微特電機及系統答案【篇一：微特電機試卷】（a）增高電壓（b）增大電流（c）增加通電相數2.交流異步伺服電動機相對于普通的異步電動機，異步伺服電動機具有：（b）（a）電流、電壓較高（b）較大的轉子電阻（c）功率比普通電機大3.多臺自整角接收機并聯起來使用可以將同一轉角信號傳輸到幾個不同的地點，但必須限制并聯臺數，否則就會：（a）（a）降低系統精度（b）多消耗電能（c）發送帶不起來4.直流電動機采用降低電源電壓的方法起動，其目的是：（b）（a）為了使啟動過程平穩（b）為了減小起動電流（c）為了起動轉矩二.填空1.直流伺服電動機有（磁極控制）和（電樞控制）兩種控制方式，其中以（電樞控制）應用較多。2.根據轉子結構特點，交流同步伺服電動機可分為（永磁式）（磁阻式）和（磁滯式）三種。3.在電機轉子體積、電樞電流、電流密度和氣隙磁通密度相同的條件下，電樞直徑增大1倍，電磁轉矩也增大（1）倍。4.表征異步測速發電機性能的主要技術指標有（線性誤差）（相位誤差）和（剩余誤差）。5.測速發電機在自動控制系統中是一個非常重要的原件，它可作為（測量元件）（校正元件）（阻尼元件）、解算元件和角加速度信號元件等。6.反應式步進電動機的工作原理是建立在磁力線力圖通過磁阻最小的路徑，產生（反應轉矩）來驅動轉子轉動。7.自整角機必須成對或成組使用，主令軸上裝得是（自整角發送機），從動軸上裝的是（自整角接收機）。8.旋轉變壓器在結構上與繞線式異步電動機相似，定、轉子均為（隱級結構），并分別放置兩相（正交繞組）。9.無刷直流電動機使用（功率電子開關）及（位置傳感器）代替傳統直流電動機的（電刷）和（換向器）。10.開關磁阻電機的基本控制方法是（電流斬波控制）和（角位置控制）。前者適用于（低速）運行，后者適用于（高速）運行。三.判斷2.異步伺服電動機當控制電壓發生變化時，電機轉速也發生相應變化，因而達到控制轉速的目的。（√）4.在使用異步測速發單機時，電機的工作轉速不應超過規定的轉速范圍。（√）6.步進電動機輸出的角位移量與脈沖數成正比，轉速與脈沖的頻率成正比，轉向取決于控制線路中得通電順序。（√）8.無刷直流電動機通過改變電源電壓實現無極調速，改變電樞繞組導通相序可以改變電機的轉向。（√）9.將旋轉變壓器與數字轉換芯片（ad2s83）配合可構成數字式旋轉變壓器，直接輸出數字轉角信號。（√）10.如果系統要求反映出兩個輸入角的和或差時，則可用差動式自整角機系統。（√）四.計算題2.超高效率三相異步電動機yes-355m-4，額定功率220kw，額定功率220kw，額定電壓380v，額定轉速1490r/min，額定效率95.9%，額定功率因數0.90，試求該電動機額定電流和額定轉矩。五.問答題1.正余弦旋轉變壓器在負載時輸入電壓為什么會發生畸變？消除輸出特性曲線畸變的方法有哪些？答：由于轉子磁勢的交軸分量得不到補償所引起的，為了要消除輸出特性的畸變，不僅直軸磁勢需要補償，交軸磁勢也需要完全補償，可以采用一次側補償、二次側補償的方法。2.簡述單相串勵電動機的調速方法。答：單相串勵電動機具有良好的調速性能，主要有調壓、調磁和改變電阻三種方法。1.調壓調速常用的方法有：（1）電子調速器調速：調整晶閘管導通角，屬調壓調速。（2）整流器調速：交流供電時，串入一個整流二極管。2．串聯電阻調速如圖所示，在電路中串入可變電阻器，改變電動機的轉速。3．改變磁通調速增加?速度下降；?減小速度增加。（1）如下圖a：改變勵磁繞組的串并聯接法。并聯接法，勵磁電流為電樞電流的一半，?減小，轉速升高；串聯接法，?增加，轉速降低。（2）如下圖b：抽頭位置不同，改變勵磁繞組匝數調速。以上這兩種調磁調速的方法常用于食物攪拌器的單相串勵電動機。（3）如下圖c：電阻與勵磁繞組并聯，調解電阻，改變勵磁電流調速。這種方法由于電阻消耗功率使效率降低,所以較少采用。【篇二：微特電機及系統實驗指導書】測速發電機實驗………12、交流測速發電機實驗………………33、旋轉編碼器實驗……………………64、力矩式自整角機實驗………………85、控制式自整角機實驗………………126、旋轉變壓器實驗……………………147、步進電機實驗………188、交流伺服電機實驗…………………239、直流伺服電機實驗…………………261一永磁式直流測速發電機測速發電機是一種測量轉速信號的元件，它將輸入的機械轉速變換為電壓信號輸出，且輸出電壓與轉速成正比。在自動控制系統中用作測量元件和反饋元件，用以測量轉速或調節和穩定轉速。測速發電機有交、直流兩大類，交流測速發電機有異步和同步之分，直流測速發電機根據勵磁方式不同，又可分為永磁式和他勵磁式之分，本書使用的是永磁式直流測速發電機。一、實驗方法1調至輸出電壓最大位置，電壓表選擇直流電壓表的20v檔，s選擇控制屏上的開關并斷開。圖1-1直流測速發電機接線圖3、先接通勵磁電源，再接通電樞電源，并將電樞電源調至220v，使電動機運行，調節勵磁電阻rf1使轉速達2400r/min，然后減小勵磁電阻rf1和電樞電源輸出電壓使逐漸電機減速，每300r/min記錄對應的轉速和輸出電壓。4、共測取8~9組，記錄于表1-1中。5、合上雙刀雙擲開關s，重復上面步驟，記錄8~9組數據于表1-2中。表1-21二、實驗報告1、由：?e0?iara?e0?urarz得：u?ue0ce??nrara1?1?rzrz1、直流測速發電機的誤差主要由哪些因素造成？2、在自動控制系統中主要起什么作用？2二交流測速發電機實驗一、實驗目的1、通過實驗加深對交流測速發電機工作原理及其運行情況的理解。2、掌握交流測速發電機的輸出特性及其線性誤差的測定方法。3、通過實驗了解負載性質和大小對交流測速發電機輸出特性的影響。二、預習要點純電阻負載及純電容負載對交流測速發電機輸出特性有何影響？交流測速發電機產生線性誤差的原因是什么？如何測定其線性誤差？三、實驗項目1、測定交流測速發電機的剩余電壓。2、測定交流測速發電機帶純電阻負載時的輸出特性n=f（u2）。3、測定交流測速發電機帶純電容負載時的輸出特性n=f（u2）。四、實驗方法12、測空載時的輸出特性和n=0時的剩余電壓3圖2-1交流測速發電機實驗接線圖將控制屏左側調壓旋鈕逆時針旋轉到底，使輸出電壓為零，按下啟動按鈕，接通dj25的勵磁電源，然后調節控制屏左側調壓旋鈕，升高電樞電壓使轉速升高到2200r/min左右，記錄轉速n及對應的交流測速發電機輸出電壓u2記錄于表2-1中。交流測速發電機的激磁電壓為u1=u1n=110v。求空載時輸出特性n=f（u2）及n=0時的剩余電壓。原動機dj25起動前，交流測速發電機轉子不旋轉，交流測速發電機的勵磁繞組經調壓器接交流電源u1=u1n=110v，使交流測速發電機的輸出繞組開路，這時測定輸出電壓u2為一個很小數值u2=ur，此值即為剩余電壓。也可用示波器觀察剩余電壓波形。當交流測速發電機轉子位置在一周內變化時，剩余電壓最大值與最小值之差即為剩余電壓的波動值。在測定剩余電壓時，輸出繞組為開路。(1)帶純電阻負載開關s接電阻負載，保持u1=u1n，當zl=r=1500?時，測n=f（u2），共測取5~6組數據，記錄于表2-2中。帶負載時的輸出特性n=f（u2）保持u1=u1n，當zl=r=750?時，測n=f（u2），共測取5~6組數據，記錄于表2-3中。保持u1=u1n，當zl=r=300?時，測n=f（u2），共測取5~6組數據，記錄于表2-4中。(2)帶純電容負載開關s接電容負載一端，保持u1=u1n，當zl為c=1?f時，測n=f（u2），共測取5~6組數據，記錄于表2-5中。保持u1=u1n，當zl為c=2?f時，測n=f（u2），共測取5~6組數據，記錄于表2-6中。4【篇三：微特電機及其驅動復習】>1根據微特電機的用途可以分為驅動用微特電機和控制用微特電機2伺服電動機的功能是將輸入的電信號轉變為機械信號輸出。根據電信號的不同，可又分為直流伺服電動機和交流伺服電動機1按結構，直流伺服電動機可分為傳統型和低慣量型2直流伺服電動機主要采用電樞控制方式3為什么兩相伺服電動機的轉子電阻要設計的得相當大，若過大，對電機的性能有哪些不利影響？：答：當轉子電阻足夠大時，臨界轉差率sm≧1，電動機的可調轉速范圍在0到同步速之間；隨著轉子電阻的增大，異步電機的機械特性更接近于線性關系，增大轉子電阻后，還能防止出現“自轉”現象，但過大則損耗功率也將變大4伺服電動機也稱為執行電動機6交流異步伺服電動機為了獲得線性的調節特性，伺服電動機工作在較小的相對轉速范圍內，這可通過提高伺服電動機的工作頻率來實現。2交流測速發電機可分為同步測速發電機和異步測速發電機5為什么異步測速發電機的勵磁電源大多采用400hz的中頻電源：答：對于一定的轉速，通常采用提高勵磁電源的頻率，從而增大異步測速發電機同步轉速來實現。因此，異步測速發電機大都采用400hz的中頻勵磁電源1步進電動機是將電脈沖信號轉換為相應的角位移或直線位移的一種特殊執行電動機，又由于它輸入的是脈沖電流，所以也叫脈沖電動機4要提高步進電動機啟動頻率可考慮：①增加電動機的相數，運行的拍數和轉子的齒數，②增大最大靜轉矩；③減小電動機的負載和轉動慣量；④減小電路的時間常數;⑤減小電動機內部或外部的阻尼轉矩1自整角機按其輸出量不同，可分為力矩式自整角機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中2控制式自整角機主要應用于由自整角機和伺服機構組成的隨動系統中3自整角機的結構和一般旋轉電機一樣，主要由定子和轉子兩大部分組成，定轉子的鐵心由硅鋼片疊壓而成；定轉子繞組有單相繞組和三相繞組兩種。單相繞組為勵磁繞組，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有凸極式和隱極式兩種結構4自整角機的整步繞組嵌放在轉子和定子上各有何利弊：答：前者有三組滑環和電刷，摩擦轉矩較大，會影響精度，但轉子易平衡，而且滑環和電刷僅當系統存在失調角時，即自整角機轉子處于轉動狀態時才有電流通過，滑環的工作條件較好，這種結構大都用于容量較大的力矩式自整角機中。后者有兩組滑環和電刷，摩擦轉矩較小，精度較高，可靠性也高，但轉子重量不以平衡，要引起附加誤差，而且即使轉子處在協調位置，勵磁繞組也長期經電刷和滑環通過勵磁電流，容易造成電刷和滑環在固定接觸處因接觸電阻損耗引起過熱甚至燒壞。所以這種結構適用于容量較小的指示式遠距離角度傳輸系統5旋轉變壓器或稱回轉變壓器，可作為解算元件，主要用于坐標變換，三角運算等，也可作為傳感元件，用于隨動系統中遠距離測量，傳輸或再現一個角度。此外，還可以用作移相器和角度—數字轉換裝置等6對比二次側補償和一次側補償，當采用二次側補償時zl1必須等于zl2才能實現完全補償，對于正弦旋轉變壓器來說，如負載阻抗zl1是一變值，則要求作為補償電路的余弦繞組負載阻抗zl2隨之作相應變化，這在實際應用時頗為不便。當采用一次側補償時，補償回路的阻抗zq與負載無關，只要適當選取zq便可消去交軸磁場的影響，因此在實際應用時較為方便，易于實現。如果對輸出電動勢的函數關系要求很嚴，則可同時采用一次側補償和二次側補償7正余弦旋轉變壓器負載后之所以輸出特性曲線產生畸變，是由于轉子磁勢的交軸分量得不到補償引起的。因此，為了消除畸變，不僅轉子的直軸磁勢必須補償，轉子的交軸磁勢也必須完全予以補償，方法有一次側，二次側補償1永磁無刷直流電動機主要由永磁電機本體，轉子位置傳感器和功率電子開關組成2三段式啟動法：轉自定位，外同步加速和外同步到自同步切換3常見的轉子位置傳感器有磁敏式,電磁式和光電式02如將一臺單相直流串勵電動機接到交流電源上，由于磁通和電流都將同時改變，電磁轉矩的方向仍將保持不變，電機仍可工作，但因下述原因，該電機的運行情況將十分惡劣，甚至不能運轉：①直流電機磁極鐵心的定子磁軛均系鑄鋼制成，將有很大的渦流損耗；②在勵磁繞組和電樞繞組中將有很大的電抗電壓降；③換向元件中將產生直流電機所沒有的短路電動勢，是換向發生困難，甚至產生嚴重的換向火花4雙凸極開關主要是只開關詞組電機（sr電機）和雙凸極永磁電機（dspm電機）5開關磁阻電機系統主要由開關磁阻電機，功率變換器，控制器和傳感器等部分構成1如何改變電容分相式單相異步電動機的轉向？答若要改變電機轉向只需把起動繞組與主繞組相并聯的出線對調即可實現。2一臺直流伺服電動機帶動一恒轉矩負載(負載阻轉矩不變)，測得始動電壓為4v，當電樞電壓ua=50v時，其轉速為1500r/min。若要求轉速達到3000r/min，試問要加多大的電樞電壓?解：當電樞電壓ua=50v時ce??（ua?ua0）/n?（50?4）/1500?0.3067v.min/r若要求轉速達到3000r/min，需要加的電樞電壓ua?ua0?ce?n?4?0.3067?3000?96v3什么叫自轉現象？如何消除交流伺服電動機的自轉現象？答伺服電動機在控制信號消失后仍繼續旋轉的失控現象稱為“自轉”現象。可以通過增加轉子電阻的辦法來消除“自轉”。因為增加轉子電阻，使正向磁場產生最大轉矩時的sm+≥1，控制電壓消失后的機械特性如右圖所示。正向旋轉時在控制電壓消失后的電磁轉矩為負值，即為制動轉矩，使電機制動到停止；若電機反向旋轉，停止，從而消除“自轉”現象。4當微型同步電動機的負載變化時，轉速變化嗎？答化時，轉速不變。5為什么磁滯轉矩在異步狀態時是不變的，而在同步狀態時卻是可變的?6磁滯同步電動機最突出的優點是什么?答：磁滯式同步電動機最突出的優點是自身具有起動轉矩，因而結構簡單、運行可靠，而且起動電流小，起動轉矩大，運行穩定。7反應式步進電動機的步距角與齒數有何關系？?s?答反應式步進電動機的步距角與齒數的關系：9接上負載后，正、余弦旋轉變壓器輸出電壓有何變化？怎樣消除？答：正、余弦旋轉變壓器在負載運行時，繞組中會有電流流過，且建立了在繞組軸線方向上的電樞反應磁動勢，這個磁動勢可以分解成為d軸分量和q軸分量。其中，d軸分量與接電源的勵磁繞組組成變壓器副邊與原邊的關系，由于磁動勢平衡，對d軸磁通大小無影響。但q軸分量得不到補償，就又在輸出繞組中感應電動勢，這樣就破壞了正、余弦繞360?zrn組電動勢只應為轉子轉角的正、余弦函數的關系，使輸出電壓發生畸變。正、余弦旋轉變壓器消除畸變的方法是進行補償，補償的方法是從消除或減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載阻抗，它們各自產生q軸方向的磁動勢大小相等、方向相反，二者可以互相抵消，使輸出電壓不再畸變，即二次側補償；2）也可以在原邊進行補償，將d3d4作為補償繞組通過阻抗z（等于電源內阻抗）或直接短接（因電源內阻抗很小），在繞組d3d4中產生感應電流，從而產生交軸方向磁通勢，補償轉子繞組的交軸磁勢，即一次側補償。為了減小誤差，在使用時我們常常把一次側、二次側補償同時使用。10力矩式自整角機與控制式自整角機控制方式有何不同？轉子的起始位置有何不同？答（1）自整角機控制系統中，當失調角產生時，力矩自整角接收機輸出與失調角成正弦關系的轉矩，直接帶動接收機軸上的機械負載，直至消除失調角。但力矩式自整角機力矩不大，如果機械負載較大，則采用控制式自整角控制系統，自控式自整角機把失調角轉換為正弦關系的電壓輸出，經過電壓放大器放大后送到交流伺服電動機的控制繞組中，使伺服電機轉動，再經齒輪減速后帶動機械負載轉動，直到消除失調角。（2）對力矩式自整角機轉子的起始位置分別為發送機和接受機a相定子繞組的軸線位置；對控制式自整角機，發送機的轉子繞組仍以a相定子繞組軸線作為起始位置，而把自整角變壓器的轉子由a相定子繞組軸線旋轉90?作為起始位置。11一對控制式自整角機如圖題9-11所示。發送機轉子繞組通上勵磁電流后,(1)畫出自整角變壓器轉子的協調位置；(2)求失調角?。圖題解(1)自整角變壓器轉子的協調位置如圖xt所示。000(2)失調角?=?1-?2=50-30=20圖題12某對力矩式自整角機接線圖如圖題9-12所示。(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如圖t所示；(2)接收機的協調位置如圖xt所示；(3)失調角??????200?0?20012013什么叫比整步轉矩？什么叫比電壓？0答力矩式自整角機當失調角??1時的靜態整步轉矩稱為比整步轉矩，數值越大，自整角機越靈敏，系統工作越靈敏，因此數值越大越好；當失調角??1時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，說明自整角機越靈敏，系統工作越靈敏。14為什么直流測速機的轉速不得超過規定的最高轉速?負載電阻不能小于給定值?答由于電機的磁路存在飽和，因而電樞反應有去磁效應，當負載電阻一定時，直流測速機的轉速越高，感應電動勢越大，電樞電流越大，電樞反應有去磁效應就越強，同時延遲換向去磁效應越強，使輸出特性偏離直線越多，所以，直流測速發電機的轉速不得超過規定的最高轉速。當直流測速發電機的電樞電勢一定時，負載電阻越小，電樞電流越大，電樞反應有去磁效應就越強，使輸出特性偏離直線越多，所以，直流測速發電機的負載電阻不能小于給定值。15直流測速發電機的誤差主要有哪些？如何消除或減弱？答直流測速發電機的誤差主要有其輸出電壓與轉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方面：1）電樞反應去磁和延遲換向去磁的影響。為了減小電樞反應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使用時其轉速不得超過規定的最高轉速，負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電機的磁路設計為飽和狀態。另外，可在勵磁回路中串接一個阻值較大而溫度系數較小的錳銅或康銅電阻，或串接一個溫度系數為負的電阻，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生的線性誤差。3）接觸電阻的影響：接觸電阻