控制电机(第四版)陈隆昌 阎治安 课后答案
控制电机试卷与答案1.doc
![控制电机试卷与答案1.doc](https://img.taocdn.com/s3/m/54930991b0717fd5360cdc98.png)
《控制电机》2009~2010学年第一学期期末考试卷(A)班级姓名座号得分一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题2分,共20分)1. 下列哪一项是变压器变比K错误的表达式的是( )。
A. I2/I1B. W1/W2C. W2/W1D. U1/U22. 一他励直流电机拖动一恒转矩负载稳定运行,电枢电压不变,若因机械故障使得负载转矩稍有增大,则( )A. 稳定状态破坏,电机不能再继续稳定运行B. 电机速率下降,短时间调整后又恢复原来的速度稳定运行C.电机转矩增大,进而迫使速度不会降低,所以运行不受影响D. 电机速度下降,转矩增大,在新的平衡点稳定运行3. 导体在磁场中作切割磁力线运动,导体两端产生感应电势的方向由______定则判定;通电导体在磁场中运动,运动方向由______定则判定。
( )A.右手,左手B. 右手,右手C. 左手,左手D. 左手,右手4. 以下哪个选项不能改变电动机的转向是( )A.改变磁通方向B. 同时改变磁通方向和电枢电压方向C.改变励磁电流方向D. 改变电枢电压方向5. 直流电动机中,电动势的方向与电枢电流方向______,直流发电机中,电动势的方向与电枢电流的方向______。
( )A. 相反,相同B. 相同,相反C. 相同,相同D. 相反,相反6. 以下哪些因素不致使直流电动机的机械特性硬度变化( )A. 电枢回路串电阻B.C. 减弱磁场D.7. 已知交流伺服电动机的极数对数为2,使用频率为50Hz的交流电压供电,则旋转磁场的转速为( )A. 3000 r/minB. 1500 r/minC. 750 r/minD. 1000 r/min8. 直流电动机的调节特性描述了( )的对应关系。
A.转速与电压B.转速和电流C.转矩和电压D.转速和转矩9. 自整角机按力矩式运行时,其力矩式发送机的国内代号是( )A. ZLJB. ZLFC. ZCFD. ZKC10. 对幅值和转速都在变化的椭圆形旋转磁场,可以用分解法分解为( )。
机电传动与控制(第四版)第10章课后习题参考答案
![机电传动与控制(第四版)第10章课后习题参考答案](https://img.taocdn.com/s3/m/27d3a90b76c66137ee061921.png)
第十章电力电子学10.1晶闸管的导通条件是什么?导通后流过晶闸管的电流决定于什么?晶闸管由导通转变为阻断的条件是什么?阻断后它所承受的电压决定于什么?晶闸管的导通条件是:(1) 晶闸管的阳极和阴极之间加正向电压。
(2)晶闸管的阳极和控制极通时加正相电压市晶闸管才能导通.导通后流过晶闸管的电流决定于(电压不变时)限流电阻(使用时由负载)决定.晶闸管由导通转变为阻断的条件是当减少阳极电压或增加负载电阻时,阳极电流随之减少,当阳极电流小于维持电流时,晶闸管便从导通状态转化维阻断状态.阻断后它所承受的电压决定于阳极和阴极的反向转折电压.10.2晶闸管能否和晶体管一样构成放大器?为什么?晶闸管不能和晶体管一样构成放大器,因为晶闸管只是控制导通的元件,晶闸管的放大效应是在中间的PN节上.整个晶闸管不会有放大作用.10.3试画出题10.3图中负载电阻R上的电压波形和晶闸管上的电压波形。
10.4 如题4如题10.4图所示,试问:①在开关S闭合前灯泡亮不亮?为什么?②在开关S闭合后灯泡亮不亮?为什么?③再把开关S断开后灯泡亮不亮?为什么?①在开关S闭合前灯泡不亮,因为晶闸管没有导通.②在开关S闭合后灯泡亮,因为晶闸管得控制极接正电,导通.③再把开关S断开后灯泡亮,因为晶闸管导通后控制极就不起作用了.10.5如题10.5图所示,若在t1时刻合上开关S,在t2时刻断开S,试画出负载电阻R上的电压波形和晶闸管上的电压波形。
10.6晶闸管的主要参数有哪些?晶闸管的主要参数有①断态重复峰值电压U DRE:在控制极断路何竟闸管正向阻断的条件下,可以重复加在晶闸管两端的正向峰值电压,其数值规定比正向转折电压小100V.②反向重复峰值电压U RRM:在控制极断路时,可以重复加在晶闸官元件上的反向峰值电压.③额定通态平均电流(额定正向平均电流)I T.④维持电流I H:在规定的环境温度和控制极断路时,维持元件导通的最小电流.10.7如何用万用表粗测晶闸管的好坏?良好的晶闸管,其阳极A与阴极K之间应为高阻态.所以,当万用表测试A-K间的电阻时,无论电表如何接都会为高阻态,而G-K间的逆向电阻比顺向电阻大.表明晶闸管性能良好. 10.8晶闸管的控制角和导通角是何含义?晶闸管的控制角是晶闸官元件承受正向电压起始到触发脉冲的作用点之间的点角度.导通角是晶闸管在一周期时间内导通得电角度.10.9有一单相半波可控整流电路,其交流电源电压U2=220V ,负载电阻R L=10 Ω,试求输出电压平均值U d的调节范围,当α=π/3,输出电压平均值U d和电流平均值I d 为多少?并选晶闸管.U d=1/2π∫απ√2sinwtd(wt)=0.45U2(1+cosα)/2=0.45*220(1+1)/2=99V输出电压平均值U d的调节范围0-99V当α=π/3时U d= 0.45U2(1+cosα)/2=0.45*220*(1+0.866)/2=92.4V输出电压平均值U d=92.4V电流平均值I d= U d/R L=92.4/10=9.24A10.10续流二极管有何作用?为什么?若不注意把它的极性接反了会产生什么后果?续流二极管作用是提高电感负载时的单相半波电路整流输出的平均电压。
控制电机(第四版)陈隆昌 阎治安 课后参考答案
![控制电机(第四版)陈隆昌 阎治安 课后参考答案](https://img.taocdn.com/s3/m/29c65a6a5727a5e9856a61da.png)
第二章1.为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势? 答:电枢连续旋转,导体ab和cd轮流交替地切割N极和S极下的磁力线,因而ab和cd中的电势及线圈电势是交变的。
由于通过换向器的作用,无论线圈转到什么位置,电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体相连接,如电刷A始终与处在N极下的导体相连接,而处在一定极性下的导体电势方向是不变的,因而电刷两端得到的电势极性不变,为直流电势。
2. 如果图 2 - 1 中的电枢反时针方向旋转,试问元件电势的方向和A、 B电刷的极性如何?答:在图示瞬时,N极下导体ab中电势的方向由b指向a,S极下导体cd中电势由d指向c。
电刷A通过换向片与线圈的a端相接触,电刷B与线圈的d端相接触,故此时A电刷为正,B电刷为负。
当电枢转过180°以后,导体cd处于N极下,导体ab处于S极下,这时它们的电势与前一时刻大小相等方向相反,于是线圈电势的方向也变为由a到d,此时d为正,a为负,仍然是A刷为正,B刷为负。
4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给定值? 答:转速越高,负载电阻越小,电枢电流越大,电枢反应的去磁作用越强,磁通被削弱得越多,输出特性偏离直线越远,线性误差越大,为了减少电枢反应对输出特性的影响,直流测速发电机的转速不得超过规定的最高转速,负载电阻不能低于最小负载电阻值,以保证线性误差在限度的范围内。
而且换向周期与转速成反比,电精心整理精心整理机转速越高,元件的换向周期越短;eL 正比于单位时间内换向元件电流的变化量。
基于上述分析,eL 必正比转速的平方,即eL ∝n2。
同样可以证明ea ∝n2。
因此,换向元件的附加电流及延迟换向去磁磁通与n2成正比,使输出特性呈现非线性。
所以,直流测速发电机的转速上限要受到延迟换向去磁效应的限制。
为了改善线性度,采用限制转速的措施来削弱延迟换向去磁作用,即规定了最高工作转速。
自动控制理论第四版课后习题详细解答答案(夏德钤翁贻方版)
![自动控制理论第四版课后习题详细解答答案(夏德钤翁贻方版)](https://img.taocdn.com/s3/m/09a0462f83d049649a665859.png)
《自动控制理论 (夏德钤)》习题答案详解第二章2-1 试求图2-T-1所示RC 网络的传递函数。
(a)11111111+=+⋅=Cs R R CsR Cs R z ,22R z =,则传递函数为: 2121221212)()(R R Cs R R R Cs R R z z z s U s U i o +++=+= (b) 设流过1C 、2C 的电流分别为1I 、2I ,根据电路图列出电压方程:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++=)(1)()]()([)(1)(2221111s I s C s U s I s I R s I sC s U o i 并且有)()1()(122211s I sC R s I s C += 联立三式可消去)(1s I 与)(2s I ,则传递函数为:1)(1111)()(222111221212211112++++=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=s C R C R C R s C C R R R s C R s C s C R sC s U s U i o 2-2 假设图2-T-2的运算放大器均为理想放大器,试写出以i u 为输入,o u 为输出的传递函数。
(a)由运算放大器虚短、虚断特性可知:dtduC dt du C R u i i 0+-=,0u u u i c -=, 对上式进行拉氏变换得到)()()(0s sU s sU RCs U i i +-= 故传递函数为RCsRCs s U s U i 1)()(0+=(b)由运放虚短、虚断特性有:022=-+--R u R u u dt du Cc c i c ,0210=+R uR u c , 联立两式消去c u 得到02220101=++⋅u R u R dt du R CR i 对该式进行拉氏变换得0)(2)(2)(20101=++s U R s U R s sU R CR i 故此传递函数为)4(4)()(10+-=RCs R R s U s U i (c)02/2/110=+-+R u R u u dt du Cc c c ,且21R uR u c i -=,联立两式可消去c u 得到0222101=++⋅Ru R u dt du R CR ii 对该式进行拉氏变换得到0)(2)(2)(2011=++⋅s U Rs U R s sU R CR i i 故此传递函数为RCs R R s U s U i 4)4()()(110+-= 2-3 试求图2-T-3中以电枢电压a u 为输入量,以电动机的转角θ为输出量的微分方程式和传递函数。
电机学第四版课后答案 (1)
![电机学第四版课后答案 (1)](https://img.taocdn.com/s3/m/5a38d7ce0c22590102029d43.png)
电机学第四版课后习题答案第一章 磁路 电机学1-1 磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么?答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的导磁性能有关,计算公式为AlR m μ=,单位:Wb A1-2 铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪些因素有关?答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起的损耗。
经验公式V fB C p nm h h =。
与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关;涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的损耗。
经验公式G B f C p m Fe h 23.1≈。
与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。
1-3 图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m (铁心由0.35mm 的DR320硅钢片叠成), 叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为0.93,不计漏磁,试计算:(1) 中间心柱的磁通为4105.7-⨯Wb ,不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流; (2) 考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。
解: 磁路左右对称∴可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况: 铁心、气隙截面2422109.293.01025.1025.0m m A A --⨯=⨯⨯⨯==δ(考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数) 气隙长度m l 41052-⨯==δδ 铁心长度()m cm l 21045.122025.025.15225.125.7-⨯=⨯--+⨯⎪⎭⎫⎝⎛-= 铁心、气隙中的磁感应强度T T A B B 29.1109.22105.7244=⨯⨯⨯=Φ==--δ (1) 不计铁心中的磁位降: 气隙磁场强度m A m A B H 67100.110429.1⨯=⨯==-πμδδ 磁势A A l H F F I 500105100.146=⨯⋅⨯=⋅==-δδδ 电流A NF I I5.0==(2) 考虑铁心中的磁位降:铁心中T B 29.1= 查表可知:m A H 700=铁心磁位降A A l H F Fe 15.871045.127002=⨯⨯=⋅=- A A A F F F Fe I 15.58715.87500=+=+=δ A NF I I59.0≈=1-4 图示铁心线圈,线圈A 为100匝,通入电流1.5A ,线圈B 为50匝,通入电流1A ,铁心截面积均匀,求PQ 两点间的磁位降。
控制电机课后答案
![控制电机课后答案](https://img.taocdn.com/s3/m/c49a90a7b1717fd5360cba1aa8114431b90d8e3a.png)
控制电机课后答案1-3 异步伺服电动机的两相绕组匝数不同时,若外施两相对称电压,电机气隙中能否得到圆形旋转磁场,如要得到圆形旋转磁场,两相绕组的外施电压要满足什么条件, 答:不能。
如要得到圆形旋转磁场,两相绕组的外施电压应与绕组匝数成正比。
1-4异步伺服电动机在幅值控制时,有效信号系数由0变化到1,电动机中的正序、负序磁势的大小将怎样变化,答:异步伺服电动机在幅值控制时,有效信号系数越接近1,负序磁势越小,而正序磁势越大;反之若有效信号系数接近0,负序磁势越大,正序磁势就越小,但无论有效信号系数多大,负序磁势幅值总是小于正序磁势幅值,只有当有效信号系数为0时,正序、负序磁势幅值才相等。
1-5幅值控制异步伺服电动机,当有效信号系数α?1时,理想空载转速为何低于同步转速,当控制电压发生变化时,电动机的理想空载转速为什么会发生改变, 答:当有效信号系数αe?1,即椭圆形旋转磁场时,电动机的理想空载转速将低于同步转速。
这是因为在椭圆形旋转磁场中,存在的反向旋转磁场产生了附加制动转矩T2,使电动机输出转矩减小。
同时在理想空载情况下,转子转速已不能达到同步转速ns,只能是小于ns的n0。
正向转矩T1与反向转矩T2正好相等,合成转矩Te,T1- T2=0,转速n0为椭圆形旋转磁场时的理想空载转速。
有效信号系数αe 越小,磁场椭圆度越大,反向转矩越大,理想空载转速就越低。
1-6为什么异步伺服电动机的转子电阻要设计得相当大,若转子电阻过大对电动机的性能会产生哪些不利影响,答:为了得到更接近于直线的机械特性,但不能过分增加。
当最大转差率大于1后,若继续增加转子电阻,堵转转矩将随转子电阻增加而减小,这将使时间常数增大,影响电机的快速性能。
同时由于转矩的变化对转速的影响增大,电机运行稳定性变差。
此外,转子电阻取得过大,电动机的转矩会显著减小,效率和材料利用率大大降低。
1-7什么叫“自转”现象,对异步伺服电动机应采取哪些措施来克服“自转”现象, 答:当伺服电动机处于单相供电时,电动机仍然转动,这就是伺服电动机“自转”现象。
控制电机 第四版 陈隆昌 阎治安 课后答案
![控制电机 第四版 陈隆昌 阎治安 课后答案](https://img.taocdn.com/s3/m/ff01e8cebceb19e8b9f6ba25.png)
第二章1.为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势?答:电枢连续旋转,导体ab和cd轮流交替地切割N极和S极下的磁力线,因而ab和cd中的电势及线圈电势是交变的。
由于通过换向器的作用,无论线圈转到什么位置,电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体相连接,如电刷A始终与处在N极下的导体相连接,而处在一定极性下的导体电势方向是不变的,因而电刷两端得到的电势极性不变,为直流电势。
2. 如果图 2 - 1 中的电枢反时针方向旋转,试问元件电势的方向和A、 B 电刷的极性如何?答:在图示瞬时,N极下导体ab中电势的方向由b指向a,S极下导体cd 中电势由d指向c。
电刷A通过换向片与线圈的a端相接触,电刷B与线圈的d端相接触,故此时A电刷为正,B电刷为负。
当电枢转过180°以后,导体cd处于N极下,导体ab处于S极下,这时它们的电势与前一时刻大小相等方向相反,于是线圈电势的方向也变为由a到d,此时d为正,a为负,仍然是A刷为正,B刷为负。
4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给定值?答:转速越高,负载电阻越小,电枢电流越大,电枢反应的去磁作用越强,磁通被削弱得越多,输出特性偏离直线越远,线性误差越大,为了减少电枢反应对输出特性的影响,直流测速发电机的转速不得超过规定的最高转速,负载电阻不能低于最小负载电阻值,以保证线性误差在限度的范围内。
而且换向周期与转速成反比,电机转速越高,元件的换向周期越短;eL正比于单位时间内换向元件电流的变化量。
基于上述分析,eL必正比转速的平方,即eL∝n2。
同样可以证明ea∝n2。
因此,换向元件的附加电流及延迟换向去磁磁通与n2成正比,使输出特性呈现非线性。
所以,直流测速发电机的转速上限要受到延迟换向去磁效应的限制。
为了改善线性度,采用限制转速的措施来削弱延迟换向去磁作用,即规定了最高工作转速。
5. 如果电刷通过换向器所连接的导体不在几何中性线上,而在偏离几何中性线α角的直线上,如图 2 - 29 所示,试综合应用所学的知识,分析在此情况下对测速机正、反转的输出特性的影响。
控制电机(习题解答)
![控制电机(习题解答)](https://img.taocdn.com/s3/m/4c4edb4bcaaedd3383c4d3f7.png)
控制电机第一章旋转变压器 (1)第二章自整角机 (8)第三章测速发电机 (12)第四章伺服电动机 (18)第五章微特同步电动机 (26)第六章无刷直流电动机 (31)第七章步进电动机 (34)第八章直线电动机 (39)第九章超声波电动机 (43)第一章 旋转变压器1. 简述旋转变压器的工作原理。
答:旋转变压器是输出电压与转子转角成一定函数关系的特种电机。
以正余弦旋转变压器为例,在定子槽中安放两个相互垂直的绕组,其中直轴方向的S1—S2为励磁绕组,交轴方向的S3—S4为补偿绕组,如图1-1(a)所示。
在转子槽中也安放两个相互垂直的绕组R1—R2、R3—R4,它们是正余弦输出绕组,如图1-1(b)所示。
∙U(a)(b)图1-1 旋转变压器的绕组结构首先分析空载运行时的情况,此时只有定子励磁绕组S1—S2施加交流励磁电压1∙U ,其余三个绕组全部开路。
显然,励磁绕组将在气隙中产生一个脉振磁场D ∙Φ,这个脉振磁场将在输出绕组中产生感应电动势,即 ⎩⎨⎧==θθsin cos 2R22R1E E E E式中,2E 为转子输出绕组轴线与定子励磁绕组轴线重合时D ∙Φ在输出绕组中感应电动势的有效值。
设D ∙Φ在励磁绕组S1—S2中感应电动势的有效值为1E ,则旋转变压器的变比为 12u E E k = 这样⎩⎨⎧==θθsin cos 1u R21u R1E k E E k E与普通变压器类似,可以忽略定子励磁绕组的漏阻抗压降,即11U E ≈。
而空载时转子输出绕组的感应电动势在数值上就等于输出电压,所以 ⎩⎨⎧==θθsin cos 1u R21u R1U k U U k U上式表明,旋转变压器空载时其输出电压R2R1U U 、分别是转角θ的余弦函数和正弦函数,这样转子绕组R1—R2就称为余弦输出绕组,而绕组R3—R4称为正弦输出绕组。
2. 正余弦旋转变压器输出特性发生畸变的原因是什么?畸变补偿的方法有哪些?答:当正余弦旋转变压器输出绕组接了负载以后,其输出电压便不再是转角的正、余弦函数。
运动控制系统第四版思考题答案
![运动控制系统第四版思考题答案](https://img.taocdn.com/s3/m/e4a869c426fff705cc170a9a.png)
电力拖动自动控制系统-运动控制系统(阮毅陈伯时)课后答案包括思考题和课后习题第2章2-1 直流电动机有哪几种调速方法?各有哪些特点?答:调压调速,弱磁调速,转子回路串电阻调速,变频调速。
特点略。
2-2 简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。
答:直流 PWM 变换器基本结构如图,包括 IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流 PWM 变换器,通过改变直流 PWM 变换器中 IGBT 的控制脉冲占空比,来调节直流 PWM 变换器输出电压大小,二极管起续流作用。
2-3 直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么?答:脉动直流电压。
2=4 为什么直流 PWM 变换器-电动机系统比 V-M 系统能够获得更好的动态性能?答:直流 PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流 PWM 变换器的时间常数 Ts 等于其 IGBT 控制脉冲周期(1/fc),而晶闸管整流装置的时间常数 Ts 通常取其最大失控时间的一半(1/(2mf)。
因 fc 通常为 kHz 级,而 f 通常为工频(50 或60Hz)为一周内),m 整流电压的脉波数,通常也不会超过 20,故直流 PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小,从而响应更快,动态性能更好。
2=5 在直流脉宽调速系统中,当电动机停止不动时,电枢两端是否还有电压?电路中是否还有电流?为什么?答:电枢两端还有电压,因为在直流脉宽调速系统中,电动机电枢两端电压仅取决于直流 PWM 变换器的输出。
电枢回路中还有电流,因为电枢电压和电枢电阻的存在。
2-6 直流 PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用?如果二极管断路会产生什么后果?答:为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
2-7 直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好?为什么?答:不是。
因为若开关频率非常高,当给直流电动机供电时,有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时,就已经开始下降了,从而导致平均电流总小于负载电流,电机无法运转。
机电传动与控制(第四版)第8章课后习题参考答案
![机电传动与控制(第四版)第8章课后习题参考答案](https://img.taocdn.com/s3/m/3344283a0912a21614792921.png)
第八章8.1 从接触器的结构特征上如何区分交流接触器与直流接触器?为什么?直流接触器与交流接触器相比,直流接触器的铁心比较小,线圈也比较小,交流电磁铁的铁心是用硅钢片叠柳而成的.线圈做成有支架式,形式较扁.因为直流电磁铁不存在电涡流的现象.8.2 为什么交流电弧比直流电弧容易熄灭?因为交流是成正旋变化的,当触点断开时总会有某一时刻电流为零,此时电流熄灭.而直流电一直存在,所以与交流电相比电弧不易熄灭.8.3 若交流电器的线圈误接入同电压的直流电源,或直流电器的线圈误接入同电压的交流电源,会发生什么问题?若交流电器的线圈误接入同电压的直流电源,会因为交流线圈的电阻太小儿流过很大的电流使线圈损坏. 直流电器的线圈误接入同电压的交流电源,触点会频繁的通短,造成设备的不能正常运行.8.4 交流接触器动作太频繁时为什么会过热?因为交流接触启动的瞬间,由于铁心气隙大,电抗小,电流可达到15倍的工作电流,所以线圈会过热.8.5 在交流接触器铁心上安装短路环为什么会减少振动和噪声?在线圈中通有交变电流时,再铁心中产生的磁通是与电流同频率变化的,当电流频率为50HZ时磁通每秒有100次通过零,这样所产生的吸力也为零,动铁心有离开趋势,但还未离开,磁通有很快上来,动铁心有被吸会,造成振动.和噪声,因此要安装短路环.8.6 两个相同的110V交流接触器线圈能否串联接于220V的交流电源上运行?为什么?若是直流接触器情况又如何?为什么?两个相同的110V交流接触器线圈不能串联接于220V的交流电源上运行,因为在接通电路的瞬间,两各衔铁不能同时工作,先吸合的线圈电感就增大,感抗大线圈的端电压就大,另一个端电压就小,时间长了,有可能把线圈烧毁.若是直流接触器,则可以.8.7 电磁继电器与接触器的区别主要是什么?接触器是在外界输入信号下能够自动接通断开负载主回路.继电器主要是传递信号,根据输入的信号到达不同的控制目的.8.8 电动机中的短路保护、过电流保护和长期过载(热)保护有何区别?电动机中的短路保护是指电源线的电线发生短路,防止电动机过大的电枢电路而损坏.自动切断电源的保护动作.过电流保护是指当电动机发生严重过载时,保护电动机不超过最大许可电流.长期过载保护是指电动机的短时过载保护是可以的,但长期过载时电动机就要发热,防止电动机的温升超过电动机的最高绝缘温度.8.9 过电流继电器与热继电器有何区别?各有什么用途?过电流继电器是电流过大就断开电源,它用于防止电动机短路或严重过载. 热继电器是温度升高到一定值才动作.用于过载时间不常的场合.8.10为什么热继电器不能做短路保护而只能作长期过载保护?而熔断器则相反,为什么?因为热继电器的发热元件达到一定温度时才动作,如果短路热继电器不能马上动作,这样就会造成电动机的损坏.而熔短期,电源一旦短路立即动作,切断电源.8.11自动空气断路器有什么功能和特点?功能和特点是具有熔断器能直接断开主回路的特点,又具有过电流继电器动作准确性高,容易复位,不会造成单相运行等优点.可以做过电流脱扣器,也可以作长期过载保护的热脱扣器.8.12时间继电器的四个延时触点符号各代表什么意思?8.13机电传动装置的电器控制线路有哪几种?各有何用途?电器控制线路原理图的绘制原则主要有哪些?电器控制线路有1:启动控制线路及保护装置.2正反转控制线路.3:多电动机的连锁控制线路.4:电动控制线路.5:多点控制线路.6:顺序控制线路.7:多速异步电动机的基本控制线路.8:电磁铁.电磁离合器的基本控制线路.电器控制线路原理图的绘制原则主要有1:应满足生产工艺所提出的要求.2:线路简单,布局合理,电器元件选择正确并得到充分.3操作,维修方便4设有各种保护和防止发生故障的环节.5能长期准确,稳定,可靠的工作.8.14为什么电动机要设有零电压和欠电压保护?零电压和欠电压保护的作用是防止当电源暂时供电或电压降低时而可能发生的不容许的故障.,8.15在装有电器控制的机床上,电动机由于过载而自动停车后,若立即按钮则不能开车,这可能是什么原因?有可能熔短器烧毁,使电路断电.或者是热继电器的感应部分还未降温,热继电器的触点还处于断开状态.8.16要求三台电动机1M、2M、3M按一定顺序启动:即1M启动后,2M才能启动;2M启动后3M才能启动;停车时则同时停。
控制电机习题解答)
![控制电机习题解答)](https://img.taocdn.com/s3/m/ec5826f976a20029bc642d01.png)
控制电机第一章旋转变压器 (1)第二章自整角机 (8)第三章测速发电机 (12)第四章伺服电动机 (18)第五章微特同步电动机 (26)第六章无刷直流电动机 (31)第七章步进电动机 (34)第八章直线电动机 (39)第九章超声波电动机 (43)第一章 旋转变压器1. 简述旋转变压器的工作原理。
2. 答:3. 旋转变压器是输出电压与转子转角成一定函数关系的特种电机。
以正余弦旋转变压器为例,在定子槽中安放两个相互垂直的绕组,其中直轴方向的S1—S2为励磁绕组,交轴方向的S3—S4为补偿绕组,如图1-1(a)所示。
在转子槽中也安放两个相互垂直的绕组R1—R2、R3—R4,它们是正余弦输出绕组,如图1-1(b)所示。
4.∙U(a)(b)5. 图1-1 旋转变压器的绕组结构6. 首先分析空载运行时的情况,此时只有定子励磁绕组S1—S2施加交流励磁电压1∙U ,其余三个绕组全部开路。
显然,励磁绕组将在气隙中产生一个脉振磁场D ∙Φ,这个脉振磁场将在输出绕组中产生感应电动势,即 7. ⎩⎨⎧==θθsin cos 2R22R1E E E E8. 式中,2E 为转子输出绕组轴线与定子励磁绕组轴线重合时D ∙Φ在输出绕组中感应电动势的有效值。
9. 设D ∙Φ在励磁绕组S1—S2中感应电动势的有效值为1E ,则旋转变压器的变比为 10. 12u E E k = 11. 这样12. ⎩⎨⎧==θθsin cos 1u R21u R1E k E E k E13. 与普通变压器类似,可以忽略定子励磁绕组的漏阻抗压降,即11U E ≈。
而空载时转子输出绕组的感应电动势在数值上就等于输出电压,所以 14. ⎩⎨⎧==θθsin cos 1u R21u R1U k U U k U15. 上式表明,旋转变压器空载时其输出电压R2R1U U 、分别是转角θ的余弦函数和正弦函数,这样转子绕组R1—R2就称为余弦输出绕组,而绕组R3—R4称为正弦输出绕组。
《电机与电气控制》教材(四版)参考答案
![《电机与电气控制》教材(四版)参考答案](https://img.taocdn.com/s3/m/5a2412ba284ac850ad0242fb.png)
电机与电气控制技术(四版)习题解答 2016年3月第一章 变压器1 ×;2 电力变压器、电焊变压器、整流变压器、输入变压器、电源变压器、整流变压器、脉冲变压器、仪用互感器等。
3 ×;4 ○;5 ×;6 从理论上讲用滑线电阻串在电路中可以降低交流电压,但由于在电阻上会发热产生能量损耗,因此一般不采用。
7 ○; 8 C ; 9 C ; 10 ×;11 ○;12 由公式21I I = 12U U = 12N N 可求得 U 2 = 38.8V I 2 = 2.58A 该变压器的容量 S = U 1I 1 = 380×0.263 V ·A = 99.94 V ·A 因此可以给一盏60W 照明灯供电; 13 50盏 ;I 1 = S /U 1 =2000/ 380 A = 5.26 A I 2 = S /U 2 =2000/ 36 A = 55.56A ; 14 可以得到220V 输出电压,因为变压器既可以用来降压,也可以用来升压;15 输出电压12V ;16 鉄心的接缝越小,磁路的磁阻就越小,鉄心的损耗就越小;17 因为冷轧硅钢片的导磁性能好,鉄损耗小:18 ×;19 代入公式%100%N 222N ⨯-=∆U U U U 可得2N2N220%100%5%U U U -∆=⨯= 则 2N 231.5V U =20 由公式 %100%100%100FeCu 222212⨯++=⨯∆+=⨯=P P P P P P P P P η 将2P = 50 kW ; η=98%; e P F = 0.5 kW ;代入公式,可得Cu P = 0.5 kW ;21 ×; 22 ×; 23 ○; 25 C ;26 自耦变压器在使用时必须正确接线,且外壳必须接地,并规定安全照明变压器不允许采用自耦变压器结构形式。
若使用自耦调压器,则在自耦调压器接电源之前,必须把手柄转到零位,使输出电压为零,以后再慢慢顺时针转动手柄,使输出电压逐步上升。
电机学第四版课后习题答案
![电机学第四版课后习题答案](https://img.taocdn.com/s3/m/dbcfbff60722192e4436f6af.png)
电机学第四版课后习题答案1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率?答:变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后,流过激磁电流I 0, 产生励磁磁动势F 0, 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同, 根据电磁感应定律,原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 dtd Ne 011φ-=, dtd Ne 022φ-=, 显然,由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2,原副边的感应电动势也就不等, 即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 变压器一次线圈若接在直流电源上,二次线圈会有稳定直流电压吗?答:不会。
因为接直流电源,稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通,其变化率为零,不会在绕组中产生感应电动势。
1-3变压器的空载电流的性质和作用如何?答:作用:变压器空载电流的绝大部分用来供励磁,即产生主磁通,另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗,前者属无功性质,称为空载电流的无功分量,后者属有功性质,称为空载电流的有功分量。
性质:由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量,故空载电流属感性无功性质,它使电网的功率因数降低,输送有功功率减小。
1-4一台220/110伏的变压器,变比221==N N k ,能否一次线圈用2匝,二次线圈用1匝,为什么?答:不能。
由m fN E U Φ=≈11144.4可知,由于匝数太少,主磁通m Φ将剧增,磁密m B 过大,磁路过于饱和,磁导率μ降低,磁阻m R 增大。
于是,根据磁路欧姆定律m m R N I Φ=10可知, 产生该磁通的激磁电流0I 必将大增。
再由3.12fB p m Fe ∝可知,磁密m B 过大, 导致铁耗Fe p 大增, 铜损耗120r I 也显著增大,变压器发热严重,可能损坏变压器。
完整word版控制电机答案第四版
![完整word版控制电机答案第四版](https://img.taocdn.com/s3/m/f90100e1ee06eff9aff80798.png)
1•为什么直流发电机电枢绕纶元件的电势是交变电势而电別电势是直流电势?答:电枢连续旋转.导体吕b和cd轮流交替地切劃工极和S极下的磁力线,因而Eb和匸d中的电英及线圈电势是交变的。
由于通过换向器的作AL 无论线圈转到什么位置,电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体胡连接,如电刷A始荚与处在\极下的导体ffi连姿,而处在一定极性下的导体电势方向足不变的,因而电刷两端得到的电势极性不变,为S流电势。
2.妇果图2 - 1中的电枢反时针方向旋转,试问元件电势的方向和B电刷的极性如何7答:在图示瞬时.\极下导体Elb中电势的方向tb抬向巧S极下导体cd中电势由d指向5电刷I A通过换向片与线圏的a端相接触,电刷B与浅圈的d端胡接触.故此时A电剧为正.B'电刷为负,当电枢转过18旷以后,寻体fd处于、极下,导体QD处于S极下*这时它们的电势与前一时刻犬小相等方向相反,于是线Ift电势的方向也变为由a到山此对d为正,a为负,仍然是A刷为正,B刷为负。
4.为什么直流测速杠的转速不得超过规宦的最高转速?负载电阻不能小于绘定®?答:转速越爲员载电阻越小,电枢电沢越大,电枢反应的去磁作乐越强.碗通被削弱得越多.输出特性线越远,线性误羌越大,为了诚少屯枢反应对输出特性的影响,直涼测速发电机的转速不得超过规定的最高转速,负較电S不能低于最小负载电aa,以保证线性误差在限度的范S内。
而且换向周期与转速成反比,电机转速越高, 元件的换向周期越短匚eL正比于单位时间内殃向元件电流的变化量。
基于上述分析,亂必正比转速的平方.Bq eL«n2o同样可以证明e日ocn2口因此,换向元件的附加电流及延迟换向去磁磁通弓n2成正比,使输岀特性呈现徘线性.所以,直流测速发电机的转速上眼要受到延迟换冋去磁效应的限制.为了改善线性度,采用限制转速的措施来削弱廷迟换向±碗作用,即规定了最高工作转速口5.如果电刷通过换向器所连麦的导体不在几何中性线上,而在偏离几何中性线"角的直线上,如圏2-29所示,试综合应用所学的知识,分祈在此情况下对测速机丘、反笑的输岀特性的影响.(提示:在S中作一辅助线.)正反向特性不一致n6.具有16个槽.16个换向片的两极官流发电机结构如图2-30试画出其绕组的完整连接图: 试画岀图示时刻绕组的等值电路图;若电枢沿顺时针方向旋转,试在上两图中标岀感应电势方向和电刷极性;(4)如果电刷不是位于磁极轴线上,例如顺时针方向移动一个换向片的距离,会出现什么问题?4 3 2 1 16 15 II1_\Vw_VA T A VA_W>_VA~~g;辛56-* -Wv ---- V/J -- V A* -- P2—WV ------- VAf -- VA6 7 S 9 10 11 12第三章b直流电动机的电磁转矩和电枢电流由件么决定?B流电动机的电枢电流不仅取决于外加电压和本身的内阻,而且还取决于与转速成正比的反邑势(当W常数时)根揭转矩平衡方程式,当负载转矩不变时,电磁转矩木变:加上fe琏电流及不变*磁通①不变,所以电枢电流帀也不变,a 流电动机的电®转矩和电枢电滾由a流电动机的总咀转矩决定。
机电传动控制第四版习题及其答案
![机电传动控制第四版习题及其答案](https://img.taocdn.com/s3/m/3a997cc1aa00b52acfc7ca58.png)
习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩,静态转矩和动态转矩。
拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩,以带动生产机械运动的。
静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。
动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。
2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和静态的工作状态。
TM-TL>0说明系统处于加速,TM-TL<0 说明系统处于减速,TM-TL=0说明系统处于稳态(即静态)的工作状态。
2.3 试列出以下几种情况下(见题2.3图)系统的运动方程式,并说明系统的运动状态是加速,减速,还是匀速?(图中箭头方向表示转矩的实际作用方向)TM-TL>0说明系统处于加速。
TM-TL<0 说明系统处于减速系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统?转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则?转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则?因为许多生产机械要求低转速运行,而电动机一般具有较高的额定转速。
这样,电动机与生产机械之间就得装设减速机构,如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆,皮带等减速装置。
所以为了列出系统运动方程,必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。
转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。
转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω22.5为什么低速轴转矩大,高速轴转矩小?因为P= Tω,P不变ω越小T越大,ω越大T 越小。
2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2逼高速轴的GD2大得多?因为P=Tω,T=G∂D2/375. P=ωG∂D2/375. ,P不变转速越小GD2越大,转速越大GD2越小。
2.7 如图2.3(a)所示,电动机轴上的转动惯量J M=2.5kgm2, 转速n M=900r/min; 中间传动轴的转动惯量J L=16kgm2,转速n L=60 r/min。
机床电气控制技术第四版第5章 答案ok
![机床电气控制技术第四版第5章 答案ok](https://img.taocdn.com/s3/m/7540356125c52cc58bd6be43.png)
在电动机不带任何负载的理想情况下,流过电枢的电流I=0,电动势最大,电动机具有最大转速。加上负载后,电动机的输出转矩增大(流过电枢的电流I相应加大),这就导致电枢上的电压增大。由于电源电压等于电枢电压与电动势之和,因此,在电源电压不变的情况下,电动势必然减小。而电动机的转速与电动势成正比,电动势减小必然导致转速下降。
因输出电压 不取决于输入电压 而取决于它的积分,因此,在系统稳定运行即 为零时, 将保持不变。相反在非稳态,无论 怎样小,只要 作用的时间足够长, 总是会上升到(上升快慢取决于积分时间常数 )调节器的最大输出电压(限幅值),从而消除静态误差。
10
5-10在转速、电流双闭环系统中,ASR和ACR各起什么作用?在稳定运行时,ASR和ACR的输入偏差是多少?
在稳态工作时两调节器的输入偏差均为零。
要得到宽调速范围,且静差度又要尽可能小,只有减小静态转速降落 ,实现的方法是提高调速系统的机械特性硬度,引入负反馈环节。
6
5-6某直流转速调速系统调速范围D=10,额定转速 =1000r/min,开环转速降落 =100r/min,如果要求系统的静差度由15%减到5%,则系统开环放大倍数如何变化?
参考答案
电流截止负反馈的作用是:防止电机在启动和堵转时电枢电流超过允许值。一般可取截止电流 =(1.0~1.2)额定电流,堵转电流 =(2~2.5)额定电流。
9
5-9积分调节器在调速系统中为什么能消除静态偏差?在系统稳定运行,积分调节器输入偏差电压 为零时,为什么它的输出电压仍然能保持一定值?
参考答案
积分调节器的输出电压 、输入电压 之间的关系为:
其物理意义是:理想情况下,没有能量消耗,因而转子具有最大动能;加上负载就会消耗能量,因而转子的动能必然减小。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第二章1.为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势?答:电枢连续旋转,导体ab和cd轮流交替地切割N极和S极下的磁力线,因而ab和cd中的电势及线圈电势是交变的。
由于通过换向器的作用,无论线圈转到什么位置,电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体相连接,如电刷A始终与处在N极下的导体相连接,而处在一定极性下的导体电势方向是不变的,因而电刷两端得到的电势极性不变,为直流电势。
2. 如果图 2 - 1 中的电枢反时针方向旋转,试问元件电势的方向和A、 B电刷的极性如何?答:在图示瞬时,N极下导体ab中电势的方向由b指向a,S极下导体cd中电势由d指向c。
电刷A通过换向片与线圈的a端相接触,电刷B与线圈的d端相接触,故此时A电刷为正,B电刷为负。
当电枢转过180°以后,导体cd处于N极下,导体ab处于S极下,这时它们的电势与前一时刻大小相等方向相反,于是线圈电势的方向也变为由a到d,此时d为正,a为负,仍然是A刷为正,B刷为负。
4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给定值?答:转速越高,负载电阻越小,电枢电流越大,电枢反应的去磁作用越强,磁通被削弱得越多,输出特性偏离直线越远,线性误差越大,为了减少电枢反应对输出特性的影响,直流测速发电机的转速不得超过规定的最高转速,负载电阻不能低于最小负载电阻值,以保证线性误差在限度的范围内。
而且换向周期与转速成反比,电机转速越高,元件的换向周期越短;eL正比于单位时间内换向元件电流的变化量。
基于上述分析,eL必正比转速的平方,即eL∝n2。
同样可以证明ea ∝n2。
因此,换向元件的附加电流及延迟换向去磁磁通与n2成正比,使输出特性呈现非线性。
所以,直流测速发电机的转速上限要受到延迟换向去磁效应的限制。
为了改善线性度,采用限制转速的措施来削弱延迟换向去磁作用,即规定了最高工作转速。
5. 如果电刷通过换向器所连接的导体不在几何中性线上,而在偏离几何中性线α角的直线上,如图 2 - 29 所示,试综合应用所学的知识,分析在此情况下对测速机正、反转的输出特性的影响。
(提示:在图中作一辅助线。
)正反向特性不一致。
6. 具有 16 个槽, 16 个换向片的两极直流发电机结构如图 2 - 30 所示。
(1) 试画出其绕组的完整连接图;(2) 试画出图示时刻绕组的等值电路图;(3) 若电枢沿顺时针方向旋转,试在上两图中标出感应电势方向和电刷极性;(4) 如果电刷不是位于磁极轴线上,例如顺时针方向移动一个换向片的距离,会出现什么问题?第三章 1. 直流电动机的电磁转矩和电枢电流由什么决定?答直流电动机的电枢电流不仅取决于外加电压和本身的内阻,而且还取决于与转速成正比的反电势(当Ø=常数时)根据转矩平衡方程式, 当负载转矩不变时, 电磁转矩不变; 加上励磁电流If 不变, 磁通Φ不变, 所以电枢电流Ia 也不变,直流电动机的电磁转矩和电枢电流由直流电动机的总阻转矩决定。
2. 如果用直流发电机作为直流电动机的负载来测定电动机的特性(见图 3 - 33), 就会发现, 当其他条件不变, 而只是减小发电机负载电阻RL 时, 电动机的转速就下降。
试问这是什么原因?122L a R I T T I n ↓⇒↑⇒↑⇒↑⇒↑⇒↓发发发电电12N a =-56141343211615141312111098765A B3. 一台他励直流电动机,如果励磁电流和被拖动的负载转矩都不变,而仅仅提高电枢端电压,试问电枢电流、转速变化怎样?答:最终电枢电流不变,转速升高4. 已知一台直流电动机,其电枢额定电压Ua=110 V,额定运行时的电枢电流Ia=0.4 A,转速n=3600 r/m in, 它的电枢电阻Ra=50 Ω,空载阻转矩T0=15 m N·m。
试问该电动机额定负载转矩是多少?5. 用一对完全相同的直流机组成电动机—发电机组,它们的励磁电压均为 110 V,电枢电阻Ra=75 Ω。
已知当发电机不接负载,电动机电枢电压加 110 V时,电动机的电枢电流为 0.12 A,绕组的转速为 4500 r/m in。
试问:(1) 发电机空载时的电枢电压为多少伏?(2) 电动机的电枢电压仍为 110 V,而发电机接上0.5 kΩ的负载时,机组的转速n是多大(设空载阻转矩为恒值)?6. 一台直流电动机,额定转速为 3000 r/m in。
如果电枢电压和励磁电压均为额定值,试问该电机是否允许在转速n=2500 r/m in下长期运转? 为什么?答:不能,因为根据电压平衡方程式,若电枢电压和励磁电压均为额定值,转速小于额定转速的情况下,电动机的电枢电流必然大于额定电流,电动机的电枢电流长期大于额定电流,必将烧坏电动机的电枢绕组7. 直流电动机在转轴卡死的情况下能否加电枢电压? 如果加额定电压将会有什么后果?答:不能,因为电动机在转轴卡死的情况小,加额定的电枢电压,则电压将全部加载电枢绕组上,此时的电枢电流为堵转电流,堵转电流远远大于电枢绕组的额定电流,必将烧坏电动机的电枢绕组。
8. 并励电动机能否用改变电源电压极性的方法来改变电动机的转向?答:不能,改变电动机的转向有两种方法:改变磁通的方向和改变电枢电流的方向,如果同时改变磁通的方向和电枢电流的方向,则电动机的转向不变。
并励电动机若改变电源电压的极性,将同时改变磁通的方向和电枢电流的方向,则电动机的转向不变。
9. 当直流伺服电动机电枢电压、励磁电压不变时,如将负载转矩减少,试问此时电动机的电枢电流、电磁转矩、转速将怎样变化? 并说明由原来的稳态到达新的稳态的物理过程。
10. 请用电压平衡方程式解释直流电动机的机械特性为什么是一条下倾的曲线? 为什么放大器内阻越大,机械特性就越软?11. 直流伺服电动机在不带负载时,其调节特性有无死区? 调节特性死区的大小与哪些因素有关?12. 一台直流伺服电动机带动一恒转矩负载(负载阻转矩不变),测得始动电压为 4 V,当电枢电压Ua=50 V时,其转速为 1500 r/m in。
若要求转速达到 3000 r/m in,试问要加多大的电枢电压?13. 已知一台直流伺服电动机的电枢电压Ua=110 V,空载电流Ia0 =0.055A,空载转速n′0=4600 r/m in,电枢电阻Ra=80 Ω。
试求:(1) 当电枢电压Ua=67.5 V时的理想空载转速n0及堵转转矩T d;(2) 该电机若用放大器控制,放大器内阻Ri=80 Ω,开路电压Ui=67.5 V,求这时的理想空载转速n0及堵转转矩T d; (3) 当阻转矩TL+T0由 30×10-3N·m增至 40×10-3 N·m时,试求上述两种情况下转速的变化Δn。
第五章1.各种自整角机的国内代号分别是什么?自整角机的型号中各量含义是什么?答:常见自整角机的国内代号:力矩式发送机:ZLF,力矩式接收机:ZLJ,控制式发送机:ZKF,控制式变压器:ZKB,差动发送机:ZCF,差动接收机:ZCJ,控制式差动发送机:ZKC。
型号中前两位数字(由左向右排列)表示机座号, 中间三个字母表示产品名称代号, 后两位数字表示性能参数序号。
2. 何为脉振磁场?它有何特点和性质?答:脉振磁场:是一种空间位置固定而幅值在正负最大值之间变化的磁场。
单相绕组,通入单相交流电时,便产生两极脉振磁场。
单相基波脉振磁场的物理意义可归纳为如下两点:(1) 对某瞬时来说,磁场的大小沿定子内圆周长方向作余弦分布;(2) 对气隙中某一点而言,磁场的大小随时间作正弦变化。
3. 自整角变压器的转子绕组能否产生磁势? 如果能,请说明有何性质?答:若自整角变压器的转子绕组电路闭合,则会有输出电流产生,该电流也为单相正弦交流电,则该电流通过自整角变压器的转子绕组(单相绕组)必然产生两极脉振磁场。
该磁场具备脉振磁场的两个性质:(1) 对某瞬时来说,磁场的大小沿定子内圆周长方向作余弦分布;(2) 对气隙中某一点而言,磁场的大小随时间作正弦变化。
4.说明ZK F的定子磁密的产生及特点。
如果将控制式运行的自整角机中定子绕组三根引出线改接, 例如图 5 - 19中的D1和D′2联, D2和D′1联, 而D3仍和D′3联接, 其协调位置和失调角又如何分析? 答:控制式发送机的转子励磁绕组产生的励磁磁场气隙磁通密度在空间按余弦波分布,它在定子同步绕组中分别感应出时间相位相同、幅值与转角θ1有关的变压器电势,这些电势在ZKF的定子绕组中产生电流,形成磁场。
其特点是:(1) 定子三相合成磁密相量和励磁绕组轴线重合, 但和励磁磁场反向。
(2) 故定子合成磁场也是一个脉振磁场。
(3) 定子三相合成脉振磁场的幅值恒为一相磁密最大值的3/2倍, 它的大小与转子相对定子的位置角θ1无关。
其协调位置将超前原位置120°,失调角γ=-[30°+(θ2-θ1)]5.三台自整角机如图 5 - 34接线。
中间一台为力矩式差动接收机, 左右两台为力矩式发送机, 试问:当左、右边两台发送机分别转过θ1、θ2角度时, 中间的接收机转子将转过的角度θ和θ1、θ2之间是什么关系?答:有图可知,θ1<θ2,他们都是顺时针方向旋转;所以θ=θ2-θ1,则中间的接收机将顺时针转过θ=θ2-θ1的角度。
原、副边都补偿的正余弦旋转变压器原边和副边都补偿时的正余弦旋转变压器如图 6 - 7 所示, 此时其四个绕组全部用上, 转子两个绕组接有外接阻抗Z L和Z′, 允许Z L有所改变。
和单独副边或单独原边补偿的两种方法比较, 采用原、副边都补偿的方法, 对消除输出特性畸变的效果更好。
这是因为, 单独副边补偿时补偿所用阻抗Z′的数值和旋转变压器所带的负载阻抗Z L的值必须相等。
对于变动的负载阻抗来说, 这样不能实现完全补偿。
第六章1.消除旋转变压器输出特性曲线畸变的方法是什么?答:原边补偿和副边补偿。
2.正余弦旋转变压器副边全补偿的条件是什么?原边全补偿的条件又是什么?答:副边全补偿的条件是:转子另一输出绕组接一个等于负载阻抗Z L的阻抗;原边全补偿的条件是:定子交轴绕组外接阻抗Z等于励磁电源内阻抗Z n。
3.旋转变压器副方全补偿时只产生与转角如何(有关; 无关)的直轴磁场?而能否(不; 可以)产生交轴磁场, 其原因是什么?答:旋转变压器副方全补偿时只产生与转角有关的直轴磁场,不产生交轴磁场, 其原因是:对称绕组不产生交轴磁场或者说它们产生的交轴磁场相互抵消。
4.采用原方全补偿时, 旋转变压器在工作时交轴磁通在某绕组中感生电流, 该电流所产生的磁通对交轴磁通有什么作用?单独原边全补偿时, 负载阻抗改变将能否(不; 可以)影响其补偿程度, 即与负载阻抗值的改变是否有关?答:感生电流所产生的磁通对交轴磁通有去磁作用,单独原边全补偿时, 负载阻抗改变不影响其补偿程度, 即与负载阻抗值的改变无关。