1、部分習(xí)題答案，僅供參考！直流測(cè)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(shì)是交變電勢(shì)而電刷電勢(shì)是直 流電勢(shì)?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(xiàn)， 因而 ab 和 cd 中的電勢(shì)及線(xiàn)圈電勢(shì)是交變的。由于通過(guò)換向器的作用， 無(wú)論線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到什么位置， 電刷通過(guò)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(shì)方向是不變的， 因而 電刷兩端得到的電勢(shì)極性不變，為直流電勢(shì)。2. 如果圖 2 - 1 中的電樞反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)， 試問(wèn)元件電勢(shì)的方向和 A、 B 電刷的極性如何 ?答：在圖示

2、瞬時(shí)， N 極下導(dǎo)體 ab 中電勢(shì)的方向由 b 指向 a，S 極下導(dǎo) 體cd中電勢(shì)由d指向c。電刷A通過(guò)換向片與線(xiàn)圈的a端相接觸，電 刷 B 與線(xiàn)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(guò)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(shì)與前一時(shí)刻大小相等方向相反，于是線(xiàn)圈電勢(shì)的 方向也變?yōu)橛?a 到 d ，此時(shí) d 為正， a 為負(fù)，仍然是 A 刷為正， B 刷 為負(fù)。4. 為什么直流測(cè)速機(jī)的轉(zhuǎn)速不得超過(guò)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，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

3、離直線(xiàn)越遠(yuǎn)，線(xiàn)性誤差越大，為了減少電樞反應(yīng)對(duì)輸出特性的影響，直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不得超過(guò)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(xiàn)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?，eL必正比轉(zhuǎn)速的平方，即eLn2。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(xiàn)性。所以，直流測(cè)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(xiàn)性度，采用限制轉(zhuǎn)速的措施來(lái)削 弱延遲換向去磁作用，即規(guī)定了最高工作轉(zhuǎn)速。第三章1. 直流電動(dòng)機(jī)的電磁

4、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(shì)（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。3. 一臺(tái)他勵(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(wèn)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(lái)不及變化，Ea=Ce ©n,感應(yīng)電勢(shì)不變，電樞電壓增大，由電壓平衡

5、方程式：Ia= ( Ua-Ea)/Ra= ( Ua-Ce ©n) /Ra可知，電樞電流la突然增大；又T=CT ©la ,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(shì)Ea增加，為保持電壓平衡，電樞電流la 將減少,電磁轉(zhuǎn)矩 T 也將減少,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(duì)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(tái)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

6、r/min,它的電樞電阻Ra=50 Q,空載阻轉(zhuǎn)矩T0=15mN m。試問(wèn)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* 兀)3)T=Ts=T0+TL 4) T=CT ©Ia 5)聯(lián)立5 個(gè)式子，可得到TL=80.5mN m6. 一臺(tái)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(wèn)該電機(jī)是否允許在轉(zhuǎn)速 n=2500 r/min 下長(zhǎng) 期運(yùn)轉(zhuǎn) ? 為什么 ?答：不能,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

7、電樞電流必然大于額定電流，電動(dòng)機(jī)的電樞電流長(zhǎng)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(huì)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(lái)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

8、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(wèn)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(shuō)明由 原來(lái)的穩(wěn)態(tài)到達(dá)新的穩(wěn)態(tài)的物理過(guò)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(lái)的穩(wěn)態(tài)到達(dá)新的穩(wěn)態(tài)的物理過(guò)程分析如下： 開(kāi)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 Uf ，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為n1，產(chǎn)生的反電勢(shì)為Ea1，電樞中的電流為lai，根據(jù)電壓平衡方程式：Ua1=Ea1+Ia1Ra=Ce 31+la1Ra則此時(shí)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩T=CTlai，由于電動(dòng)機(jī)處于穩(wěn)態(tài)，電磁轉(zhuǎn)矩 T和電動(dòng)

9、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(shì) Ea 變?cè)龃蟆?為了保持電樞電壓平衡(Ua=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，電磁轉(zhuǎn)矩減小，轉(zhuǎn)速增大。12. 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 )，

10、測(cè)得 始動(dòng)電壓為4 V,當(dāng)電樞電壓 Ua=50V 時(shí)， 其轉(zhuǎn)速為1500 r/mi n 。 若要求轉(zhuǎn)速達(dá)到 3000r/min ， 試問(wèn)要加多大的電樞電壓 ?解：Ea=Ce © n, Ua-Ua0=Ea,當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時(shí),Ua0不變，則 n1/n2=(Ua1-Ua0)/(Ua2-Ua0) ，即 1500/3000= (50-4 )/(Ua2-4 )， 得到 Ua2=96V ， 所以要加 96V 的 電樞電壓， 轉(zhuǎn)速才會(huì)到 達(dá) 3000r/min 。變壓器1. 某臺(tái)變壓器，額定電壓 U1n/U2n=220/110(V) ，額定頻率 fn=50Hz ，問(wèn)原邊能否接到下面的電源上 ?試分析

11、原因。(1)交流 380V ，50Hz ； 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(huì)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(duì)變壓器的影響很小。但不是最 理想。(

12、 3)不可以。變壓器對(duì)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(tái)單相變壓器原邊有兩個(gè)額定電壓為 110 V的線(xiàn)圈，如圖4 - 27所示，圖中副邊繞組未畫(huà)。 若電源電壓為交流 220 V和110 V 兩種， 問(wèn)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(huì)產(chǎn)生什么后果 ?答：(1) 220V 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(guò)額 定電壓，變壓器空載電流 I0 就會(huì)急劇增加， 若超過(guò)不

13、允許的的電流值， 會(huì)導(dǎo)致變壓器過(guò)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。自整角機(jī)1. 各種自整角機(jī)的國(guó)內(nèi)代號(hào)分別是什么 ?自整角機(jī)的型號(hào)中各量含義是 什么?P772. 何為脈振磁場(chǎng) ?它有何特點(diǎn)和性質(zhì) ?P83旋轉(zhuǎn)變壓器3. P1054. P106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(chǎng) ? 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：?jiǎn)蜗嗬@組通入直流電會(huì)形成恒定的磁場(chǎng)，單相繞組通入交流電會(huì) 形成脈振磁場(chǎng)； 兩相繞組通入兩相交流電會(huì)形成

14、脈振磁場(chǎng)或旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 恒定磁場(chǎng)在磁場(chǎng)內(nèi)部是一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不隨時(shí)間變化。脈振磁場(chǎng)的幅 值位置不變，其振幅永遠(yuǎn)隨時(shí)間交變；對(duì)某瞬時(shí)來(lái)說(shuō)， 磁場(chǎng)的大小沿 定子內(nèi)圓周長(zhǎng)方向作余弦分布，對(duì)氣隙中某一點(diǎn)而言， 磁場(chǎng)的大小隨 時(shí)間作正弦變化。圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(duì)稱(chēng)狀態(tài) ? 何為非對(duì)稱(chēng)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(chǎng) ? 兩相繞組通上相位相同的交流電流能否形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ? 答：一般地， 當(dāng)兩相繞組產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(chēng)兩相交流伺 服電

15、動(dòng)機(jī)處于對(duì)稱(chēng)狀態(tài)。當(dāng)兩相繞組產(chǎn)生橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)， 稱(chēng)兩相 交流伺服電動(dòng)機(jī)處于非對(duì)稱(chēng)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(chǎng)，只能形成脈振磁場(chǎng)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) 符合怎樣條件才能產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ?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(chǎng)。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(chǎng)， 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 &#

16、176;）， 就可以改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向。因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向是從 超前相的繞組軸線(xiàn) （ 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(xiàn)，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)極數(shù) 為 6 ， 電機(jī)的同步速等于多少 ?答：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速常稱(chēng)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： ，假如電源頻率為 60 Hz ， 電機(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(chēng)為兩相異步電動(dòng)機(jī) ? 如果有一臺(tái)電 機(jī)， 技術(shù)數(shù)據(jù)上標(biāo)明空載轉(zhuǎn)速是 1

17、200 r/min ， 電源頻率為 50 Hz ， 請(qǐng)問(wèn)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(chǎng)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(chēng)為兩相異步伺服電動(dòng) 機(jī)?？蛰d轉(zhuǎn)速是 1200 r/min ， 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(huì)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(shì)及 電抗會(huì)有什么變化 ? 為什么會(huì)有這些變化 ? 答：當(dāng)電機(jī)的軸被卡住不

18、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(shì) ER 較大，所以轉(zhuǎn)子電流會(huì)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(shì)及電抗會(huì)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(shì)及電抗分別等于轉(zhuǎn)子不動(dòng) 時(shí)的頻率、電勢(shì)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 ? 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(guò)移相網(wǎng)絡(luò)使勵(lì)磁電壓和控制電壓之間有 固定的 90 °相移， 這些移相方法通稱(chēng)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(chǎng)的幅值和轉(zhuǎn)速都是變化的 ? 當(dāng)有效信號(hào) 系數(shù)ae從01變化時(shí)，電機(jī)磁場(chǎng)的橢圓度怎樣變化？被分解成的正、 反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的大小又怎樣變化 ?答：橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的幅值和轉(zhuǎn)速都是變化的詳見(jiàn)課本 151 頁(yè)，當(dāng)有效信號(hào)系數(shù)a e從01變化時(shí)，電機(jī)磁場(chǎng)的橢圓度將變小，被分解成 的正向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)增大，反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)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(hào)時(shí)應(yīng)具 有怎樣的機(jī)械特性 ？