微特電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)復(fù)習(xí)

1、微特電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)復(fù)習(xí)1根據(jù)微特電機(jī)的用途可以分為驅(qū)動(dòng)用微特電機(jī)和控制用微特電機(jī)2伺服電動(dòng)機(jī)的功能是將輸入的電信號轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械信號輸出。根據(jù)電信號的不同，可又分為直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)3自整角機(jī)的功能是對機(jī)械信號進(jìn)行傳遞·測量或指示，根據(jù)功能的不同它又可分為力矩式自整角機(jī)·控制式自整角機(jī)4步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)的功能是將數(shù)字脈沖電信號轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械信號。根據(jù)工作原理可分為反應(yīng)式·永磁式·混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)5根據(jù)在控制系統(tǒng)中的作用，又可將控制用微特電機(jī)分為測量元件和執(zhí)行元件。測量元件包括旋轉(zhuǎn)變壓器，交·直流測速發(fā)電機(jī)，自整角機(jī)等。執(zhí)行元件主要有交·

2、直流伺服電動(dòng)機(jī)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，力矩電機(jī)等。6對控制用微特電機(jī)要求主要是高可靠性·高精度·快速響應(yīng)1按結(jié)構(gòu)，直流伺服電動(dòng)機(jī)可分為傳統(tǒng)型和低慣量型2直流伺服電動(dòng)機(jī)主要采用電樞控制方式3為什么兩相伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻要設(shè)計(jì)的得相當(dāng)大，若過大，對電機(jī)的性能有哪些不利影響？：答：當(dāng)轉(zhuǎn)子電阻足夠大時(shí)，臨界轉(zhuǎn)差率Sm1，電動(dòng)機(jī)的可調(diào)轉(zhuǎn)速范圍在0到同步速之間；隨著轉(zhuǎn)子電阻的增大，異步電機(jī)的機(jī)械特性更接近于線性關(guān)系，增大轉(zhuǎn)子電阻后，還能防止出現(xiàn)“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，但過大則損耗功率也將變大4伺服電動(dòng)機(jī)也稱為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)5交流異步伺服電動(dòng)機(jī)的控制方法：幅值控制·相位控制·幅值相位控制&

3、#183;雙相控制，雙相控制時(shí)，伺服電機(jī)始終在圓形旋轉(zhuǎn)磁場下工作6交流異步伺服電動(dòng)機(jī)為了獲得線性的調(diào)節(jié)特性，伺服電動(dòng)機(jī)工作在較小的相對轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，這可通過提高伺服電動(dòng)機(jī)的工作頻率來實(shí)現(xiàn)。1直流測速發(fā)電機(jī)輸出特性產(chǎn)生并不是嚴(yán)格的線性特性，誤差的原因;電樞反應(yīng)的影響·電刷接觸電阻的影響·電刷位置的影響·溫度的影響·紋波的影響2交流測速發(fā)電機(jī)可分為同步測速發(fā)電機(jī)和異步測速發(fā)電機(jī)3異步測速發(fā)電機(jī)誤差產(chǎn)生的原因：氣隙磁通d的變化·勵(lì)磁電源的影響·溫度的影響4剩余電壓產(chǎn)生的原因：基波分量·電容分量·高次諧波分量5為什么異步測速

4、發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電源大多采用400Hz的中頻電源：答：對于一定的轉(zhuǎn)速，通常采用提高勵(lì)磁電源的頻率，從而增大異步測速發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)。因此，異步測速發(fā)電機(jī)大都采用400Hz的中頻勵(lì)磁電源1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的角位移或直線位移的一種特殊執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，又由于它輸入的是脈沖電流，所以也叫脈沖電動(dòng)機(jī)2步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)主要有反應(yīng)式·永磁式和混合式3反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個(gè)齒距，從磁路情況來看，變化了一個(gè)周期。因此，轉(zhuǎn)子一個(gè)齒距所對應(yīng)得電角度為2電弧°或360電角度4要提高步進(jìn)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)頻率可考慮：增加電動(dòng)機(jī)的相數(shù)，運(yùn)行的拍數(shù)和轉(zhuǎn)子的齒數(shù)，增大最大靜轉(zhuǎn)矩；減小電動(dòng)機(jī)的負(fù)載和

5、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；減小電路的時(shí)間常數(shù); 減小電動(dòng)機(jī)內(nèi)部或外部的阻尼轉(zhuǎn)矩5步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源由變頻信號源·脈沖分配器和脈沖放大器三部分組成6步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的典型驅(qū)動(dòng)方式：單電壓驅(qū)動(dòng)方式·高低電壓驅(qū)動(dòng)方式·定電流斬波驅(qū)動(dòng)方式·調(diào)頻調(diào)壓驅(qū)動(dòng)方式·細(xì)分驅(qū)動(dòng)方式1自整角機(jī)按其輸出量不同，可分為力矩式自整角機(jī)和控制室自整角兩類。力矩式自整角主要用于精度要求不高的指示系統(tǒng)中2控制式自整角機(jī)主要應(yīng)用于由自整角機(jī)和伺服機(jī)構(gòu)組成的隨動(dòng)系統(tǒng)中3自整角機(jī)的結(jié)構(gòu)和一般旋轉(zhuǎn)電機(jī)一樣，主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成，定轉(zhuǎn)子的鐵心由硅鋼片疊壓而成；定轉(zhuǎn)子繞組有單相繞組和三相繞組兩種。單相

6、繞組為勵(lì)磁繞組，可以使分布式也可以是集中式;三相繞組稱為整步繞組，一般均為對稱分布式，并接成星形 力矩式自整角機(jī)有凸極式和隱極式兩種結(jié)構(gòu)4自整角機(jī)的整步繞組嵌放在轉(zhuǎn)子和定子上各有何利弊：答：前者有三組滑環(huán)和電刷，摩擦轉(zhuǎn)矩較大，會(huì)影響精度，但轉(zhuǎn)子易平衡，而且滑環(huán)和電刷僅當(dāng)系統(tǒng)存在失調(diào)角時(shí)，即自整角機(jī)轉(zhuǎn)子處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)才有電流通過，滑環(huán)的工作條件較好，這種結(jié)構(gòu)大都用于容量較大的力矩式自整角機(jī)中。后者有兩組滑環(huán)和電刷，摩擦轉(zhuǎn)矩較小，精度較高，可靠性也高，但轉(zhuǎn)子重量不以平衡，要引起附加誤差，而且即使轉(zhuǎn)子處在協(xié)調(diào)位置，勵(lì)磁繞組也長期經(jīng)電刷和滑環(huán)通過勵(lì)磁電流，容易造成電刷和滑環(huán)在固定接觸處因接觸電阻損耗引

7、起過熱甚至燒壞。所以這種結(jié)構(gòu)適用于容量較小的指示式遠(yuǎn)距離角度傳輸系統(tǒng)5旋轉(zhuǎn)變壓器或稱回轉(zhuǎn)變壓器，可作為解算元件，主要用于坐標(biāo)變換，三角運(yùn)算等，也可作為傳感元件 ，用于隨動(dòng)系統(tǒng)中遠(yuǎn)距離測量，傳輸或再現(xiàn)一個(gè)角度。此外，還可以用作移相器和角度數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置等6對比二次側(cè)補(bǔ)償和一次側(cè)補(bǔ)償，當(dāng)采用二次側(cè)補(bǔ)償時(shí)Zl1必須等于Zl2才能實(shí)現(xiàn)完全補(bǔ)償，對于正弦旋轉(zhuǎn)變壓器來說，如負(fù)載阻抗Zl1是一變值，則要求作為補(bǔ)償電路的余弦繞組負(fù)載阻抗Zl2 隨之作相應(yīng)變化，這在實(shí)際應(yīng)用時(shí)頗為不便。當(dāng)采用一次側(cè)補(bǔ)償時(shí)，補(bǔ)償回路的阻抗Zq與負(fù)載無關(guān)，只要適當(dāng)選取Zq便可消去交軸磁場的影響，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)較為方便，易于實(shí)現(xiàn)。如果

8、對輸出電動(dòng)勢的函數(shù)關(guān)系要求很嚴(yán)，則可同時(shí)采用一次側(cè)補(bǔ)償和二次側(cè)補(bǔ)償7正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器負(fù)載后之所以輸出特性曲線產(chǎn)生畸變，是由于轉(zhuǎn)子磁勢的交軸分量得不到補(bǔ)償引起的。因此，為了消除畸變，不僅轉(zhuǎn)子的直軸磁勢必須補(bǔ)償，轉(zhuǎn)子的交軸磁勢也必須完全予以補(bǔ)償 ，方法有一次側(cè)，二次側(cè)補(bǔ)償1永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)主要由永磁電機(jī)本體，轉(zhuǎn)子位置傳感器和功率電子開關(guān)組成2三段式啟動(dòng)法：轉(zhuǎn)自定位，外同步加速和外同步到自同步切換3常見的轉(zhuǎn)子位置傳感器有磁敏式,電磁式和光電式0 1單相交流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)：使用方便·轉(zhuǎn)速高，體積小，質(zhì)量輕·啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)2如將一臺(tái)單相直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)接到交流電源上，由于磁通

9、和電流都將同時(shí)改變，電磁轉(zhuǎn)矩的方向仍將保持不變，電機(jī)仍可工作，但因下述原因，該電機(jī)的運(yùn)行情況將十分惡劣，甚至不能運(yùn)轉(zhuǎn)：直流電機(jī)磁極鐵心的定子磁軛均系鑄鋼制成，將有很大的渦流損耗；在勵(lì)磁繞組和電樞繞組中將有很大的電抗電壓降； 換向元件中將產(chǎn)生直流電機(jī)所沒有的短路電動(dòng)勢，是換向發(fā)生困難，甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的換向火花3單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法：改變電源電壓U·改變勵(lì)磁磁通d·改變電機(jī)繞組串聯(lián)電阻Ra+Rf4雙凸極開關(guān)主要是只開關(guān)詞組電機(jī)（SR電機(jī)）和雙凸極永磁電機(jī)（DSPM電機(jī)）5開關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)主要由開關(guān)磁阻電機(jī)，功率變換器，控制器和傳感器等部分構(gòu)成 1 如何改變電容分相式單相異步電

10、動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向？答 若要改變電機(jī)轉(zhuǎn)向只需把起動(dòng)繞組與主繞組相并聯(lián)的出線對調(diào)即可實(shí)現(xiàn)。2 一臺(tái)直流伺服電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載(負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩不變)， 測得始動(dòng)電壓為 4V ， 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?解：當(dāng)電樞電壓Ua=50 V時(shí) 若要求轉(zhuǎn)速達(dá)到 3000 r/min， 需要加的電樞電壓3 什么叫自轉(zhuǎn)現(xiàn)象？如何消除交流伺服電動(dòng)機(jī)的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象？答 伺服電動(dòng)機(jī)在控制信號消失后仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的失控現(xiàn)象稱為“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象。可以通過增加轉(zhuǎn)子電阻的辦法來消除“自轉(zhuǎn)”。因?yàn)樵黾愚D(zhuǎn)子電阻，使正向磁場產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的Sm+1，控制電

11、壓消失后的機(jī)械特性如右圖所示。正向旋轉(zhuǎn)時(shí)在控制電壓消失后的電磁轉(zhuǎn)矩為負(fù)值，即為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)制動(dòng)到停止；若電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，則在控制電壓消失后的電磁轉(zhuǎn)矩為正值，也為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，也使電機(jī)制動(dòng)到停止，從而消除“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象。4當(dāng)微型同步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速變化嗎？答 微型同步電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速都是同步轉(zhuǎn)速，與負(fù)載的大小無關(guān)，所以負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速不變。5 為什么磁滯轉(zhuǎn)矩在異步狀態(tài)時(shí)是不變的， 而在同步狀態(tài)時(shí)卻是可變的? 答 磁滯轉(zhuǎn)矩在異步狀態(tài)時(shí)所對應(yīng)磁滯角是最大磁滯角c，其大小只決定于轉(zhuǎn)子所用的硬磁材料的性質(zhì)。因而當(dāng)轉(zhuǎn)子在低于同步速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(常稱異步狀態(tài)運(yùn)行)，不管轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速如何，磁滯轉(zhuǎn)矩是不變的。而

12、在同步狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，磁滯同步電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于一臺(tái)永磁式同步電動(dòng)機(jī)。磁滯角的大小決定于負(fù)載的大小，當(dāng)負(fù)載的大小從0到，定子磁動(dòng)勢與轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢夾角相應(yīng)從0到c變化。當(dāng)負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩增大時(shí)， 電機(jī)就要瞬時(shí)減速， 定、 轉(zhuǎn)子兩個(gè)磁場間的夾角增大，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩也增大，再與負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩相平衡以同步速運(yùn)轉(zhuǎn)，因而磁滯角增大。6 磁滯同步電動(dòng)機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)是什么?答： 磁滯式同步電動(dòng)機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)是自身具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因而結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠，而且起動(dòng)電流小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，運(yùn)行穩(wěn)定。7 反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角與齒數(shù)有何關(guān)系？答 反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角與齒數(shù)的關(guān)系：8步進(jìn)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)中標(biāo)的步距角有時(shí)為兩個(gè)數(shù)， 如步距1.5&

13、#176;/3°， 試問這是什么意思? 答：表征不同通電方式下的步進(jìn)電機(jī)的步距角的大小。如步距角1.5°，是指步進(jìn)電機(jī)作三相六拍方式運(yùn)行時(shí)；步距角3°，則是在三相單三拍下運(yùn)行。9接上負(fù)載后，正、余弦旋轉(zhuǎn)變壓器輸出電壓有何變化？怎樣消除？答： 正、余弦旋轉(zhuǎn)變壓器在負(fù)載運(yùn)行時(shí)，繞組中會(huì)有電流流過，且建立了在繞組軸線方向上的電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢，這個(gè)磁動(dòng)勢可以分解成為軸分量和軸分量。其中，軸分量與接電源的勵(lì)磁繞組組成變壓器副邊與原邊的關(guān)系，由于磁動(dòng)勢平衡，對軸磁通大小無影響。但軸分量得不到補(bǔ)償，就又在輸出繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢，這樣就破壞了正、余弦繞組電動(dòng)勢只應(yīng)為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的正、余弦

14、函數(shù)的關(guān)系，使輸出電壓發(fā)生畸變。正、余弦旋轉(zhuǎn)變壓器消除畸變的方法是進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ菑南驕p弱造成電壓畸變的交軸分量磁勢入手。1）可以給正弦繞組或余弦繞組接上相同的負(fù)載阻抗，它們各自產(chǎn)生軸方向的磁動(dòng)勢大小相等、方向相反，二者可以互相抵消，使輸出電壓不再畸變，即二次側(cè)補(bǔ)償；2）也可以在原邊進(jìn)行補(bǔ)償，將 D3D4作為補(bǔ)償繞組通過阻抗Z（等于電源內(nèi)阻抗）或直接短接（因電源內(nèi)阻抗很?。诶@組D3D4中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生交軸方向磁通勢，補(bǔ)償轉(zhuǎn)子繞組的交軸磁勢，即一次側(cè)補(bǔ)償。為了減小誤差，在使用時(shí)我們常常把一次側(cè)、二次側(cè)補(bǔ)償同時(shí)使用。10 力矩式自整角機(jī)與控制式自整角機(jī)控制方式有何不同？轉(zhuǎn)子的

15、起始位置有何不同？答 （1）自整角機(jī)控制系統(tǒng)中，當(dāng)失調(diào)角產(chǎn)生時(shí)，力矩自整角接收機(jī)輸出與失調(diào)角成正弦關(guān)系的轉(zhuǎn)矩，直接帶動(dòng)接收機(jī)軸上的機(jī)械負(fù)載，直至消除失調(diào)角。但力矩式自整角機(jī)力矩不大，如果機(jī)械負(fù)載較大，則采用控制式自整角控制系統(tǒng)，自控式自整角機(jī)把失調(diào)角轉(zhuǎn)換為正弦關(guān)系的電壓輸出，經(jīng)過電壓放大器放大后送到交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制繞組中，使伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，再經(jīng)齒輪減速后帶動(dòng)機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)，直到消除失調(diào)角。（2）對力矩式自整角機(jī)轉(zhuǎn)子的起始位置分別為發(fā)送機(jī)和接受機(jī)a相定子繞組的軸線位置；對控制式自整角機(jī)，發(fā)送機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組仍以a相定子繞組軸線作為起始位置，而把自整角變壓器的轉(zhuǎn)子由a相定子繞組軸線旋轉(zhuǎn)90°

16、作為起始位置。11一對控制式自整角機(jī)如圖題9-11所示。發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子繞組通上勵(lì)磁電流后, (1) 畫出自整角變壓器轉(zhuǎn)子的協(xié)調(diào)位置； (2) 求失調(diào)角。 圖題9-11 圖題20-12 解 (1)自整角變壓器轉(zhuǎn)子的協(xié)調(diào)位置如圖Xt所示。(2) 失調(diào)角q=q1-q2=500-300=200 圖題9-11 圖題9-1212某對力矩式自整角機(jī)接線圖如圖題9-12所示。(1) 畫出接收機(jī)轉(zhuǎn)子所受的轉(zhuǎn)矩方向；(2) 畫出接收機(jī)的協(xié)調(diào)位置；(3) 求失調(diào)角。解：(1) 接收機(jī)轉(zhuǎn)子所受的轉(zhuǎn)矩方向如圖T所示；(2)接收機(jī)的協(xié)調(diào)位置如圖Xt所示； (3) 失調(diào)角13 什么叫比整步轉(zhuǎn)矩？什么叫比電壓？答 力矩式自整角機(jī)

17、當(dāng)失調(diào)角時(shí)的靜態(tài)整步轉(zhuǎn)矩稱為比整步轉(zhuǎn)矩，數(shù)值越大，自整角機(jī)越靈敏，系統(tǒng)工作越靈敏，因此數(shù)值越大越好；當(dāng)失調(diào)角時(shí)自整角變壓器輸出繞組上輸出的電壓大小稱為比電壓，比電壓越大越好，比電壓越大，說明自整角機(jī)越靈敏，系統(tǒng)工作越靈敏。14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 由于電機(jī)的磁路存在飽和，因而電樞反應(yīng)有去磁效應(yīng)，當(dāng)負(fù)載電阻一定時(shí)，直流測速機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，感應(yīng)電動(dòng)勢越大，電樞電流越大，電樞反應(yīng)有去磁效應(yīng)就越強(qiáng)，同時(shí)延遲換向去磁效應(yīng)越強(qiáng)，使輸出特性偏離直線越多，所以，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。當(dāng)直流測速發(fā)電機(jī)的電樞電勢一定時(shí)，負(fù)載電阻越小，電樞電

18、流越大，電樞反應(yīng)有去磁效應(yīng)就越強(qiáng)，使輸出特性偏離直線越多，所以，直流測速發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻不能小于給定值。15直流測速發(fā)電機(jī)的誤差主要有哪些？如何消除或減弱？答 直流測速發(fā)電機(jī)的誤差主要有其輸出電壓與轉(zhuǎn)速之間的非線性誤差。造成這種誤差的原因主要有以下三個(gè)方面：1）電樞反應(yīng)去磁和延遲換向去磁的影響。為了減小電樞反應(yīng)去磁和延遲換向去磁帶來的非線性誤差，通常采用限制直流測速機(jī)使用時(shí)其轉(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。2）溫度的影響。為了減小溫度變化帶來的非線性誤差，我們通常把直流測速發(fā)電機(jī)的磁路設(shè)計(jì)為飽和狀態(tài)。另外，可在勵(lì)磁回路中串接一個(gè)阻值較大而溫度系數(shù)較小的錳銅或康銅電阻，或串接

19、一個(gè)溫度系數(shù)為負(fù)的電阻，以減小由于溫度的變化而引起的電阻變化，從而減小因溫度而產(chǎn)生的線性誤差。3）接觸電阻的影響：接觸電阻總是隨負(fù)載電流變化而變化，當(dāng)負(fù)載電阻一定時(shí)，低速時(shí)電流較小，接觸電阻較大，線性誤差較大。高速時(shí)電流較大，接觸電阻較小而且基本上越于穩(wěn)定的數(shù)值，線性誤差相對而言小得多。故直流測速發(fā)電機(jī)盡量用在測量轉(zhuǎn)速較高的場合。另外，直流測速發(fā)電機(jī)輸出的電壓存在著紋波，其交變分量對速度反饋控制系統(tǒng)、高精度的解算裝置有較明顯的影響，可采用濾波環(huán)節(jié)來消除或減弱紋波。16轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，交流異步測速發(fā)電機(jī)為何沒有電壓輸出? 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，為何輸出電壓值與轉(zhuǎn)速成正比，但頻率卻與轉(zhuǎn)速無關(guān)?答 在轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，由勵(lì)

20、磁繞組產(chǎn)生的脈振磁通在空心杯轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出變壓器電勢（空心杯轉(zhuǎn)子可以看成有無數(shù)根導(dǎo)條的籠式轉(zhuǎn)子，相當(dāng)于變壓器短路時(shí)的二次繞組，而勵(lì)磁繞組相當(dāng)于變壓器的一次繞組），產(chǎn)生與勵(lì)磁電源同頻率的脈振磁場，也在d軸，其合成磁場為FD，與處于q軸的輸出繞組無磁通交鏈，故沒有電壓輸出。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子切割直軸磁通FD，在杯型轉(zhuǎn)子中感應(yīng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電勢E r，其大小正比于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n，并以勵(lì)磁磁場FD的脈振頻率f交變，又因空心杯轉(zhuǎn)子相當(dāng)于短路繞組，故旋轉(zhuǎn)電勢E r在杯型轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生交流短路電流Ir，其大小正比于Er ，其頻率為E r的交變頻率f。若忽視杯型轉(zhuǎn)子的漏抗的影響，那么電流Ir所產(chǎn)生的脈振磁通Fq的大小正比于E

21、 r，在空間位置上與輸出繞組的軸線（q軸）一致，因此轉(zhuǎn)子脈振磁場Fq與輸出繞組相交鏈而產(chǎn)生感應(yīng)電勢E，據(jù)上分析有：因而輸出繞組的輸出U正比于轉(zhuǎn)速n，其頻率為勵(lì)磁電源的頻率f。17交流異步測速發(fā)電機(jī)剩余電壓是如何產(chǎn)生的？怎樣消除或減小？答：當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，交流測速發(fā)電機(jī)的輸出電壓應(yīng)當(dāng)為零，但實(shí)際上還會(huì)有一個(gè)很小的電壓輸出，此電壓稱為剩余電壓。產(chǎn)生剩余電壓的原因很多，最主要的原因是制造工藝不佳所致，如定子兩相繞組并不完全垂直，從而使兩輸出繞組與勵(lì)磁繞組之間存在耦合作用，氣隙不均，磁路不對稱，空心杯轉(zhuǎn)子的壁厚不均以及制造杯型轉(zhuǎn)子的材料不均等等都會(huì)造成剩余誤差。要消除或減小剩余電壓，根本方法無疑是提高制

22、造和加工的精度；也可采用一些措施進(jìn)行補(bǔ)償，阻容電橋補(bǔ)償法是常用的補(bǔ)償方法，補(bǔ)償效果良好。例：一、填空1、根據(jù)微特電機(jī)在控制系統(tǒng)中的作用，可以將其分為控制用微特電機(jī) 、 驅(qū)動(dòng)用微特電機(jī) 。2、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的功能是將 數(shù)字脈沖信號 轉(zhuǎn)化為 機(jī)械（角位移）信號 ?？梢苑譃?反應(yīng)式 、永磁式、混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等。3、近年來，微特電機(jī)的發(fā)展，出現(xiàn)了一些新的發(fā)展趨勢，主要有： 無刷化、微型化、集成化、永磁化、智能化、新結(jié)構(gòu)新原理電機(jī)（答出任意三個(gè)即可 等。4、旋轉(zhuǎn)變壓器負(fù)載后輸出特性會(huì)產(chǎn)生畸變，消除畸變的補(bǔ)償方式有兩種： 一次側(cè)補(bǔ)償 、 二次側(cè)補(bǔ)償 。5、在控制式自整角機(jī)中，為了使控制變壓器的輸出為零，所采

23、取的措施：預(yù)先將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過90°.6、常見轉(zhuǎn)子位置傳感器主要有磁敏式、電磁式和 光電式 。7、單相交流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的主要特點(diǎn)有：使用方便， 轉(zhuǎn)速高（體積小、重量輕） ，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)。8、DSPM電機(jī)又稱之為 雙凸極永磁 電機(jī)。二、單項(xiàng)選擇題1、下面哪一個(gè)不是自動(dòng)控制系統(tǒng)對伺服電機(jī)的要求。 （ D ）A 調(diào)速范圍寬 B 動(dòng)態(tài)響應(yīng)快 C 線性度好 D輸出力矩大 2、在實(shí)際運(yùn)用中，哪一個(gè)不是交流異步伺服電機(jī)采用的控制方式。 （ B ）幅值控制 頻率控制 相位控制 電容控制3、在交流異步伺服電機(jī)四種控制方式中，哪一種方式得到的磁場始終是圓形旋轉(zhuǎn)磁場。 （ B ）幅值控制 兩相控制 相位

24、控制電容控制4、下面哪一種步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式可以改變步距角： （ C ）雙電壓驅(qū)動(dòng)方式 定電流斬波驅(qū)動(dòng)方式細(xì)分驅(qū)動(dòng)方式 調(diào)頻調(diào)壓驅(qū)動(dòng)方式5、要使交流異步測速發(fā)電機(jī)的輸出相位基本不變，對負(fù)載阻抗的要求是：（ D ）只能采用純電阻性負(fù)載 負(fù)載阻抗盡量小 使用阻容性負(fù)載 使用感抗性負(fù)載6、下面哪一個(gè)不是單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方案。 （ C ）改變電源電壓調(diào)速 改變勵(lì)磁磁通調(diào)速變頻調(diào)速 串電阻調(diào)速三、是非1、直流力矩電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速低的原因是它被做成了扁平式的結(jié)構(gòu)。（ ）2、交直流伺服電機(jī)都有自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，克服的方法是加大轉(zhuǎn)子電阻。 （ ）3、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)行頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩成正比。 （ × ） 4、在低頻區(qū)和高頻區(qū)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)都容易產(chǎn)生震蕩。 （ ）5、自整角機(jī)都是成對使用的，有一個(gè)自整角發(fā)送機(jī)，必須要有一個(gè)自整角接收機(jī)與之對應(yīng)。 （ ）四、簡答題1、為什么異步伺服電機(jī)的最好使用中頻電源？答：1.提高勵(lì)磁電源的頻率，可以提高異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速越高，則相同工作速度下，電機(jī)的相對轉(zhuǎn)速越小，減小電機(jī)的相對轉(zhuǎn)速，可以減小輸出電壓的誤差。2.電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，電機(jī)效率高，體積越小。2、為什么直流測速發(fā)電機(jī)在使用時(shí)轉(zhuǎn)速不宜超過規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速？而負(fù)載電阻不能