《电机与电气控制技术》自测题与答案资料(5)

4、试述换向产生火花的原因有几类？

答：换向产生火花的原因通常可分为三类：电磁原因、机械原因和负载与环境原因。 五、计算题

1、一台Z373直流电动机，已知其铭牌数据为：PN=17kW，UN=440V，IN=46A，nN=1000r/min。试求额定状态下该直流电机的额定输入电功率P1N、额定效率ηN和额定电磁转矩TN。

解：额定输入电功率： P1N?UNIN?440?46?20.24KW 额定效率： ?N?PNP1N?1720.24?0.84 额定电磁转矩： TN?9550PN17?9550?162N?m nN10002、一台并励直流电动机，已知其铭牌数据为：PN=40kW，UN=220V，IN=208A，nN=1500r/min，Ra=0.1Ω，Rf=25Ω。试求额定状态下该直流电机的额定效率ηN，总损耗P0，反电动势Ea。

解：额定输入电功率： P1N?UNIN?220?208?45.76KW 额定效率： ?N?PNP1N?4045.76?0.87 总损耗： P0?P1N?PN?45.76?40?5.76KW

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If?UNRf?22025?8.8A 反电动势： Ia?IN?If?208?8.8?199.2AEa?UN?IaRa?220?199.2?0.1?200V3、一台并励直流电动机，已知其铭牌数据为：PN=7.5kW，UN=220V，nN=1000r/min，IN=41.3A，Ra=0.15Ω，Rf=42Ω。保持额定电压和额定转矩不变，试求：

①电枢回路串入R=0.4Ω的电阻时，电动机的转速和电枢电流。 ②励磁回路串入R=10Ω的电阻时，电动机的转速和电枢电流。 解：①电枢回路串入0.4Ω电阻时：

电枢电流：

If?UNRf?22042?5.24A Ia?IN?If?41.3?5.24?36.06A电枢反电动势：

EaN?UN?IaRa?220?36.06?0.15?215VEa?UN?IaRa?220?36.06?(0.15?0.4)?200V

电动机常数： Ce??电动机转速： n?

EaNnN?215?0.215 1000Ea200??930r/min Ce?0.215 ②励磁回路串入R=10Ω的电阻时， 电枢电流：

If?UNRf?220(42?10)?4.23A Ia?IN?If?41.3?4.23?37.07A电枢反电动势： Ea?UN?IaRa?220?37.07?0.15?214V 电动机转速： n?Ea214??995r/min Ce?0.2154、一台并励直流电动机，已知其铭牌数据为：PN=10kW，UN=220V，IN=50A，nN=1500r/min，Ra=0.25Ω。在负载转矩不变的条件下，如果用降压调速的方法将转速下降20%，电枢电压应降到多少？

解：下降后的转速为： n?1500?0.2?1200r/min 负载转矩不变，意味着电磁转矩不能变，因此，

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TN?9550PN10?9550?63.7N?m nN1500此时电路输出功率： P2?TN?n9550?63.7?1200/9550?8KW 负载不变，轴上输入电流应不变，因此电源电压为：

U?P2/IN?8000/50?160V

第4章 自测题

一、填空题

1、控制用特种电机的主要功能是实现控制信号的 转换 和 传输 ，在自动系统中作为执行元件或检测元件。

2、伺服电动机用于将输入的 控制电压 转换成电机转轴的 角位移 输出。伺服电动机的转速和转向随着 控制电压 的大小和哨兵改变而改变。

3、 40齿的三相步进电动机在单三拍工作方式下步距角为3，在六拍工作方式下步距角为 1.5 。

4、步进电动机每输入一个 脉冲 ，电动机就转动一个 角度 或前进一步，转速与 脉冲 频率成正比。

5、步进电动机是一种把 脉冲 信号转换成角位移或直线位移的执行元件，伺服电动机的作用是将输入 电压 信号转换为轴上的角位移或角速度输出。

6、交流异步测速发电机在结构上分有 笼型转子 和 杯型转子 两种类型。为了提高系统的快速性和灵敏度，减小转动惯量， 杯形转子 异步测速发电机的应用最为广泛。

7、电磁式直流伺服电动机一般采用 他励 结构，磁极由励磁绕组构成，通过单独的励磁电源供电。

8、为了减小交流伺服电动机的转动惯量，转子结构采用 非磁性空心杯形 ，通常采用 高电阻率的硅锰青铜或锡锌青铜 材料制成。 9、步进电动机是用 脉冲电 信号进行控制的，其转速大小取决于控制绕组的脉冲频率、 转子齿数 和 拍数 ，而与 电压 、 负载 、 温度 等因素无关，其旋转方向取决于 控制绕组的 轮流通电的顺序。 二、判断题

1、对于交流伺服电动机，改变控制电压大小就可以改变其转速和转向。 （ 错 ） 2、当交流伺服电动机取消控制电压时就不能自转。 （ 对 ） 3、步进电动机的转速与电脉冲的频率成正比。 （ 对 ）

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4、单拍控制的步进电机控制过程简单，应多采用单相通电的单拍制。 （ 错 ） 5、改变步进电机的定子绕组通电顺序，不能控制电机的正反转。 （ 错 ） 6、控制电机在自动控制系统中的主要任务是完成能量转换、控制信号的传递和转换。 （ 错 ）

7、控制电机在自动控制系统中的主要任务是完成能量转换、控制信号的传递和转换。 （ 对 ）

8、测速发电机的转速不得超过规定的最高转速，否则线性误差加大。 （ 对 ） 9、测速发电机在控制系统中，输出绕组所接的负载可以近似作开路处理。如果实际连接的负载不大则应考虑其对输出特性的影响。 （ 对 ）

10、步进电动机的转速与电脉冲的频率没有任何关系。 （ 错 ） 三、选择题

1、直流控制电机中，作为执行元件使用的是（ B ）。

A、测速发电机 B、伺服电动机 C、步进电机 D、自整角机 2、直流伺服电动机在没有控制信号时，定子内（ C ）。

A、没有磁场 B、只有旋转磁场 C、只有恒定磁场 D、只有脉动磁场 3、直流伺服电动机的机械特性曲线是（ C ）。

A、双曲线 B、抛物线 C、线性的 D、圆弧线

4、测速发电机是一种将旋转机械的转速变换成（ B ）输出的小型发电机。 A、电流信号 B、电压信号 C、功率信号 D、频率信号

5、直流测速发电机在负载电阻较小、转速较高时，输出电压随转速升高而（ C ）。 A、增大 B、减小 C、线性上升 D、不变 6、若被测机械的转向改变，则交流测速发电机输出电压的（ D ）。 A、频率改变 B、大小改变 C、相位改变90° D、相位改变180°

7、在步进电动机驱动电路中，脉冲信号经（ C ）放大器后控制步进电动机励磁绕组。

A、电流 B、电压 C、功率 D、直流

8、步进电机是利用电磁原理将电脉冲信号转换成（ C ）信号。 A、电流 B、电压 C、位移 D、功率 9、步进电机的步距角是由（ C ）决定的。

A、转子齿数 B、脉冲频率 C、转子齿数和运行拍数 D. 运行拍数 10、在使用同步电机时，如果负载转矩（ B ）最大同步转矩，将出现“失步”现象。

A、等于 B、大于 C、小于 D、以上都有可能

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四、简答题

1、为什么交流伺服电动机的转子转速总是比磁铁转速低？

答：因为交流伺服电动机轴上总带有机械负载，即使在空载下，电机本身也会存在阻转矩。为了克服机械负载的阻力矩，转子绕组中必须要有一定大小的电流以产生足够的电磁转矩，而转子绕组中的电流是由旋转磁场切割转子导体产生的，因此要产生一定数量的电流，转子转 …… 此处隐藏：2347字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……