電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)習(xí)題解答

1、武漢紡織大學(xué) 第五章5 . 1 什么是直流伺服電機(jī)的電樞控制方式?什么是磁場(chǎng)控制方式? 答: 將直流伺服電機(jī)的電樞繞組接控制電壓,勵(lì)磁繞組接恒定電壓的控制方式稱(chēng)為電樞控制方式;將勵(lì)磁繞組接控制電壓, 電樞繞組接恒定電壓的控制方式稱(chēng)為磁場(chǎng)控制方式。5 . 2 為什么直流伺服電機(jī)常采用電樞控制方式而不采用磁場(chǎng)控制方式? 答: 直流伺服電機(jī)采用電樞控制方式時(shí), 控制電壓加在電樞繞組上, 勵(lì)磁繞組接恒定電壓, 控制精度高,線(xiàn)性度好; 采用磁場(chǎng)控制方式時(shí), 電樞繞組接恒定電壓, 控制電壓加在勵(lì)磁繞組上,由于磁路的非線(xiàn)性, 控制精度較差,性能較差,所以直流伺服電機(jī)常采用電樞控制方式而不采用磁場(chǎng)控制方式5

2、. 3 直流伺服電機(jī)采用電樞控制方式時(shí),始動(dòng)電壓是多少?與負(fù)載大小有什么關(guān)系? 答: 直流伺服電機(jī)采用電樞控制方式時(shí),始動(dòng)電壓 =,與負(fù)載大小成正比。5 . 4 常有哪些控制方式可以對(duì)交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制? 答: 或通過(guò)改變控制電壓的幅值,或改變控制電壓的相位,或同時(shí)改變控制電壓的幅值和相位,都可以對(duì)交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制,所以常有幅值控制、相位控制和幅值相位控制等三種控制方式對(duì)交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。5 . 5 何謂交流伺服電機(jī)的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象?怎樣消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象?直流伺服電機(jī)有自轉(zhuǎn)現(xiàn)象嗎? 答: 轉(zhuǎn)動(dòng)中的交流伺服電機(jī)在控制電壓為零時(shí)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)而不停止轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象,稱(chēng)為交流伺服電機(jī)的自轉(zhuǎn)現(xiàn)

3、象。增加交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻可以消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。直流伺服電機(jī)沒(méi)有自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。5 . 6 幅值控制和相位控制的交流伺服電機(jī),什么條件下電機(jī)氣隙磁動(dòng)勢(shì)為圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)? 答: 當(dāng)控制電壓與勵(lì)磁電壓大小相等、相位差為時(shí), 幅值控制和相位控制的交流伺服電機(jī),其氣隙磁動(dòng)勢(shì)為圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。5 . 7 為什么交流伺服電機(jī)常采用幅值-相位控制方式? 答: 幅值-相位控制方式只需要電容器和電位器,不需要復(fù)雜的移相裝置, 控制設(shè)備簡(jiǎn)單;而幅值控制方式或者相位控制方式都需要移相裝置,所以交流伺服電機(jī)常采用幅值-相位控制方式。5 . 8 為什么直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不宜超過(guò)規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速?為什么所接負(fù)載電阻不宜低于規(guī)定

4、值? 答: 直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速愈高,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就愈大,當(dāng)負(fù)載不變時(shí),電樞電流也愈大, 電樞反應(yīng)的去磁作用就愈強(qiáng),輸出的端電壓下降愈多,誤差愈大。負(fù)載電阻愈小, 電樞電流也就愈大, 電樞反應(yīng)的去磁作用就愈強(qiáng), 誤差愈大。所以直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不宜超過(guò)規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速,所接負(fù)載電阻不宜低于規(guī)定值?5 . 9 交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出特性存在線(xiàn)性誤差的主要原因有哪些? 答: 交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出特性存在線(xiàn)性誤差的主要原因是勵(lì)磁繞組與輸出繞組在空間不是嚴(yán)格地相差90 °電角度,這時(shí)兩繞組之間就有電磁耦合,當(dāng)勵(lì)磁繞組接電源,即使轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn),電磁耦合會(huì)使輸出繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),從而產(chǎn)生剩余電壓,

5、 造成失控;轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí), 剩余電壓疊加在輸出電壓上,使輸出電壓的大小及相位發(fā)生變化,造成誤差。另外, 輸出繞組本身有漏阻抗,會(huì)產(chǎn)生漏阻抗壓降,也帶來(lái)誤差。5 . 10 為什么交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用非磁性空心杯轉(zhuǎn)子而不采用籠型結(jié)構(gòu)? 答: 交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用非磁性空心杯轉(zhuǎn)子時(shí), 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,電阻大,漏電抗小,使輸出特性線(xiàn)性度好?；\型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大, 漏阻抗大, 會(huì)使輸出特性線(xiàn)性度變差。所以交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用非磁性空心杯轉(zhuǎn)子而不采用籠型結(jié)構(gòu)。5 . 11 步進(jìn)電機(jī)的三相單三拍運(yùn)行含義是什么?三相單雙六拍?它們的步距角有怎樣的關(guān)系? 答: “三相”是指定子繞組是三相繞

6、組; 定子繞組每改變一次通電方式稱(chēng)為“一拍”; “單”是指每拍只有一相繞組通電; “三拍”是指每改變?nèi)瓮姺绞讲拍芡瓿梢淮瓮娧h(huán),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒。“三相單雙六拍”中的“雙”是指一拍中有兩相繞組通電; “三相單雙六拍” 是指定子繞組要改變六次通電方式才能完成一次通電循環(huán),為“六拍”,而且定子繞組通電方式為,前一拍是一相繞組通電, 后一拍是兩相繞組通電,交替進(jìn)行,故而稱(chēng)之為“單雙六拍”。單雙六拍運(yùn)行時(shí)的步距角是單三拍運(yùn)行時(shí)的一半。5 . 12 什么是步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)運(yùn)行狀態(tài)?什么是步進(jìn)運(yùn)行狀態(tài)?什么是連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)? 答: 步進(jìn)電機(jī)通電后不改變通電方式的運(yùn)行狀態(tài)稱(chēng)為靜態(tài)運(yùn)行狀態(tài);來(lái)一個(gè)脈沖步進(jìn)電機(jī)

7、轉(zhuǎn)過(guò)一步,再來(lái)一個(gè)脈沖再轉(zhuǎn)過(guò)一步的運(yùn)行狀態(tài)稱(chēng)為步進(jìn)運(yùn)行狀態(tài);當(dāng)輸入的脈沖頻率較高時(shí),轉(zhuǎn)子的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)變成了連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)行狀態(tài)稱(chēng)為連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)。5 . 13 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速由哪些因素確定?與負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小有關(guān)系嗎? 答: 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速 n= r/min , 轉(zhuǎn)速與輸入的脈沖頻率成正比,與轉(zhuǎn)子齒數(shù)和拍數(shù)成反比。轉(zhuǎn)速與負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小無(wú)關(guān)。5 . 14 步距角為1 . 8 °/0 . 9 °的反應(yīng)式四相八極步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子有多少個(gè)齒?若運(yùn)行頻率為2 000 Hz ,求電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的轉(zhuǎn)速是多少? 解: 四相八極步進(jìn)電機(jī)單拍運(yùn)行時(shí)的拍數(shù)為4, 步距角為1 . 8 °單雙拍運(yùn)

8、行時(shí)的拍數(shù)為8, 步距角為0.9°。步距角與轉(zhuǎn)子齒數(shù)及運(yùn)行拍數(shù)之間的關(guān)系是 = 當(dāng),時(shí), 單拍運(yùn)行時(shí)()轉(zhuǎn)速為 n=,單雙拍運(yùn)行時(shí)的拍數(shù)為8,轉(zhuǎn)速為300 r/min 。5 . 15 直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)和旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的定子三相繞組在空間排列有什么不同?為什么? 答: 直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)的定子三相繞組在空間排列成直線(xiàn), 旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的定子三相繞組排列在定子圓周上。這樣,直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)能產(chǎn)生直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng),帶動(dòng)轉(zhuǎn)子作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng); 旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng), 帶動(dòng)轉(zhuǎn)子作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。5 . 16 直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)和旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的定子三相繞組通三相交流電時(shí),為什么直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生直線(xiàn)方向的電磁力而旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩? 答: 這是

9、因?yàn)橹本€(xiàn)電動(dòng)機(jī)的定子三相繞組在空間排列成直線(xiàn),通入三相交流電時(shí),能產(chǎn)生直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng),與轉(zhuǎn)子作用產(chǎn)生直線(xiàn)方向的電磁力;而旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的定子三相繞組排列在定子圓周上, 通入三相交流電時(shí)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng), 與轉(zhuǎn)子作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。5 . 17 旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速與極對(duì)數(shù)成反比例關(guān)系,試問(wèn)直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)的直線(xiàn)運(yùn)行速度與極對(duì)數(shù)之間也有這種關(guān)系嗎? 答: 由直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)的直線(xiàn)運(yùn)行速度公式 =( 1 - s)= 2 ( 1 - s) 可知, 運(yùn)行速度與極距和頻率成正比, 與極對(duì)數(shù)無(wú)關(guān)。5 . 18 分析浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)上的電磁攪拌機(jī)能攪拌熔融玻璃液的原理。 答: 浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)上的錫槽中盛放著熔融錫液,在錫液上盛放著玻

10、璃液。電磁攪拌機(jī)就是直線(xiàn)電動(dòng)機(jī),其定子置于錫槽中玻璃液的上方, 槽中的錫液就是它的轉(zhuǎn)子,當(dāng)定子繞組接三相交流電時(shí)會(huì)產(chǎn)生直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng),帶動(dòng)轉(zhuǎn)子即槽中的錫液及玻璃液作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),起到攪拌熔融玻璃液的效果。5 . 19 何謂磁懸浮力?有哪些方法能產(chǎn)生磁懸浮力? 答: 如果作用在重物上的電磁力,其方向與重物重力方向相反,其大小大到足以克服重物重力作用時(shí),重物將在電磁力的作用下在空中懸浮起來(lái),這種現(xiàn)象稱(chēng)為磁懸浮,簡(jiǎn)稱(chēng)為磁浮。產(chǎn)生磁懸浮的電磁力稱(chēng)為磁懸浮力,也簡(jiǎn)稱(chēng)為磁浮力。有多種方法能產(chǎn)生磁懸浮力:在導(dǎo)體上高速運(yùn)動(dòng)的磁極會(huì)受到磁懸浮力的作用;運(yùn)行中的直線(xiàn)同步電動(dòng)機(jī)也能夠產(chǎn)生磁懸浮力。5 . 20 現(xiàn)代的磁懸浮列車(chē)常用哪些方法產(chǎn)生磁懸浮力? 答: 現(xiàn)代的磁懸浮列車(chē)