控制电机复习题LHX

控制电机复习题备注：此题仅供参考，如有错误，纯属正常!!!一填空1 按照输出电压与转子转角间的函数关系，旋转变压器可以分为(正余弦旋转变压器)(线性旋转变压器)(特种函数变压器)。

2 按照电机极对数来分，旋转变压器可分为(单级对)(多级对)种。

3 按照有机无刷和滑环间的滑动接触来分，旋转变压器又可分为(接触式)和（非接触式）两种。

4 线性旋转变压器的输出电压与转角成（正比）。

5 自整角机按其功能可分为(力矩式自整角机)和(控制式自整角机)。

6 发送机和接收机整步绕组各自的直轴磁动势、交轴磁动势以及合成磁动势的大小，与发送机和接收机的(位置角)无关，仅为（失调角）的函数。

7 在力矩式自整角机中，电磁整步转矩T1与(励磁电压U f的平方)成（正比），与电源频率f 成（反比），当（失调角=900）时取最大值T1m。

8 自整角机的分类：（力矩式自整角机）和（控制式自整角机）。

9 （测速发电机）是一种把输入的（转速信号）转换成输出的（电压信号）的（机电式信号元件）。

10 自动控制系统对测速发电机的性能要求是（精度高）、（灵敏度高）、（可靠性好）。

11 测速发电机主要可分为（直流测速发电机）和（交流测速发电机）。

12 直流测速发电机有两种基本形式：一种是（电磁式），另一种是（永磁式）。

13 交流测速发电机分为（同步测速发电机）和（异步测速发电机）。

14 当交流异步测速发电机励磁绕组施加恒定的励磁电压U f,电机以转速n旋转时，输出绕组的输出电压U2与转速n成（正比）。

15 当异步测速发电机的转速一定，且（负载阻抗足够大）时，无论什么性质的负载，负载阻抗的变化都不会引起输出电压的明显改变。

16（伺服电动机）的作用是把输入的（电压控制信号）转换成输出的（角位移）或（角速度）16 直流伺服电动机按励磁方式来分有两种：一种是（电磁式），另一种是（永磁式）。

17 交流伺服电动机可分为（同步伺服电动机）和（异步伺服电动机）。

18 异步伺服电动机转子有两种结构，一种是（笼型转子），另一种是（杯型转子）。

19 若要产生圆形旋转磁场，则异步伺服电动机定子两相绕组电压的相位差为（900）电角度，并且其（有效值）应与（有效串联匝数）成（正比），这种两相对称交流电压。

20 异步伺服电动机电磁转矩与控制电压、转差率和电机参数的关系。

对于已经制成的电机，电机参数一般（不变），当电机转速一定时，（电磁转矩）与（控制电压的平方）成（正比）。

21 对于异步伺服电动机，（临界转差率S m）与（转子电阻）成（正比），但（最大转矩T em）却与转子电阻无关。

22 按照转子结构的不同，同步电动机主要可分为(永磁式)、（磁阻式）和（磁滞式）三种。

23 永磁同步电动机四种常见的转子结构：（径向式）、（切向式）、（并联式）、（涡轮式）。

24 永磁同步电动机发电运行状态，（转子磁极）是（拖动者），（定子磁极）是(被拖动者)。

25 永磁同步电动机电动机运行状态，(定子磁极)是(拖动者)，（转子磁极）是（被拖动者）。

26 在电励磁同步电动机中，X d（>）X q；在永磁同步电动机中，一般情况下X d（<）X q。

27在永磁同步电动机中，在电源电压U1和频率f1保持不变时，永磁同步电动机的电磁转矩T e仅是（功率角）的函数。

28 造成永磁同步电动机不能直接起动原因有两个方面：（1）、（转子本身具有一定的惯性）；（2）、（起动瞬间定、转子磁场之间转速相对过大）。

29 在磁阻同步电动机中，磁阻同步电动机X d （>）X q 。

30 磁滞同步电动机最可贵的特点是（具有很大的起动转矩）。

31 涡流转矩的基本特点与异步电动机的电磁转矩是相似的，即（TB 的大小与转子切割定子旋转磁场的相对速度有关。

）32 无刷直流电动机主要由（电动机本体）、（电子开关线路）、和（转子位置传感器）三部分组成。

33 步进电动机从转子结构来说，主要包括（反应式）、（永磁式）、（混合式）三种。

34 步进电动机是一种把（电脉冲信号）转换成（机械角位移）的控制电机，常作为数字控制系统中的（执行元件）。

35．步进电动机的转速取决于（脉冲电源的频率）、（转子齿数）和（拍数），而与电压、负载和温度等因素无关。

当转子齿数一定时，转子转速与脉冲电源的频率成（正比），即电机转速与脉冲频率同步。

这样，步进电动机可以直接采用开环控制，并进行较宽范围的无级调速。

36．（直线电动机）是一种做（直线运动）的电机。

37．按照结构型式的不同，直线电机可分为（扁平型直线电机）和（圆筒形直线电机）。

38．直线感应电动机的（速度）与（电源频率及电机）极距成（正比）。

39．按照励磁方式的不同，直线直流电动机可分为（永磁式）和（电磁式）两种。

40．按结构型式的不同，永磁式直线直流电动机可分为（动磁型）和（动圈型）两种。

简答：1、 分别简述力矩式自整角机和控制式自整角机的工作原理。

答:力矩式自整角机的原理：两台自整角机的励磁结组连在一起−−−−−−→−加上同样的励磁电压转子转角存在差值时→输出是力矩形式→使两台自整机转动→转角差为零→力矩降为零→自整角机的转动停止控制式自整角机的原理：当控制式自整角机的发送机转子旋转时，发送机与接收机的转子偏离协调位置，接收机的转子绕组产生感应电动势，并输出一定大小的电压，该电压经放大器放大后，给伺服电动机供电，带动接收机转子及负载一起旋转，使失调角和输出电压逐渐减小，直至协调的位置。

如果发送机的转子连续旋转，则接收机的转子及负载也将连续地同步旋转。

2、 简要说明力矩式自整角接收机的整步转矩是怎样产生的，有什么特点？答：直轴电流在交轴磁通的作用下将产生电磁转矩，同样交轴电流在直轴磁通的作用下也将产生电磁转矩，根据左手定则可以判断两者方向是一致的。

电磁整步转矩主要由直轴磁通d ∙φ和交轴磁动势F q 相互作用而产生，直轴磁通d ∙φ由励磁绕组确定，发送机和接收机的交轴磁动势F Fq 和F Jq 大小相等而方向相反。

所以他们的电磁整步转矩也是大小相等，方向相反。

假如发送机的转子在外力作用下，沿顺时针方向转过一个角度，那么发送机的转子将受到逆时针方向的电磁作用，力图使转子保持原有位置；而接收机的转子受到顺时针方向的电磁转矩作用，转子沿顺时针方向转动，是失调角逐渐减小，直至达到协调位置。

3、 试分析控制式自整角接收机整步绕组合成磁动势的特点。

答：（1）、接收机整步绕组直轴磁动势F Jd 、交轴磁动势F Jq 的大小，与发送机和接收机的位置无关，仅为失调角δ的函数。

（2）、接收机三相整步绕组的合成磁动势F J 是脉振磁动势，其大小是单相基波磁动势幅值的3/2 倍，并且与发送机和接收机的位置角以及失调角δ无关。

（3）、在发送机和接收机整步绕组空间位置一致的情况下，接收机整步绕组合成磁动势F J 的空间位置总是与发送机转子的空间位置一致。

4、 为什么直流测速发电机的实际转速不宜超过规定的最高转速，而负载电阻不能小于规定的电阻值？答：根据直流电动机的电枢反应理论，电枢电流所产生的电枢磁场对主磁场有消弱作用，使合成磁场的波形发生畸变，并且负载电阻越小或者转速越高时，电枢电流就越大，磁场的削弱作用就越强，造成输出的特性的非线性。

因此，为了减小电枢电流及电枢反应的去磁作用，应尽可能采用比较大的负载电阻，并保证转速不得超过规定的最高转速。

5、为什么异步测速发电机的励磁绕组大多采用400Hz的中频电源？答：因为减小电机的相对转速n ,有利于减小直轴磁通的变化，因为转子直轴磁动势的大小与电机的相对转速有关。

所以，对于一定的转速，通常是提高励磁电源的频率，增大同步转速，从而达到减小输出电压误差的目的。

所以，异步测速发电机较多采用400HZ 的中频励磁电源。

6、什么是异步测速发电机的剩余电压？简要说明剩余电压产生的原因以及消除或削弱的方法？答：当异步测速发电机的励磁绕组已经供电，转子处于静止状态时，输出绕组所产生的电压称为剩余电压，用Us表示。

原因：剩余电压又称零速电压，它由两部分组成：一部分是固定分量U sz，其值与转子位置无关；另一部分是交变分量U sj,其位置与转子位置有关。

剩余电压分量U sz产生的主要原因是：励磁绕组与输出绕组不正交，磁路不对称，或气隙不均匀等；剩余电压交变分量U sj产生的主要原因是空心杯转子的不对称，空心材料的不均匀，杯的厚度不一致等。

消弱方法：1、采用四级电机的结构2、将励磁绕组和输出绕组分开放置，将励磁绕组置于外定子铁心，输出绕组置于内定子铁心3、采用补偿绕组抵消剩余电压4、采用补偿电路抵消剩余电压7、为什么异步伺服电动机的转子电阻要选得很大？转子电阻过大对电机性能又有哪些负面影响？答;对于异步伺服电动机，在额定控制电压下不同转子电阻时的机械特性不相同，转子电阻越大，机械特性线性的范围就越大，这对于伺服电动机的稳定运行和扩大调速范围是非常有利的，所以异步伺服电动机的转子电阻要选得很大。

负面影响：（1）、如果转子电阻取过大，异步伺服电动机产生转矩的能力将受到限制，若转子电阻增加的足够的大，则最大转矩将小于T em。

（2）、增大转子电阻电动机效率会降低，同样功率的电动机体积也要大一些，其次转差率S em>1,使起动转矩减小。

8、什么是异步伺服电动机的自传现象？如何消除自转现象？答：在异步伺服电动机中，正向旋转磁场所产生的电磁转矩是Te+,反向旋转磁场所产生的电磁转矩是Te-,两者合成的结果是Te.正向旋转时电磁转矩Te是正值；反向旋转时电磁转矩Te是负值，这说明Te总是驱动性质的，电动机在两个方向都可以旋转。

这种情况对于伺服电动机而言是不利的，相当于控制信号消失而仍有角位移或角速度位移输出，称为“自转现象”。

消除方法:增大转子电阻，使正向电磁转矩Te+和反向电磁转Te-的临界转差率S em>1，这时，正向旋转时电磁转矩Te是负值；反向旋转时电磁转矩Te是正值，即Te总是制动的。

因此，在控制电压为零时，电动机在两个方向都不可能自转。

9、异步伺服电动机的控制方式有哪些？答：（1）、幅相控制，即仅改变控制绕组电压Uc的幅值；（2）、相位控制，即仅改变控制绕组电压Uc的相位；（3）、幅-相控制，即同时改变控制绕组电压Uc的幅值和相位。

10、永磁同步电动机和磁阻同步电动机的转子上为什么要装设笼型绕组？它的作用是什么？如果是变频电源供电，那么是否需要装设笼型绕组？为什么？答：（1）磁阻同步电动机与永磁同步电动机一样，都是为了克服起动比较困难的问题。

（2）在整个起动过程中，笼型绕组产生异步起动转矩，而永磁体产生发点制动转矩，但当达到同步转速时，异步起动转矩为零，而发电制动转矩变为同步牵引转矩，带动电动机正常同步运行。

（3）不需要。