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1、 2- 4.为为什什么么直直流流测测速速机机的的转转速速不不得得超超过过规规定定的的最最高高转转速速?负负载载电电阻阻不不能小于给定值能小于给定值?2-5.如如果果电电刷刷通通过过换换向向器器所所连连接接的的导导体体不不在在几几何何中中性性线线上上，而而在在偏偏离离几几何何中中性性线线角角的的直直线线上上，如如图图2-29所所示示，试试综综合合应应用用所所学学的的知知识识，分分析析在在此此情情况况下下对对测测速速机机正正、反反转转的的输输出出特特性性的的影影响响。(提示：提示：在图中作一辅助线。在图中作一辅助线。)解解：电电枢枢线线圈圈感感应应电电势势如如图图229（a）所所示示。设设电电刷刷
2、顺顺电电枢枢转转向向偏偏离离几几何何中中性性线线角角，如如图图229（b）所所示示。由由于于电电刷刷是是电电枢枢电电流流的的分分界界线线，电电流的方向如图所示。在流的方向如图所示。在2的范围内电枢电流的范围内电枢电流产生的直轴磁通与励磁磁通方向相反，起去磁作用。产生的直轴磁通与励磁磁通方向相反，起去磁作用。同时，由于电刷的移动，部分线圈电势相互抵消，使同时，由于电刷的移动，部分线圈电势相互抵消，使电枢支路电势减少，输出电压降低。电枢支路电势减少，输出电压降低。若若电电刷刷逆逆电电枢枢转转向向偏偏离离几几何何中中性性线线角角，如如图图229（c）所示，则直轴磁通与励磁磁通方向相同，所示，则直轴磁
3、通与励磁磁通方向相同，起助磁作用。同时，由于电刷的移动，部分线圈电势起助磁作用。同时，由于电刷的移动，部分线圈电势相互抵消，使电枢支路电势减少，输出电压降低，但相互抵消，使电枢支路电势减少，输出电压降低，但比前者降低少一些。比前者降低少一些。图图 2 - 29 3-11直直流流伺伺服服电电动动机机在在不不带带负负载载时时，其其调调节节特特性性有有无无死死区区?调调节节特特性性死死区区的的大大小小与与哪哪些些因因素素有关有关?答答:理理想想空空载载时时，其其调调节节特特性性无无死死区区，不不带带负负载载，但但有有空空 载载 摩摩 擦擦 转转 矩矩 ， 其其 调调 节节 特特 性性 仍仍 有有 微
4、微 小小 死死 区区 （ ）。）。由由公公式式可可知知，调调节节特特性性死死区区的的大大小小与与电电枢枢电电阻阻、转转矩矩系系数数、气气隙隙磁磁通通和和负负载载转转矩矩有有关关。对对于于已已制制成成的的电电机机，电电枢枢电电阻阻和和转转矩矩系系数数为为常常数数，当当磁磁通通一一定时，调节特性死区的大小与负载转矩的大小成正比。定时，调节特性死区的大小与负载转矩的大小成正比。 3-12.一一台台直直流流伺伺服服电电动动机机带带动动一一恒恒转转矩矩负负载载(负负载载阻阻转转矩矩不不变变)，测测得得始始动动电电压压为为4，当当电电枢枢电电压压Ua=50V时时，其其转转速速为为1500r/min。若若要
5、要求求转转速速达达到到3000r/min，试问要加多大的电枢电压试问要加多大的电枢电压?解：当电枢电压解：当电枢电压Ua=50V时时若要求转速达到若要求转速达到3000r/min，需要加的电枢电压需要加的电枢电压3-13.已知一台直流伺服电动机的电枢电压已知一台直流伺服电动机的电枢电压Ua=110V，空载电流空载电流Ia0=0.055A，空载转速空载转速n0=4600r/min，电枢电阻电枢电阻Ra=80。试求：试求：(1)当电枢电压当电枢电压Ua=67.5V时的理想空载转速时的理想空载转速n0及堵转及堵转转矩转矩Td;(2)该电机若用放大器控制，该电机若用放大器控制，放大器内阻放大器内阻Ri
6、=80，开路电压开路电压Ui=67.5V，求这时的理想空载转速求这时的理想空载转速n0及堵及堵转转矩转转矩Td;(3)当阻转矩当阻转矩TL+T0由由3010-3Nm增至增至4010-3Nm时，时，试求上述两种情况下转速的变化试求上述两种情况下转速的变化n。解：（解：（1）当电枢电压）当电枢电压Ua=110V时时当当Ua=67.5V时，时，理想空载转速及堵转转矩为理想空载转速及堵转转矩为（2）用放大器控制时）用放大器控制时（3）用理想电源供电时）用理想电源供电时用放大器控制时用放大器控制时5-6一对控制式自整角机如图一对控制式自整角机如图5-35所示。所示。当发送当发送机转子绕组通上励磁电流机转
7、子绕组通上励磁电流,在气隙中产生磁场在气隙中产生磁场=msint后后,转子绕组的感应电势为转子绕组的感应电势为Ej。设定、设定、转子绕转子绕组的变比组的变比k=WD/Wj,定子回路总阻抗为定子回路总阻抗为z。(1)写写出出发发送送机机定定子子绕绕组组各各相相电电流流的的瞬瞬时时值值i1、i2和和i3的表达式；的表达式；(2)画出自整角变压器转子的协调位置画出自整角变压器转子的协调位置(3)写写出出如如图图位位置置时时,输输出出电电压压瞬瞬时时值值u2的的表表达达式式。式中用式中用U2m表示最大电压值表示最大电压值,不考虑铁耗。不考虑铁耗。(4)求失调角求失调角。图图 5 - 35 解：（解：（
8、1）定子绕组最大感应电势）定子绕组最大感应电势定子绕组三相电流的瞬时值定子绕组三相电流的瞬时值（2）自整角变压器定子磁密与）自整角变压器定子磁密与A相绕组轴线夹角相绕组轴线夹角为为800，自整角变压器转子的协调位置与磁密垂直，自整角变压器转子的协调位置与磁密垂直，如图如图Xt所示。所示。（3）u2随时的变化规律与定子电流的变化规律一随时的变化规律与定子电流的变化规律一致，如图位置时致，如图位置时,输出电压瞬时值输出电压瞬时值u2的表达式：的表达式：(4)失调角失调角5-7某对力矩式自整角机接线图如图某对力矩式自整角机接线图如图5-36所示。所示。(1)画出接收机转子所受的转矩方向；画出接收机转
9、子所受的转矩方向；(2)画出接收机的协调位置画出接收机的协调位置；(3)若若把把D1和和D2连连接接,D2和和D1连连接接,D3和和D3连连接接,再画出接收机转子的协调位置再画出接收机转子的协调位置；(4)求失调角求失调角。图图 5 - 36 解：解：(1)接收机转子所受的转矩方向如图所示。接收机转子所受的转矩方向如图所示。(2)接收机的协调位置如图接收机的协调位置如图Xt1所示。所示。(3)接收机的协调位置在定子绕组连线改接后如图接收机的协调位置在定子绕组连线改接后如图Xt2所示。所示。(4)失调角失调角6-1消消除除旋旋转转变变压压器器输输出出特特性性曲曲线线畸畸变变的的方方法法是是什什么
10、么?6-2正正余余弦弦旋旋转转变变压压器器副副方方全全补补偿偿的的条条件件是是什什么么?原方全补偿的条件又是什么原方全补偿的条件又是什么?6-5线线性性旋旋转转变变压压器器是是如如何何从从正正余余弦弦旋旋转转变变压压器器演演变变过过来来的的?线线性性旋旋转转变变压压器器的的转转子子绕绕组组输输出出电电压压UR2和和转转角角的的关关系系式式是是什什么么?改改进进后后的的线线性性旋旋变变,当误差小于当误差小于0.1%时时,转角转角的角度范围是什么的角度范围是什么?6-8直直线线式式感感应应同同步步器器的的工工作作原原理理是是什什么么?该该电电机机的的绕组是如何设制的绕组是如何设制的?6-11有有一
11、一只只旋旋变变发发送送机机XF和和一一只只旋旋变变变变压压器器XB定定子子绕绕组组对对应应联联接接作作控控制制式式运运行行,如如图图6-29所所示示,已已知知:图中的图中的1=15,2=10,试求试求:(1)旋变变压器转子的输出绕组的协调位置旋变变压器转子的输出绕组的协调位置;(2)失调角失调角。解：解：(1)旋变变压器转子的输出绕组的协调位置如图旋变变压器转子的输出绕组的协调位置如图Xt所示。所示。(2)失调角失调角7-3当当两两相相绕绕组组匝匝数数相相等等和和不不相相等等时时，加加在在两两相相绕绕组组上上的的电电压压及及电电流流应应符符合合怎怎样样条条件件才才能能产产生生圆圆形旋转磁场形旋
12、转磁场?解解：两两相相绕绕组组在在空空间间位位置置相相差差900电电角角度度，有有效效匝匝数数相相等等时时加加在在两两相相绕绕组组上上的的电电压压及及电电流流应应是是有有效效值值相相等等，相相位位相相差差900电电角角度度；有有效效匝匝数数不不相相等等时时加加在在两两相相绕绕组组上上的的电电压压及及电电流流应应是是相相位位相相差差900电电角角度度，两两相相绕绕组组额额定定电电压压值值与与绕绕组组匝匝数数成成正正比比，电流大小与两相绕组的有效匝数成反比。电流大小与两相绕组的有效匝数成反比。7-10怎怎样样看看出出椭椭圆圆形形旋旋转转磁磁场场的的幅幅值值和和转转速速都都是是变变化化的的?当当有有
13、效效信信号号系系数数e从从01变变化化时时，电电机机磁磁场场的的椭椭圆圆度度怎怎样样变变化化?被被分分解解成成的的正正、反反向向旋旋转磁场的大小又怎样变化转磁场的大小又怎样变化?答答：有有效效信信号号系系数数e从从01变变化化时时，电电机机磁磁场场的的椭椭圆圆度度减减小小。被被分分解解成成的的正正旋旋转转磁磁场场幅幅值值增增大大，反旋转磁场幅值减小。反旋转磁场幅值减小。7-11什什么么是是自自转转现现象象?为为了了消消除除自自转转，交交流流伺伺服服电动机零信号时应具有怎样的机械特性电动机零信号时应具有怎样的机械特性?7-14一台两极交流伺服电动机，一台两极交流伺服电动机，励磁和控制绕组励磁和控
14、制绕组的有效匝数分别为的有效匝数分别为Wf和和Wk，两绕组轴线在空间相两绕组轴线在空间相隔隔角角(90)，设在该两绕组中各送入电流设在该两绕组中各送入电流if=Ifmcost和和ik=Ikmcos(t-)。试求获得圆形磁场试求获得圆形磁场的条件。的条件。解：解：获得圆形磁场的条件是反转磁场之和为零，即：获得圆形磁场的条件是反转磁场之和为零，即：为此，必须：为此，必须：8-2转子不动时，转子不动时，测速发电机为何没有电压输出测速发电机为何没有电压输出?转动时，转动时，为何输出电压值与转速成正比，为何输出电压值与转速成正比，但频率但频率却与转速无关却与转速无关?8-3何为线性误差，何为线性误差，相
15、位误差，相位误差，剩余电压和输出剩余电压和输出斜率斜率?9-5为为什什么么磁磁滞滞转转矩矩在在异异步步状状态态时时是是不不变变的的，而而在同步状态时却是可变的在同步状态时却是可变的?9-7磁滞电动机最突出的优点是什么磁滞电动机最突出的优点是什么?10-1将将无无刷刷直直流流电电动动机机与与永永磁磁式式同同步步电电动动机机及及直直流流电电动动机机作作比比较较，分分析析它它们们之之间间有有哪哪些些相相同同和和不不同点。同点。10-2位位置置传传感感器器的的作作用用如如何何?改改变变每每相相开开始始导导通通的的位位置置角角及及导导通通角角c，对对电电机机性性能能会会产产生生怎怎样样的的影响影响?11
16、-4步进电机技术数据中标的步距角有时为两个数，步进电机技术数据中标的步距角有时为两个数，如步距如步距1.5/3，试问这是什么意思试问这是什么意思?11-8一一台台四四相相步步进进电电动动机机，若若单单相相通通电电时时矩矩角角特特性为正弦形，性为正弦形，其幅值为其幅值为Tjmax，请请(1)写写出出四四相相八八拍拍运运行行方方式式时时一一个个循循环环的的通通电电次次序序，并画出各相控制电压波形图；并画出各相控制电压波形图；(2)求两相同时通电时的最大静态转矩；求两相同时通电时的最大静态转矩；(3)分别作出单相及两相通电时的矩角特性；分别作出单相及两相通电时的矩角特性；(4)求四相八拍运行方式时的
17、极限启动转矩。求四相八拍运行方式时的极限启动转矩。 解：解：(1)四相八拍运行方式时通电次序为：四相八拍运行方式时通电次序为：A-AB-B-BC-C-CD-D-DAA(2)两相同时通电时的最大静态转矩：两相同时通电时的最大静态转矩：Tjmax（AB）=Tjmax（A）(3)单相及两相通电时的单相及两相通电时的通电时的矩角特性如下通电时的矩角特性如下图所示。图所示。(4)四相八拍运行方式时的极限启动转矩：四相八拍运行方式时的极限启动转矩：由由解得解得11-9一台五相十拍运行的步进电动机，一台五相十拍运行的步进电动机，转子齿数转子齿数ZR=48，在在A相绕组中测得电流频率为相绕组中测得电流频率为600Hz，求：求：(1)电机的步距角；电机的步距角；(2)转速；转速；(3)设单相通电时矩角特性为正弦形，设单相通电时矩角特性为正弦形，其幅值为其幅值为3Nm，求三相同时通电时的最大静转矩求三相同时通电时的最大静转矩Tjmax（ABC）。）。解：（解：（1）步距角）步距角（2）转速）转速（3）由下图由下图Tjmax（AB）=2sin360Tjmax（A）=1.1756Tjmax（A）Tjmax（ABC）= Tjmax（AB） =1.1756 Tjmax（A） =1.1756* 3=3.527 Nm
