控制電機(jī)習(xí)題學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1控制電機(jī)控制電機(jī)(dinj)習(xí)題習(xí)題第一頁(yè)，共38頁(yè)。第1頁(yè)/共37頁(yè)第二頁(yè)，共38頁(yè)。圖圖 2 - 29 第2頁(yè)/共37頁(yè)第三頁(yè)，共38頁(yè)。 3-11 直流伺服電動(dòng)機(jī)在不帶負(fù)載時(shí)，直流伺服電動(dòng)機(jī)在不帶負(fù)載時(shí)， 其調(diào)節(jié)特性有其調(diào)節(jié)特性有無(wú)死區(qū)無(wú)死區(qū)? 調(diào)節(jié)特性死區(qū)的大小與哪些因素有關(guān)調(diào)節(jié)特性死區(qū)的大小與哪些因素有關(guān)?答答:理想空載時(shí)，其調(diào)節(jié)特性無(wú)死區(qū)，不帶負(fù)載，但有空理想空載時(shí)，其調(diào)節(jié)特性無(wú)死區(qū)，不帶負(fù)載，但有空載摩擦載摩擦(mc)轉(zhuǎn)矩，其調(diào)節(jié)特性仍有微小死區(qū)轉(zhuǎn)矩，其調(diào)節(jié)特性仍有微小死區(qū)（ ）。）。由公式由公式 可知，調(diào)節(jié)特性死區(qū)的大小與可知，調(diào)節(jié)特性死區(qū)的大小與電樞電阻、轉(zhuǎn)矩系數(shù)、氣

2、隙磁通和負(fù)載轉(zhuǎn)矩有關(guān)。對(duì)于電樞電阻、轉(zhuǎn)矩系數(shù)、氣隙磁通和負(fù)載轉(zhuǎn)矩有關(guān)。對(duì)于已制成的電機(jī)，電樞電阻和轉(zhuǎn)矩系數(shù)為常數(shù)，當(dāng)磁通一已制成的電機(jī)，電樞電阻和轉(zhuǎn)矩系數(shù)為常數(shù)，當(dāng)磁通一定時(shí)，調(diào)節(jié)特性死區(qū)的大小與負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小成正比。定時(shí)，調(diào)節(jié)特性死區(qū)的大小與負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小成正比。aaTaaRICRTU000aaTasaRICRTU0第3頁(yè)/共37頁(yè)第四頁(yè)，共38頁(yè)。解：當(dāng)電樞電壓解：當(dāng)電樞電壓Ua=50 V時(shí)時(shí) 若要求轉(zhuǎn)速若要求轉(zhuǎn)速(zhun s)達(dá)到達(dá)到 3000 r/min， 需要加的電樞電壓需要加的電樞電壓rVnUUCaaemin/.3067. 01500/450/0）（）（VnCUUeaa96300

3、03067. 040第4頁(yè)/共37頁(yè)第五頁(yè)，共38頁(yè)。3- 13. 已知一臺(tái)直流伺服電動(dòng)機(jī)的電樞電壓已知一臺(tái)直流伺服電動(dòng)機(jī)的電樞電壓Ua=110 V， 空空載電流載電流Ia0 =0.055A， 空載轉(zhuǎn)速空載轉(zhuǎn)速n0=4600 r/min， 電樞電阻電樞電阻Ra=80 。 試求：試求： (1) 當(dāng)電樞電壓當(dāng)電樞電壓Ua=67.5 V時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速n0及堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩及堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Td; (2) 該電機(jī)若用放大器控制該電機(jī)若用放大器控制(kngzh)， 放大器內(nèi)阻放大器內(nèi)阻Ri=80 ， 開路電壓開路電壓Ui=67.5 V， 求這時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速求這時(shí)的理想空載轉(zhuǎn)速n0及堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩及堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩

4、Td; (3) 當(dāng)阻轉(zhuǎn)矩當(dāng)阻轉(zhuǎn)矩TL+T0由由 3010-3 Nm增至增至 4010-3 Nm時(shí)，時(shí)， 試求上述兩種情況下轉(zhuǎn)速的變化試求上述兩種情況下轉(zhuǎn)速的變化n。第5頁(yè)/共37頁(yè)第六頁(yè)，共38頁(yè)。解：（解：（1）當(dāng)電樞電壓）當(dāng)電樞電壓Ua=110 V時(shí)時(shí) 當(dāng)當(dāng)Ua=67.5 V時(shí)，理想時(shí)，理想(lxing)空載轉(zhuǎn)速及堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩為空載轉(zhuǎn)速及堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩為rVnRIUCaaaemin/.02296. 04600/80055. 0110/00）（）（mNRUCTrCUnaaedea.185. 080/5 .6702296. 055. 9/55. 9min/294002296. 0/5 .67/0第6頁(yè)/

5、共37頁(yè)第七頁(yè)，共38頁(yè)。（2）用放大器控制時(shí)）用放大器控制時(shí) （3）用理想）用理想(lxing)電源供電時(shí)電源供電時(shí) mNRRUCTrCUnaiiedei.0925. 08080/5 .6702296. 055. 9/55. 9min/294002296. 0/5 .67/0）（）（min/15902296. 055. 91030408055. 923212rCTTRnessa）（）（第7頁(yè)/共37頁(yè)第八頁(yè)，共38頁(yè)。用放大器控制用放大器控制(kngzh)時(shí)時(shí) min/31802296. 055. 9103040808055. 923212rCTTRRnessia）（）（）（第8頁(yè)/共37頁(yè)

6、第九頁(yè)，共38頁(yè)。5-6 一對(duì)控制式自整角機(jī)如圖一對(duì)控制式自整角機(jī)如圖 5 - 35 所示。所示。 當(dāng)發(fā)送當(dāng)發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子繞組通上勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子繞組通上勵(lì)磁(l c)電流電流, 在氣隙中產(chǎn)生磁場(chǎng)在氣隙中產(chǎn)生磁場(chǎng)=m sint后后, 轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電勢(shì)為轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電勢(shì)為Ej。 設(shè)定、設(shè)定、 轉(zhuǎn)子繞組的變比轉(zhuǎn)子繞組的變比k=WD/Wj, 定子回路總阻抗為定子回路總阻抗為z。 (1) 寫出發(fā)送機(jī)定子繞組各相電流的瞬時(shí)值寫出發(fā)送機(jī)定子繞組各相電流的瞬時(shí)值i1、 i2和和i3的表達(dá)式；的表達(dá)式； (2) 畫出自整角變壓器轉(zhuǎn)子的協(xié)調(diào)位置畫出自整角變壓器轉(zhuǎn)子的協(xié)調(diào)位置 (3) 寫出如圖位置時(shí)寫出如圖位置時(shí), 輸

7、出電壓瞬時(shí)值輸出電壓瞬時(shí)值u2的表達(dá)式。的表達(dá)式。 式中用式中用U2m 表示最大電壓值表示最大電壓值, 不考慮鐵耗。不考慮鐵耗。 (4) 求失調(diào)角求失調(diào)角。 1tLX第9頁(yè)/共37頁(yè)第十頁(yè)，共38頁(yè)。圖圖 5 - 35 第10頁(yè)/共37頁(yè)第十一頁(yè)，共38頁(yè)。解：（解：（1）定子繞組）定子繞組(roz)最大感應(yīng)電勢(shì)最大感應(yīng)電勢(shì)定子繞組定子繞組(roz)三相電流的瞬時(shí)值三相電流的瞬時(shí)值）（）（）（）（）（ tzkEtzkEitzkEtzkEitzkEtzkEijjjjjjsin329. 1sin)24080cos(2sin083. 1sin)12080cos(2sin2456. 0sin80cos

8、200300201jmDkEfWE44. 401202011002080 ，第11頁(yè)/共37頁(yè)第十二頁(yè)，共38頁(yè)。n）（）（）（）（ tUtUtUummmsin1736. 0sin10sinsinsin202220000101009090 第12頁(yè)/共37頁(yè)第十三頁(yè)，共38頁(yè)。第13頁(yè)/共37頁(yè)第十四頁(yè)，共38頁(yè)。5-7 某對(duì)力矩式自整角機(jī)接線圖如圖某對(duì)力矩式自整角機(jī)接線圖如圖 5 - 36所示。所示。 (1) 畫出接收機(jī)轉(zhuǎn)子所受的轉(zhuǎn)矩方向；畫出接收機(jī)轉(zhuǎn)子所受的轉(zhuǎn)矩方向；(2) 畫出接收機(jī)的協(xié)調(diào)位置畫出接收機(jī)的協(xié)調(diào)位置 ；(3) 若把若把D1和和D2連接連接(linji), D2和和D1連接連

9、接(linji), D3和和D3連接連接(linji), 再畫出接收機(jī)轉(zhuǎn)子的協(xié)調(diào)位置再畫出接收機(jī)轉(zhuǎn)子的協(xié)調(diào)位置 ；(4) 求失調(diào)角求失調(diào)角。 1tLX2tLX第14頁(yè)/共37頁(yè)第十五頁(yè)，共38頁(yè)。圖圖 5 - 36 第15頁(yè)/共37頁(yè)第十六頁(yè)，共38頁(yè)。解：解： (1) 接收機(jī)轉(zhuǎn)子所受的轉(zhuǎn)矩方向接收機(jī)轉(zhuǎn)子所受的轉(zhuǎn)矩方向(fngxing)如圖所示。如圖所示。(2) 接收機(jī)的協(xié)調(diào)位置如圖接收機(jī)的協(xié)調(diào)位置如圖Xt1所示。所示。(3)接收機(jī)的協(xié)調(diào)位置在定子繞組連線改接后如圖接收機(jī)的協(xié)調(diào)位置在定子繞組連線改接后如圖Xt2所示。所示。(4) 失調(diào)角失調(diào)角0001220)20(0 第16頁(yè)/共37頁(yè)第十七頁(yè)

10、，共38頁(yè)。第17頁(yè)/共37頁(yè)第十八頁(yè)，共38頁(yè)。第18頁(yè)/共37頁(yè)第十九頁(yè)，共38頁(yè)。第19頁(yè)/共37頁(yè)第二十頁(yè)，共38頁(yè)。第20頁(yè)/共37頁(yè)第二十一頁(yè)，共38頁(yè)。第21頁(yè)/共37頁(yè)第二十二頁(yè)，共38頁(yè)。解：解： (1)旋變變壓器轉(zhuǎn)子的輸出旋變變壓器轉(zhuǎn)子的輸出(shch)繞組的協(xié)調(diào)位繞組的協(xié)調(diào)位置如圖置如圖 Xt所示。所示。(2) 失調(diào)角失調(diào)角000215)1015 第22頁(yè)/共37頁(yè)第二十三頁(yè)，共38頁(yè)。第23頁(yè)/共37頁(yè)第二十四頁(yè)，共38頁(yè)。第24頁(yè)/共37頁(yè)第二十五頁(yè)，共38頁(yè)。第25頁(yè)/共37頁(yè)第二十六頁(yè)，共38頁(yè)。n 獲得圓形磁場(chǎng)的條件是反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之和獲得圓形磁場(chǎng)的條件是反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之和

11、為零，即：為零，即：）（）（xtWIxtWItxWIffffffff cos21cos21coscos）（）（）（）（ xtWIxtWItxWIfkkkkkkkcos21cos21coscos第26頁(yè)/共37頁(yè)第二十七頁(yè)，共38頁(yè)。 ）（xtWIff cos210cos21）（ xtWIkkkkffWIWI0180 第27頁(yè)/共37頁(yè)第二十八頁(yè)，共38頁(yè)。第28頁(yè)/共37頁(yè)第二十九頁(yè)，共38頁(yè)。第29頁(yè)/共37頁(yè)第三十頁(yè)，共38頁(yè)。第30頁(yè)/共37頁(yè)第三十一頁(yè)，共38頁(yè)。A - AB - B - BC - C - CD - D - DA A(2) 兩相同時(shí)通電兩相同時(shí)通電(tng din)時(shí)的

12、最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩：時(shí)的最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩：Tjmax（AB）= Tjmax（A）(3) 單相及兩相通電單相及兩相通電(tng din)時(shí)的時(shí)的通電通電(tng din)時(shí)的矩角特性如下時(shí)的矩角特性如下圖所示。圖所示。2第31頁(yè)/共37頁(yè)第三十二頁(yè)，共38頁(yè)。第32頁(yè)/共37頁(yè)第三十三頁(yè)，共38頁(yè)。）（0maxmax45sin2sinejejTT max0max090sin90jjqeTTT，則 第33頁(yè)/共37頁(yè)第三十四頁(yè)，共38頁(yè)。0075. 01048360360NZRb第34頁(yè)/共37頁(yè)第三十五頁(yè)，共38頁(yè)。min/750104810*600*6060rNZfnR（3） 由下圖由下圖 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頁(yè)/共37頁(yè)第三十六頁(yè)，共38頁(yè)。第36頁(yè)/共37頁(yè)第三十七頁(yè)，共38頁(yè)。NoImag