矩13.

T

EU1 0 1

mU2(X1 1

X q

sin214.

e X1 d

2 X X1 d q：5-6(a)、極互作用傾使逆針但慣影響還沒馬來極完全已經(jīng)180o5-6(b)互作用又傾使順針這樣受正反屬發(fā)1N11n n1N11N2S2N2S2 T TN2S2N2S2T e T ee eN1N118. (a) (b)19.5-6 20.：?？梢援a(chǎn)生異矩使或異待速升到接近速時依靠矩或矩將牽入運(yùn)。則可通過方式直接將或牽入。當(dāng)直軸交軸分別與定旋場軸線重合時矩各多少？：。Nn1TNn1Ten n1 1

S S S(a) (b) 圖5-8 的原理圖什么滯的滯在異狀態(tài)是變的而在狀態(tài)卻是可變的？：一般情況下滯角的大小相對的速度無關(guān)它決用硬材料的性質(zhì)。在低速運(yùn)行管速如何在的反復(fù)化下的滯角是相的因此的滯T速n無Z關(guān)。在滯的作用下起并到達(dá)速相這類似一個永。因此在異起到運(yùn)行的T5-15Z、角成成渦流eTZ

O n n15-15同步特性同步渦流哪些因素有關(guān)？什么？答：對于同步在低于同步運(yùn)行和旋之間存在相對運(yùn)會切割旋而產(chǎn)渦流渦流旋相互作用而渦流T這種B渦流基本特點(diǎn)異步是相似即T的B小切割旋相對度有關(guān)是隨著加而小以同步旋渦流即：BHr c、齒數(shù)符合怎樣關(guān)系？：為了使產(chǎn)生每極旋場軸線下、齒對齊樣可以使通經(jīng)過氣隙阻最小時、齒數(shù)符合如下關(guān)系中p。

Z ZR

2p試永、阻特：，1它采永體勵沒勵損耗及損耗沒集、刷等部件及所產(chǎn)生損耗因而效，可以使永與普通異座號功率替代. 、軸有較大差值從而效率較. 滯一種滯起最大下負(fù)載變化速保持變突出優(yōu)具有自起力需加裝任何起裝就接自起且平滑地入起流較接常流且載高另滯有一數(shù)裝數(shù)源下得速多速1. 試分別比較無刷流與普通永流、和永2. 答： . 普通永流具有調(diào)速好、堵大優(yōu)但裝精因起永、噪音大，維護(hù)也比較困難。. 異步的優(yōu)點(diǎn)是簡單、成本低廉、運(yùn)行可靠、效率較高，并具有適用的工作特性。其缺點(diǎn)是功率因數(shù)較差，異步電運(yùn)行時必須從網(wǎng)里吸收滯后性的無功功率，其功率因數(shù)總是小于1。. 1體勵損耗及轉(zhuǎn)子損耗，沒有集環(huán)、刷等部件及其所產(chǎn)生的損耗，因而效率得到很大的提高。.無刷是典型的一體化產(chǎn)品，它利用子開關(guān)線路和位置傳感器來代替刷和換器，具有的運(yùn)行特性，具有簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。，它的轉(zhuǎn)換的，可以成轉(zhuǎn)高達(dá)轉(zhuǎn)的高。7.8. 無刷，位置傳感器的作用是開的位置角，對的性能有何影響？9. 答： . 位置傳感器是無刷的成部，其作用是檢轉(zhuǎn)子于子的位置，以和關(guān)斷的順序。. 開的位置角，就了定子合成勢與轉(zhuǎn)子永磁體磁動勢之間的夾角，從而改變了平均電磁轉(zhuǎn)矩的大小， 對電機(jī)性能有較大影響。 12.13.無刷直流電動機(jī)能否采用一相電樞繞組？為什么？ 14.15.無刷直流電動機(jī)不能采用一相電樞繞組。這是因?yàn)闊o刷直流電動機(jī)定子合成磁動勢所產(chǎn)生的是一種跳躍式的旋轉(zhuǎn)磁場，需要檢測轉(zhuǎn)子的若干位置，根據(jù)這些位置決定定子側(cè)逆變器開關(guān)器件的通斷時刻，從而保證定子旋轉(zhuǎn)磁動勢在平均意義上與轉(zhuǎn)子永磁體磁動勢同步。如果采用一相電樞繞組，定子跳躍式旋轉(zhuǎn)磁動勢的步距角就是180o電角度，轉(zhuǎn)子永磁體的旋轉(zhuǎn)方向?qū)⑹遣淮_定的。16.17.無刷直流電動機(jī)能否直接采用交流電源供電？為什么？（指電動 機(jī)本體） 18.19.無刷直流電動機(jī)實(shí)際上是一臺梯形波的永磁同步電動機(jī)，所以可以直接采用交流（變頻）電源供電，只是感應(yīng)電動勢和電樞電流的波形不一，電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)在較大的波動，電動機(jī)性能較。20.21.如實(shí)無刷直流電動機(jī)的、制動和反轉(zhuǎn)？ 22.23.、和反。24.25.為什么子較多采用表面式環(huán)形永磁體結(jié)構(gòu)？26.答：27. 由于不需要裝設(shè)用于起籠型繞組其轉(zhuǎn)子較多采用表面式環(huán)形永磁體結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)間漏磁較少采用導(dǎo)磁軸不需要隔磁襯套因而子零件較少工藝也較簡單6-2（a）示。隔磁塊

永磁體

隔磁套N S 子鐵心N SS NN S緊圈S NN SS NS N軸28. (a)29.

(b)圖6-2 子結(jié)構(gòu)30.兩相導(dǎo)三相星形六狀態(tài)為例分析其工作原理和樞反應(yīng)基本特點(diǎn)。31.答：32. 、CB、A、B對于AC、BC狀態(tài)分別畫出如下工作原理示意圖。FsicFsicibiairc F rC B C BF F s r

F

F rrb)r33.

6-7a)A、C通狀態(tài) b)、C通狀態(tài)34. 對于AC通狀態(tài)，軸樞磁勢在剛開時，呈現(xiàn)最大（02軸樞磁勢為零，既不去磁也不增磁（6；在后半個通狀態(tài)內(nèi)，軸樞磁勢增磁用逐漸加大，最后達(dá)到最大增磁（

π/3。其余通狀態(tài)樞反應(yīng)也是這個特點(diǎn)。35.以內(nèi)嵌式永磁體轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)兩相導(dǎo)通三相星形六狀態(tài)為例，分析其壓平衡方程及其等效路。解：對于內(nèi)嵌式永磁體轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子各方向磁路磁阻將隨轉(zhuǎn)子位置變化而變化，所以定子相繞組自感和互感均為轉(zhuǎn)子位置角函數(shù)。這樣，定子三相繞組壓平衡方程為u R

0 0i L M

i e

ua0 R 0aMa

Lab Mca aa i pi eb ab b bc b bu 0 0 Ri M M L i ec ca c c c式中，L、L、

為定子相繞組自感，M 、M 、M

為定子相繞組間a b c互感，

ab bc L L L

M M

M a

L L b

L 2π)3

M ca

Ms0

M 2π)3L L L 2π)

M M

M 2π) c 0

3 ab

3L 和M 分別是定子相繞組自感和互感的恒值分量，L 和M 分別 是定子相繞組自感和互感的二倍頻分量的幅值。 比較反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)與磁阻同步電動機(jī)的異同。 答： 反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的工作原理與磁阻式同步電動機(jī)相似，都是利用磁力線力圖通過磁阻最小路徑的原理來產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩，因此又稱為磁阻式步進(jìn)電動機(jī)。 磁阻同步電動機(jī)的定子一般采用普通的單相或三相交流繞組，而反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的定子通常采用成對的大齒狀結(jié)構(gòu)。徑向相對的兩個齒極組成一組（一相），每個齒極上都裝有集中控制繞組。同一相的控制繞組可以串聯(lián)也可以并聯(lián)，只要它們產(chǎn)生的磁場極性相反。這樣，定子齒極的極對數(shù)就等于定子繞組的相數(shù)，即pm。5.不同相數(shù)的步進(jìn)電動機(jī)各有什么特點(diǎn)？ 答： 從基本原理上來說，步進(jìn)電動機(jī)的相數(shù)可以是兩相、三相、四相、五相等，但兩相步進(jìn)電動機(jī)，由于

Nm2（即兩相分別通 πT T

0

3st em NT T st em 、否可隨意選??？試舉例明。答：、可隨意選取分整四四拍為例設(shè)為ZR

50t

360o50

為5061，8 4整樣當(dāng)A、軸線齊B111.8oA相4 4 tBB繞組軸線方向磁14

B0.9o。o： b

360oNZR

m3 3ob

Z 360oR Nb

3

401.8o/0.9o22.123.2z24.325.：26. 1ZR

360oNb

360o4

5027. 2

m4n

60f NZR

60450

2m8n

60f NZR

60850

3ABD針或逆針向連續(xù)排列。n432.133.234.：35. 10o

360o

360o 1.5ob

2mZR R

2536. 2

60ffR10400(Hz)37.

NZ R38.T em39.140.241.3：1AB以A，失調(diào)A磁e

T eA em

sineB也于e

0B定軸線與軸線錯即π/22/m磁

T π)T

cose 2

eAB合成的電磁轉(zhuǎn)矩為

T T T π)eA eB em e 4所以兩相通電時的最大靜轉(zhuǎn)矩為

。emTeTeTeABTeAATeBπ2π40π4π2eAT Tst 步進(jìn)電動機(jī)的連續(xù)運(yùn)行頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩、負(fù)載慣量有什么關(guān)系？答：對于一定的供電方式負(fù)載轉(zhuǎn)矩或負(fù)載慣量越大步進(jìn)電動機(jī)允許的連續(xù)運(yùn)行頻率就越低。Te

0時所對應(yīng)的頻率即為極限

f max對不能超過

f 如圖7-12maxfstfstfmaxeTst

0 f圖 7-12步進(jìn)電動機(jī)的矩頻特性為什么步進(jìn)電動機(jī)的起動頻率比連續(xù)運(yùn)行頻率要低得多？ 答：在步進(jìn)電動機(jī)起動時所能施加的最高頻率（稱為起動頻率 f ）st比連續(xù)運(yùn)行頻率低得多，如圖7-12中的虛線所示。這是因?yàn)樵谄?動過程中，電動機(jī)除了要克服負(fù)載轉(zhuǎn)矩T，還要克服加速度力矩 LJd2。dt2試比較步進(jìn)電動機(jī)不同驅(qū)動控制方式的特點(diǎn)。 答：（1）單電壓驅(qū)動控制：單電壓驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)簡單，開關(guān)器件Rs用于驅(qū)動小功率步進(jìn)電機(jī)或用于性能指標(biāo)要求不高的場合。 （2）雙單電壓驅(qū)動控制：包括雙電壓法和高低電壓法。雙電Rs，單電壓驅(qū)動的點(diǎn)。，頻率為高低段， 。另外由于回路需要串聯(lián)阻所以功率損耗比小。但是這種通間長過沖所以振噪聲存共振現(xiàn)象。（3）斬波恒控制：控制脈沖u為期間直流i源以脈沖方式供基本恒定輸出為衡運(yùn)行穩(wěn)。這種另一個優(yōu)點(diǎn)是效地抑制振蕩為步進(jìn)振蕩根本是量過斬波恒輸是調(diào)，這種方式噪聲。優(yōu)點(diǎn)是以控制效。但是，這種需要線復(fù)雜且實(shí)際運(yùn)行時針對同參數(shù)還要應(yīng)整U 脈沖率2也存一定局限。細(xì)分以步進(jìn)步地小行的控制以小振蕩噪聲抑制脈提系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定值得推廣應(yīng)用。1.2. ..(1)。.(2)存在的慣量阻力矩的影響加速速的時短可實(shí)現(xiàn)快速起正反向運(yùn)行。.(3)普通受離心力的作用其圓周速所限制而運(yùn)行時其部件受離心力的影響因而它的速可受限制。.(4)散熱面積大容易冷卻可承受較的磁負(fù)荷容量定額較。. (5)結(jié)單且它的初級鐵心在嵌后可，可在環(huán)用。.存在一存在向向它加的加磁密功率因的輸出功率。10.11.幾種結(jié)形式其運(yùn)速何確定？12.：. 按照結(jié)構(gòu)型式的不同，直線感應(yīng)電動機(jī)主要分為偏平型和圓 筒型。 . 直線感應(yīng)電動機(jī)的運(yùn)動速度為 15.

v

s)v116.其中滑差率s

v，同步速度

2f（

f為電源頻率，為電機(jī) v 1 1 11極距）?？梢姡本€感應(yīng)電動機(jī)的運(yùn)動速度與電源頻率及電機(jī)極距 成正比，改變電源頻率或電機(jī)極距都可以改變運(yùn)動速度。 17.18.直線感應(yīng)電動機(jī)與旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電動機(jī)在電磁性能上有什么不同？ 19..直線感應(yīng)電動機(jī)與旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電動機(jī)在工作原理上并無本質(zhì)區(qū)別，只是所得到的機(jī)械運(yùn)動方式不同而已。但是，兩者在電磁性能上卻存在很大的差別，主要表現(xiàn)在以下三個方面：.(1的。因三相電壓對稱，三相繞組電流也不對稱。. (2無級間的存在和。級的或，中感應(yīng)加電流，就是所邊緣由.(3)、次級之間方向要延續(xù)一定長度且法向磁力往往均勻因此械結(jié)構(gòu)一般將、次級之間氣隙做得長這樣其功率因數(shù)比還要低。24.25.永磁式流可分為哪幾種？它們各什么點(diǎn)？26.答：. 按照結(jié)構(gòu)型式永磁式流可分為和圈型兩種。. 8-7(a圈固定繞一個軟鐵框架圈長度包括可永磁體整個程顯然當(dāng)固定線圈流過流時工作部分要白白浪費(fèi)能量為了降低能的可將圈工過永磁體磁流圈之如圖線所示分這種結(jié)構(gòu)型式降低了可靠和用壽命。.8-7(b)