控制电机习题及答案2015
控制电机课后习题答案
控制电机课后习题答案第2章直流测速发电机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。
控制电机习题及答案
第四章控制电机习题及答案(总3页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1、交流电动传令钟的两套自整角同步传递系统的励磁绕组间的相互关系是______。
A.串联在单相交流电源上B.并接在单相交流电源上C.并接在单相直流电源上D.并接在三相对称交流电源上2、采用交流传令钟的船舶,为满足驾驶台传令和机舱回令功能,要用______。
A.一套(两台)自整角机B.两套(四台)自整角机C.一套(两台)执行电机D.两套(四台)执行电机3、自整角机按使用方式分为______ 两种形式。
A.力矩式和控制式B.接触式和无接触式C.控制式和差动式D.力矩式和差动式4、舵角指示器是由______组成的同步跟踪系统。
A.两个执行电机B.两个直流电动机C.一对自整角机D.两个异步电动机5、控制式自整角机是将______信号转换成______信号。
A.电流/电压B.转角/电流C.转角/电压D.转角/转角6、力矩式自整角机,在船上常用在______场合。
A.车钟和舵角指示B.测速机构C.油门双位控制D.水位双位控制7、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”的限制一项,其主要目的是______。
A.保证输出电压与转速间关系线性度B.防止电机烧毁C.防止发电机作电动机运行D.减小能量损耗8、为取得与某转轴的转速成正比的直流电压信号,应在该轴安装______。
A.交流执行电机B.自整角机C.直流执行电机D.直流测速发电机9、交流执行电机的转子导体的电阻比普通鼠笼式异步电机转子导体的电阻______。
A.小B.大C.相同D.无要求10、伺服电动机,在船上常用于______场合。
A.电车钟B.舵角同步指示装置C.拖动发电机之柴油机油门开度控制D.水箱水位控制11、为满足电气系统的自动控制需要,常用到一些被称为“控制电机”的电器。
控制电机的主要任务是转换和传递控制信号。
最全电机与电气控制技术试题库及答案
最全电机与电气控制技术试题库及答案最全电机与电气控制技术试题库及答案一、名词解释:(每题5分)1、低压电器:是指在交流额定电压1200V,直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。
2、主令电器:自动控制系统中用于发送控制指令的电器。
3、熔断器:是一种简单的短路或严重过载保护电器,其主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体。
4、时间继电器:一种触头延时接通或断开的控制电器。
5、电气原理图:电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的电路图6、联锁:“联锁”电路实质上是两个禁止电路的组合。
K1动作就禁止了K2的得电,K2动作就禁止了K1的得电。
7、自锁电路:自锁电路是利用输出信号本身联锁来保持输出的动作。
8、零压保护: 为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零压保护。
9、欠压保护: 在电源电压降到允许值以下时,为了防止控制电路和电动机工作不正常,需要采取措施切断电源,这就是欠压保护。
12、减压起动:电动机容量较大时,将电源电压降低接入电动机的定子绕组,起动电动机的方法。
13、主电路:主电路是从电源到电动机或线路末端的电路,是强电流通过的电路,14、辅助电路:辅助电路是小电流通过电路15、速度继电器:以转速为输入量的非电信号检测电器,它能在被测转速升或降至某一预定设定的值时输出开关信号。
16、继电器:继电器是一种控制元件,利用各种物理量的变化,将电量或非电量信号转化为电磁力(有触头式)或使输出状态发生阶跃变化(无触头式)17、热继电器:是利用电流的热效应原理来工作的保护电器。
18、交流继电器:吸引线圈电流为交流的继电器。
21、触头:触头亦称触点,是电磁式电器的执行元件,起接通和分断电路的作用。
22、电磁机构是电磁式电器的感测元件,它将电磁能转换为机械能,从而带动触头动作。
23、电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象24、接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控制、频繁操作交、直流主电路及大容量控制电路的自动控制开关电器26、点动电路:按下点动按钮,线圈通电吸合,主触头闭合,电动机接人三相交流电源,起动旋转;松开按钮,线圈断电释放,主触头断开,电动机断电停转,27、电气控制系统是由电气控制元器件按一定要求连接而成29、电器元件布置图是用来表明电气原理中各元器件的实际安装位置的图C、电磁线圈两端反接D、活塞反转180°11、通电延时时间继电器的线圈图形符号为 B 。
控制电机 (第三版) 考试简答题及答案
《控制电机》一、简答题(每小题6分,共30分)1.直流伺服电动机在不带负载时,其调节特性有无死区?若有,为什么?调节特答: 起动瞬间转速n=0,电动势E a =C e Φn=0,最初起动电流a N N R U I =。
若直接起动,由于R a 很小,I st 会达到十几倍 甚至几十倍的额定电流,造成电机无法换向,同时也会过热,因此不能直接起动。
3.要得到圆形旋转磁场,加在励磁绕组和控制绕组上的电压应符合什么条件?答:当励磁绕组有效匝数和控制绕组有效匝数相等时,要求两相电压幅值相等,相位相差90度;当励磁绕组有效匝数和控制绕组有效匝数不相等时,要求两相电压相位相差90度,电压幅值应与匝数成正比。
4. 直流电动机的启动性能要求是什么?答:(1)启动时电磁转矩要大,以利于克服启动时的阻转矩;(2)启动时电枢电流不要太大;(3)要求电动机有较小的转动惯量和在加速过程中保持足够大的电磁转矩以利于缩短启动时间。
5. 为什么交流伺服电动机的转子转速总是比磁铁转速低?答: 因为电动机轴上总带有机械负载,即使在空载下,电机本身也会存在阻转矩。
为了克服机械负载的阻力矩,转子绕组中必须要有一定大小的电流以产生足够的电磁转矩,而转子绕组中的电流是由旋转磁场切割转子导条产生的,那末要产生一定数量的电流,转子转速必须要低于旋转磁场的转速。
四、计算题(每小题10分,共30分)1. 设一台直流电动机原来运行情况为:电机端电压U a =220V ,E a =100V ,R a =20Ω,I a =1A ,n=1500r/min 。
如果电源电压降低一半,而负载转矩不变,试计算转速将降低到原来的百分之几?1. 解:当负载转矩不变时,电磁转矩a T I C T φ=不变,又由φ不变可知,a I 不变。
若电压降低到一半后的感应电势、转速、电流用'a E 、'n 、'a I 表示,则'a U =110V时的转速对原来的转速之比为:45.010211010255//'''''=⨯-⨯-=--===a a a a a a a a e a e a R I U R I U E E C E C E n n φφ,即转速降低到原来的45%。
控制电机课后练习题含答案
控制电机课后练习题含答案一、选择题1.下列哪一个模块可以用于控制电机的转速和方向?A. 蓝牙模块B. 光敏电阻模块C. 直流无刷电机驱动模块D. 温湿度传感器模块正确答案:C2.下列哪一个语句可以将电机停止转动?A. digitalWrite(IN1, HIGH);B. digitalWrite(IN2, HIGH);C. digitalWrite(IN1, HIGH); digitalWrite(IN2, LOW);D. digitalWrite(IN1, LOW); digitalWrite(IN2, LOW);正确答案:D3.控制电机转速的方法有哪些?A. 改变电机的电压B. 改变电机的电流C. 改变电机的载荷D. 改变电机内部的导体数量正确答案:A二、填空题1.请用代码实现使用直流无刷电机驱动模块控制电机逆时针旋转。
digitalWrite(IN1, HIGH);digitalWrite(IN2, LOW);2.请用代码实现使用直流无刷电机驱动模块控制电机转速为50。
analogWrite(EN, 50);3.控制电机转速的单位是________。
正确答案:千转每分钟(RPM)三、简答题1.请简述直流无刷电机驱动模块控制电机转速的原理。
直流无刷电机驱动模块通过模拟方式控制电机转速,具体过程如下:–通过控制电机的输入电压来改变电机的转速;–使用PWM调制技术控制电机的输入电压,在不同的电压下引起电机的负载不同,从而改变其转速;–调整占空比大小以改变电机的转速;2.对于一个电机,它的转速越快,那么其________会越大。
正确答案:反电动势。
3.在控制电机转速时,如何实现电机的平滑加速和减速?可以采用线性加速和减速的方式,根据一定规律逐步改变PWM信号的占空比。
四、编程题使用Arduino UNO板卡和直流无刷电机驱动模块控制一个电机完成以下功能:•每隔1秒钟逆时针旋转3秒;•每隔2秒钟顺时针旋转2秒。
大学控制电机重点总结及课后习题答案
直流测速发电机(电磁感应):1、当原动机拖动电枢旋转时,电枢线圈边切割磁场,产生交变的感应电动势,通过换向器与电刷的“换向”作用,使电刷间能够获得方向不变的直流电动势和电流。
2、在发电机工作时,电机外电路中负载电阻上的电压、和电流为直流性质,而电枢线圈中的电流和电动势却是交流性质。
3、在发电机运行时,换向器与电刷的作用是将电枢线圈中的交变电动势和电流进行“换向”,变换为电刷间的直流电动势和电流。
直流电势的形成:由电磁感应定律,一根导体切割磁场产生的感应电势为:e=Bxlv,在电机中,当转速一定时,切割线速度为常数V=πDan/60因此,感应电势正比于磁通密度e正比于Bx .一个线圈产生的感应电势应为导体电势的两倍。
电刷间的电势为随时间大小变化的脉动电势。
直流电机的基本结构可分为定子和转子两大部分定子部分1)主磁极:包括主磁极铁心和励磁绕组。
作用:主磁极用于产生电机内部的磁场。
2)换向极:包括换向极铁心和换向极绕组。
作用:用于改善换向。
位置:安装在两个相邻的主磁极之间。
其中换向极绕组与转子的电枢绕组串联。
3)机座:由钢板焊接而成。
作用:一是起机械支撑、固定作用;二是作为主磁路的一部分。
(该部分通常称为磁轭。
)4)电刷装置:作用:将电流引入或引出电机。
转子部分1)电枢铁心作用:作为主磁路的一部分,同时用于嵌放电枢绕组。
组成:由0.35~0.5mm厚的硅钢冲片叠装组成。
采用冲片。
叠装的目的是为了减小铁心损耗。
2、电枢绕组作用:构成电机的主要电路部分,是实现机电能量转换的关键结构部件。
组成:由许多按一定规律连接的单匝或多匝线圈组成的转子绕组。
每一个线圈是用带绝缘的圆形或矩形截面铜导线绕成。
3、换向器作用:在电动机中,将电刷上通过的直流电流转换为绕组内的交变电流;而在发电机中,将绕组内的交流电动势转变为电刷上的直流电动势。
组成:由许多一定形状的换向片组成,换向片与换向片之间用云母绝缘。
每一个线圈的两个出线端分别焊接在两个换向片上。
控制电机第4版习题答案
控制电机第4版习题答案控制电机第4版习题答案在学习控制电机这门课程时,习题是非常重要的一部分,通过解答习题可以帮助我们巩固所学的知识,提高我们的理解能力和应用能力。
然而,有时候我们可能会遇到一些难题,不知道如何下手。
因此,我将在这篇文章中为大家提供一些控制电机第4版习题的答案,希望能够帮助大家更好地学习和掌握这门课程。
1. 问题:什么是电机控制系统的闭环控制?答案:闭环控制是一种通过反馈信号来调整系统输出的控制方法。
在电机控制系统中,闭环控制主要通过传感器获取电机的实际运行状态,然后与期望的运行状态进行比较,根据比较结果来调整控制信号,使电机的输出能够尽可能接近期望值。
闭环控制可以提高电机系统的稳定性和精度。
2. 问题:什么是电机的速度控制?答案:电机的速度控制是指通过调节电机的输入信号,使电机的转速能够达到期望值的控制方法。
在电机控制系统中,常用的速度控制方法包括开环控制和闭环控制。
开环控制是通过直接控制电机的输入信号来调节电机的转速,但由于外部干扰等因素的存在,开环控制往往无法保证电机的转速精度。
闭环控制则通过传感器获取电机的实际转速,并与期望转速进行比较,根据比较结果来调节控制信号,使电机的转速能够尽可能接近期望值。
3. 问题:什么是电机的位置控制?答案:电机的位置控制是指通过调节电机的输入信号,使电机的位置能够达到期望值的控制方法。
在电机控制系统中,常用的位置控制方法包括开环控制和闭环控制。
开环控制是通过直接控制电机的输入信号来调节电机的位置,但由于外部干扰等因素的存在,开环控制往往无法保证电机的位置精度。
闭环控制则通过传感器获取电机的实际位置,并与期望位置进行比较,根据比较结果来调节控制信号,使电机的位置能够尽可能接近期望值。
4. 问题:什么是电机的力矩控制?答案:电机的力矩控制是指通过调节电机的输入信号,使电机的输出力矩能够达到期望值的控制方法。
在电机控制系统中,常用的力矩控制方法包括开环控制和闭环控制。
电机控制复习题
与 (转速 ) 之间的
•直流电动机的电气制动按其产生电磁制动转矩的方法不同可分
为 (再生制动) 、( 能耗制动) 、( 反接制动 )
•交流异步电动机的调速途径有 (变级调速) 、 ( 变频调速 )、 ( 变转差率调速)
•接触器或继电器的自锁一般是利用自身的 (辅助常开) 触头保证线圈继续通电。
•异步电动机的转子可分为 (绕线 ) 和 (鼠笼 ) 两种。
• 台接在直流电源上的并励电动机,把并励绕组的两个端头对调后, 电动机就会反转。( 对 )
• 电流互感器在运行中,二次绕组绝不能短路,否则会感应出很 高的电压,容易造成人身和设备事故。( 对 )
• 直流电机中,换向极的作用是改变换向,所以只要装置换向极都能 起到改变换向的作用。( 错 )
• 用自动开关作为机床的电源引入开关,一般就不需要再安 装熔断器作短路保护。(对 )
• 三.电动机的起动电流很大,当电动机起动时,热继电器会不会 动作?为什么?
• 答: 不会动作。 因为热继电器具有反时限保护特性,电 动机起动时间又很短,在这时间内,热继电器的双金属片 弯曲的程度不能使触点动作。
• 四.熔断器的作用是什么?在选择熔断器时,我们主要考虑哪些 技术参数?
• 答:熔断器用于电路中做短路保护及过载保护。 • 我们主要考虑的主要技术参数有额定电压,额定电流,熔体额定电
• A.增加起动转矩B.限制起动电流 C.增加主磁通D.减少起 动时间
• 采用星-三角降压起动的电动机,正常工作时定子绕组接 成( A )。
• A.三角形 B.星形 C.星形或三角形 D.定子绕组中间带抽头
• 三相笼型异步电动机能耗制动是将正在运转的电动机从交 流电源上切除后,( B )。
• A.在定子绕组中串入电阻 B.在定子绕组中通入直流电流
控制电机教材参考答案
控制电机教材参考答案控制电机教材参考答案电机控制是电气工程中一个重要的领域,它涉及到电机的运行、调速、定位等方面。
掌握电机控制的知识对于电气工程师来说是至关重要的。
在学习电机控制的过程中,参考答案是一个非常有用的工具,它可以帮助我们更好地理解和掌握相关的知识。
一、电机控制的基础知识1. 什么是电机控制?电机控制是指通过各种控制方法和技术,对电机的运行状态进行调节和控制的过程。
它可以实现电机的启动、停止、调速、定位等功能。
2. 电机控制的分类电机控制可以根据不同的控制目的和控制方式进行分类。
按照控制目的可以分为速度控制、位置控制、力矩控制等;按照控制方式可以分为开环控制和闭环控制。
3. 电机控制的基本原理电机控制的基本原理包括控制系统的建立、信号的采集和处理、控制算法的设计等。
其中,控制系统的建立是电机控制的基础,它包括建立数学模型、确定控制目标等。
二、电机控制的常用方法1. 开环控制开环控制是指在控制过程中没有反馈信号的控制方式。
它根据预先设定好的控制量来控制电机的运行状态。
开环控制简单直接,但是对于外界干扰和参数变化敏感。
2. 闭环控制闭环控制是指在控制过程中通过反馈信号来实现对电机运行状态的控制。
它可以根据实际情况对控制量进行修正,提高控制的精度和稳定性。
闭环控制常用的方法有PID控制、模糊控制、自适应控制等。
3. 调速控制调速控制是电机控制的一种常见方式,它可以实现对电机转速的调节。
调速控制可以通过改变电机的电压、频率、极数等参数来实现。
4. 位置控制位置控制是指对电机的位置进行控制。
它可以通过编码器等装置来获取电机的位置信息,并根据设定的位置目标来控制电机的运行。
5. 力矩控制力矩控制是指对电机的输出力矩进行控制。
它可以根据实际需要来调节电机的输出力矩,以满足不同的工作要求。
三、电机控制的实际应用电机控制在工业生产中有着广泛的应用。
例如,电机控制可以用于机械加工中的数控机床,通过控制电机的运行状态来实现对工件的加工;电机控制还可以用于电梯、风扇等家用电器中,通过控制电机的转速和运行状态来实现不同的功能。
电机与控制作业一(含习题解答)
《电机与控制》作业一(含习题解答)1. 直流电机定转子各由哪些主要部件组成?各部件的主要作用是什么?直流电机由定子和转子两部分组成。
定子部分包括∶(1)主磁极由主极铁心和套在铁心上的励磁绕组组成,它的作用是建立主磁场。
(2)换向(附加)极由换向极铁心和套在上面的换向极绕组组成,用来改善直流电机的换向。
(3)电刷装置由电刷、刷握和汇流条组成,它是将直流电引入或引出电枢的装置。
(4)机座即电机定子外壳,起固定与支撑的作用,同时又是主磁路的一部分。
(参照教材图1-1)2. 直流电机铭牌上的额定功率、额定电压、额定电流,对于发电机和电动机各指什么?直流电机的铭牌数据∶对发电机额定功率指能够输出的最大电功率,额定电压和额定电流指输出的最高电压和最大电流(P N=U N I N);而对电动机额定功率指能够输出的最大机械功率,额定电压和额定电流指允许输入的最高电压和最大电流(P N=U N I NηN)。
3. 直流电机有哪几种励磁方式?不同励磁方式的电动机如何实现反转?直流电机的励磁方式分为∶他励、并励、串励、复励。
单独改变励磁绕组极性或者电枢绕组极性都可使电机实现反转,如果两者极性同时改变,电机仍将沿原方向运转。
4. 什么叫电枢反应?它对电机产生哪些影响?“电枢反应”就是电枢磁场对主磁场的影响。
产生的影响包括∶使主磁场发生畸变,磁力线不再对称于磁极轴线;物理中线偏离几何中线不再重合,几何中线处磁场不再为0;削弱了主磁场。
这些影响将对直流电机的正常运行产生恶劣作用,必须设法消除。
5. 串励直流电动机有哪些特点?串励直流电动机的机械特性曲线是一条非线性的软特性,当轴上负载为0时电机转速∞,所以串励直流电动机不允许轻载工作;由于它的电磁转矩与电枢电流的平方成正比,所以起动转矩大,过载能力强;由于电枢与励磁绕组串联,通入直流或交流电流电机都不受影响,所以在交流电源情况下亦可正常工作。
6. 直流发电机的电磁转矩与原动机的拖动转矩,电动机的感应电动势与电枢电压之间的方向相同还是相反?各有何物理意义?直流发电机的电磁转矩与原动机输入的拖动转矩方向相反,是一对作用力和反作用力的关系。
电机课后习题答案解析2015年
电力拖动基础部分课后习题答案1-8 某起重机电力拖动系统如图1-13所示。
电动机kW P N 20=,950/min n r =,传动机构转速比13j =,2 3.5j =,34j =,各级齿轮传递效率1230.95ηηη===,各轴的飞轮矩221125GD N m =∙,22250GD N m =∙,22340GD N m =∙,224460GD N m =∙,卷筒直径0.5D m =,吊钩重01900G N =,被吊重物49000G N =,忽略电动机空载转矩、钢丝绳重量和滑轮传递的损耗,试求:(1)以速度0.3/v m s =提升重物时,负载(重物及吊钩)转矩、卷筒转速、电动机输出功率及电动机的转速;(2)负载的飞轮矩及折算到电动轴上的系统总飞轮矩; (3) 以加速度为20.1/m s 提升重物时,电动机输出的转矩。
解:(1)卷筒速度:'12360600.3n 11.46/min 22 3.140.2511.463 3.54481/min v r R n n j j j r ⨯'===∏⨯⨯==⨯⨯⨯=509000.2512725T FR N m '==⨯=折算到电机转矩: ()039.559.55353.64810.95L G G v FvT N m n η+===* (另: ()()031900490000.25353.43 3.540.95L G G R G R T N m j j ηη++⨯'*====⋅⨯⨯⨯) 电机输出功率: 353.448117.895509550L T n P kw ⨯=== (2)负载飞轮矩:()()22202509000.2512725L G D G G R N m =+*=⨯=⋅ 折算到电机轴总飞轮矩:()()22222232412222112123365GD GD GD Gv GD GD j n j j j j j =++++***2460509000.09125 5.550.363651764481⨯=++++ 2130.910.267.22138.4N m =++=⋅ (3)∵ 20.1/a m s = ∴20.1/dvm s dt=而6060j 0.142159.622 3.140.25dn dv dt R dt π==⨯⨯=⨯⨯ 2375L GD dnT T dt-=∴ 138.4159.6353.4412375T N m =⨯+=⋅ 1-9 某龙门刨床的主传动机构图如图1-14所示。
电机控制系统考核试卷
B.使用减震材料
C.控制策略调整
D.提高电源质量
15.在电机控制系统的设计中,以下哪些考虑因素是重要的?()
A.系统的可靠性
B.系统的成本
C.系统的维护性
D.系统的环境适应性
16.以下哪些传感器可以用于监测电机温度?()
A.热电偶
B.红外传感器
C.霍尔传感器
D.压力传感器
17.以下哪些是电机控制系统中的开环控制元件?()
A.控制器
B.执行器
C.传感器
D.被控对象
18.以下哪些情况下电机控制系统可能会出现饱和现象?()
A.控制器输出限制
B.执行器能力限制
C.传感器量程限制
D.电源电压限制
19.以下哪些技术可以用于提高电机控制系统的能效?()
A.变频调速
B.优化电机设计
C.能量回馈
D.节能控制策略
20.以下哪些是电机控制系统中常用的保护措施?()
四、判断题
1. √
2. ×
3. √
4. ×
5. √
6. √
7. ×
8. ×
9. √
10. ×
五、主观题(参考)
1.闭环控制依赖于反馈,能够自动纠正偏差,提高系统的稳定性和准确性。开环控制则无反馈,简单直接,但易受外界干扰,精度较低。
2.常见调速方法包括变频调速、变压调速、转子电阻调速等。变频调速响应快,精度高,但成本较高;变压调速简单,但调速范围有限;转子电阻调速影响电机效率。
A.控制器参数设置不当
B.传感器反馈滞后
C.执行器动态响应过快
D.系统存在未建模动态
12.以下哪些控制策略可以用于电机的速度控制?()
电机控制总复习题
一、选择题:1.直流电机运行于电动机状态时的电磁转矩是()A.拖动转矩,靠它向外输出机械功率B.制动转矩,其方向与转动方向相反C.轴上输出的机械转矩D.轴输出的制动转矩2.有一台380/36伏的变压器,在使用时不慎将高压侧和低压侧互相接错,当低压侧加上380伏电源后,将发生什么现象?()A.高压侧有380伏的电压输出B.高压侧没有电压输出,绕组严重过热C.高压侧有高压输出,绕组严重过热D.高压侧有高压,绕组无过热现象3.以下电器属于主令电器的是()A.接触器B.继电器C.行程开关D.自动开关4.通电延时时间继电器,它的动作情况是()A.线圈通电时触点延时动作,断电时触点瞬时动作B.线圈通电时触点瞬时动作,断电时触点延时动作C.线圈通电时触点不动作,断电时触点瞬时动作D.线圈通电时触点不动作,断电时触点延时动作5.三相异步电动机在运行时出现一相电源断电,对电动机带来的影响主要是()A.电动机立即停转B.电动机转速降低、温度升高C.电动机出现振动及异声6.理想双绕组变压器的变压比等于一、二次绕组的()A.电压之比B.电动势之比C.匝数之比D.三种都对7.测定变压器的电压比应该在变压器处于______情况下进行。
()A.空载状态B.轻载状态C.额定载荷状态D.短路状态8.要改变直流并励发电机的输出电压极性,应按______办法运行。
()A.改变原动机的转向B.励磁绕组两端反接C.电枢绕组两端反接D.改变原动机转向同时也反接励磁绕组9.熔断器在电路中所起的作用是()。
A.零压保护B.过载保护C.失压保护D.短路保护10.三相异步电动机在理想空载时,转差率为( )。
A.S=0B.S<SNC.S>SND.S=111.三相异步电动机在拖动恒转矩负载的运行中,减小供电电压,该电机的转速将会( )A.略有下降,但基本不变B.不受其影响C.很快降低D.短时下降后又恢复原速12.三相异步电动机机械负载加重时,其转子转速将( )。
控制电机试题及答案
控制电机试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 控制电机的工作原理是什么?A. 电磁感应B. 电磁转换C. 电磁力D. 电磁场答案:B2. 步进电机的控制方式是?A. 恒速控制B. 变速控制C. 步进控制D. 变频控制答案:C3. 直流电机的调速方式是?A. 改变电压B. 改变电流C. 改变电阻D. 以上都是答案:D4. 伺服电机的反馈方式是?A. 电压反馈B. 电流反馈C. 位置反馈D. 速度反馈答案:C5. 无刷直流电机的转子是?A. 有刷转子B. 无刷转子C. 永磁转子D. 电磁转子答案:B二、填空题(每题2分,共10分)1. 控制电机的输出功率通常由______和______决定。
答案:输入电压;负载电流2. 步进电机的步进角是指电机转子每接收到一个脉冲信号时所转动的______。
答案:角度3. 伺服电机的控制精度通常比步进电机______。
答案:高4. 直流电机的调速范围取决于其______。
答案:控制方式5. 无刷直流电机的转子上没有______。
答案:电刷三、简答题(每题5分,共20分)1. 请简述控制电机与普通电机的区别。
答案:控制电机通常具有高精度、快速响应、可变速等特点,适用于需要精确控制的场合,而普通电机则主要用于一般的动力输出。
2. 步进电机的工作原理是什么?答案:步进电机通过接收脉冲信号来控制转子转动,每接收到一个脉冲信号,转子就会按照设定的步进角转动一定的角度。
3. 伺服电机的优势有哪些?答案:伺服电机具有高精度、高响应速度、高控制稳定性等优势,适用于需要精确控制的场合。
4. 无刷直流电机的优点是什么?答案:无刷直流电机的优点包括高效率、低噪音、长寿命、高可靠性等。
四、计算题(每题10分,共20分)1. 已知直流电机的额定电压为220V,额定电流为10A,求其额定功率。
答案:额定功率 = 额定电压× 额定电流= 220V × 10A = 2200W2. 已知步进电机的步进角为1.8°,每分钟接收到的脉冲数为3600个,求其每分钟的转速。
机电控制考试题及答案
机电控制考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 电动机的转速与电源频率的关系是:A. 无关B. 成正比C. 成反比D. 成正弦关系答案:B2. 以下哪个不是直流电机的组成部分?A. 转子B. 定子C. 换向器D. 电刷答案:C3. 伺服电机的控制方式是:A. 开环控制B. 闭环控制C. 半闭环控制D. 以上都是答案:B4. PLC编程语言中,梯形图属于:A. 汇编语言B. 机器语言C. 高级语言D. 流程图语言答案:D5. 以下哪个不是传感器的类型?A. 温度传感器B. 压力传感器C. 声音传感器D. 颜色传感器答案:C6. 以下哪个不是电气控制线路的组成部分?A. 电源B. 负载C. 导线D. 电阻答案:D7. 电磁阀的工作原理是:A. 通过电磁铁吸引或释放阀芯B. 通过压缩空气控制阀芯C. 通过液压控制阀芯D. 通过机械力控制阀芯答案:A8. 在PLC中,输出继电器的缩写是:A. I/OB. O/PC. I/PD. M/R答案:B9. 以下哪个不是步进电机的特点?A. 精确控制B. 可变速C. 需要反馈D. 响应速度快答案:C10. 伺服电机和步进电机的主要区别在于:A. 价格B. 控制精度C. 应用领域D. 以上都是答案:B二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 以下哪些是PLC的特点?A. 可靠性高B. 编程简单C. 灵活性强D. 体积大答案:ABC2. 传感器的作用包括:A. 检测B. 转换C. 放大D. 控制答案:AB3. 以下哪些是直流电机的控制方式?A. 电压控制B. 电流控制C. 速度控制D. 位置控制答案:ABC4. 以下哪些是伺服电机的优点?A. 高精度B. 高响应速度C. 高扭矩D. 低噪音答案:ABCD5. 以下哪些是电磁阀的常见故障?A. 线圈烧坏B. 阀芯卡死C. 密封圈老化D. 电源不稳定答案:ABC三、判断题(每题2分,共10分)1. 直流电机的转速可以通过改变电源电压来调整。
电机控制技术复习题答案
电机控制技术复习题答案一、单项选择题1. 电机控制技术中,以下哪个不是直流电机的控制方式?A. 电压控制B. 电流控制C. 速度控制D. 位置控制答案:D2. 在交流电机控制中,以下哪个是常用的控制方法?A. 变频控制B. 变压控制C. 变流控制D. 变速控制答案:A3. 电机的启动电流通常是多少倍的额定电流?A. 2-3倍B. 3-5倍C. 5-7倍D. 7-10倍答案:B4. 电机控制中,PID控制器的I代表什么?A. 比例B. 积分C. 微分D. 积分微分答案:B二、多项选择题1. 电机控制技术中,以下哪些属于电机的基本参数?A. 额定电压B. 额定电流C. 额定转速D. 额定功率答案:ABCD2. 电机控制技术中,以下哪些是常用的电机类型?A. 直流电机B. 交流电机C. 步进电机D. 伺服电机答案:ABCD三、判断题1. 电机的效率是指电机输出功率与输入功率的比值。
(对)2. 电机的功率因数是衡量电机效率的一个重要指标。
(对)3. 电机的启动电流总是大于其额定电流。
(对)4. 电机的转速与电源频率成正比。
(错)四、简答题1. 简述电机控制技术中,变频控制和变压控制的区别。
答:变频控制是通过改变电源频率来调整电机的转速,而变压控制是通过改变电源电压来调整电机的转速。
变频控制可以更精确地控制电机的转速,适用于需要精确控制转速的场合。
2. 阐述PID控制器在电机控制中的应用。
答:PID控制器在电机控制中用于实现对电机转速、位置等参数的精确控制。
通过比例、积分、微分三个环节的调节,PID控制器可以减少系统的超调和振荡,提高系统的稳定性和响应速度。
五、计算题1. 已知电机的额定功率为10kW,额定电压为380V,求电机的额定电流。
答:根据功率公式P=UI,可得电机的额定电流I=P/U=10000/380≈26.32A。
2. 已知电机的额定转速为1500r/min,求其对应的同步转速。
答:同步转速n_s=60f/p,其中f为电源频率,p为电机极对数。
控制电机期考试题复习题及答案
控制电机复习题答案111一、填空题1. 控制电机主要是对控制信号进行传递和变换,要求有较高的控制性能,如要求运行可靠动作迅速准确度高等;2. 单相异步电动机的类型主要有反应式永磁式磁滞式3. 磁滞式同步电动机最突出的优点是能够自启动而且启动转矩很大;4. 40齿三相步进电动机在双三拍工作方式下步距角为3,在单、双六拍工作方式下步距角为;5. 交流伺服电动机的控制方式有变极变频变转差率;6. 自整角机是一种能对角度偏差自动整步的感应式控制电机,旋转变压器是一种输出电压随角度变化的信号元件,步进电动机是一种把脉冲信号转换成角位移或直线位移的执行元件,伺服电动机的作用是将输入电压信号转换为轴上的角位移或角速度输出;7. 无刷直流电动机转子采用永磁体,用电子开关线路和位置传感器组成的电子换向器取代有刷直流电动机的机械换向器和电刷;8. 直线电机按照工作原理来区分,可分为直线感应电机、直线直流电机和直线同步电机三类;9. 自整角机是一种能对角度偏差自动整步的感应式控制电机,它通过电的方式在两个或两个以上无电联系的转轴之间传递角位移或使之同步旋转;10.光电编码器按编码原理分有绝对式和增量式两种;11.异步测速发电机性能技术指标主要有线性误差、相位误差、剩余电压和输出斜率; 12 同步电动机转子上的鼠笼绕组可起启动和阻尼作用;13.小功率同步电动机可分为反应式永磁式磁滞式等;14.反应式电磁减速同步电动机定转子齿数应满足_______,转速公式为_______;励磁式电磁减速同步电动机定转子齿数应满足_______,转速公式为_____;15. 电机产生过度过程的主要原因是电机中存在两种惯性:机械电磁 ;16. 罩极式单相异步电动机的旋转方向总是固定不变的由罩住的部分向未罩住的方向旋转;17.直流伺服电动机的电气制动有能耗回馈反接 ;二、选择题1.伺服电动机将输入的电压信号变换成 D ,以驱动控制对象;A.动力B.位移C.电流D.转矩和速度2.交流伺服电动机的定子铁芯上安放着空间上互成 B 电角度的两相绕组,分别为励磁绕组和控制绕组;B. 90oC. 120o3.为了减小 C 对输出特性的影响,在直流测速发电机的技术条件中,其转速不得超过规定的最高转速;A.纹波B.电刷C.电枢反应D.温度4.在交流测速发电机中,当励磁磁通保持不变时,输出电压的值与转速成正比,其频率与转速 D ;A.正比B.反比C.非线性关系D.无关5.影响交流测速发电机性能的主要原因是 B ;A.存在相位误差B.有剩余电压C.输出斜率小D.以上三点6.步进电机是利用电磁原理将电脉冲信号转换成 C 信号;A.电流B.电压C. 位移D.功率7.旋转型步进电机可分为反应式、永磁式和感应式三种;其中 A 步进电机由于惯性小、反应快和速度高等特点而应用最广;控制电机复习题答案111A.反应式B.永磁式C.感应式D. 反应式和永磁式8.步进电机的步距角是由 C 决定的;A.转子齿数B.脉冲频率C. 转子齿数和运行拍数D. 运行拍数9.由于步进电机的运行拍数不同,所以一台步进电机可以有 B 个步距角;A.一B. 二C. 三D.四10.步进电机通电后不转,但出现尖叫声,可能是以下 B 原因;A.电脉冲频率太高引起电机堵转B.电脉冲频率变化太频繁C.电脉冲的升速曲线不理想引起电机堵转D.以上情况都有可能11.理想的驱动电源应使通过步进电机的绕组电流尽量接近 B 波形;A.正弦波B.矩形波C.三角波D.锯齿波12.没有补偿的旋转变压器的在接负载时会出现 C ,使输出特性畸变;A.剩余电压B.感应电流过大C. 交轴磁势D. 直轴磁势13.旋转变压器的本质是 D ;A.变压B.变流C.能量转换D.信号转换14.若电源允许,考虑到性能和体积等因素应选用电压较高、频率为 C 自整角机; Hz Hz Hz15.因为自整角机的接收机和发送机在结构上有差异,如果调错,将使自整角机D ;A.产生振荡B.烧毁C.失步D. 停转16.在使用同步电机时,如果负载转矩 B 最大同步转矩,将出现“失步”现象;A.等于B.大于C.小于D.以上都有可能17.同步电机出现的振荡现象,一般发生在 B 突然发生变化的时候;A.电源电压B.信号电压C. 负载D.转矩18.磁滞式同步电动机与永磁式和反应式相比,最可贵的特性是具有 C ;A.稳定性好B.负载能力强C.很大的启动转矩D.很小的启动电流19.无刷直流电动机是利用了 A 来代替电刷和换向器;A.电子开关线路和位置传感器B. 电子开关C. 传感器D.复杂设备20.无刷直流电动机与一般的直流电动机一样具有良好的伺服控制性能,可以通过改变 D 实现无级调速;A.电枢绕组电阻B.转子电阻C.负载D.电源电压21.空心杯非磁性转子交流伺服电动机,当只给励磁绕组通入励磁电流时,产生的磁场为 B 磁场;A.脉动B.旋转C.恒定D.不变22.有一个三相六极转子上有40齿的步进电动机,采用单三拍供电,则电动机步矩角为 A ;° B. 6°° D. 12°23.通常情况下,下列检测元件的精度由低到高的排列顺序是; CA. 旋转变压器、自整角机、感应同步器、磁尺B. 自整角机、感应同步器、旋转变压器、磁尺C. 自整角机、旋转变压器、感应同步器、磁尺D. 自整角机、旋转变压器、磁尺、感应同步器24.感应移相器的特点是输出电压的相位与转子转角成 D 关系;A.正弦B.余弦C.非线性关系D.线性25.在步进电动机驱动电路中,脉冲信号经 C 放大器后控制步进电动机励磁绕组;A.电流B.电压C.功率D.直流26.当交流测速发电机在伺服系统中用作阻尼元件时,应主要满足A ;A输出斜率大 B线性度高 C稳定度高 D精确度高27.直流伺服电动机在低速运转时,由于 B 波动等原因可能造成转速时快时慢,甚至 2控制电机复习题答案111暂停的现象;A电流 B电磁转矩 C电压 D温度28.伺服电动机将输入的电压信号变换成 D ,以驱动控制对象;A动力 B位移 C电流 D转矩和速度29.没有补偿的旋转变压器的在接负载时会出现 C ,使输出特性畸变;A剩余电压 B感应电流过大 C交轴磁势 D直轴磁势30.成对使用的自整角机按控制式运行时,其中一个是 C ,另一个是控制式变压器;A力矩式发送机 B力矩式接收机 C控制式发送机 D控制式接收机31.同步电动机的转子磁极上装有励磁绕组,由 C 励磁;A单相正弦交流电 B三相交流电 C直流电 D脉冲电流32.小功率同步电动机的 C 是恒定不变的,它与电枢电流的频率之间有确定的关系;A电压 B电流 C转速 D温度33.在使用同步电机时,如果负载转矩 B 最大同步转矩,将出现“失步”现象; A等于 B大于 C小于 D以上都有可能34.磁滞式同步电动机与永磁式和反应式相比,最可贵的特性是具有 C ;A稳定性好 B负载能力强 C很大的启动转矩 D很小的启动电流35. B 是无刷直流电动机的关键部分,其作用是检测转子磁场相对于定子绕组的位置;A电子开关 B位置传感器 C换向器 D磁钢36.无刷直流电动机与一般的直流电动机一样具有良好的伺服控制性能,可以通过改变 D 实现无级调速;A电枢绕组电阻 B转子电阻 C负载 D电源电压37.要改变无刷直流电动机的旋转方向,除了改变励磁磁场极性或电枢电流方向外,还需要 A 配合才能实现;A电子开关电路 B定子绕组 C转子绕组 D传感器38. 现有一直1024P/r的旋转编码器,在零位脉冲之后连续输出102490个脉冲;则该旋转编码器在零位脉冲之后转过的圈数是 B ;A102490圈 B100又90/1024圈 C190圈 D10/102490圈39.若被测机械的转向改变,则交流测速发电机输出电压的 D ;A频率改变 B大小改变 C相位改变900 D相位改变1800三、判断题1.对于交流伺服电动机,改变控制电压大小就可以改变其转速和转向; ×2.交流伺服电动机当取消控制电压时不能自转;√3.为了减小温度变化对测速发电机输出特性的影响,其磁路通常要求设计得比较饱和; √4.直流测速发电机在使用时,如果超过规定的最高转速或低于规定的最小负载电阻,对其控制精度会有影响; √5.直流测速发电机在使用时,如果超过规定的最高转速或低于规定的最小负载电阻,对其控制精度有影响; √6.用于一般转速检测或作阻尼元件时,应主要考虑测速发电机的输出斜率要大;√7.步进电动机的转速与电脉冲的频率成正比;√8.单拍控制的步进电机控制过程简单,应多采用单相通电的单拍制; ×9.改变步进电机的定子绕组通电顺序,不能控制电机的正反转;×10.旋转变压器的输出电压与转子转角呈函数关系; √11.采用原边补偿时,旋转变压器的交轴绕组的阻抗与负载阻抗有关; ×12.旋转变压器采用副边补偿时,转子电流产生的直轴磁场与转角有关; ×控制电机复习题答案11113.采用由两极和多极旋转变压器组成的双通道伺服系统,不可以使检测精度从角分级提高到角秒级;×14.自动控制系统中,自整角机不可以单独使用,需两个或两个以上组合使用;√15.力矩式自整角机可以直接实现转角随动的目的,因此接收误差小,适用于精度较高的侧位系统;×16.小功率同步电动机的转速是恒定不变的,它与电枢电流的频率之间没有关系;×17.由于转子的惯性作用,使得永磁式同步电机的启动比较困难;√18.由于振荡会使同步电动机的瞬时转速出现不稳定,一般在转子上设置短路绕组来加以改善; √19.无刷直流电动机是由电动机、电子开关线路和转子位置检测器三部分组成的;√20.与一般直流电动机一样,无刷直流电动机只要改变电源电压的极性不能使电机反转; √21. 控制电机在自动控制系统中的主要任务是完成能量转换、控制信号的传递和转换;×22.变压器是根据电磁感应原理工作的,负载运行时由副边电流大小决定原边电流的大小;√;23.在两台力矩式发送机之间接入一台力矩式差动接收机,不可以用来显示两个输入角的和或差;×24.交流伺服电动机在转差率s=1~0之间,与普通异步电动机一样具有凸型机械特性曲线; ×25.直线电机是一种需要中间转换装置,而作直线运动的电动机械;×26. 单相异步电动机能自己起动和运行;×27. 测速发电机在控制系统中,输出绕组所接的负载可以近似作开路处理;如果实际连接的负载不大则应考虑其对输出特性的影响;√28. 直流伺服电动机分为永磁式和电磁式两种基本结构,其中永磁式直流伺服电动机可看作他励式直流电机;√29. 交流伺服电动机与单相异步电动机一样,当取消控制电压时仍能按原方向自转;×30. 步进电动机的转速与电脉冲的频率成正比;√31. 当步进电机的电脉冲频率等于自由振动频率的1/kk为正整数时,转子会发生强烈的振荡甚至失步;√32. 为了提高步进电机的性能指标,应多采用多相通电的双拍制,少采用单相通电的单拍制; √33. 对于多相步进电机,定子的控制绕组可以是每相轮流通电,但不可以是几相同时通电;×34. 旋转变压器的结构与一般变压器相似;×35. 力矩式自整角机适用于精度要求不太高、负载较小的场合,常用来带动指针或刻度盘作为测位器;√36. 由于转子的惯性作用,使得永磁式同步电机的启动比较容易;×37. 无刷直流电动机是电子、电机技术结合的高新技术产品,兼顾了直流电动机和交流电动机的优点;√38. 从制造和运行成本考虑,直线电动机一般采用短次级;×39.力矩式自整角机必须使用中间放大环节,才能达到使相距较远又无机械联系的两轴实现同步旋转;×40. 直流测速发电机的电枢反应和延迟换向的去磁效应使线性误差随着转速的增高或负载电阻的减小而增大;√41. 测速发电机的转速不得超过规定的最高转速,否则线性误差加大;√42. 反应式同步电动机转子直轴与交轴的磁阻必须不同,转子具有与定子极数相等的凸极数;√4控制电机复习题答案11143.由于采用的是凸极转子,使得磁阻式同步电机的启动比较容易; ×四、简答题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. 对于直流测速发电机,如果电刷不在几何中性线上,而是顺电动机的转向偏移了β角,分析对输出特性的影响 p263. 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,在其他条件不变的情况下,减小发电机的负载电阻RL,直流电动机的转速如何变化,说明原因;L发a发1发2电2电4. 当直流伺服电动机电枢电压、励磁电压不变时,如将负载电阻减小,试问此时电动机的电枢电流、电磁转矩、转速如何变化并说明由原来的稳态达到新的稳态时物理过程;R↓⇒I↑⇒T↑⇒T↑⇒I↑⇒n↓5. 脉冲变压器如何增加脉冲宽度和提高脉冲前沿的陡度 p756. 直流伺服电动机在不带负载时,其调节特性有无死区若有,为什么调节特性死区的大小与哪些因素有关有死区;由Uao=TsRa=To+TLRa,因为是空载,所以TL=0,但T0≠0,故Uao≠0,CTφCTφ所以有死区;由关系式Uao=T0Ra=CeφIaoRa=CeIR,可知,死区的大小主要与空载电aoaCTφCTφCT枢电流Iao和电枢电阻Ra有关;7. 直流电动机为什么不能直接起动如果直接起动会引起什么后果起动瞬间转速n=0,电动势Ea=CeΦn=0,最初起动电流IN=UNRa;若直接起动,由于Ra很小,Ist会达到十几倍甚至几十倍的额定电流,造成电机无法换向,同时也会过热,因此不能直接起动8. 要得到圆形旋转磁场,加在励磁绕组和控制绕组上的电压应符合什么条件当励磁绕组有效匝数和控制绕组有效匝数相等时,要求两相电压幅值相等,相位相差90度;当励磁绕组有效匝数和控制绕组有效匝数不相等时,要求两相电压相位相差90度,电压幅值应与匝数成正比5控制电机复习题答案1119. 直流电动机的启动性能要求是什么1启动时电磁转矩要大,以利于克服启动时的阻转矩;2启动时电枢电流不要太大;3要求电动机有较小的转动惯量和在加速过程中保持足够大的电磁转矩以利于缩短启动时间;10. 为什么交流伺服电动机的转子转速总是比磁铁转速低因为电动机轴上总带有机械负载,即使在空载下,电机本身也会存在阻转矩;为了克服机械负载的阻力矩,转子绕组中必须要有一定大小的电流以产生足够的电磁转矩,而转子绕组中的电流是由旋转磁场切割转子导条产生的,那末要产生一定数量的电流,转子转速必须要低于旋转磁场的转速;11. 要得到圆形旋转磁场,加在励磁绕组和控制绕组上的电压应符合什么条件当励磁绕组有效匝数和控制绕组有效匝数相等时,要求两相电压幅值相等,相位相差90度;当励磁绕组有效匝数和控制绕组有效匝数不相等时,要求两相电压相位相差90度,电压幅值应与匝数成正比;12. 交流伺服电动机在控制系统中对它提出的要求有哪些1转速和转向应方便地受控制信号的控制,调速范围要大;2整个运行范围内的特性应具有线性关系,保证运行的稳定性;3当控制信号消除时,伺服电动机应立即停转,也就是无“自转”现象;4控制功率要小,启动转矩应大;5机电时间常数要小,始动电压要低,反应应快速灵敏;13. 直流测速发电机的电枢反应对其输出特性有何影响,在使用过程中如何保证电枢反应产生的线性误差在限定的范围内测速运行时,其电枢绕组的电流产生电枢磁场,它对激磁绕组磁场有去磁效应;而且负载电阻越小或是转速越高,负载电流就越大,去磁作用就越明显,造成输出特性曲线非线性误差增加;方法:为了减小电枢反应对输出特性的影响,在直流测速发电机的技术条件中标有最大转速和最小负载电阻值;在使用时,转速不得超过最大转速,所接负载电阻不得小于给定的电阻值,以保证非线性误差较小14. 简述直流测速发电机的输出特性;负载增大时输出特性如何变化答:励磁电流减小,磁通减小,输出电压降低15. 直流伺服电动机调节特性死区大小与哪些因素有关在不带负载时,其调节特性有无死区答:与负载转矩有关,负载转矩越大,死区越大;有,本身纯在机械阻力6控制电机复习题答案111五、计算题:1. 设一台直流电动机原来运行情况为:电机端电压Ua=220V,Ea=100V,Ra=20Ω,Ia=1A,n=1500r/min;如果电源电压降低一半,而负载转矩不变,试计算转速将降低到原来的百解:当负载转矩不变时,电磁转矩T=CTφIa不变,又由φ不变可知,Ia不变;''' 若电压降低到一半后的感应电势、转速、电流用Ea、n、Ia表示,则Ua=110V 时的'转速对原来的转速之比为:''''/CeφEaUa-IaRan'Ea55-2⨯10=====,即转速降低到原来的45%;nEa/CeφEaUa-IaRa110-2⨯102. 已知一台交流伺服电动机的技术数据上标明空载转速是1000 r/min,电源频率为50Hz请问这是几极电机空载转差率是多少解:空载情况下,ns=n=1000r/min由ns=60f/p得p=60f/ns=60×50/1000=3∴2p=6由此得该电机是六级电机;在理想情况下,空载转差率s=ns-n/ns=1000-1000/1000=0在非理想情况下,由n=5/6ns,得s=ns-n/ns=ns-5/6ns/ns =1/63. 一台他励直流电动机,PN=40KW,UN=220V,IN=,Ra=Ω;若电枢回路不串电阻直接起动,则起动电流为额定电流的几倍若将起动电流限制为,求电枢回路应串入的电阻大小;保留两位有效数字1Ist=UNRa===2Rp=-Ra=⨯-=Ω7。
《控制电机》参考答案(李光友)
控制电机(2版)思考题与习题参考答案 (机械工业出版社,李光友等编著)第1章 直流伺服电动机1. 一台直流电动机,其额定电压为110V ,额定电枢电流为0.4A ,额定转速为3600r/min ,电枢电阻为50Ω,空载阻转矩015.0T 0=N ·m ,试问电动机的额定负载转矩是多少?解:T L =T e −T 0 , T e =E a I a Ω=90×0.4120π=0.0955N.mΩ=2πn 60=120π, E a =U −R a I a =110−50×0.4=90VT L =0.0955−0.015=0.0805N.m2. 一台型号为55SZ54的直流伺服电动机,其额定电压为110V ,额定电枢电流为0.46A ,额定转矩为093.0 N ·m ,额定转速为3000r/min 。
忽略电动机本身的空载阻转矩0T ,试求电机在额定运行状态时的反电动势a E 和电枢电阻a R 。
解:U=E a +I a R a , T e =E a I a /Ω , Ω=2πn 60=100πE a =T e ΩI a=0.093×100π0.46=63.51V ,R a =U−E a I a=110−63.50.46=101.1Ω3. 伺服电动机型号为70SZ54,,V 110U U ,W 55P f N N ===效率m in /r 3000n %,5.62N N ==η,空载阻转矩0714.0T 0= N ·m 。
试求额定运行时电动机的电枢电流aN I ,电磁转矩e T ,反电动势aN E 和电枢电阻a R 。
解: I aN =P N U N ηN=55110×0.625=0.8A ,T LN =P N Ω=55100π=0.175N.m ,Ω=2πn 60=100πT e =T LN +T 0=0.175+0.0715=0.2465N.m ,E aN =T e ΩI aN=0.2465×110π0.8=96.75VR a =U−E aN I aN=110−96.80.8=16.5Ω4. 由两台完全相同的直流电机组成的电动机-发电机组。
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● 1.自整角机可以把发送机和接收机之间的转角差转换成与角差成正弦关系的电
压信号。
●2.控制式自整角机的比电压大,就是失调同样的角度所获得的信号电压大,
系统的灵敏度就___越高_____。
● 3.无力矩放大作用,接收误差稍大,负载能力较差的自整角机是_________
式自整角机。
( A)
● A.力矩 B.控制 C.差动 D.单机
●4.自整角变压器的整步绕组中合成磁势的性质和特点分别是什么?
从物理本质上来看,控制式自整角机的发送机定子合成磁场轴线在励磁绕组轴线上,是由于定子三相绕组是对称的(接收机定子三相绕组作为它的对称感性负载).如果把发送机励磁绕组作为初级,定子三相绕组作为次级,两侧的电磁关系类似一台变压器.因此,可以推想,发送机定子合成磁势必定对励磁磁场起去磁作用.当励磁电流的瞬时值增加时,发送机定于合成磁势的方向必定与励磁磁场的方向相反.合成磁势的特点主要有:
(1). 合成磁场在励磁绕组轴线上,它的方向和励磁磁场的方向相反.
(2). 由于合成磁场的位置在空间固定不变,其大小又是时间的正弦函数,所以合成磁场是一个脉振磁场.
(3). 合成磁势的幅值恒为3/2,它与励磁绕组轴线相对于定子的位置角无关.
●5.力矩式自整角发送机和接收机的整步绕组中合成磁势的性质和特点分别是
什么?
力矩式自整角机的整步绕组为星形连接的三相绕组.当发送机和接收机两机的励磁绕组均接上单相交流电源时,则分别在各自的气隙中形成一个正弦分布的脉振磁场,且分别在各自的三相定子绕组中感应出电势.当发送机和接收机励磁绕组处于相同的位置时,定子三相绕组中的感应电势大小和相位相同,因此定子回路中电势为零.若两机的转子位置不同时,就存在电势差.该电势差就产生电流,在定子绕组里通过.这些电流和转子励磁绕组磁通相互作用,产生转矩.它使接收机转子转动,直到两个转子有相同的位置为止.这个转矩就称为整步转矩.
由于两机的励磁绕组接于同一正弦交流电源(频率为f), 因此在两机的励磁绕组轴线方向存在时间相位相同的脉振磁场.由此在发送机、接收机定子绕组上感应出变压器电势. 当整步绕组中有电流流过,将产生磁势.值得指出,虽然整步绕组是三相绕组,但这一组电流在时间上是同相位的.当它们流过接收机定子绕组时,将产生脉振磁势.
●7. 何为比整步转矩?有何特点?
比整步转矩表示接收机与发送机在协调位置附近的单位失调角所产生的转短.显然,比整步转矩愈大,整步能力就愈大.为了减小接收机的静态误差,应尽可能提高其值.同时,还要尽可能减小轴承、电刷和滑环摩擦力矩及转子不平衡力矩等
三台自整角机如图接线。
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:由图可知,θ1<θ2,它们都是顺时针方向旋转的,所以θ=θ2-θ1,则中间的接收机将顺时针转过θ=θ2-θ1的角度。
◆1.一台直流测速发电机,已知电枢回路总电阻R a=180Ω,电枢转速
n=3000r/min,负载电阻RL=2000Ω,负载时的输出电压Ua=50V,则常数
Ke=__________,斜率C=___________。
◆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?
直流测速发电机,当不考虑电枢反应,且认为励磁磁通φ、R a 和R L 都能保持为常数时可认为其特性是线性的.
误差产生原因有:
1).温度影响:措施: (1) 设计电机时,磁路比较饱和,使励磁电流的变化所引起磁通的变化较小; (2) 在励磁回路中串联一个阻值比励磁绕组电阻大几倍的附加电阻来稳流
2).电枢反应的影响:措施: (1) 对电磁式直流测速发电机,在定子磁极上安装补偿绕组.有时为了调节补偿的程度,还接有分流电阻. (2) 在设计电机时,选择较小的线负荷
和较大的空气隙. (3) 在使用时,转速不应超过最大线性工作转速,所接负载电阻不应小于最小负载电阻,以保证线性误差在限定范围内.
3).延迟换向去磁作用的影响; 对于小容量的测速机一般采取限制转速的措施来削弱延迟换向去磁作用,限定最高工作转速.
4).纹波影响; 措施一,增加每条支路中的串联组件数可以减小纹波;措施二,采用无槽电枢工艺
5). 电刷接触压降影响:为了减小电刷接触压降的影响,缩小不灵敏区,常常采用导电性能较好的黄铜—石墨电刷或含银金属电刷
◆3.若直流测速发电机的电刷没有放在几何中性线的位置上,试问此时电机
正、反转时的输出特性是否一样?为什么?
负载运行时,若电刷的位置没有严格的位于几何中性线上,会造成测速发电机正反转时输出电压不对称,即在相同的转速下,测速发电机正反转时,输出电压不完全相等.这是因为当电刷偏离几何中性线一个不大的角度时,电枢反应的直轴分量磁通若在一种转向下起去磁作用,而必然在另一种转向下起增磁作用.因此,在两种转向下,尽管转速相同,却有着不同的电枢绕组感应电动势,其输出电压必然不相等. 4、根据上题1中已知条件,求该转速下的输出电流Ia和空载输出电压Ua0.
◆ 4. 根据上题1中已知条件,求该转速下的输出电流Ia和空载输出电压Ua0。
◆5.测速发电机要求其输出电压与__转速__成严格的线性关系。
◆ 1. 旋转变压器由_________两大部分组成。
()
◆ A.定子和换向器B.集电环和转子C.定子和电刷D.定子和转子
◆ 2. 与旋转变压器输出电压呈一定的函数关系的是转子()。
◆ A.电流 B.转速 C.转矩 D.转角
◆3.旋转变压器的原、副边绕组分别装在____上。
◆A.定子、换向器 B.集电环、转子 C.定子、电刷 D.定子、转子
◆4.线性旋转变压器正常工作时,其输出电压与转子转角在一定转角范围内成
__正比__。
◆5、旋转变压器在结构上有什么特点?有什么用途。
为了使气隙磁通密度分布呈正弦规律,获得在磁耦合和电气上的良好对称性,从而提高旋转变压器的精度,旋转变压器大多设计成两极隐极式的定、转子的结构和定转子对称
两套绕组。
电磁部分仍然由可导电的绕组和能导磁的铁心组成,旋转变压器的定、转子铁心是采用导磁性能良好的硅钢片薄板冲成的槽状心片叠装而成。
为提高精度,通常采用铁镍软磁合金或高硅电工钢等高磁导率材料,并采用频率为400Hz的励磁电源。
在定子铁心的内周和转子铁心外圆周上都冲有一定数量的规格均匀的槽,里面分别放置两套空间轴线互相垂直的绕组,以便在运行时可以得到原边或副边补偿。
◆6、一台正弦旋转变压器,为什么在转子上安装一套余弦绕组?
正弦输出绕组接上负载实验结果证明,带负载以后的旋转变压器,其输出电压不再是转角的正弦或余弦函数,而是有一定的偏差,这种现象称为输出特性发生畸变,旋转变压器在空载和负载时的输出特性,旋转变压器的负载越大(1s 越大)。
输出特性的畸变也越严重。
这种畸变是必须加以消除的
◆7、说明二次侧完全补偿的正余弦旋转变压器条件,转子绕组产生的合成磁动
势和转子转角α有何关系。
◆1、改变直流伺服电动机转向的方法有改变磁通方向和改变励磁电流的方向两
种。
◆2、伺服电动机的转矩、转速和转向都非常灵敏和准确地跟着控制电压变化。
◆3、当直流伺服电动机电枢电压、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。
答:此时,电动机的电枢电流减小,电磁转矩减小,转速增大。
由原来的稳态到达新的稳态的物理过程分析如下:开始时,假设电动机所加的电枢电压为Ua1,励磁电压为Uf,电动机的转速为n1,产生的反电势为Ea1,电枢中的电流为Ia1,根据电压平衡方程式: Ua1=Ea1+Ia1Ra=CeΦn1+Ia1Ra 则此时电动机产生的电磁转矩T=CTΦIa1,由于电动机处于稳态,电磁转矩T和电动机轴上的总阻转矩Ts平衡,即T=Ts。
当保持直流伺服电动机的励磁电压不变,则Φ不变;如果负载转矩减少,则总的阻转矩Ts=TL+T0将减少,因此,电磁转矩T将大与总的阻转矩,而使电动机加速,即n将变大;n增大将
使反电势Ea变增大。
为了保持电枢电压平衡(Ua=Ea+IaRa),由于电枢电压Ua保持不变,则电枢电流Ia必须减少,则电磁转矩也将跟着变小,直到电磁转矩小到与总阻转矩相平衡时,即T=Ts,才达到新的稳定状态。
与负载转矩减少前相比,电动机的电枢电流减小,电磁转矩减小,转速增大。