电工学第11章习题

• 11.3.1 什么是步进电机的步距角？可以通过何种途 径来减小步进电动机的步距角？什么是单三拍、 六拍及双三拍工作方式？ • 答：步距角,即在没有减速齿轮的情况下,对于一个 脉冲信号,转子所转过的机械角度。也可以描述为： 定子控制绕组每改变一次通电方式，称为一拍。 每一拍转子转过的机械角度称之为步距角，通常 用θs表示。通过增加通电循环的拍数和转子齿数可 以减小步进电机的步距角。“三相”是指步进电 机的相数，“单”是指每次只给一相绕组通电， “双” 是指每次同时给两相绕组通电，定子控制 绕组每改变一次通电状态，称为“一拍”，“三 拍”是指通电三次完成一次循环。
• 11.1.2 改变交流伺服电机的转动方向的方法 有哪些？ • 答：只需改变控制电压 U 与电源的接线，电 动机便反转。
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• 11.2.1 直流测速发电机按励磁方式分有哪几 种？各有什么特点？ • 答：按励磁方式的不同，分为永磁式和电磁 式（他励式）两大类。永磁式的定子磁极是 由永磁材料做成，具有结构简单，使用方便 等特点，但永磁材料的价格较贵。电磁式励 磁绕组上加电压U f ，产生励磁电流 I f ，电 枢接负载，当电枢被带动时，其中产生电动 势，输出电压 U a 。
• 答：当励磁绕组加上电源电压U1，测速发电机以 转速n转动时，它的输出绕组中就产生输出电压U2， 输出电压U2和励磁通电压U1的频率相同,U2的大小 和发电机的转速成正比。当转动方向改变，U2的 相位也改变180°。这样，就把转速信号转换为电 压信号，输出给控制系统。输出电压U1的频率等 于电源频率f1，与转速无关。 这么做相当于将电机改造成变压器，因励磁 绕组和输出绕组电角度差为零，故输出绕组输出 电压与励磁绕组电压之比始终为二者绕组匝数之 比，即输出绕组输出电压为匝数比与励磁绕组电 压的乘积，从而与转速无关。
电工技术基础
四川大学 电气信息学院 电工电子基础教学实验中心
• 11.1.1 直流伺服电动机的基本控制方式有哪 些？ • 答：直流伺服电动机有两种基本控制方式： 电枢控制与磁极控制两种。电枢控制是改变 电枢电压来控制转速，适用于电磁式和永磁 式直流伺服电动机。磁极控制是调节磁通来 控制转速，仅适用于电磁式直流伺服电动机， 但因停转时电枢电流大，磁极绕组匝数多、 电感大，时间常数大等缺点，故很少采用。
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• 11.2.4 异步测速发电机的励磁绕组与输出绕 组在空间位置上互差90°电角度，没有磁路 的耦合作用。为什么励磁绕组接交流电源， 电机转子转动时，输出绕组会产生电压？为 何输出电压的频率却与转速无关？若把输出 绕组移到与励磁绕组在同一轴线上，电机工 作时，输出绕组的输出电压有多大？与转速 有关吗？
• 11.2.2 直流测速发电机的输出特性，在什么 条件下是线性特性？产生误差的原因和改进 的方法是什么？ Ra 和 RL 为常数，斜率K也 • 答：只要保持 、 就为常数，输出特性是线性特性。当 RL减 小时，线性误差就增加，特别在高速时。
• 11.2.3 为什么直流测速发电机在使用时转速 不宜超过规定的最高转速？而负载电阻不能 小于规定值？ • 答：线性误差主要是由于电枢反应、电刷接 触压降、电刷位置以及温度影响产生的。RL 越小、n越大，误差越大。所以在直流测速 发电机的技术数据中列有“最小负载电阻和 最高转速”一项，就是在使用时所接的负载 电阻不得小于最小负载电阻，转速不得高于 最高转速，否则线性误差会增加。
• 11.3.2三相反应式步进电动机通电方式 为 U V W U ，电动机顺时针转，步距角为1.5°。 （1）要使步距角为0.75°，逆时针转，应怎样通电？ 答：通电方式为： U - UW - W - WV - V - VU - U （2）要使步距角为0.75°，顺时针转，应怎样通电？ 答：通电方式：U - UV - V - VW - W - WU - U （3）要使步距角为1.5°，逆时针转，应怎样通电？ 答：通电方式：U - W - V - U