《控制電機(jī)1~11章》答案解讀

1、第二章 直流測速發(fā)電機(jī)1. 為什么直流發(fā)電機(jī)電樞繞組元件的電勢是交變電勢而電刷電勢是 直流電勢 ?答：電樞連續(xù)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)體ab和cd輪流交替地切割N極和S極下的磁力線，因而ab和cd中的電勢及線圈電勢是交變的。由于通過換向器的作用， 無論線圈轉(zhuǎn)到什么位置， 電刷通過換 向片只與處于一定極性下的導(dǎo)體相連接， 如電刷 A 始終與處在 N 極 下的導(dǎo)體相連接， 而處在一定極性下的導(dǎo)體電勢方向是不變的， 因 而電刷兩端得到的電勢極性不變，為直流電勢。2. 如果圖 2 - 1 中的電樞反時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)， 試問元件電勢的方向和 A、 B 電刷的極性如何 ?答：在圖示瞬時(shí)，N極下導(dǎo)體ab中電勢的方向由b指向a,

2、 S極下導(dǎo) 體cd中電勢由d指向c。電刷A通過換向片與線圈的a端相接觸， 電刷B與線圈的d端相接觸，故此時(shí)A電刷為正，B電刷為負(fù)。當(dāng)電樞轉(zhuǎn)過180°以后，導(dǎo)體cd處于N極下，導(dǎo)體ab處于S極 下,這時(shí)它們的電勢與前一時(shí)刻大小相等方向相反, 于是線圈電勢的 方向也變?yōu)橛蒩到d，此時(shí)d為正，a為負(fù)，仍然是A刷為正，B刷 為負(fù)。3. 為了獲得最大的直流電勢， 電刷應(yīng)放在什么位置 ? 為什么端部對 稱的鼓形繞組 （見圖 2 - 3）的電刷放在磁極軸線上 ? P9-104. 為什么直流測速機(jī)的轉(zhuǎn)速不得超過規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速 ? 負(fù)載電阻不 能小于給定值 ?答：轉(zhuǎn)速越高，負(fù)載電阻越小，電樞電流越大，

3、電樞反應(yīng)的去磁作用 越強(qiáng)，磁通被削弱得越多，輸出特性偏離直線越遠(yuǎn)，線性誤差越大， 為了減少電樞反應(yīng)對輸出特性的影響， 直流測速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不得超 過規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速， 負(fù)載電阻不能低于最小負(fù)載電阻值， 以保證線性 誤差在限度的范圍內(nèi)。而且換向周期與轉(zhuǎn)速成反比，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高， 元件的換向周期越短； eL 正比于單位時(shí)間內(nèi)換向元件電流的變化量?；谏鲜龇治觯琫L必正比轉(zhuǎn)速的平方，即eLx n2。同樣可以證明ea xn2。因此，換向元件的附加電流及延遲換向去磁磁通與 n2成正比， 使輸出特性呈現(xiàn)非線性。 所以，直流測速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速上限要受到延 遲換向去磁效應(yīng)的限制。 為了改善線性度， 采用限制轉(zhuǎn)速的措

4、施來削 弱延遲換向去磁作用，即規(guī)定了最高工作轉(zhuǎn)速5. 如果電刷通過換向器所連接的導(dǎo)體不在幾何中性線上， 而在偏離幾何中性線a角的直線上，如圖2 - 29所示，試綜合應(yīng)用所學(xué)的 知識， 分析在此情況下對測速機(jī)正、 反轉(zhuǎn)的輸出特性的影響。 (提 示： 在圖中作一輔助線。 )正反向特性不一致。6. 具有 16 個(gè)槽， 16 個(gè)換向片的兩極直流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖 2 - 30 所示。(1) 試畫出其繞組的完整連接圖；(2) 試畫出圖示時(shí)刻繞組的等值電路圖；(3) 若電樞沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)， 試在上兩圖中標(biāo)出感 應(yīng)電勢方向和電刷極性；如果電刷不是位于磁極軸線上， 例如順時(shí)針方向移動(dòng)一個(gè)換向片的距離，會出現(xiàn)什么

5、問題？第三章1. 直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流由什么決定 ?答;直流電動(dòng)機(jī)的電樞電流不僅取決于外加電壓和本身的內(nèi)阻，而且還取決于與轉(zhuǎn)速成正比的反電勢（當(dāng) ？=常數(shù)時(shí)）根據(jù)轉(zhuǎn)矩平衡方程式， 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時(shí)， 電磁轉(zhuǎn)矩不變； 加上 勵(lì)磁電流If不變， 磁通不變，所以電樞電流la也不變，直流電 動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流由直流電動(dòng)機(jī)的總阻轉(zhuǎn)矩決定。2. 如果用直流發(fā)電機(jī)作為直流電動(dòng)機(jī)的負(fù)載來測定電動(dòng)機(jī)的特性（見圖3 - 33）,就會發(fā)現(xiàn)，當(dāng)其他條件不變， 而只是減小發(fā)電機(jī)負(fù)載 電阻RL時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就下降。試問這是什么原因？Rl 發(fā) 一 I a 發(fā)二 Ti 發(fā)-T2 電-I2 電=n3. 一臺他

6、勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，如果勵(lì)磁電流和被拖動(dòng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩都不變，而僅僅提高電樞端電壓，試問電樞電流、 轉(zhuǎn)速變化怎樣？答：當(dāng)直流伺服電動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、勵(lì)磁電流不變時(shí)，僅將電樞電壓增大，此時(shí)由于慣性，轉(zhuǎn)速來不及變化，Ea二Ce© n,感應(yīng)電勢不變，電樞電壓增大，由電壓平衡方程式： Ia=(Ua-Ea)/Ra=(Ua-Ce © n) /Ra可知，電樞電流Ia突然增大；又T=CT © Ia,電磁轉(zhuǎn)矩增大； 此時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，由 T二TL+Tj二TL+Jd Q /dt知道，電機(jī) 加速；隨著轉(zhuǎn)速n的增加，感應(yīng)電勢Ea增加，為保持電壓平衡，電 樞電流 Ia 將減少,電磁轉(zhuǎn)矩 T 也

7、將減少,當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩減小到等于總 的負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩時(shí),電機(jī)達(dá)到新的穩(wěn)態(tài),相對提高電樞電壓之前狀態(tài), 此時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速增加、電磁轉(zhuǎn)矩、電樞電流不變。4. 已知一臺直流電動(dòng)機(jī),其電樞額定電壓 Ua=110 V, 額定運(yùn)行時(shí)的電樞電流 la=0.4 A, 轉(zhuǎn)速n=3600 r/min,它的電樞電阻Ra=50 Q ,空載阻轉(zhuǎn)矩T0=15mN m。試問該電動(dòng)機(jī) 額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩是多少 ?解：由 Ea=Ua-IaRa ( 1) Ea=Ce© n (2)CT=60*Ce/(2* n ) (3)T=Ts=T0+TL (4) T=CT © Ia (5)聯(lián)立5 個(gè)式子，可得到TL=80.5mN m用一對完

8、全相同的直流機(jī)組成電動(dòng)機(jī) 發(fā)電機(jī)組, 它們的勵(lì)磁電 壓均為 110 V, 電樞電阻 Ra=75 Q。 已知當(dāng)發(fā)電機(jī)不接負(fù)載, 電E 叫 ¥ =uo -04x50=90(E)7；=r-7；=96-15 = 81mN'ffl動(dòng)樞電壓加110 V時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電樞電流為 0.12 A ,繞組的轉(zhuǎn)速為4500 r/min。試問:(1) 發(fā)電機(jī)空載時(shí)的電樞電壓為多少伏？(2) 電動(dòng)機(jī)的電樞電壓仍為110 V，而發(fā)電機(jī)接上0.5 kQ的負(fù)載時(shí)，機(jī)組的轉(zhuǎn)速n是多大(設(shè)空載阻轉(zhuǎn)矩為恒值)?(D發(fā)電機(jī)希寸：Ua = Ea嘉=EE進(jìn)= Ua-I2Ra =110 0.12x75 = 101(F)所以

9、：匸：=101(F) 發(fā)電機(jī)負(fù)載后 設(shè)電動(dòng)機(jī)的電樞電流為打才 發(fā)電機(jī)的電樞電流為打才則根據(jù)發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)與外鋼關(guān)系的兩行喰訪程式=E, T=K -2T,匸一進(jìn)盡"蛙（盡+尺）Cr=CIa,CAl110-7 x5 = Z_ x575：譏"12解之得=I適=0.164) , I工三=0.28(A)則 E =L； -1 =110 - 0.28 x 75 = 89(F)4500> S9101= 3965 r min)6. 一臺直流電動(dòng)機(jī),額定轉(zhuǎn)速為3000 r/min如果電樞電壓和勵(lì)磁電壓均為額定值,試問該電機(jī)是否允許在轉(zhuǎn)速n=2500 r/min 下長期運(yùn)轉(zhuǎn)？為什么?答：不

10、能，因?yàn)楦鶕?jù)電壓平衡方程式，若電樞電壓和勵(lì)磁電壓均為額 定值，轉(zhuǎn)速小于額定轉(zhuǎn)速的情況下，電動(dòng)機(jī)的電樞電流必然大于額定 電流，電動(dòng)機(jī)的電樞電流長期大于額定電流， 必將燒壞電動(dòng)機(jī)的電樞 繞組7. 直流電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)軸卡死的情況下能否加電樞電壓？如果加額定電壓將會有什么后果？答:不能，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)軸卡死的情況小，加額定的電樞電壓， 則電壓將全部加載電樞繞組上，此時(shí)的電樞電流為堵轉(zhuǎn)電流，堵轉(zhuǎn)電 流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電樞繞組的額定電流，必將燒壞電動(dòng)機(jī)的電樞繞組。8. 并勵(lì)電動(dòng)機(jī)能否用改變電源電壓極性的方法來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向？答：不能，改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向有兩種方法：改變磁通的方向和改變電樞電流的方向，如果同時(shí)改變磁通的

11、方向和電樞電流的方向， 則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向不變。 并勵(lì)電動(dòng)機(jī)若改變電源電壓的極性， 將同時(shí)改 變磁通的方向和電樞電流的方向，則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向不變。9. 當(dāng)直流伺服電動(dòng)機(jī)電樞電壓、勵(lì)磁電壓不變時(shí)， 如將負(fù)載轉(zhuǎn)矩減 少， 試問此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電樞電流、電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速將怎樣變化 ? 并 說明由原來的穩(wěn)態(tài)到達(dá)新的穩(wěn)態(tài)的物理過程。答：此時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電樞電流減小，電磁轉(zhuǎn)矩減小，轉(zhuǎn)速增大。由原 來的穩(wěn)態(tài)到達(dá)新的穩(wěn)態(tài)的物理過程分析如下：開始時(shí)，假設(shè)電動(dòng)機(jī)所加的電樞電壓為 Ua1，勵(lì)磁電壓為U仁電動(dòng) 機(jī)的轉(zhuǎn)速為n 1,產(chǎn)生的反電勢為Ea1，電樞中的電流為Ia1,根據(jù)電 壓平衡方程式：Ua仁Ea1+la1Ra=C©

12、; n1+la1Ra則此時(shí)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的 電磁轉(zhuǎn)矩T=CIa1 ,由于電動(dòng)機(jī)處于穩(wěn)態(tài)，電磁轉(zhuǎn)矩T和電動(dòng)機(jī)軸 上的總阻轉(zhuǎn)矩 Ts 平衡，即 T=Ts。當(dāng)保持直流伺服電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電壓不變，則不變；如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩減少，則總的阻轉(zhuǎn)矩 Ts=TL+T0 將減少，因此，電磁轉(zhuǎn)矩 T 將大與 總的阻轉(zhuǎn)矩，而使電動(dòng)機(jī)加速，即 n 將變大； n 增大將使反電勢 Ea 變 增大。為了保持電樞電壓平衡(Ua二Ea+laRa),由于電樞電壓 Ua保持不變，則電樞電流la必須 減少，則電磁轉(zhuǎn)矩也將跟著變小， 直到電磁轉(zhuǎn)矩小到與總阻轉(zhuǎn)矩相平 衡時(shí)，即T=Ts,才達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)。與負(fù)載轉(zhuǎn)矩減少前相比，電 動(dòng)機(jī)的電樞電流減小,

13、電磁轉(zhuǎn)矩減小,轉(zhuǎn)速增大。10. 請用電壓平衡方程式解釋直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性為什么是一條下傾的曲線？為什么放大器內(nèi)阻越大，機(jī)械特性就越軟？勘機(jī)的卵平9訪程式如E二可乜枷-丄R弄在勘般電樞c壽班不變的情況下，轉(zhuǎn)速増?zhí)珓t刪fl的刪梆必然減小，電丁©馱， 則勘機(jī)備必然減所憂 帥的關(guān)特下傾的曲練姒器 的內(nèi)阻越尢 躺特性的斜率邑蘭將壇九所以枷械特性就越熱W11. 直流伺服電動(dòng)機(jī)在不帶負(fù)載時(shí)， 其調(diào)節(jié)特性有無死區(qū)？調(diào)節(jié)特性死區(qū)的大小與哪些因素有關(guān)？有.因犧腋勒機(jī)不帶ft載 勘機(jī)!賄茹阻轉(zhuǎn)矩，死區(qū)電壓E廣聳不樓。調(diào)祐甌區(qū)的劉與電樞回路的軸且和訓(xùn)且轉(zhuǎn)矩S關(guān)。12. 一臺直流伺服電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載(

14、負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩不變)，測得 始動(dòng)電壓為 4 V,當(dāng)電樞電壓 Ua=50 V時(shí)，其轉(zhuǎn)速為1500 r/min。若要求轉(zhuǎn)速達(dá)到3000 r/min ,試問要加多大的電樞電壓？SO 4 _ 1500 匸”、一現(xiàn)-3000 口_角軍之彳導(dǎo)=匸,-96()13. 已知一臺直流伺服電動(dòng)機(jī)的電樞電壓Ua=110 V,空載電流Ia0=0.055A,空載轉(zhuǎn)速n 0=4600 r/min,電樞電阻Ra=80 Q。試求：(1) 當(dāng)電樞電壓Ua=67.5 V時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速n0及堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Td; 該電機(jī)若用放大器控制，放大器內(nèi)阻Ri=80 Q ,開路電壓Ui=67.5 V,求這時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速n0及堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Td;(3)當(dāng)阻

15、轉(zhuǎn)矩 TL+T0 由 30x 10-3 N m 增至 40X 10-3N m時(shí)，試求上述兩種情況下轉(zhuǎn)速的變化 n。(1) =0 055x80=4.4(675x4600110-4.4t2940 r niin) " %U 60x105.6x67.53 _ R 2x3.14x4600x800亠 185E 6" S =2940(r min)= 92,5(?nV*m)110-4,44600吐 0.02360x0.0232x314& 0.220“ AT 0.013_C_0.220<0M5®A£= AZA = 0.045 80 = 3.6(F)757&q

16、uot; mill) AE =IR =0.045xl60=72(r)%1 血第 4 章 變壓器1. 某臺變壓器，額定電壓U1n/U2n=220/110(V),額定頻率fn=50 Hz, 問原邊能否接到下面的電源上 ?試分析原因。 ( 1 )交流 380V， 50Hz；(2) 交流 440V; 100Hz; (3)直流 220V。答：(1)不可以。由U=E=4.44Wf © m,在電源頻率均為 50Hz的條 件下，主磁通© m決定于外加電壓U, 380V的電壓比額定的原邊電 壓 220V 大很多，則加電后必然導(dǎo)致鐵心嚴(yán)重飽和，變壓器主磁通一 般就設(shè)計(jì)的比較飽和, 增加很小的磁

17、通將引起空載電流 I0 急劇增加, 即使變壓器不帶負(fù)載,變壓器也會因此損壞。(2) 可以。由U=E=4.44Wf © m,電壓增加一倍，頻率也增加一 倍,則主磁通 © m 基本不變,因此,對變壓器的影響很小。但不是最 理想。(3) 不可以。變壓器對于直流電源相當(dāng)于短路,因此,一旦接上 直流220V,變壓器將很快燒毀。3.某臺單相變壓器原邊有兩個(gè)額定電壓為 110 V的線圈，如圖4 - 27所示，圖中副邊繞組未畫。 若電源電壓為交流220 V和110 V 兩種, 問這兩種情況分別將 1 , 2 , 3 , 4 這四個(gè)端點(diǎn)如何聯(lián)接, 接錯(cuò) 時(shí)會產(chǎn)生什么后果 ?答：(1) 220

18、V電壓可以接在1, 4兩端，而把2和3兩端相連；110V電壓可以接在1, 2兩端及3, 4兩端(2) 若 220V 電壓按 110V 的接法,則變壓器原邊電壓將超過額 定電壓,變壓器空載電流 I0 就會急劇增加,若超過不允許的的電流 值，會導(dǎo)致變壓器過熱燒毀；若 110V 電壓按 220V 接法，原邊電壓 將低于額定電壓， 接負(fù)載工作時(shí)若負(fù)載要求電壓比副邊能夠提供的電 壓高，則變壓器不能正常工作。第五章1. 各種自整角機(jī)的國內(nèi)代號分別是什么 ?自整角機(jī)的型號中各量含義 是什么?答：常見自整角機(jī)的國內(nèi)代號：力矩式發(fā)送機(jī)： ZLF ， 力矩式接收機(jī)：ZLJ，控制式發(fā)送機(jī)：ZKF ,控制式變壓器：Z

19、KB，差動(dòng)發(fā)送機(jī): ZCF,差動(dòng)接收機(jī)：ZCJ,控制式差動(dòng)發(fā)送機(jī)：ZKC。型號中前兩位 數(shù)字 (由左向右排列 )表示機(jī)座號 , 中間三個(gè)字母表示產(chǎn)品名稱代號 后兩位數(shù)字表示性能參數(shù)序號。2. 何為脈振磁場 ?它有何特點(diǎn)和性質(zhì) ?答：脈振磁場： 是一種空間位置固定而幅值在正負(fù)最大值之間變化的 磁場。單相繞組，通入單相交流電時(shí)，便產(chǎn)生兩極脈振磁場。單相基 波脈振磁場的物理意義可歸納為如下兩點(diǎn)：(1) 對某瞬時(shí)來說， 磁場的大小沿定子內(nèi)圓周長方向作余弦分 布；(2) 對氣隙中某一點(diǎn)而言， 磁場的大小隨時(shí)間作正弦變化。3. 自整角變壓器的轉(zhuǎn)子繞組能否產(chǎn)生磁勢 ? 如果能， 請說明有何性 質(zhì)?答：若自整

20、角變壓器的轉(zhuǎn)子繞組電路閉合，則會有輸出電流產(chǎn)生，該 電流也為單相正弦交流電，則該電流通過自整角變壓器的轉(zhuǎn)子繞組(單相繞組) 必然產(chǎn)生兩極脈振磁場。 該磁場具備脈振磁場的兩個(gè)性 質(zhì)：(1) 對某瞬時(shí)來說， 磁場的大小沿定子內(nèi)圓周長方向作余弦 分布；(2) 對氣隙中某一點(diǎn)而言， 磁場的大小隨時(shí)間作正弦變化。4. 說明 ZKF 的定子磁密的產(chǎn)生及特點(diǎn)。 如果將控制式運(yùn)行的自整角 機(jī)中定子繞組三根引出線改接，例如圖5 -19中的D1和D' 2聯(lián)，D2 和D' 1聯(lián)，而D3仍和D' 3聯(lián)接，其協(xié)調(diào)位置和失調(diào)角又如何分析？ 答：控制式發(fā)送機(jī)的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組產(chǎn)生的勵(lì)磁磁場氣隙磁通密度在

21、空 間按余弦波分布， 它在定子同步繞組中分別感應(yīng)出時(shí)間相位相同、 幅 值與轉(zhuǎn)角9 1有關(guān)的變壓器電勢，這些電勢在ZKF的定子繞組中產(chǎn)生 電流，形成磁場。其特點(diǎn)是：(1) 定子三相合成磁密相量和勵(lì)磁繞組軸線重合 , 但和勵(lì)磁 磁場反向。(2) 故定子合成磁場也是一個(gè)脈振磁場。(3) 定子三相合成脈振磁場的幅值恒為一相磁密最大值的 3/2 倍, 它的大小與轉(zhuǎn)子相對定子的位置角 9 1 無關(guān)。其協(xié)調(diào)位置將超前原位置120°,失調(diào)角丫 =- :30。+ ( 9 2- 9 1 )5. 三臺自整角機(jī)如圖 5 - 34接線。 中間一臺為力矩式差動(dòng)接收機(jī) , 左 右兩臺為力矩式發(fā)送機(jī) , 試問： 當(dāng)

22、左、 右邊兩臺發(fā)送機(jī)分別轉(zhuǎn)過 91、9 2 角度時(shí), 中間的接收機(jī)轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)過的角度 9和9 1、 9 2 之 間是什么關(guān)系 ?答：有圖可知，0 1<0 2,他們都是順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；所以 0 = 0 20 1，則中間的接收機(jī)將順時(shí)針轉(zhuǎn)過0 = 0 2-0 1的角度。原、 副邊都補(bǔ)償?shù)恼嘞倚D(zhuǎn)變壓器原邊和副邊都補(bǔ)償時(shí)的正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器如圖 6 - 7 所示 , 此時(shí)其四個(gè)繞組全部用上 , 轉(zhuǎn)子兩個(gè)繞組接有外接阻抗 ZL 和 Z',允許ZL有所改變。和單獨(dú)副邊或單獨(dú)原邊補(bǔ)償?shù)膬煞N方法比較 , 采用 原、 副邊都補(bǔ)償?shù)姆椒?, 對消除輸出特性畸變的效果更好。這是因 為，單獨(dú)副邊補(bǔ)償時(shí)補(bǔ)

23、償所用阻抗 Z'的數(shù)值和旋轉(zhuǎn)變壓器所帶的負(fù) 載阻抗 ZL 的值必須相等。 對于變動(dòng)的負(fù)載阻抗來說 , 這樣不能實(shí)現(xiàn) 完全補(bǔ)償。第六章1. 消除旋轉(zhuǎn)變壓器輸出特性曲線畸變的方法是什么 ?答：原邊補(bǔ)償和副邊補(bǔ)償。2. 正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器副邊全補(bǔ)償?shù)臈l件是什么 ?原邊全補(bǔ)償?shù)臈l件又 是什么?答：副邊全補(bǔ)償?shù)臈l件是： 轉(zhuǎn)子另一輸出繞組接一個(gè)等于負(fù)載 阻抗ZL的阻抗；原邊全補(bǔ)償?shù)臈l件是：定子交軸繞組外接阻抗Z等于勵(lì)磁電源內(nèi)阻抗 Zn。3. 旋轉(zhuǎn)變壓器副方全補(bǔ)償時(shí)只產(chǎn)生與轉(zhuǎn)角如何（有關(guān) ; 無關(guān)）的直軸磁 場?而能否（不;可以）產(chǎn)生交軸磁場，其原因是什么？答：旋轉(zhuǎn)變壓器副方全補(bǔ)償時(shí)只產(chǎn)生與轉(zhuǎn)角 有關(guān)

24、的直軸磁場， 不產(chǎn)生交軸磁場，其原因是：對稱繞組不產(chǎn)生交軸磁場或者說它們產(chǎn) 生的交軸磁場相互抵消。4采用原方全補(bǔ)償時(shí)，旋轉(zhuǎn)變壓器在工作時(shí)交軸磁通在某繞組中感 生電流，該電流所產(chǎn)生的磁通對交軸磁通有什么作用 ？單獨(dú)原邊全補(bǔ) 償時(shí)，負(fù)載阻抗改變將能否（不；可以）影響其補(bǔ)償程度，即與負(fù)載阻 抗值的改變是否有關(guān)？答：感生電流所產(chǎn)生的磁通對交軸磁通有去磁作用，單獨(dú)原邊全補(bǔ)償時(shí)，負(fù)載阻抗改變不影響其補(bǔ)償程度，即與負(fù)載阻抗值的改變 無關(guān)。5線性旋轉(zhuǎn)變壓器是如何從正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器演變過來的 ？線性旋轉(zhuǎn) 變壓器的轉(zhuǎn)子繞組輸出電壓 UR2和轉(zhuǎn)角0的關(guān)系式是什么？改進(jìn)后的 線性旋變，當(dāng)誤差小于0.1%時(shí)，轉(zhuǎn)角0的角

25、度范圍是什么？答：將正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的定子勵(lì)磁繞組和轉(zhuǎn)子余弦輸出繞組串聯(lián)，并作為勵(lì)磁的原邊。定子交軸繞組短接作為原邊補(bǔ)償，轉(zhuǎn)子kuU f1 sin日正弦輸出繞組作為輸出繞組,1即可o將正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器變?yōu)榫€性旋轉(zhuǎn) 變壓器。線性旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子繞組輸出電壓UR2和轉(zhuǎn)角0的關(guān)系式是：改進(jìn)后的線性旋變，當(dāng)誤差小于 0.1%時(shí),轉(zhuǎn)角0的角度范圍是士60° 7感應(yīng)移相器的主要特點(diǎn)是什么？具備這些特點(diǎn)的原因是什么？答：感應(yīng)移相器的主要特點(diǎn)是：輸出電壓的相位與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角 成線性關(guān)系，而且其輸出電壓的幅值能保持恒定。原因是：將旋轉(zhuǎn)變 壓器接上移相電路構(gòu)成感應(yīng)移相器后，其本身的參數(shù)和外接電路滿足 以下兩

26、個(gè)條件時(shí)：其輸出電壓的相位與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角滿足下面函數(shù)式R2R = X2 RR R2RR2ROCJ& EEr j（M5°）UR.。第七章1.單相繞組通入直流電、交流電及兩相繞組通入兩相交流電各形成什么磁場？它們的氣隙磁通密度在空間怎樣分布，在時(shí)間上又怎樣變化？答：單相繞組通入直流電會形成恒定的磁場， 單相繞組通入交 流電會形成脈振磁場；兩相繞組通入兩相交流電會形成脈振磁場或旋 轉(zhuǎn)磁場。恒定磁場在磁場內(nèi)部是一個(gè)勻強(qiáng)磁場，不隨時(shí)間變化。脈振 磁場的幅值位置不變，其振幅永遠(yuǎn)隨時(shí)間交變；對某瞬時(shí)來說，磁 場的大小沿定子內(nèi)圓周長方向作余弦分布， 對氣隙中某一點(diǎn)而言，磁 場的大小隨時(shí)間作正弦變

27、化。圓形旋轉(zhuǎn)磁場的特點(diǎn)是： 它的磁通密 度在空間按正弦規(guī)律分布， 其幅值不變并以恒定的速度在空間旋轉(zhuǎn)。2. 何為對稱狀態(tài) ? 何為非對稱狀態(tài) ? 交流伺服電動(dòng)機(jī)在通常運(yùn)行時(shí) 是怎樣的磁場 ? 兩相繞組通上相位相同的交流電流能否形成旋轉(zhuǎn)磁 場?答：一般地，當(dāng)兩相繞組產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場時(shí)， 這時(shí)加在定 子繞組上的電壓分別定義為額定勵(lì)磁電壓和額定控制電壓， 并稱兩 相交流伺服電動(dòng)機(jī)處于對稱狀態(tài)。當(dāng)兩相繞組產(chǎn)生橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場 時(shí)，稱兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)處于非對稱狀態(tài)。兩相繞組通上相位相 同的交流電流不能形成旋轉(zhuǎn)磁場，只能形成脈振磁場3. 當(dāng)兩相繞組匝數(shù)相等和不相等時(shí)， 加在兩相繞組上的電壓及電流 應(yīng)符合怎

28、樣條件才能產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場 ?答：當(dāng)兩相繞組匝數(shù)相等時(shí)，加在兩相繞組上的電壓及電流值 應(yīng)相等才能產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。當(dāng)兩相繞組有效匝數(shù)不等時(shí)， 若要 產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場， 電流值應(yīng)與繞組匝數(shù)成反比，電壓值應(yīng)與繞組 匝數(shù)成正比。4. 改變交流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的方法有哪些 ? 為什么能改變 ? 答：把勵(lì)磁與控制兩相繞組中任意一相繞組上所加的電壓反相（即相位改變 180°），就可以改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向。因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場的 轉(zhuǎn)向是從超前相的繞組軸線 （此繞組中流有相位上超前的電流 ）轉(zhuǎn)到 落后相的繞組軸線，而超前的相位剛好為 90°。5什么叫作同步速”如何決定？假如電源頻率為60 Hz,電機(jī)極

29、數(shù) 為6,電機(jī)的同步速等于多少？答：旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速常稱為同步速，以ns表示。同步速只與電機(jī)極數(shù)和電源頻率有關(guān)，其關(guān)系式為：ns(r/s)=型(r/min)，假如電源頻率為60 Hz,電PP機(jī)極數(shù)為6，電機(jī)的同步速等于1200r/min。6. 為什么交流伺服電動(dòng)機(jī)有時(shí)能稱為兩相異步電動(dòng)機(jī)？如果有一臺電機(jī)，技術(shù)數(shù)據(jù)上標(biāo)明空載轉(zhuǎn)速是1 200 r/min，電源頻率為50 Hz，請問這是幾極電機(jī)？空載轉(zhuǎn)差率是多少？答：因?yàn)榻涣魉欧妱?dòng)機(jī)的定子繞組有勵(lì)磁繞組和控制繞組兩 相組成，交流伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速總是低于旋轉(zhuǎn)磁場的同步速，而且隨著負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩值的變化而變化，因此交流伺服電動(dòng)機(jī)又稱為 兩相異步伺服電動(dòng)機(jī)。空

30、載轉(zhuǎn)速是1200 r/mi n，電源頻率為50 Hz的電機(jī)是4 極電機(jī)，空載轉(zhuǎn)差率是20%。7. 當(dāng)電機(jī)的軸被卡住不動(dòng)， 定子繞組仍加額定電壓， 為什么轉(zhuǎn)子 電流會很大？伺服電動(dòng)機(jī)從啟動(dòng)到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組的頻率、電勢 及電抗會有什么變化？為什么會有這些變化？答：當(dāng)電機(jī)的軸被卡住不動(dòng)，定子繞組仍加額定電壓，此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，感應(yīng)電勢 ER較大，所以轉(zhuǎn)子電流會很大。伺 服電動(dòng)機(jī)從啟動(dòng)到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組的頻率、電勢及電抗會變小， 因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電流的頻率、電勢及電抗分別等于 轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)的頻率、電勢及電抗乘上轉(zhuǎn)差率9什么是電源移相，什么是電容移相，電容移相時(shí)通常移相電容值怎樣確定

31、 ? 電容伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向怎樣 ?答：直接將電源移相或通過移相網(wǎng)絡(luò)使勵(lì)磁電壓和控制電壓之 間有一固定的 90°相移， 這些移相方法通稱為電源移相。在交流伺 服電動(dòng)機(jī)內(nèi)部采用勵(lì)磁相串聯(lián)電容器移相的移相方法叫電容移相。 電 容伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向是從勵(lì)磁繞組轉(zhuǎn)向控制繞組。10. 怎樣看出橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場的幅值和轉(zhuǎn)速都是變化的 ? 當(dāng)有效信 號系數(shù)a e從OT變化時(shí)，電機(jī)磁場的橢圓度怎樣變化？被分解成 的正、 反向旋轉(zhuǎn)磁場的大小又怎樣變化 ?答：橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場的幅值和轉(zhuǎn)速都是變化的詳見課本 151頁，當(dāng)有效信號系數(shù)a e從01變化時(shí)，電機(jī)磁場的橢圓度將變小， 被分解成的正向旋轉(zhuǎn)磁場增大，反向旋轉(zhuǎn)磁場減小。11. 什么是自轉(zhuǎn)現(xiàn)象 ？ 為了消除自轉(zhuǎn)， 交流伺服電動(dòng)機(jī)零信號時(shí)應(yīng)具 有怎樣的機(jī)械特性 ？答：當(dāng)伺服電動(dòng)機(jī)的控制電信號 Uk=O 時(shí)， 只要阻轉(zhuǎn)矩小于 單相運(yùn)行時(shí)的最