控制电机习题学习教案

1、会计学1控制电机控制电机(dinj)习题习题第一页，共38页。第1页/共37页第二页，共38页。图图 2 - 29 第2页/共37页第三页，共38页。 3-11 直流伺服电动机在不带负载时，直流伺服电动机在不带负载时， 其调节特性有其调节特性有无死区无死区? 调节特性死区的大小与哪些因素有关调节特性死区的大小与哪些因素有关?答答:理想空载时，其调节特性无死区，不带负载，但有空理想空载时，其调节特性无死区，不带负载，但有空载摩擦载摩擦(mc)转矩，其调节特性仍有微小死区转矩，其调节特性仍有微小死区（ ）。）。由公式由公式 可知，调节特性死区的大小与可知，调节特性死区的大小与电枢电阻、转矩系数、气

2、隙磁通和负载转矩有关。对于电枢电阻、转矩系数、气隙磁通和负载转矩有关。对于已制成的电机，电枢电阻和转矩系数为常数，当磁通一已制成的电机，电枢电阻和转矩系数为常数，当磁通一定时，调节特性死区的大小与负载转矩的大小成正比。定时，调节特性死区的大小与负载转矩的大小成正比。aaTaaRICRTU000aaTasaRICRTU0第3页/共37页第四页，共38页。解：当电枢电压解：当电枢电压Ua=50 V时时 若要求转速若要求转速(zhun s)达到达到 3000 r/min， 需要加的电枢电压需要加的电枢电压rVnUUCaaemin/.3067. 01500/450/0）（）（VnCUUeaa96300

3、03067. 040第4页/共37页第五页，共38页。3- 13. 已知一台直流伺服电动机的电枢电压已知一台直流伺服电动机的电枢电压Ua=110 V， 空空载电流载电流Ia0 =0.055A， 空载转速空载转速n0=4600 r/min， 电枢电阻电枢电阻Ra=80 。 试求：试求： (1) 当电枢电压当电枢电压Ua=67.5 V时的理想空载转速时的理想空载转速n0及堵转转矩及堵转转矩Td; (2) 该电机若用放大器控制该电机若用放大器控制(kngzh)， 放大器内阻放大器内阻Ri=80 ， 开路电压开路电压Ui=67.5 V， 求这时的理想空载转速求这时的理想空载转速n0及堵转转矩及堵转转矩

4、Td; (3) 当阻转矩当阻转矩TL+T0由由 3010-3 Nm增至增至 4010-3 Nm时，时， 试求上述两种情况下转速的变化试求上述两种情况下转速的变化n。第5页/共37页第六页，共38页。解：（解：（1）当电枢电压）当电枢电压Ua=110 V时时 当当Ua=67.5 V时，理想时，理想(lxing)空载转速及堵转转矩为空载转速及堵转转矩为rVnRIUCaaaemin/.02296. 04600/80055. 0110/00）（）（mNRUCTrCUnaaedea.185. 080/5 .6702296. 055. 9/55. 9min/294002296. 0/5 .67/0第6页/

5、共37页第七页，共38页。（2）用放大器控制时）用放大器控制时 （3）用理想）用理想(lxing)电源供电时电源供电时 mNRRUCTrCUnaiiedei.0925. 08080/5 .6702296. 055. 9/55. 9min/294002296. 0/5 .67/0）（）（min/15902296. 055. 91030408055. 923212rCTTRnessa）（）（第7页/共37页第八页，共38页。用放大器控制用放大器控制(kngzh)时时 min/31802296. 055. 9103040808055. 923212rCTTRRnessia）（）（）（第8页/共37页

6、第九页，共38页。5-6 一对控制式自整角机如图一对控制式自整角机如图 5 - 35 所示。所示。 当发送当发送机转子绕组通上励磁机转子绕组通上励磁(l c)电流电流, 在气隙中产生磁场在气隙中产生磁场=m sint后后, 转子绕组的感应电势为转子绕组的感应电势为Ej。 设定、设定、 转子绕组的变比转子绕组的变比k=WD/Wj, 定子回路总阻抗为定子回路总阻抗为z。 (1) 写出发送机定子绕组各相电流的瞬时值写出发送机定子绕组各相电流的瞬时值i1、 i2和和i3的表达式；的表达式； (2) 画出自整角变压器转子的协调位置画出自整角变压器转子的协调位置 (3) 写出如图位置时写出如图位置时, 输

7、出电压瞬时值输出电压瞬时值u2的表达式。的表达式。 式中用式中用U2m 表示最大电压值表示最大电压值, 不考虑铁耗。不考虑铁耗。 (4) 求失调角求失调角。 1tLX第9页/共37页第十页，共38页。图图 5 - 35 第10页/共37页第十一页，共38页。解：（解：（1）定子绕组）定子绕组(roz)最大感应电势最大感应电势定子绕组定子绕组(roz)三相电流的瞬时值三相电流的瞬时值）（）（）（）（）（ tzkEtzkEitzkEtzkEitzkEtzkEijjjjjjsin329. 1sin)24080cos(2sin083. 1sin)12080cos(2sin2456. 0sin80cos

8、200300201jmDkEfWE44. 401202011002080 ，第11页/共37页第十二页，共38页。n）（）（）（）（ tUtUtUummmsin1736. 0sin10sinsinsin202220000101009090 第12页/共37页第十三页，共38页。第13页/共37页第十四页，共38页。5-7 某对力矩式自整角机接线图如图某对力矩式自整角机接线图如图 5 - 36所示。所示。 (1) 画出接收机转子所受的转矩方向；画出接收机转子所受的转矩方向；(2) 画出接收机的协调位置画出接收机的协调位置 ；(3) 若把若把D1和和D2连接连接(linji), D2和和D1连接连

9、接(linji), D3和和D3连接连接(linji), 再画出接收机转子的协调位置再画出接收机转子的协调位置 ；(4) 求失调角求失调角。 1tLX2tLX第14页/共37页第十五页，共38页。图图 5 - 36 第15页/共37页第十六页，共38页。解：解： (1) 接收机转子所受的转矩方向接收机转子所受的转矩方向(fngxing)如图所示。如图所示。(2) 接收机的协调位置如图接收机的协调位置如图Xt1所示。所示。(3)接收机的协调位置在定子绕组连线改接后如图接收机的协调位置在定子绕组连线改接后如图Xt2所示。所示。(4) 失调角失调角0001220)20(0 第16页/共37页第十七页

10、，共38页。第17页/共37页第十八页，共38页。第18页/共37页第十九页，共38页。第19页/共37页第二十页，共38页。第20页/共37页第二十一页，共38页。第21页/共37页第二十二页，共38页。解：解： (1)旋变变压器转子的输出旋变变压器转子的输出(shch)绕组的协调位绕组的协调位置如图置如图 Xt所示。所示。(2) 失调角失调角000215)1015 第22页/共37页第二十三页，共38页。第23页/共37页第二十四页，共38页。第24页/共37页第二十五页，共38页。第25页/共37页第二十六页，共38页。n 获得圆形磁场的条件是反转磁场之和获得圆形磁场的条件是反转磁场之和

11、为零，即：为零，即：）（）（xtWIxtWItxWIffffffff cos21cos21coscos）（）（）（）（ xtWIxtWItxWIfkkkkkkkcos21cos21coscos第26页/共37页第二十七页，共38页。 ）（xtWIff cos210cos21）（ xtWIkkkkffWIWI0180 第27页/共37页第二十八页，共38页。第28页/共37页第二十九页，共38页。第29页/共37页第三十页，共38页。第30页/共37页第三十一页，共38页。A - AB - B - BC - C - CD - D - DA A(2) 两相同时通电两相同时通电(tng din)时的

12、最大静态转矩：时的最大静态转矩：Tjmax（AB）= Tjmax（A）(3) 单相及两相通电单相及两相通电(tng din)时的时的通电通电(tng din)时的矩角特性如下时的矩角特性如下图所示。图所示。2第31页/共37页第三十二页，共38页。第32页/共37页第三十三页，共38页。）（0maxmax45sin2sinejejTT max0max090sin90jjqeTTT，则 第33页/共37页第三十四页，共38页。0075. 01048360360NZRb第34页/共37页第三十五页，共38页。min/750104810*600*6060rNZfnR（3） 由下图由下图 Tjmax（AB）=2sin360 Tjmax（A） =1.1756 Tjmax（A）Tjmax（ABC）= Tjmax（AB） =1.1756 Tjmax（A） =1.1756* 3=3.527 Nm第35页/共37页第三十六页，共38页。第36页/共37页第三十七页，共38页。NoImag