360/10/48=360/10/48=0.75°浙江大學遠程教育學院自動控制元件》課程作業姓名：陳陽陽學號：712030202013年級：12秋電氣工程及其自動化學習中心：合肥學習中心第一章直流伺服電動機1直流伺服電動機的電磁轉矩和控制電流由什么決定？答：1.由T=Cm叫可知電磁轉矩由每極磁通量和繞組電流大小決定。emma由Tem=T0+T2=Cm①la控制電流由負載轉矩(TJ和空載轉矩(T0)決定。1-2當直流伺服電動機的負載轉矩恒定不變時，控制電壓升高將使穩態的電磁轉矩、控制電流、轉速發生怎樣的變化？為什么？答：1.電磁轉矩Tem=T0+T2可見電磁轉矩不變；由Tem=CmOIa知控制電流Ia也不變;2.UaRaTem2.UaRaTemKeKeKt可見Ua升高使得理想空載轉速變大導致轉速n升高。1-3已知一臺直流電動機，其電樞額定電壓Ua=110V，額定運行時電樞電流Ia=0.4A,轉速n=3600rpm，它的電樞電阻Ra=50歐姆，負載阻轉矩To=15mN.m。試問該電動機額定負載轉矩是多少？答：Ea=Ua-IaRa=110-0.4x50=90VEa=Ce①n,Ce=0.105Cm所以Cm①=90/0.105/3600=0.238;Tem=To+T2=Cm①【a，所以T2=Cm①Ia-T0=0.4*0.238—15*10-3=0.0952-15x10-3=80.2mN.m1-6當直流伺服電動機電樞電壓、勵磁電壓不變時，如將負載轉矩減少，試問此時電動機的電樞電流、電磁轉矩、轉速將怎樣變化？并說明由原來的狀態到新的穩態的物理過程。答:電磁轉矩Tem=T0+T2可見T2J電磁轉矩也J;由Tem=Cm①Ia知控制電流I」;

Ea=Ua-IaRa可見IaJ知Eaf，由Ea=Ce①n知Eaf知nf;當電磁轉矩降低到和新的負載轉矩相等后,系統即進入新的平衡狀態.第二章直流測速發電機4某直流測速發電機，其電樞電壓U=50V,負載電阻R[3000Q，電樞電阻Ra=180Q，轉速n=3000rpm,求該轉速下的空載輸出電壓Uo和輸出電流la。答:發電機Ea=Ua+IaRa輸出電流:Ia=50/3000=0.0167AEa=50+0.0167x180=53;所以空載電壓Uo=Ea=53第三章步進電動機8某五相反應式步進電動機轉子有48個齒，試分析其有哪幾種運行方式及對應的步距角，并畫出它們的矩角特性曲線族。解:5相單5拍AfBfC—DfEfA咎360/5/48=1.5°4n"jmax4n"jmaxSinGe-W)TemA=-TjmaxSinGe)TemB=-TjmaxSin(0e^)TemC6n8nTemD"jmaxSinGe-W)TemE=-^2x5^(%飛)5相雙5拍ABfBCfCDfDEfEA—AB0b=360/5/48=1.5°n3nTAB=-1.62Tjmasin(?e-—)TBC=-1.62Tjmasin(?e-—)

emABjmax'e5丿emBCjmaxve57nTCD=-1.62Tjmasin(0e-n)TDE=-1.62Tjmasin(0e-一)emCDjmax'e丿emDEjmaxve59nTEA=-1.62Tjmasin(0e—)

emEAjmaxve55相10拍A-AB->B-BC->C-CD->D-DE->E-EA-AB443-10四相反應式步進電動機，轉子有50個齒，試計算各種運行方式的步距角。并畫出其單、雙拍制的矩角特性曲線族。若單相通電時的最大靜態轉矩為0.1N?m,試計算各種運行方式的起動轉矩；并判斷轉子上負載為0.08N?m時哪種運行方式可使步進電動機正常運行。解:1.四相單四拍步距角乞=360/4/50=1.8°,3be=n,2如下圖四相單四拍相鄰2相矩角特性曲線交點q1轉矩nT產TTjmaxsin—=0?lx0?707=0?0707N?m<0.08N?memq1jmax4電機不能正常運行2.四相雙四拍步距角咎=360/4/50=1.8。,％e=JI2Temq1=1-414Tjmaxnsin=1.414x0.0707=0.1N?m>0.08N?m4電機能正常運行3?四相八拍步距角^=360/8/50=0.9°,%e=Temq1=1.414Tjmaxnsin=1.414x0.0707=0.1N?m>0.08N?m電機能正常運行第四章旋轉變壓器6用正余弦旋轉變壓器可以構成直角坐標系旋轉0角的變換，接線如圖題圖4-1,4-2所示（見書P119）。試分析其工作原理。解：Uxs=UssinG,Uys=UscosG,Uxc=UccosG,Uyc=UcsinG,因Ux=Uxs-Uxc,Uy=Uys+Uyc;有Ux=UssinG-UccosG,Uy=UscosG+UcsinG,如p點與坐標系uov相當于正余弦旋轉變壓器轉子，當其順時針旋轉G，坐標系順uov時針旋轉G就會輸出新的坐標（Ux、Uy）8有一只旋變發送機XF和一只旋變變壓器XB定子繞組對應聯接作控制式運行，如題圖4-3所示（見書P119）,已知：圖中的01=15°°,02=10°。，試求：（1）旋變變壓器轉子的輸出繞組的協調位置XT；（2）失調角r。解：1.協調位置XT在轉子逆時針旋轉95。2.失調角r。Y=-G1-（90-G2）=-95°第五章自整角機4三臺自整角機如題圖5-1所示（見書P147）接線。中間一臺為力矩式差動

接收機，左右兩臺為力矩式發送機，試問：當左右邊兩臺發送機分別轉過。2、

角度時，中間的接收機將轉過的角度。與和之間是什么關系？解:r=62-01,&2-01>0則順時針轉動02-01=0則不動02-01<0則逆時針轉動6某力矩式自整角機接線如題圖5-3所示（見書P148）1）畫出接收機轉子所受的轉矩方向：2）畫出接收機的協調位置；3）求失調角。解:1.接收機轉子所受的轉矩方向是逆時針方向2.接收機轉子逆時針旋轉轉角度=15-35=-20°-20P失調角r=01-02=15。-35。=-20°5-7對于題圖5-4所示（見書P148）自整角測量線路，CX為自整角發送機，CT為自整角變壓器，它們的轉子的轉角分別為和。2。畫出三相繞組合成磁場軸線的位置，并寫出輸出電勢的有效值Eo和轉角01.的關系式。解:1.合成磁場軸線的位置：91D2—徴91D2—徴仕2.輸出電勢Eo=4.44fWSin(01—02)f為激磁電源頻率,W為自整角變壓器輸出繞組有效匝數；0為自整角變壓器的主磁通第六章交流伺服電動機8交流伺服電動機的控制方法有幾種？幅值控制轉速變化的物理過程如何？答:控制方法有三種：幅值控制、相位控制、幅相控制幅值控制就是將勵磁繞組加上恒定的額定勵磁電壓Ujc,并保持勵磁電壓和控制電壓的相位差90°不變，改變控制電壓的大小，以實現對伺服電動機轉速的控制。負載不變時/改變控制電壓Uk如Ukff