电工技术习题答案第九章

第九章 控制电机

习题参考答案

1．什么叫步进电动机？步进电动机的转速是由哪些因素决定的？

答：步进电动机是一种将脉冲信号转为相应的角位移或线位移的机电元件。一般由专门的脉冲电源（步进电机驱动器）供电，当输入一个电脉冲信号时，它就前进一步，电动机轴上输出角位移量或线位移量与输入脉冲数成正比，而转速与脉冲频率成正比。 2．什么是步进电动机的步距角？什么是单三拍、六拍和双三拍工作方式？

答：将定子绕组每改变一次通电方式，称为“一拍”。步进电动机的每一拍转子所转过的角位移称为步距角 。循环往复按A →B →C →A 或相反的顺序为控制绕组供电，是单三拍。循环往复按A →AB →B →BC →C →CA →A 或相反的顺序为控制绕组供电，是六拍。循环往复按AB →BC →CA →AB 或相反的顺序为控制绕组供电，是双三拍。

3．什么是伺服电动机的自转现象？如何消除？

答：伺服电动机在控制电压为零时出现转动的现象被称为自转现象。一般通过增大转子电阻等严格的电机参数设计可以彻底实现线性的调节特性，消除自转现象。

4．步进电动机驱动电源有什么作用？

答：步进电动机的驱动电源。主要包括变频信号源、脉冲分配器和脉冲放大器等三个部分，作为频率可变的专用的驱动电源来给步进电动机的各个定子绕组供电。 5．一台交流伺服电动机，额定转速为min /725r ，额定频率为50Hz ，空载转差率为0.0067，试求：极对数、同步转速、空载转速、额定转差率和转子电动势频率。 该电机为8极电机，p=4。同步转速为750rpm 。

s=0.0067时，空载转速为744.975rpm 。

故感应电动势频率为Hz Hz f s f N 665.1500333.012=⨯==

6．同步电动机的自控式变频和他控式变频有什么区别？

答：它控式同步电动机变频调速，指采用独立的变频器直接拖动同步电动机开环调速方法，通过改变变频器的频率调节同步电动机的转速。自控式同步电动机变频调速系统，是通过变频装置进行闭环控制来拖动同步电动机，避免了它控式同步机变频调速运行中会失步的缺点。

7．什么是伺服系统？一套伺服系统由那些控制部件构成？

答：伺服系统指精确的位置闭环控制系统 。一套伺服系统伺服驱动器和伺服电动机组成。

8．说明交流测速发电机的基本工作原理，为什么交流测速发电机的输出电压与转速成正比？ 答：当转子转动后，因转子导体切割励磁磁通d Φ，因而转子表面出现感应电动势n C E d q q Φ=，在转子中引起感生电流q I .，该电流所产生的磁通q q KE =Φ，在定子输出绕组中感应出电动势q N K N f E Φ=221244.4，于是，输出电压n C E 12=，与转速成正比。

9．试比较交、直流测速发电机的优缺点。

答：直流测速发电机将速度信号转换为直流输出电压，交流测速发电机则将速度信号转换为交流输出电压。直流测速发电机会因为(1)周围环境温度的变化引起励磁电流及磁通(2)直流测速发电机负载时电枢反应的去磁作用使气隙磁通减小（3）电枢回路中包括电刷与换向器的接触电阻的变化影响输出线形度。交流测速发电机则的定子绕组和空心杯转子的参数，在不同程度上都也会受到温度变化、制造工艺等方面的影响，影响输出线性度，产生误差。

10．相对位置和绝对位置编码器有什么区别？

答：增量式编码器的主要缺点停电或关机后，机器不能知道自己停留的绝对位置；优点是光栅码道少制造简单。使用绝对位置编码器就可解决绝对位置的测量问题，但码道太多不便于制造和使用。

11．什么是同步电动机的异步起动法？

答：同步电动机起动的常用方法是“异步起动法”。在同步电动机的转子磁极的极靴上装设阻尼绕组，阻尼绕组所起的作用与异步电动机的笼型绕组类似，同步电动机起动时靠阻尼绕组的感应电流受力实现异步起动。