自动控制元件及线路课后题答案.ppt

第三章 1.单相绕组通入直流电形成恒定磁场，气隙磁密基波在空间 按正弦分布，位置和大小不随时间变化。 单相绕组通入交流电形成脉振磁场，基波在空间按正余弦分 布，位置（对称轴、幅值位置）固定，振幅（大小与符号）随 时间正弦变化。 两相对称绕组通入两相对称电流形成圆形旋转磁场，在空 间按正弦分布，波形最大幅值不变，幅值所在位置随时间匀速 变化。 2. 两相伺服电动机通常是椭圆旋转磁场。 两相对称绕组通相位相同的交流电流形成脉振磁场。 3.两相绕组上的电压和电流应具备 相位差。电压和匝数成 正比，电流和匝数成反比。 4.使一相绕组上电流或电压相位改变 。 5. 旋转磁场的转速就是同步转速。 50Hz，6极 1000 r/min 6.异步电机空载转速应略低或低于同步转 速。 7.当电机的轴被卡住不动，定子绕组仍加 额定电压，为什么转子电流会很大？ 伺服电动机从启动到运转时， 转子绕组 电流的频率、电势及电抗会有什么变化？ 为什么会有这些变化？ 7.1）转子不动时，n=0，s=1， 模拟电阻 等效电路中转子电路阻抗最小，只有转子 本身的电阻和漏抗，故电流很大。 从物理角度看，转子不动时，转子与磁场 间相对速度最高，感应电势最大，故电流 也最大。 7.2） 物理定性解释： 转子电流频率取决于转子和磁场的相对 转速，转子转速越高，相对转速越低， 导致转子电流频率越低， 因此使感应电势和感抗越小。 8. 当有效信号系数αe 从0～1变化时，电 机磁场的椭圆度怎样变化？被分解成的 正、反向旋转磁场的大小怎样变化？ 解 椭圆度 变小，α变大， 正转磁场变大，反转磁场变小。 9.两相电机空载运转时，当一相控制信号为0(Ic=0或Uc=0） ，转子仍旋 不止，就称为自转。 两相伺服电动机单相供电时，机械特性应分布在2、4象限（不在1、3象 限），且通过s=1,n=0及T=0 的坐标原点。 10.转子电阻大可使 1）圆形旋转磁场时的机械特性在第1象限是下垂的， 在0→ns内可稳定运行。2）避免单相自转现象。3）机械特性线性度好。 转子电阻过大，效率太低，电机发热；堵转转矩过小。 11. 为了保持电机的电磁转矩等性能不变，应尽量使?m不变。 若f1下降，同时保持U1 成比例下降即U1 / f1 不变，则?m 可 基本不变。若f1下降而U1 不变，则?m 增加，将使电流迅速 增加，导致电机过热损坏。 12. 增加很大，导致I0 增加很多，从而I1增加很多， I1可增大到额定值 的10倍以上。又解：转子从定子取出后，定子绕组就是1个电感，电阻和电感都很小，所以电流很大。 第四章 1.异步运行时，鼠笼转子转速 ，产生转矩。若 较大，定转子磁场轴线夹角θ 随t 迅速增加，由 ，转矩 是t 的周期函数，短时间内的平均转矩为零，永磁体不产生转矩。同步运行时， ，鼠笼转子与磁场相对静止，无转矩。由 ， ，T0。 2.电机起动及 较大时，鼠笼转子产生电磁转矩带动转子加速前进，使 。 3. 磁力线产生的转矩互相抵消，总转矩为零。 4.异步状态， 5.磁滞转矩与磁场转动方向 同向。涡流转矩与异步电动机转矩相同，也与 同向。所以交流电机中磁滞转矩与涡流转矩与 及n 同向，与电磁转矩 同向，是有用转矩。 直流电机电枢铁心中的磁通也是变化的，所以也有涡流转矩与磁滞转矩。图中外磁场本是不动的， 转子以转速n 转动，电磁转矩 同 向。为判定磁滞转矩与涡流转矩方向， 设转子不动，外磁场以相反方向转动， 如 ，两种转矩T的方向同 ，与转 子转动方向n及电磁转矩 反向，是 制动转矩，是阻转矩。 涡流转矩方向还可如下判定，先用右手定则求感应电流，再由左手定则求受力方向，与n反向。 8.步进电机最大输出转矩与运行频率的关系称为运行矩频特性。起动频率与负载转矩的关系是起动矩频特性，起动频率与负载转动惯量的关系是起动惯频特性。在负载条件下能无失步运行的最高控制频率称为运行频率。 12. 步进电动机的驱动器包括哪些主要部分？ 它们的主要功能是什么？ 驱动器包括脉冲分配器与功率放大