微特电机考试复习题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一.名词解释
1.伺服电动机又称执行电机,它将电压信号转变为电机转轴的角位移或角速度输出。在自动控制系统中作为执行元件。
2.机械时间常数定义:当电动机空载时电枢外施阶跃电压,其角速度从0上升到稳定角速度的6
3.2%时所需要的时间。
3.霍尔原理:在一块半导体薄片的相对两侧通入控制电流I,在薄片的垂直方向加以磁场B ,则在半导体薄片的另外两侧会产生一个电动势,这一现象叫做霍尔效应。所产生的电动势叫霍尔电动势。该导体薄片叫做霍尔元件。
4.
静转矩 静态时的反应转矩叫静转矩,在理想空载时静转矩为零;
失调角: 在扰动作用时,转子偏离初始平衡位置的电角度。在反应式步进电动机中,转子一个齿距所对应的度数为2π电弧度或360°电角度;
矩角特性:在不改变通电状态(即控制绕组电流不变)时,步进电动机的静转矩与转子失调角的关系,即T =f (q)
5.起动频率 指在一定负载转矩下,电动机不失步的正常起动所能加的最高控制脉冲的频率,称为起动频率(或突跳频率).
连续运行频率 步进电动机在一定负载转矩下,不失步连续运行的最高频率称为电动机的连续运行频率.
6.自整角机失调角 通常定义a 相整步绕组和励磁绕组两轴线间的夹角为转子的位置角。1为发送机转子位置角,2为接收机转子位置角,而 称为失调角。 整步转矩 当力矩式自整角机系统的失调角产生后,在电机转子上形成的转矩称为整步转矩(也称静态整步转矩) 二.问答题 1.直流伺服电机
由式子知在电磁转矩不变的情况下,改变电枢电压Ua 或励磁磁通Φ,都可以控制电机的转速。 两大特性 1机械特性
控制电压恒定时,电机转速随转矩的变化关系。
理想空载转速:
堵转转矩:
机械特性斜率:
随着电枢电压Ua 的增加,空载转速n0和堵转转矩 Td 增大,而斜率k 不变,所以,电枢控制时直流 伺服电动机的机械特性是相互平行的直线。
2.调节特性
负载转矩恒定时,转速随控制电压变化
2602Φ='=T e a e
T a m C C J R K K J R πτ21θθθ-=2
Φ-Φ=t e e a e a C C T R C U n e e T
e a e c kT n T K K R
K U n -=-=0
T n
e c K U n =
0c a
T d U R K T =e
T a k K K R T n k =
==0tan αl T
e a
e c T K K R K U n -=
调节特性与横坐标的交点,就表示在某一电磁 转矩时电动机的始动电压。从原点到始动电压 点的一段范围,称为在某一电磁转矩值时伺服 电动机的失灵区,也称死区。 T2>T1>0 机电时间常数
电气时间常数 机械时间常数定义:当电动机空载时电枢外施阶跃电压,其角速度从0上升到稳定角速度的63.2%时所需要的时间。
机电时间常数τm 与下列因素有关:
1. 转动惯量J 越小,机电时间常数τm 越小。
2. 每极气隙磁通Φ越大,τm 越小。
3. 电枢电阻Ra 越小,τm 越小。
“自转”现象 在电机作为电动机运行的转差率范围内,0T2,合成转矩Te=T1-T2>0,所以,只要负载转矩不太大,转子仍能继续旋转,不会因控制信号的消失而停转,这种“自转”现象使伺服电动机失去控制,在自动控制系统中是不允许的。
消除自转现象的措施增大转子电阻,使sk>1,则合成单相转矩在电动机正向旋转范围内为负值,即T<0。这就是说,控制信号消失后,处于单运行状态的电机由于电磁转矩为制动性质而能迅速停转。因此,增大转子电阻是防止交流伺服电动机出现“自转”现象的有效措施。 增大转子电阻的三个好处:
1. 能消除自转现象
2. 可以增大调速范围
3. 使机械特性更加线性
交流伺服电机有下列几种控制方法:名词,图,运行方式,怎样运行
1. 幅值控制
控制电压与激磁电压之间保持90度相位差不变,通过改变控制信号(电压)的幅值来改变电机的转速。
n c
2
T
a m K J
R =τa
a
e R L
=τ
2.相位控制
控制电压的幅值保持不变,通过改变控制电压对激磁电压的相角来实现对电机的控制。
3.幅值相位控制(电容控制)
激磁回路串联电容后接到相位和幅值都不变的激磁电源,当改变控制电压幅值时,由于激磁回路电流发生变化,使激磁绕组及其串联电容上的电压分布发生变化,从而使控制电压与激磁绕组上的电压间的相位角也发生变化。
4.双相控制
激磁电压与控制电压间的相位固定为90度,而激磁电压的幅值随控制信号的改变而同样的改变,也就是说,不论控制信号大小,电机始终在圆形旋转磁场下工作,可获得最大输出功率和效率。
按转子结构的不同,同步伺服电动机分为磁阻式、永磁式、磁滞式三种。其区别 1.转子材料,2工作原理。
P35—42.原理自己看看,总结。
三者区别在书47页。
三章
PPT上误差的原因和改进方法51
1.电枢反应
对策:
选用较大气生产隙和较小线负荷;
转速不超过最大线性工作速度,负载电阻不小于最小负载电阻;
补偿绕组;
2.电刷接触电压降
对策:选用导电性能较好的电刷
3.电刷位置的影响
4.温度的影响
对策:
将磁路设计的较饱和;
在励磁回路中串电阻;
在励磁回路中串联具有负温度系数的热敏电阻;
励磁回路由恒流源供电
5.纹波的影响
直流测速发电机在 和n固定时,输出电压也不是稳定的直流电压,而总带有微弱的波动,成为纹波
对策:增加支路元件数,电枢采用斜槽结构,无槽
直流与交流异步伺服电动机的比较