第5章思考题与习题答案综述

思考题与习题

1.可以决定直流伺服电动机旋转方向的是（）

A.电机的极对数

B.控制电压的幅值

C.电源的频率

D.控制电压的极性

2.有一台直流伺服电动机，电枢控制电压和励磁电压均保持不变，当负载增加时，电动机的控制电流、电磁转矩和转速如何变化？

3.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5-101)，就会发现，当其他条件不变，而只是减小发电机负载电阻R L时，电动机的转速就下降。试问这是什么原因？

图5-101 用直流发电机作为直流电动机的负载

4.已知一台直流电动机，其电枢额定电压U a=110V，额定运行时的电抠电流I a=0.4A，转速n=3600r/min，它的电枢电阻R a＝50Ω，空载阻转矩T0=15mN·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110V，电抠电阻

R a=75Ω。已知当发电机不接负载，电动机电枢电压加120 V时，电动机的电枢电流为0.12A，绕组的转速为4500 r/min。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110V，而发电机接上0.5kΩ的负载时，机组转速n多大（设空载阻转矩为恒值）？

6.一台直流电动机，额定转速为3000r/min。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=2500r/min下长期运转？为什么？

7.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？

8.一台直流伺服电动机其电磁转矩为0.2倍的额定电磁转矩时，测得始动电压为4V，当电枢电压增加到49V时，其转速为1500 r/min。试求当电动机为额定转矩，转速n=3000r/min 时，电枢电压U a=？

9.已知一台直流伺服电动机的电枢电压U a=110 v，空载电流I a0=0.055A，空载转速n=4600r/min，电枢电阻R a=80Ω。试求：

（1）当电枢电压U a=67.5V时的理想空载转速n0及堵转转T d；

（2）该电机若用放大器控制，放大器内阻R i=80Ω，开路电压U1=67.5V ，求这时的理想空载转速n0及堵转转T d；

（3）当阻转矩T L+T0由30mN·m增至40mN·m时，分别试求上述两种情况下转速的变化Δn。

10. 交流伺服电动机转子的结构常用的有_________形转子和非磁性杯形转子。（）

A.磁性杯

B.圆盘

C.圆环

D.鼠笼

11. 有一台四极交流伺服电动机，电源频率为400Hz，其同步速为（）

A.3000r/min

B.6000r/min

C.9000r/min

D.12000r/min

12．交流伺服电动机的转子有两种形式，即__________和非磁性空心杯形转子。

13. 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？

14.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？

15.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？

16.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？

17.什么叫“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？

18.有一台异步伺服电动机忽略其定子参数和转子漏抗，并假定R’2＝4Xm。试计算当幅值控制及幅值-相位控制方式又始动时为圆形旋转磁场，它们的堵转转矩之比是多少？此时电容电抗X cm为R’2的多少倍?

19.为什么交流伺服电动机有时能称为两相异步电动机？如果有一台电机，技术数据上标明空载转速是1200r/min，电源频率为50Hz，请问这是几极电机？空载转差率是多少？20.一台400 Hz的异步伺服电动机，当励磁绕组加电压U f=110V，而控制电压U c=0时，测得励磁电流I f=0.2A，将I f的无功分量用并联电容补偿后，测得有功分量（即I f的最小值）I fm=0.1A。试问：

（1）励磁绕组阻抗Z f0及阻抗角φf0各等于多少?

（2）如果只有单相电源，又要求n =0时移相90°，应在励磁绕组上中多大电容？ （3）若电源电压为110V ，串联电容后，U f =？U c =？（n =0）

21．伺服电动机的转矩、转速和转向都非常灵敏和准确地跟着______________变化。 22. 一台500r/min,50Hz 的同步电机，其极数是_______。 23. 同步电动机最大的缺点是_______。

24. 同步电机电枢绕组匝数增加，其同步电抗( ) A.增大 B.减小 C.不变

D.不确定

25．对于同步电机的转速，以下结论正确的是( ) A ．与电源频率和电机磁极对数无关 B ．与负载大小有关，负载越大，速度越低 C ．带不同负载输出功率总量恒定

D ．转速不随负载大小改变

26. 如果永磁式同步电动机轴上负载阻转矩超过最大同步转矩，转子就不再以同步速运行，甚至最后会停转，这就是同步电动机的（ ） A.失步现象 B.自转现象 C.停车现象

D.振荡现象

27.说明永磁同步伺服电动机三闭环控制原理，说明与常规速度控制的区别。

答案

1、D

2. 答：直流伺服电动机的励磁电压和电枢控制电压均维持不变，而负载增加时，电动机的 转速将下降，电枢电流和电磁转矩都会增大。

3.答：发电机：E a =U a +I a R a ，R L 减小，U a 上升，n 上升；

电动机：E a =U a -I a R a ，n 上升，转矩T 上升，I a 上升，最终导致转速n 下降。 4、解：025.03600

50

4.0110=⨯-=-=

n R I U C a a a e Φ