微特电机试卷

一．选择

1.步进电动机静态转矩与失调角的关系称为矩角特性，在θ=±90时有最大静转矩，他是步进电机的主要性能指标之一。提高的数值是：（C ）

（A）增高电压（B）增大电流（C）增加通电相数

2.交流异步伺服电动机相对于普通的异步电动机，异步伺服电动机具有：（ B ）

（A）电流、电压较高（B）较大的转子电阻（C）功率比普通电机大

3.多台自整角接收机并联起来使用可以将同一转角信号传输到几个不同的地点，但必须限制并联台数，否则就会：（A ）

（A）降低系统精度（B）多消耗电能（C）发送带不起来

4.直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（B）

（A）为了使启动过程平稳（B）为了减小起动电流（C）为了起动转矩

二.填空

1.直流伺服电动机有（磁极控制）和（电枢控制）两种控制方式，其中以（电枢控制）应用较多。

2.根据转子结构特点，交流同步伺服电动机可分为（永磁式）（磁阻式）和（磁滞式）三种。

3.在电机转子体积、电枢电流、电流密度和气隙磁通密度相同的条件下，电枢直径增大1倍，电磁转矩也增大（1 ）倍。

4.表征异步测速发电机性能的主要技术指标有（线性误差）（相位误差）和（剩余误差）。

5.测速发电机在自动控制系统中是一个非常重要的原件，它可作为（测量元件）（校正元件）（阻尼元件）、解算元件和角加速度信号元件等。

6.反应式步进电动机的工作原理是建立在磁力线力图通过磁阻最小的路径，产生（反应转矩）来驱动转子转动。

7.自整角机必须成对或成组使用，主令轴上装得是（自整角发送机），从动轴上装的是（自整角接收机）。

8.旋转变压器在结构上与绕线式异步电动机相似，定、转子均为（隐级结构），并分别放置两相（正交绕组）。

9.无刷直流电动机使用（功率电子开关）及（位置传感器）代替传统直流电动机的（电刷）和（换向器）。

10.开关磁阻电机的基本控制方法是（电流斩波控制）和（角位置控制）。前者适用于（低速）运行，后者适用于（高速）运行。

三.判断

1.与直流伺服电动机相比，交流异步伺服电动机的机械特性和调节特性都是非线性的。（×）

2.异步伺服电动机当控制电压发生变化时，电机转速也发生相应变化，因而达到控制转速的目的。（√）

3.采用双向控制时，即控制电压和励磁电压大小相等、相位差90°电角度，电机不能工作在圆形旋转磁场下。（×）

4.在使用异步测速发单机时，电机的工作转速不应超过规定的转速范围。（√）

5.测速发电机的输入电压的大小与转速成正比，同时其频率与转速也成正比。（×）

6.步进电动机输出的角位移量与脉冲数成正比，转速与脉冲的频率成正比，转向取决于控制线路中得通电顺序。（√）

7.单相串励电动机的功率因数低，一般在0.9以下。（×）

8.无刷直流电动机通过改变电源电压实现无极调速，改变电枢绕组导通相序可以改变电机的

转向。（√）

9.将旋转变压器与数字转换芯片（AD2S83）配合可构成数字式旋转变压器，直接输出数字转角信号。（√）

10.如果系统要求反映出两个输入角的和或差时，则可用差动式自整角机系统。（√）

四.计算题

1.一台三相反应式步进电动机，转子齿数为40，步距角θs=3°/1.5°，已知它的最大静转矩为0.685N?m，系统总的转动惯量为1.725kg?㎡，试求该电动机的自由振荡频率和周期。

2.超高效率三相异步电动机YES-355M-4，额定功率220KW，额定功率220KW，额定电压380V，额定转速1490r/min，额定效率95.9%，额定功率因数0.90，试求该电动机额定电流和额定转矩。

五.问答题

1.正余弦旋转变压器在负载时输入电压为什么会发生畸变？消除输出特性曲线畸变的方法有哪些？

答：由于转子磁势的交轴分量得不到补偿所引起的，为了要消除输出特性的畸变，不仅直轴磁势需要补偿，交轴磁势也需要完全补偿，可以采用一次侧补偿、二次侧补偿的方法。

2.简述单相串励电动机的调速方法。

答：单相串励电动机具有良好的调速性能，主要有调压、调磁和改变电阻三种方法。

1. 调压调速

常用的方法有：（1）电子调速器调速：调整晶闸管导通角，属调压调速。

（2）整流器调速：交流供电时，串入一个整流二极管。

2．串联电阻调速

如图所示，在电路中串入可变电阻器，改变电动机的转速。

3．改变磁通调速

增加Φ速度下降；Φ减小速度增加。

（1）如下图a：改变励磁绕组的串并联接法。并联接法，励磁电流为电枢电流的一半，Φ减小，转速升高；串联接法，Φ增加，转速降低。

（2）如下图b：抽头位置不同，改变励磁绕组匝数调速。

以上这两种调磁调速的方法常用于食物搅拌器的单相串励电动机。

（3）如下图c：电阻与励磁绕组并联，调解电阻，改变励磁电流调速。这种方法由于电阻消耗功率使效率降低, 所以较少采用。

机电一体化技术作业题——答案全解

东北农业大学网络教育学院机电一体化技术作业题复习题一一、名词解释：（40分） 1．机械系统答：机电一体化系统中的机械系统与一般的机械系统相比，除要求具有较高的定位精度外，还应具备体积小、重量轻、刚度大、动态性能好等特点。概括地讲，机电一体化机械系统应包括传动机构、导向机构、执行机构三大部分。 2．检测系统答：检测系统是机电一体化系统的一个基本要素，其功能是对系统运行中所需的自身和外界环境参数及状态进行检测，将其变换成系统可识别的电信号，传递给信息处理单元。 3．伺服系统答：伺服系统是指以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统，又称随动系统或伺服机构。指在控制命令的指挥下，控制执行元件工作，使机械运动部件按照控制命令的要求进行运动，并具有良好的动态性能。 4．接口技术答：为构成完整的并有一定控制和运算功能的系统而将一个部件与另外的部件连接起来，这种连接就称微处理器系统的接口。 5．控制系统答：控制系统是机电一体化产品的中枢，用于实现信息处理、控制信号输出、控制和协调机电一体化产品的其他内部功能，通过控制系统的控制，执行机构的驱动，被控对象按照预定的规律或目的运行，运行效果通过传感器反馈回控制系统，连同传感器收集的其他有关信号供控制系统利用并不断修正其控制指令。 6．D/A转换答：在机电一体化产品中，很多被控对象要求用模拟量做控制信号，而计算机是数字系统，不能输出模拟量，这就要求控制输出接口能完成将数字信号转换成模拟信号，称之为D / A转换。

7．传动机构答：机电一体化系统中的传动机构主要功能是传递转矩和转速，因此，它实际上是一种转矩、转速变换器。机电一体化系统中所用的传动机构主要有滑动丝杠副、滚珠丝杠副、齿轮传动副、同步带传动副、间歇机构、挠性传动机构等。 8．机电一体化技术答：机电一体化技术是以电子技术特别是微电子技术为主导的多种新兴技术与机械技术交叉、融合而成的综合性高新技术，是工程领域不同种类技术的综合及集成，是一个技术群的总称，它包括机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术等。二、简答（60分） 1、机电一体化产品的组成和特点是什么？答：机电一体化产品是由机械系统、检测系统、伺服系统、控制系统以及接口装置等几部分组成。机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看，，各组成部分通过辅助部件及相关的软件有机的结合在一起，构成一个内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品，品具有自动化、智能化和多功能的特性。 2、机电一体化产品设计与传统机械产品设计的区别是什么？答：机电一体化产品的设计与常规机械产品的设计有着本质上的区别。常规机械产品一般是先用单纯机械设计的方法构思和设计，再为这个纯粹的机械设计选配适宜的电气设备。这种方法实际上是面向设计者的传统设计方法。相比之下机电一体化产品的设计是面向产品的设计，它要求设计者具有多种能力、视野开阔，具有综合利用机械设计和电气控制设计方面的知识和能力。 3、机电一体化机械系统由哪几部分组成？答：概括地讲，机电一体化机械系统应包括以下三大部分机构。（1）传动机构。机电一体化系统中的传动机构主要功能是传递转矩和转速，因此，它实际上是一种转矩、转速变换器。（2）导向机构。其作用是支承和限制运动部件按给定的运动要求和规定的运动方向运动。该机构应能保证安全、准确。（3）执行机构。用来完成操作任务。执行机构根据操作指令的要求在动力源的带动下，完成预定的操作。 4、常用的传动机构有哪些，各有什么特点？答：机电一体化系统中所用的传动机构主要有滑动丝杠副、滚珠丝杠副、齿轮传动副、同步带传动副、间歇机构、挠性传动机构等。滚珠丝杠副具有如下特点。

微特电机试卷.doc

一.选择 1.少进电动机静态转矩与失调角的关系称为矩角特性，在0 =±90时有最人静转矩，他是步进电机的主要性能指标之一。提高的数值是.?（ C ）（A）增高电压（B）增大电流（C）增加通电相数 2.交流异步伺服电动机相对于普通的异少电动机，异步伺服电动机具柯：（B ）（A）电流、电压较高（B）较人的转子电阻（C）功率比普通电机人 3.多台A整角接收机并联起来使用可以将M—转角信号传输到几个不的地点，但必须限制并联台数，否则就会：（A ）（A）降低系统精度（B）多消耗电能（C）发送带不起來 4.H流电动机采用降低电源电压的方法起动，目的是：（B）（A）为了使启动过程平稳（B）为丫减小起动电流（C）为了起动转矩二.填空 1.直流伺服电动机冇（磁极控制）和（电枢控制）两种控制方式，其中以（电枢控制）应川较多。 2.根椐转子结构特点，交流同步伺服电动机可分为（永磁忒）（磁肌式）和（磁滞式）三种。 3.在电机转子体积、电枢电流、电流密度和气隙磁通密度相同的条件下，电枢直径增人1倍，电磁转矩也增大（1 ）倍。 4.表征异步测速发电机性能的主要技术指标奋（线性误差）（相位误差）和（剩余误差）。 5.测速发电机在自动控制系统屮是一个非常重要的原件，它可作为（测兒元件）（校正元件）（阻尼元件）、解算元件和角加速度信号元件等。 6.反应式步进电动机的工作原理是建立在磁力线力图通过磁阻最小的路径，产生（反应转矩）來驱动转子转动。 7.fi整角机必须成对或成组使用，主令轴上装得是（A整角发送机），从动轴上装的是（fi 整角接收机）。 8.旋转变压器在结构上与绕线式异步电动机相似，定、转子均为（隐级结构），并分别放置两ffl （正交绕组）。 9.无刷直流电动机使用（功率电了开关）及（位置传感器）代替传统直流电动机的（电刷）和（换向器）。 10.丌关磁阻电机的基木控制方法是（电流斩波控制）和（角位置控制）。前者适用于（低速）运行，后者适用于（高速）运行。三.判断 1.与直流伺服电动机相比，交流异步伺服电动机的机械特性和调节特性都是非线性的。（X ） 2.异步伺服电动机当控制电压发生变化吋，电机转速也发生相应变化，因而达到控制转速的目的。（V） 3.采用双叫控制时，即控制电压和励磁电压人小相等、相位差90°电角度，电机不能丁.作在圆形旋转磁场下。（X ） 4./十:使用异步测速发单机时，电机的工作转速不应超过规定的转速范围。（V ） 5.测速发电机的输入电压的人小与转速成正比，同时K频率与转速也成正比。（X） 6.步进电动机输出的角位移S与脉冲数成正比，转速与脉冲的频率成正比，转向取决于控制线路中得通电顺序。（V ） 7.单相串励电动机的功率因数低，一般在0.9以下。（X） 8.无刷直流电动机通过改变电源电压实现无极调速，改变电枢绕飢导通相序川*以改变电机

《微特电机及其控制》(电机本体部分)课程重点内容

绪论1．微特电机的分类。 2．微特电机新的发展趋势。

第二章伺服电动机与伺服系统1．从结构上，直流伺服电动机的分类。分为两大类，传统型直流伺服电动机，低惯量型直流伺服电动机。传统型直流伺服电动机其结构与普通直流电动机基本相同，只是功率和容量小得多，它可以再分为电磁式和永磁式两种；

低惯量型直流伺服电动机可分为空心杯电枢直流伺服电动机，盘式电枢直流伺服电动机，无槽电枢直流伺服电动机2．直流伺服电机的静态特性 1．机械特性：给出机械特性n=f(T e)的方程，绘制机械特性的曲线。机械特性：控制电压恒定时，电机转速随电磁转矩的变化关系n=f (Te) 2．调节特性：给出调节特性n=f(U a)的方程，绘制调节特性的曲线，结合调节特性曲线，掌握失灵区的概念。调节特性负载转矩恒定时，转速随控制电压变化n=f (Ua)

3．直流伺服电机的动态特性 1．机电时间常数的计算公式，影响因素及相应的减小机电时间常数的方法。机电时间常数与转动惯量成正比；与电机的每极气隙磁通的平方成反比，为了减小电机机械时间常数，应增加每极气隙磁通；与电枢电阻Ra的大小成正比，为减小时间常数，应尽可能减小电枢电阻，当伺服电动机用于自动控制系统，并由放大器供给控制电压时，应计入放大器的内阻 Ri，Ra+Ri；

直流伺服电动机的机电时间常数一般<30ms，低惯量直流伺服电机的时间常数<10ms。 4．交流异步伺服电动机 1．不同转子电阻对机械特性的影响，分析为什么异步伺服电动机的转子电阻较普通异步电动机大。增大转子电阻的三个好处： 1. 可以增大调速范围由电机学原理知，异步电机的稳定运行区仅在： 0

9国外微电机发展情况转载

-9国外微电机发展情况 1 发展动向微电机工业发展渊源流长，种类繁多，每户家庭中对电机平均用量的多寡代表着一个国家进步的情况。微电机已成为产业用机器设备、电器产品、汽车、摩托车和办公OA机器及通信等产品的重要元件，其需求量、成长率相当可观，近两年来用量更加大幅提升。由于终端产品的发展日新月异，机种不断更新，使得电机的功能设计、开发、生产也不停的推出新。因此未来中高档次的电机，其功能需配合新产品的开发与厂家实际需求来衡量，整个国际市场潜力极大，以下为市场前瞻性分析。 ⑴家电用电机。微特电机及控制技术是现代家电的核心技术，家电用电机种类众多，数量也大，虽属较成熟市场，但新机种强调产品的多功能、省能源、低噪声、振动小，正符合家电产品今后设计、生产、检测高质量化的效果，未来市场将会大幅成长。 ⑵通信、电脑周边产品。此类产品所用高精密小型电机需求品种愈来愈多，数量增幅甚为惊人，其配合电子控制，附加价值高，未来发展潜力很大。 ⑶汽车用微电机。汽车销售量节节上升，所应用电装品日益增多。自动定量电子喷油系统取代传统化油器，ABS刹车皆改由电机代替，一部汽车由传统的十几个电机增加到三四十个，甚至用到八十多个电机。摩托车的起动电机取代了脚踩方式，手提充电式电动工具的多样化，未来环保所需的电动汽车，都让人对高性能直流电机垂涎三尺，寄予厚望。 ⑷电动工具用微电机。工业用产品转化成家庭用手提工具，使高级电动工具及家庭电器产品风行，对串励电机性能要求愈严苛，发展也愈可观。 ⑸其他特殊用电机。如卫星接收器转向电机、割草机、残障车用电机、CNC用伺服电机的数量都逐年上升，而电脑及高级电器用的无刷电机数量增幅最大，数以千万台计。

微特电机作业

微特电机论文题目：步进电机课程：微特电机专业：电气工程及其自动化班级：电气学号：姓名：指导教师：完成日期： 2013/4/21

步进电机杜中华摘要步进电机是一种纯粹的数字控制电动机，又称为阶跃电机或脉冲电机。是一种受电脉冲信号控制的无刷式直流电动机，也可以看作是在一定频率范围内转速与控制脉冲频率同步的同步电动机。它能将输入电脉冲信号转换成机械的运动量加以输出。每一个主令脉冲都可以使步进电机的转轴前进一个步距角，并依靠它特有的定位转矩将转轴准确地锁定在空间位置上，在实际工程中有着广泛的应用，文章主要探讨了步进电动机原理、驱动电路的特点及其在各个领域的应用。 1.步进电动机的种类目前常用的有三种步进电动机： (1)反应式步进电动机(VR)。反应式步进电动机结构简单，生产成本低，步距角小；但动态性能差。 (2)永磁式步进电动机(PM)。永磁式步进电动机出力大，动态性能好；但步距角大。 (3)混合式步进电动机(HB)。混合式步进电动机综合了反应式、永磁式步进电动机两者的优点，它的步距角小，出力大，动态性能好，是目前性能最高的步进电动机。它有时也称作永磁感应子式步进电动机。 2.步进电机的系统结构

3.步进电动机的工作原理图1 三相反应式步进电动机的结构示意图 1——定子2——转子3——定子绕组{{分页}} 图1是最常见的三相反应式步进电动机的剖面示意图。电机的定子上有六个均布的磁极，其夹角是60o。各磁极上套有线圈，按图1连成A、B、C三相绕组。转子上均布40个小齿。所以每个齿的齿距为θE=360o/40=9o，而定子每个磁极的极弧上也有5个小齿，且定子和转子的齿距和齿宽均相同。由于定子和转子的小齿数目分别是30和40，其比值是一分数，这就产生了所谓的齿错位的情况。若以A相磁极小齿和转子的小齿对齐，如图1，那么B相和C相磁极的齿就会分别和转子齿相错三分之一的齿距，即3o。因此，B、C极下的磁阻比A磁极下的磁阻大。若给B相通电，B相绕组产生定子磁场，其磁力线穿越B相磁极，并力图按磁阻最小的路径闭合，这就使转子受到反应转矩（磁阻转矩）的作用而转动，直到B磁极上的齿与转子齿对齐，恰好转子转过3o；此时A、C磁极下的齿又分别与转子齿错开三分之一齿距。接着停止对B相绕组通电，而改为C相绕组通电，同理受反应转矩的作用，转子按顺时针方向再转过3o。依次类推，当三相绕组按A→B→C→A顺序循环通电时，转子会按顺时针方向，以每个通电脉冲转动3o的规律步进式转动起来。若改变通电顺序，按A →C→B→A顺序循环通电，则转子就按逆时针方向以每个通电脉冲转动3o的规

微特电机答案全解

2-2 若直流伺服电动机的励磁电压下降，对电动机的机械特性和调节特性会有哪些影响？励磁电压下降则电枢电压减小，又由于机械特性是线性的，所以将导致理想空载转速降低，电磁转矩减小；调节特性是指：电机负载转矩恒定时，电机转速值控制电压变化的关系，所以励磁电压下降将导致电机转速n下降 2-3 交流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？如果得到圆形旋转磁场，两相绕组的外施电压要满足什么条件？不能；即控制电压和励磁电压大小相等相位差90°电角度 2-4 两相交流伺服电动机在控制信号消失后会产生自转现象，如果转子电阻足够大，则电动机转子在脉振磁场作用下的合成电磁转矩始终为制动转矩，可以消除自转现象，并且可以扩大其稳定运行范围。不过若转子电阻过大，会降低启动转矩，影响其快速性。 2-7

3-2 直流测速发电机带负载工作，其输出特性在什么条件下是线性特征？产生误差的原因和改进的方法是什么？答：测速发电机输出电压和转速的关系称为输出特征性即Ua=f(u) 当不考虑电枢反应，且认为Φ、Ra 和Rl都能保持为常数，斜率C=LRRaKe+1也是常数，输出特性便有线性关系。原因：1.电枢反应的影响：（1）对电磁式直流测速发电机，在定子磁极上安装补偿绕组Wc。（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，所以负载电阻不应小于最小负载电阻。 2.电刷接触电阻的影响，为了减小电刷接触电压的影响，缩小不灵敏区，在直流测速发电机中，常常采用导电性能好的黄铜-石墨电刷或含银金属电刷。实际使用时，选用较大的负载电阻和适当的转子转速。 3.电刷位置的影响 4.温度的影响：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；对测试精度要求比较高的场合，可在励磁回路中串联具有负温度系数的热敏电阻并联网络3励磁回路由恒流源供电 5.纹波的影响：增加每条支路中串联的元件数，可以减小纹波；电枢采用斜槽结构 3-3 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：因为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少而增大。因此，在使用时必须注意发电机的转速不能超过规定的最高转速，负载电阻不能小于规定的最小电阻值。 3-4．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—样?为什么? 答：当直流测速发电机带负载运行时，若电刷没有严格地位于几何中性线上，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

微电机行业分析

行业概述目录一．微特电机行业总体状况微特电机是工业自动化、办公自动化、家庭自动化、武器装备自动化必不可少的关键基础机电组件，广泛应用于汽车、家用电器、电动车、音像、通信、计算机、日用化妆品、机器人、航天工业、工业机械、军事及自动化等领域。微特电机是技术密集行业，其兴起于瑞士，发展于日本，而后随技术扩散逐步向发展中国家转移，并带动这些国家微特电机行业的发展。目前，日本、韩国等发达国家拥有微特电机行业的先进技术，其国内除从事部分高端微特电机生产外，大部分制造能力已向发展中国家转移。以中国为代表的发展中国家承接日本、韩国等发达国家的产业转移，目前已成为世界微特电机的主要生产国和出口国。2007年全球微特电机产量约90亿台，中国生产各类微特电机产量约54亿台，约占世界总产量的60%（资料来源：《2008年微特电机行业形势和发展展望》，施进浩，2008年）国内微特电机行业（除军用微特电机外）是对外完全开放和市场竞争较充分的行业。基于以下两个方面的优势，自20世纪90年代开始，中国微特电机产业加速发展：一是国内经济的发展形成了对微特电机的巨大市场需求，大量的民营企业凭借灵活的机制和市场开拓能力投资微特电机产业；二是中国拥有丰富的磁性材料资源、廉价的劳动力，以及低廉的生产要素价格，吸引了众多的国际微特电机制造企业向中国转移生产。目前，中国已成为世界上最大的微特电机的生产国和出口国。2007年，我国有一定生产规模的企业近700家（含各类微特电机生产企业），销售收入达到亿元，与2006年相比增加约26%（资料来源：《2008年微特电机行业形势和发展展望》，施进浩，2008年）。与国内制造能力迅速增加相对应，国内出口规模也迅速增长，最近几年出口额及增长情况如下表所示：

大工《微特电机及其控制》课程考试模拟试卷B答案

机密★启用前大连理工大学网络教育学院 2011年2月份《微特电机及其控制》课程考试模拟试卷答案考试形式：闭卷试卷类型：B 一、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1、逆变器 2、小 3、电流 4、功率变换器 5、低 6、30 7、混合式8、电流9、中间转子结构 10、非接触式二、名词解释题（本大题共6小题，每小题4分，共24分） 1、APC控制——即角度位置控制模式，在SR电机高速运行时，通过调节开通角θon和关断角θoff的大小来控制SR电机。 2、T法测速——通过测出相邻两个转子位置脉冲信号的时间间隔来计算转速的一种测速方法。 3、步进电动机的角度细分控制——又称为微步距控制，是步进电动机开环控制的新技术之一。所谓细分控制就是把步进电机的步距角减小，把原来的一步再细分成若干步，这样，步进电机的运动近似地变为匀速运动，并能使它在任何位置停步。 4、压电执行器——即超声波电动机，它利用压电材料的逆压电效应(即电致伸缩效应)，把电能转换为弹性体的超声振动，并通过摩擦传动的方式转换成运动体的回转或直线运动。 5、动子——直线感应电机的运动部分，对应旋转感应电机的转子。 6、PID调节器——即比例、积分、微分调节器，是调速系统中转速环与电流环最常用的调节器。三、简答题（本大题共4小题，每小题6分，共24分） 1、答：对于最常见的两相导通星形三相六状态工作方式，除了换相的瞬间之外，在任意时刻，电机总有一相绕组处于断电状态。当断电相绕组的反电动势过零点之后，再经过30?电角度，就是该相的换相点。因此，只要检测到各相绕组反电动势的过零点，就可确定电机的转子位置和下次换流的时间。评分要点：1）检测反电动势过零点3分 2）经过30?电角度是换相点3分 2、答：行波型超声波电动机也是由定子(振动体)和转子(移动体)两部分组成，其定子由弹性体和压电陶瓷(PZT)构成；其转子为一个金属板。定子和转子在压力作用下紧密接触，为了减少定、转子之间相对运动产生的磨损，通常在二者之间(转子上)加一层摩擦材料。3分它利用压电材料的逆压电效应(即电致伸缩效应)，把电能转换为弹性体的超声振动，并通过摩擦传动

电机学课后习题答案(第2篇)

第二篇交流电机的共同理论第6章 ▲6-1 时间和空间电角度是怎样定义的？机械角度与电角度有什么关系？ ▲6-2 整数槽双层绕组和单层绕组的最大并联支路数与极对数有何关？ 6-3 为什么单层绕组采用短距线圈不能削弱电动势和磁动势中的高次谐波？ ▲6-4 何谓相带？在三相电机中为什么常用60°相带绕组，而不用120°相带绕组？ ▲6-5 试说明谐波电动势产生的原因及其削弱方法。 ▲6-6 试述分布系数和短距系数的意义。若采用长距线圈，其短距系数是否会大于1。 6-7 齿谐波电动势是由于什么原因引起的？在中、小型感应电机和小型凸极同步电机中，常用转子斜槽来削弱齿谐波电动势，斜多少合适？ ∨6-8 已知Z=24，2p=4，a=1，试绘制三相单层绕组展开图。解：2)34/(242/=?==pm Z q ，取单层链示，绕组展开图如下：

∨6-9 有一双层绕组，Z=24，2p=4，a=2，τ6 51=y 。试绘出：（1）绕组的槽电动势星形图并分相；（2）画出其叠绕组A 相展开图。解：（1）槽电动势星形图如右： 2 )34/(242/=?==pm Z q 54 2465651=?==τy （2）画出其叠绕组A 相展开图如下： 6-10 一台两极汽轮发电机，频率为50H Z ，定子槽数为54槽，每槽内有两根有效导体，a=1，y 1=22，Y 接法，空载线电压为U 0=6300V 。试求基波磁通

量Φ1。 ∨6-11 一台三相同步发电机，f=50H Z ，n N =1500r/min ，定子采用双层短距分布绕组：q=3，τ9 81=y ，每相串联匝数N=108，Y 接法，每极磁通量Φ1=1.015×10-2Wb ，Φ3=0.66×10-3Wb ，Φ5=0.24×10-3 Wb ， Φ7=1.015×10-4Wb ，试求： (1)电机的极对数；（2）定子槽数；（3）绕组系数k N 1、k N 3、k N 5、k N 7；（4）相电动势E φ1、E φ3、E φ5、E φ7及合成相电动势E φ和线电动势E l 。解：（1）电机的极对数 2=p ；（2）定子槽数 363342=??==pmq Z ；（3）绕组系数 9452.0)9098sin(2 20sin 3260sin 2sin 2sin 2sin 000 111=???=?==πααy q q k k k y q N 577.0)90983sin(2 203sin 32603sin 23sin 23sin 23sin 000 333-=??????=?==πααy q q k k k y q N 1398.0)90985sin(2 205sin 32605sin 25sin 25sin 25sin 000 555=??????=?==πααy q q k k k y q N 0607.0)90987sin(2 207sin 32607sin 27sin 27sin 27sin 000 777=??????=?==πααy q q k k k y q N （4）电动势

讲课-微特电机知识点

微特电机及其发展趋势

微特电机及其发展趋势 AP1008331谢志恒 1.引言微特电机是指原理、结构、性能、作用等与常规电机不同，并且体积和输出功率都很小的电机。一般地，微特电机的外径不大于130m m，功率在数百毫瓦和数百瓦之间。在军事、民用的各种现代化装备及其控制系统中得到广泛的应用，如火炮控制、导弹制导、飞机自动驾驶、数控机床、无梭织机控制、工业缝纫机控制、遥测遥控、音像设备、自动化仪表及计算机外围设备等，都大量使用了各种微特电机[ 1 ]。如今，在实际应用中，微特电机已由过去简单的起动控制、提供动力的目的，发展到对其速度、位置、转矩等的精确控制，特别是工业自动化、办公自动化和家庭自动化方面，几乎都采用了电机技术、微电子技术和电力电子技术等相结合的机电一体化产品。电子化是微特电机发展的一个必然趋势。 2.微特电机的应用领域现代的微特电机技术综合了电机、计算机、控制理论、新材料等多项高新技术，正从军事、工业走向日常生活。因此，微特电机技术的发展要与支柱产业和高新产业的发展需求相适应。微特电机主要应用于以下几个方面： 2 . 1 家电用微特电机为了不断满足用户要求和适应信息时代的需求,实现节能化、舒适化、网络化、智能化，甚至网络家电(信息家电) ,家电的更新换代周期很快,对为其配套的电机提出了高效率、低噪声、低振动、低价格、可调速和智能化的要求。家用电器用的微特电机占微特电机总量的8 %：包括空调机、洗衣机、电冰箱、微波炉、电风扇、吸尘器、脱排水机等。全世界每年需求量在4 . 5～5 亿台(套) ,此类电机功率不大,但是种类繁多。家电用微特电机的发展趋势有： ①永磁无刷电动机将逐步替代单相异步电动机； ②进行优化设计、提高产品的质量和效率； ③采用新结构、新工艺,提高生产效率。 2 . 2 信息处理设备用微特电机信息处理设备用微特电机占29 %：包括信息输入、存储、处理、输出、传导等环节，其中也包括通信设备。全世界每年需要1 5 亿台(套)，主要有永磁直流电机、无刷直流电机、步进电机、微型同步电机等。微型计算机(P C 机) 年产量2 0 0 0 年约1 亿台,2 0 0 5 年预计 2 亿台,为其配套的关键部件微电机需求量大,要求越来越高。这类电机绝大部分是精密永磁无刷电动机和精密步进电机。它们的特点和发展方向是： (1)高投资类产品这类电机对转速的稳定度和转轴的跳动度要求非常之高,所以这类电机是先进制造技术和新兴电力电子技术结合的高技术、高投资类产品,国际上一般集中在大公司开发和生产。 (2) 小型化、片状化为了满足信息产品小型化和随身携带的需求,对其配套电机提出了小型化,片状化的要求。 (3) 高速化随着计算机外设存储密度的不断提高，要求为其配套的电机转速应在8000r/min之上。 2 . 3 汽车用微特电机[ 2 ] 汽车用微特电机占13 %，包括起动发电机、刮水器电机、空调及冷却风扇用的电机、电动速度表电机及摇窗电机、门锁电机等。2000 年世界汽车产量约5400 万辆,平均每辆汽车需用15 台电机,则全球需要8 . 1亿台。

微特电机市场前景分析

微特电机市场前景分析电动机是将电能转化为机械能的动力设备。微特电机全称是微型特种电动机，是指其原理、结构、性能、作用、使用条件适应特种机械要求且其体积和输出功率较小的电动机，其性能偏重于要求静态和动态特性参数的高精度、快速响应和可靠性。微特电机的特征是外径一般不大于160mm，质量在数十克到数千克，功率通常在750瓦以下。一、微特电机制造行业技术突飞猛进发展，微电机的需求量越来越大我国微特电机行业起步于20世纪50年代，开始时主要是为满足国防武器装备的需要而进行研究和生产，之后随着国民经济的发展，微电机的需求量越来越大，应用也扩展到家电、信息设备、汽车等多种领域。在市场需求的引导下，我国微电机行业通过积极考察学习国外先进技术，引进各类专用设备和生产线开启了规模化、专业化生产的进程，先后经历了仿制、改进、再到自主创新设计阶段，至今已有60多年的发展历史。目前我国微电机行业已形成产品开发、生产，以及关键零部件、关键材料、专用制造设备、专用测试仪器相互配套、基本完整的微电机工业体系。截至2018年国内微电机及其他电机制造商数量为995家。国内微电机市场还较为分散，行业内部尚未形成占据绝对优势地位的企业。经过近年来的积累，我国微特电机制造行业在技术方面有突飞

猛进的发展，但行业内仍存在明显的结构性失衡现象，国内中低端市场供给过剩，高端供给不足。国内中低端市场呈现出无序、盲目扩张的态势，导致行业内低端市场竞争激烈。虽然目前内资企业呈现出向高端发展的趋势，但在短期时间内竞争格局难以改变。从企业数量来看，2016年规模以上企业数量有954家，2017年规模以上企业数量有975家，2018年规模以上企业数量有995家。规模以上企业发展向技术含量高的高端微特电机方向发展。二、微特电机制造市场规模不断增长，2018年行业市场规模达到3811亿元中国产业信息研究网发布的《2019-2024年中国微特电机制造行业市场调查研究及发展前景预测报告》数据显示，2016年我国微特电机制造行业市场规模为2903亿元，2017年我国微特电机制造行业市场规模为3346亿元，2018年我国微特电机制造行业市场规模为3811亿元，较2017年增长13.9%，市场规模成长快速。图表：2016-2019年我国微特电机行业市场规模

微特电机课程设计

电机控制课程设计报告书题目基于89C52单片机的步进电机的正反转调速控制院部名称机电工程学院专业电气工程及其自动化班级组长姓名学号同组学生设计地点工科楼C 设计学时指导教师金陵科技学院教务处制成绩

一、设计任务和要求电机控制课程设计是考察学生利用所学过的电机控制专业知识，进行综合的电机控制系统设计并最终完成实际系统连接，能够使学生对电气与自动化的专业知识进行综合应用，培养学生的创新能力和团队协作能力，提高学生的动手实践能力。最终形成一篇符合规范的设计说明书，并参加综合实践答辩，为后期的毕业设计做好准备。本次设计考核的能力主要有： 1) 专业知识应用能力，包括电路分析、电子技术、单片机、检测技术、电气控制、电机与拖动、微特电机及其驱动、计算机高级语言、计算机辅助设计、计算机办公软件等课程，还包括本专业的拓展性课程如变频器、组态技术、现场总线技术、伺服电机等课程。 2) 项目设计与运作能力，团队协作能力，技术文档撰写能力，PPT 汇报与口头表达能力。 3) 电气与自动化系统的设计与实际应用能力。要求完成的工作量包括： 1) 制作实际成品，并现场演示效果。 2) 学生结合课题进行PPT 演讲与答辩。 3) 学生上交课题要求的各类设计技术文档。二、设计思路系统总体框图：图2-1 系统结构框图按键电路电机驱动电源 STC89C52 单片机步进电机 LED 指示灯

本步进电机控制系统，按照系统设计功能的要求，确定系统由4个模块组成：主控制器、电机驱动模块、LED指示灯电路、键盘电路。供电电源采用3接1.5V干电池给传感器，单片机供电。键盘电路用来控制单片机发出信号给电机驱动模块ULN2003驱动电机工作。LED指示灯电路显示电机的转速等级。三、系统硬件设计 3.1 步进电机 3.1.1 步进电机概述步进电机是一种能够将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件，它实际上是一种单相或多相同步电动机。单相步进电动机有单路电脉冲驱动，输出功率一般很小，其用途为微小功率驱动。多相步进电动机有多相方波脉冲驱动，用途很广。使用多相步进电动机，单路电脉冲信号可先通过脉冲分配器转换为多相脉冲信号，在经功率放大后分别送入步进电动机各相绕组。每输入一个脉冲到脉冲分配器，电动机各相的通电状态就发生变化，转子会转过一定的角度（称为步距角）。正常情况下，步进电机转过的总角度和输入的脉冲数成正比；连续输入一定频率的脉冲时，电动机的转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系，不受电压波动和负载变化的影响。由于步进电动机能直接接收数字量的输入，所以特别适合于微机控制。 3.1.2 步进电机的特性步进电机转动使用的是脉冲信号，而脉冲是数字信号，这恰是计算机所擅长处理的数据类型。从20世纪80年代开始开发出了专用的IC驱动电路，今天，在打印机、磁盘器等的OA装置的位置控制中，步进电机都是不可缺少的组成部分之一。总体上说，步进电机有如下优点： 1．不需要反馈，控制简单。 2．与微机的连接、速度控制（启停和反转）及驱动电路的设计比较简单。 3．没有角累积误差。 4．停止时也可保持转距。 5．没有转向器等机械部分，不需要保养，故造价较低。 6．即使没有传感器，也能精确定位。

电机课后习题答案2020

电机课后习题答案2020 以加速度为提升重物时，电动机输出的转矩。解：（1）卷筒速度：折算到电机转矩：（另：）电机输出功率：（2）负载飞轮矩：折算到电机轴总飞轮矩：（3）∵ ∴ 而∴1-9 某龙门刨床的主传动机构图如图1-14所示。齿轮1与电动机直接联接，各齿轮数据见表1-1所示。表1-1 传动机构各齿轮数据序号名称重量齿数1齿轮8、30302齿轮 40、25553齿轮 19、50384齿轮 56、80645齿轮 37、50306齿轮1 37、2075G1工作台14700G2工件9800刨床的切削力,切削速度，传动机构总效率，齿轮6的节距，电动机的飞轮矩，工作台与床身的摩擦系数。试求：(1)折算到电动机轴上的系统总飞轮矩及负载转矩；(2) 切削时电动机的输出功率；(3) 空载不切削时当工作台以加速时，电动机的转矩。解：

∴ 电机转速为（1）（2）（3）2－9 他励直流电动机的额定数据为: 测得。是计算并画出下列机械特性：（1）固有机械特；（2）电枢电路串入电阻时的人为机械特性；（3）电枢电压时的人为机械特性；（4）磁通时的人为机械特性。解：（1）固有特性：（2）（3）（4）2－10他励直流电动机的铭牌数据如下为: 电枢总电阻。（1）计算并绘制固有机械特性；（2）转速为1100 r/min时的电枢电流是多少？（3）电压降至200V，电枢电流时的转速是多少？解：（1）固有特性：（2）（3）2－11一台他励直流电动机的额定数据为：。（1）直接起动的起动电流是多少？（2）如果要求起动电流限制为2，采用降低电源电压起动，最低电压是多少？若采用电枢串电阻起动，应串入多大电阻？解：（1） , （2）降压起动：串电阻：2－12 一台他励直流电动机，其名牌数据：。采用电枢串电阻分级起动，其最大起动电流，起动级数，求各段起动电阻值，并计算分段电阻切除时的瞬时速度。解：串入最大电阻：校验：第一次切换： r/min 第二次切换：

微特电机资料

2-1用分析电枢控制类似的方法，推导出电枢绕组加恒定电压，磁极绕组加控制电压时直流伺服电动机的机械特性和调节特性；并说明这种控制方式有哪些缺点？ 2-2若直流伺服电动机的励磁电压下降，对电动机的机械特性和调节特性会有哪些影响？励磁电压下降则电枢电压减小，又由于机械特性是线性的，所以将导致理想空载转速降低，电磁转矩减小；调节特性是指：电机负载转矩恒定时，电机转速值控制电压变化的关系，所以励磁电压下降将导致电机转速n 下降 2-3交流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？如果得到圆形旋转磁场，两相绕组的外施电压要满足什么条件？不能；即控制电压和励磁电压大小相等相位差90°电角度 2-10已知一台直流伺服电动机的电枢电压V U 110a =，空裁电流I 0＝0．005A ，空载转速n 0=4600 r ／min ，电抠电阻Ω=80a R 。试求： (1)当电枢电压V U 5.67a =时的理想空载转速n 01及堵转转矩T d1； (2)该电机若用放大器控制，放大器内阻Ω=80i R ，开路电压V U 5.67i =，求这时的理想空载转速n 02和堵转转矩T d2； (3)当阻力转矩T 1+T 0由30×l0-3N ·m 增至40×l0-3N ·m 时、求上述两种情况下转速的变化△n 。解：已知 V U 110a = I 0＝0．005A （实际空载运行的空载电流） n 0=4600 r ／min （实际空载运行转速） Ω=80a R ；则 0238.04600 80005.0110a a =?-=-=Φn R I U C a e (1)当电枢电压V U 5.67a =时的理想空载转速n 01及堵转转矩T d1；因为，V U 5.67a =时理想空载运行时空载电流为零，而实际空载电流与空载运行时的转速有关，转速不同，其空载电流是不同的。所以，理想空载转速 min /83620238 .05.67a 01r C U n e ≈=Φ= 堵转电流）（A R U I 0.84480 5.67a a 1d ≈==

微特电机复习题终极版.docx

1简述特种电机的特点及发展趋势。特点：工作原理、励磁方式、技术性能以及结构上有较大特点，且种类繁多、功能多样化，种类繁多，功能多样化，而且不断产生功能特性，性能优越的新颖电机。发展趋势：机电一体化、智能化、大功率化、小型化、微型化、励磁材料永磁化、高功能化。2电机中常用的永磁材料有哪几类，各有何特点？ ①铝鎳钻永磁材料：温度系数小，剩余磁场强度较高，但矫顽力很低；退磁曲线呈非线性；使用前要进行稳磁处理。 ②铁氧体永磁材料：价格低廉，制造工艺简单，质量较轻；温度系数较大，剩磁密度不高，矫顽力鮫大；退磁曲线大部分接近直线；不能进行电加工。 ③稀土永磁材料：高剩磁密度，高矫顽力，高磁能积；稀土钻永磁价格昂贵，温度系数小，退磁］11|线基本上是一条直线；敛铁硼永磁价格较便宜，温度系数较人，容易腐蚀，在高温下使用时退磁曲线的下半部分要产生弯曲。什么是稳磁处理，为什么要进行稳磁处理？稳磁处理是事先人工预加可能发牛的最大去磁效应，人为地决定回复线的起始点P的位置，使永磁电机在规定或预期的运行状态下，回复线的起始点不再下降。有些磁材料的回复线与退磁曲线不重合，如果以后施加的退磁磁场强度超过第一次的值，磁通密度会下降到新的起始点，在磁路设计制造时要注意它的特姝性，由它构成的磁路必须事先对永磁体进行稳磁处理。铝银钻永磁电机一旦拆卸、维修Z后再重新组装时，还必须进行再次整体饱和充磁和稳磁处理，否则，永磁体工作点将F 降，磁性能大大下降。铝鎳钻永磁电机在设计和使用时要注意哪些？由于铝谋钻永磁材料的回复线和退磁曲线并不重合，在磁路设计制造时要进行稳磁处理。铝牒钻永磁材料要事先进行稳磁处理，几在拆卸、维修Z后再进行组装时，需轉次整体饱和充磁和稳磁处理。铝線钻永磁材料矫顽力低，在使用过程中，严格禁止它与任何诙器接触。为加强它的抗去磁能力，铝镰钻永磁磁极往往设计成长柱体或长棒体。铝银钻永磁材料硕而脆，可加工性能差，不宜设计成复杂的形状。永磁磁路的计算与常规的磁路计算有何不同？永磁磁路的计算与常规的磁路计算主要的不同在于永磁体需要进行等效处理，将永磁体等效成类似于电路中的电源，在磁路中等效成恒磁通源或磁动势源。另外永磁体需要进行工作点的确定。永磁直流电动机与电励磁直流电动机结构上有什么相似和不同之处？两者相比，永磁直流电动机有什么优点？相似之处：在电枢结构上基本相同。不同之处：在定子侧永磁直流电动机为永磁体，而电励磁直流电动机为电励磁磁极。优点：永磁电动机没冇励磁绕组铜耗，因此相对而言效率更高；永磁电动机体积小质量轻、机械特性硬、电压调整率小。永磁材料的性能对永磁直流电动机磁极结构和永磁体尺寸有什么影响？永磁材料的性能对磁极的结构形式和尺寸有决定性影响。由丁?永磁材料的性能差界很大，为达到某一耍求，所选用不同材料的磁极的结构形式和尺寸不相同。铁氧体在性能上具有Bi?小、He相对高的特点，所以常做成扁而粗的瓦片形或圆筒形的磁极结构；铝银钻永磁具有Br高、He低的特点，一般做成细而长的弧形或端面式的磁极结构；稀土永磁的Br、He及（BH） max都很高，适宜做成磁极面积和磁化氏度都很小的结构。永磁直流电动机有极靴的磁极结构有什么优点和缺点？原因何在？有极靴磁极结构既可起聚磁作用，提高气隙磁通密度，还可调节极靴形状以改善空载气隙磁场波形：负载时交轴电枢反应磁通路径经极靴闭合，对永磁磁极的影响较小。缺点是漏磁系数大，负载时的气隙磁场的畸变较大。原因：极靴的存在使得永磁体不能直接而向气隙，主磁通就变小，漏磁系数变大；主磁通需经极靴闭合，使得负载吋气隙磁场产生较大的畸变。绘图说明永磁直流电动机组合式磁极结构的目的和原理。

微特电机及系统题库

微特电机及系统题库一、选择题 1. 步进电动机静态转矩与失调角的关系称为矩角特性，在θ=±90°时有最大静转矩，它是步进电机的主要性能指标之一。提高的数值是：（）（A）增高电压（B）增大电流（C）增加通电相数 2. 交流异步伺服电动机相对于普通的异步电动机，异步伺服电动机具有：（）（A）电流、电压较高（B）较大的转子电阻（C）功率不普通电机大 3. 多台自整角接收机并联起来使用可以将同一转角信号传输到几个不同的地点，但必须限制并联台数，否则就会：（）（A）降低系统精度（B）多消耗电能（C）发送带不起来 4. 直流电动机采用降低电源电压的方法启动，其目的是：（）（A）为了使启动过程平稳（B）为了减小起动电流（C）为了起动转矩二、填空题 1.直流伺服电动机有_____________和____________两种控制方式，其中以 ___________应用较多。 2.根据转子结构特点，交流同步伺服电动机可分为___________、___________和 ___________三种。 3.在电机转子体积、电枢电流、电流密度和气隙磁通密度相同的条件下，电枢直径增大1倍，电磁转矩也增大_________倍。 4.表征异步测速发电机性能的主要技术指标有_________、_________和_________。 5.测速发电机在自动控制系统中是一个非常重要的原件，它可作为_________、 ________、________、解算元件和角加速度信号元件等。 6.反应式步进电动机的工作原理是建立在磁力线力图通过磁阻最小的路径，产生 ___________来驱动转子转动。 7.自整角机必须成对或成组使用，主令轴上装的是__________，从轴上装的是 ___________。 8.旋转变压器在结构上与绕线式异步电动机相似，定、转子均为_____________，并分别放置两相____________。 9.无刷直流电动机使用__________及___________代替传统直流电动机的__________ 和__________。 10.开关磁阻电机的基本控制方法是___________________和___________________前者适用于_____________运行，后者适用于_______________运行。三、判断题 1.与直流伺服电动机相比，交流异步伺服电动机的机械特性和调节特性都是非线性的。（） 2.异步伺服电动机当控制电压发生变化时，电机转速也相应变化，因而达到控制转速的目的。（） 3.采用双相控制时，即控制电压和励磁电压大小相等，相位相差90°电角度，电机不能工作在圆形旋转磁场下。（） 4.在使用异步测速发电机时，电机的工作转速不应超过规定的转速范围。（） 5.测速发电机的输入电压的大小与转速成正比，同时其频率与转速也成正比。（）