《自动控制元件离线作业-答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动控制元件离线作业-答案.docx（7页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、浙江大学远程教育学院自动控制元件课程作业姓名： 陈阳阳学 号：712030202013年级：12秋电气工程及其自动化学习中心： 合肥学习中心第一章一直流伺服电动机1-1直流伺服电动机的电磁转矩和控制电流由什么决定？答：1.由Tem=CmIa可知电磁转矩由每极磁通量和绕组电流大小决定 。2.由Tem=T0+T2 =CrrO Ia 控制电流由负载转矩（T2）和空载转矩（T0）决定。1-2当直流伺服电动机的负载转矩恒定不变时，控制电压升高将使稳态的电磁 转矩、控制电流、转速发生怎样的变化？为什么？答：1.电磁转矩Tem =T。+T2可见电磁转矩不变；由Tem=CmIa知控制电流Ia也不变；2. n
2、Ua RaTem可见Ua升高使得理想空载转速变大导致转速 n升高。 Ke KeKt1-3已知一台直流电动机，其电枢额定电压Ua=110V额定运行时电枢电流Ia=0.4A ,转速n=3600rpri它的电枢电阻Ra=50欧姆，负载阻转矩To=15mN.m 试问该电动机额定负载转矩是多少？答：Ea= Ua- IaRa=110-0.4 50=90V XEa=CeO n,Ce=0.105Cm所以 Cm=90/0.105/3600= 0.238;Tem =T0 +T2=CrrO Ia,所以 T2=Cm）Ia-T0 =0.4*0.238 -15*10-3=0.0952-15 t0-3=80.2mN.m1-
3、6当直流伺服电动机电枢电压、励磁电压不变时，如将负载转矩减少，试问 此时电动机的电枢电流、电磁转矩、转速将怎样变化？并说明由原来的状态到 新的稳态的物理过程。答：电磁转矩Tem=T0+T2可见T2 磁转矩也上由Tem=CmIa知控制电流Ia ；Ea= Ua- laRa可见 Ia 妖口 Eat 由 Ea=Cen 知 Ea佚口 n f当电磁转矩降低到和新的负载转矩相等后，系统即进入新的平衡状态.第二章直流测速发电机2-4某直流测速发电机，具电枢电压 U=50V负载电阻R=3000Q,电枢电阻 Ra=180Q,车速n=3000rpmi求该转速下的空载输出电压 Uo和输出电流Ia。答：发电机Ea =
4、Ua +IaRa输出电流：Ia=50/3000=0.0167AEa =50+0.0167 怩0=53;所以空载电压 Uo =Ea =53第三章 步进电动机3-8某五相反应式步进电动机转子有 48个齿，试分析具有哪几种运行方式及 对应的步距角，并画出它们的矩角特性曲线族。解:5 相单 5 拍 A一 B一 C一 D一 E-AOb= 360/5/48= 1.52冗丁 ./ 4冗、TemA =-TjmaxSin(a) TemB =-TjmaxSin( Oe-) TemC =-TjmaxSin(Oe-)55TemD =-TjmaxSin(&- 6 ) TemE =-$访(仇丹) 5 相双 5 拍 AB-
5、 BC CA DA EZAB0b= 360/5/48= 1.5一 一一 / cc.， 冗、 _ /-37t、TemAB=-1.62TjmaxSin(Efe- -) TemBC=-1.62TjmaxSin(Efe-)丁，“丁.，、丁，“丁.，7九、TemCD =-1.62TjmaxSin(e- 兀)TmDE=-1.62TjmaxSin(Ej)e-)59兀、T emEA =-1.62TjmaxSin( Oe-)5 相 10 拍 A- AB B- BC C- CA A DE E- EAAB0.75360/10/48=3-10四相反应式步进电动机，转子有50个齿，试计算各种运行方式的步距角。并画出其单
6、、双拍制的矩角特性曲线族。若单相通电时的最大静态转矩为0.1N m,试计算各种运行方式的起动转矩； 并判断转子上负载为0.08N m时 哪种运行方式可使步进电动机正常运行。解：1.四相单四拍步距角 仇二360/4/50= 1.8 ,%=-,如下图四相单四拍相邻2相矩角特性曲线交点q1转矩Temqi=TTjmaxsin-=0.1 0.707=0.0707N m0.08N m电机能正常运行一一冗3 .四相八拍步距角 6b=360/8/50=0.9 , &be=一4花Temq1= 1.414TjmaxSin1 =1.414 0.0707=0.1N m0.08N m 电机能正常运行第四章旋转变压器4-
7、6用正余弦旋转变压器可以构成直角坐标系旋转9角的变换，接线如图题图4-1 , 4-2所示（见书P119）。试分析其工作原理。解：Uxs= Ussin 0 , Uys = Uscos 0 , Uxc= Uccos 0 , Uyc = Ucsin 0 ,因 Ux= Uxs- Uxc , Uy= Uys +Uyc;有 Ux= Ussin -UCcos ,0Uy= Uscos 0 +Ucsin 0如p点与坐标系uov相当于正余弦旋转变压器转子，当其顺时针旋转0,坐标系顺uov时针旋转8就会输出新的坐标（Ux 、Uy ）4-8有一只旋变发送机XF和一只旋变变压器XB定子绕组对应联接作控制式运行，如题图4
8、-3所示（见书P119）,已知：图中的8 1=150 0 , 8 2=100 0,试求：（1） 旋变变压器转子的输出绕组的协调位置 XT;（2） 失调角r。解：1.协调位置XT在转子逆时针旋转952.失调角r。产-9 4 （90- 9 2）=95 第五章自整角机5-4三台自整角机如题图5-1所示（见书P147）接线。中间一台为力矩式差动接收机，左右两台为力矩式发送机，试问：当左右边两台发送机分别转过 8 2、 0 1角度时，中间的接收机将转过的角度 8与82和8 1之间是什么关系？解：r=2一91 , 62-国0则顺时针转动 62-国=0则不动 62-国0则逆时针转动5-6某力矩式自整角机接线
9、如题图 5-3所示(见书P148)(1) 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；(3) 求失调角。解：1.接收机转子所受的转矩方向是逆时针方向2.接收机转子逆时针旋转转角度=15-35= -2020z13.失调角 r= 91- 2=15 -35 = -20 5-7对于题图5-4所示(见书P148)自整角测量线路，CX为自整角发送机，CT为自整角变压器，它们的转子的转角分别为 8 1和8 2。画出三相绕组合成 磁场轴线的位置，并写出输出电势的有效值Eo和转角0 1、8 2的关系式。解：1.合成磁场轴线的位置：BftD22D2Bfx12.输出电势 Eo = 4.44fW?Si
10、n( 0 1 0 t2)为自整角变压器的主磁通f 为激磁电源频率,W 为自整角变压器输出绕组有效匝数；第六章交流伺服电动机6-8 交流伺服电动机的控制方法有几种？幅值控制转速变化的物理过程如何？答 : 控制方法有三种：幅值控制、相位控制、幅相控制幅值控制就是将励磁绕组加上恒定的额定励磁电压Ujc ，并保持励磁电压和控制电压的相位差90 不变，改变控制电压的大小，以实现对伺服电动机转速的控制。负载不变时，改变控制电压Uk，如Uk T - a T椭圆磁场越园，具转速n T,电流下降 .输入阻抗上升. 反之则相反.6-13 什么是自转现象？为了消除自转现象，交流伺服电动机在单相供电时应具有怎样的机械特性？答：控制信号消失后，电动机仍以某个转速稳定运行的现象，就是自转现象。为消除自转, 应使电机转子电阻足够大，以使单相供电时机械特性曲线位于二、四象限。