微特电机考试复习题

2-2

若直流伺服电动机的励磁电压下降，对电动机的机械特性和调节特性

会有哪些影响?

励磁电压卜.降则电枢电压减小，乂由于机械特性足线性的，所以将导

致理想空载转速降低，电磁转矩减小；调日特性是指：电机负载转矩

恒定时，电机转速值控制电压变化的美系，所以励磁电压下降将导致

电机转速n下降

2—7

2.台力流刎服电动机其电磁转知为0.2倍额定电磁转矩啊.测得始动电作为

4V.并当电枢电分〃产49V时•电机转速为l500r/min・试求电机为做定电磁外

M*.转速为3000r/min时.应加多火电枢电压?

,：由fl渝何服电动机的北速公式：〃一舍二乙

4R

O=FTFXO2^

根据已知条件可刊出方程：'一

15(K)=———XU.27；

IKK,Kr-

可求得：*尸0.03,-^<5=666.67

KK

[/D

所以.寸满足：3000=。T-7、时,"产II0V

K.K.K.

2-10

2.门流测速发电机产2-Z的原闪和改对方法?

㈠电枢反应，也造：第、对电磁式小流测速发电机,E以在定了磁极上安装补

似绕组:给、在设计时.应选取较小的线夕向，力石节加入电机的气徵:第一.

在使用时.负我旭阳小而小十规定值.

3电刷接触儿讯改m：缩「收”。口流浊世发电机中采用接触儿降较小

3-2

克流测速发电机带负载工作，具输出特性在什么条件卜是线性特征？

产生误差的原因和改进的方法是什么？答：测速发电机输出电压和

转速的关系称为输出特征性即Ua=f(u)当不考虑电枢反应，且认为

①、Ra和R1都能保持为常数，斜率CLRRaKe+1也是常数，输出特

性便行线性关系。原因：1.电枢反应的影响：(1)对电磁式克流

测速发电机，在定了磁极上安装补偿统组睨.(2)在设计电机时，

选择较小的线负荷和较大的空气隙。(3)在使用时，转速不应也过

最大线性工作转速，所以负载电阻不应小于最小负载电阻。

2.电刷接触电阻的影响，为了减小电刷接触电压的影响，缩小

不灵敏区，在点流测速发电机中，常常采用导电性能好的黄铜-石墨

电刷或含银金属电刷。实际使用时，选用较大的负我电阻和适当的转

子转速。3.电刷位置的影响4.温度的影响：1设计电机时，

磁路比较饱和，使励磁电流的变化所引起愚通的变化较小2在励假【可

路中率联个阻值比励磁绕组电阻大儿倍的附加电阻来稳流：对测试

精度要求比较高的场合，可在励磁回路中串联具仃负温度系数的热敏

电阻并联网络3励磁回路由恒流源供电5.纹波的影响：增加每

条支路中串联的元件数，可以减小纹波：电机采用斜槽结构

3-3

为什么宜流测速发电机在使用时也速不宜超过规定的最高轧速?而负

载电阻不能小于规定值？答：因为电枢反应和延迟换向的去磁效应使

线性误差随着转速的增高或负我电阻的减少而增大。因此，在使用时

必须注意发电机的轮速不能超过规定的最高转速，负教电阻不能小于

规定的最小电阻位。

4-4计算

6-1

产牛畸变：是由于转r磁势的交轴分房得不到补偿所引起的.因此为了消除畸变，

不仅转子的直轴段势必须补偿，转子的交轴磁势也必须完全「以补偿。补偿方法

一行两种：二次侧补偿和一次侧补偿

6-2

二次侧补偿足把二次侧补偿绕组接上个与负我队抗相等的阳抗：一次侧补偿是

把一次侧补偿绕纲按上一个4电源内阻抗相等的阻抗或直接也接：一、二次同时

补偿弥补广一次侧补偿和二次侧补偿的不足，对于;咸少误差，提而系统性能更仃

利。

优点：二次IW补偿是把二次侧补偿绕组接上一个一与负载阳抗相等的阳抗，在二

次的时，不管转子转到什么位置,即不管=为何值，二次侧绕组产生的合成磁

动势总是沿着励做绕蛆轴线的方向，而且数值不变，因此转子电流所产牛百轴碳

场和转角a无关，这是二次侧补偿的优点。

30.正余弦旋转变压器有负裁时输出电压为什么会发生畸变？消除畸变的方法有哪些？

答：正余弦旋转变压器负载后之所以输出特性曲线产生畸变，是由于转子滋势的交轴分量得

不到补偿所引起的。补偿负载的方法有二种，即所谓的二次侧补偿和一次侧补偿。

6-5简要说明旋转变压器产生误差的原因和改进的方法

4-4简要说明在旋转变反器中产生误差的原因和改进方法。

旋转变压器的误差仃函数误差、零位误差、线性误差、电气误差、输出相位移等儿个方面，

旋转变压器误差原因有绕组谐波、齿槽效应、磁踹饱和、材料、制造T.艺、交轴磁场等方面

的影响.改进措施为严格加丁丁艺，采取补偿方法、采用正弦绕组、短距绕组，斜槽设计等。

1、函数误差函数误差的含意根据产品技术条件规定为正余弦旋转变乐器的愉山屯用和理

论值(即正弦函数值)之差与最大输III电用之比.

2零位误差jplZ'XZ>■

理论卜.正弦输出绕组的输出电*在a=O°和180。时应等于零，余弦输III绕组的输出电用在

aro。及270-时应等于零，对应的角度称为理论电气学位。但实际上当窗等于上述角度

时输出电*不为零，我们称这个电尿为零位电尿。而当实际饰山电乐为零时所对应的角度称

为实际电气零位.实际电气零位与理论电气殍位之差就称为零位误差，以角分表示。

3.线性误差

线性旋转到k器在T作角网围内，不同转角时，实际输HI电用与理论直线之差，对理论母大

输出电压之比.

误差范围般为。.02%~0.1%。

4.电气误差

在不同转了转角a时，两个渝山绕组的输出电用之比所对应的正切或余切的角度与实际转角

之差，通常以角分表示.

5.输出相位移

输出电用的基波分属与励磁电用的基波分量之间的相位差，称为输出相位移.

为了保证旋转变乐器有良好的特性，在使用中必须注意：

(1)原边只用•相绕组激磁时，另•相绕组拄连接•个与电源内阻抗相同的阴抗或直接短接。

(2)原边两相绕组同时激磁时，两个输II］绕组的负载阻抗要尽可能相等。

(3)使用中必缜准确调整零位，以免引起旋传变尿器性能变差.

矩、磁阻转矩

11.磁阻同步电动机的工作原理及分类答

12.测速发电机的分类

答：按输出信号的形式分：直流测速发电机、交流测速发电机（同步、异步）13.控制用伺

服电动机的分类和主要任务

答：伺服电动机、测速发电机、旋转变压器、自整角机、步进电动机

主要任务：不是能量转换，而是完成信号的传递和转换，其性能的好坏将直接影响整个控

制系统的工作性能，对它的要求主要是高可靠性、高精度和快速响应等。14.交流异步伺服

电动机有哪几种控制方法？

答：幅值控制、相位控制、幅值-相位控制（或称电容控制）、双相控制15.自整角机按其输

出量不同可分为哪几类？答：力矩式自整角机、控制式自整角机

16.直流测速发电机产生误差的原因主要有哪些？答：1电枢反应的影响2电刷接触式电阻

的影响3电刷位置的影响4温度的影响5纹波的影响

17.步进电动机的分类

答：主要有：反应式、永磁式、混合式18.永磁无刷直流电动机由哪几部分组成？答：I电

动机本体2逆变器3转子位置传感器19.自控系统对伺服电动机的要求有哪些？

答：1调速范围宽2机械特性和调节特性为线性3无“自转”现象4动态响应快2（）.直流测

速发电机按励磁方式分有哪几种？各有什么特点？答：1按励磁方式分为：电磁式、永磁式

2电磁式：励磁绕组由外部直流电源供电，通电时产生磁场

永磁式：没有励磁绕组，所以可省去励磁电源，结构简单、使用方便

21.什么是异步测速发电机的剩余电压？简要说明剩余电压产生的原因及减小的措施答：这

种测速发电机在规定的交流电源励磁下，电机的转速为零时，输出绕组所产生的电压，称为

剩余电压（或零速电压）。

原因：I基波分量：变压器分量、电容分显2高次谐波分最：励磁电源电压为非正弦波、电

机磁路的饱和

减小的措施：1改进电机的制造材料及工艺2外接补偿装置22.简要说明旋转变压器误差产

生的原因和改进方法

答：原因：1绕组谐波的影响2齿槽的影响3铁心磁路的饱和影响4材料的影响5制造工艺

的影响6交轴磁场的影响

改进方法：1工艺类误差可通过在电机加工过程中保证严格的工艺要求，使它降低到容许

的限度；2电路上的误差可以根据系统的要求采取一次侧补偿、二次侧补偿或一次侧、二次

侧同事补偿来加以消除；3对于绕组谐波可通过选用适当的绕组型式。23.简述永磁同步电

动机直接起动比较困难的原因

答：1转子本身存在惯性2定、转子磁场之间转速相差过大24.简述磁滞同步电动机的工作

原理及优缺点

答：工作原理：当定子绕组接通交流电源产生旋转磁场，该旋转磁场使转子磁滞层磁化，再

与定子旋转磁场作用而产生转矩

优点：结构简单，工作可靠，机械强度高，起动电流小，电磁噪声低和适于高速运行缺点：

体积和质量都较同功率的其他同步电动机大，价格也较费，功率和功率因数较低。25.异步

测速发电机的误差有哪几种？说明误差产生的原因及减小的措施答：误差：I线性误差2

相位误差3剩余电压

3

原因及减小措施：

1气隙磁通中d的变化。1港大转子电阻2对于一定的转速，通常采用提高励磁电源的频率。

2励磁电源的影响。异步测速发电机对励磁电源电压的幅值、频率和波形要求都比较高。3

温度的影响。在设计空心杯时应选用电阻温度系数较小的材料，在实际使用时，可采用温度

补偿措施，在励磁回路、输出回路或同时在两个回路串联负温度系数的热敏电阻来补偿温度

变化的影响。

26.什么是反应式步进电动机的静稳定区和初步稳定平衡位置.？最大静转矩与哪些量有

关？答：・冗＜0〈冗之间的区域称为静稳定区。

在空载情况下，转子的平衡位置称为初始稳定平衡位置。

27.自整角机的整步绕组嵌在定子和转子上，各有什么利弊？答：

28.简要说明力矩式自整角接收机中整步转矩是怎样产生的，与哪些因素有关？

答：当力矩式自整角机系统的失调角产生后，在电动机转子上形成的转矩称为整步转矩。凸

极式自整角机的整步转矩由两个不同性质的分量所组成，一个是整步绕组中电流和励磁绕组

建立的主磁通相互作用而产生的电磁整步转矩；另一个是由于直轴和交轴磁阻不同而引起的

反应整步转矩。隐极式自整角机无反应整步转矩，只有电磁整步转矩。T=Tl+T2=Tlmsin2

0+T2msin20（Tim为中磁整步转矩的最大俏，T2m为反应整步转矩的最大俏）。

29.为何力矩式自整角机采用凸极式结构，而自整角变压器采用隐极式结构？答：

30.正余弦旋转变压器有负载时输出电压为什么会发生畸变？消除畸变的方法有哪些？答：

正余弦旋转变压器负载后之所以输出特性曲线产生畸变，是由于转子磁势的交轴分量得不到

补偿所引起的。补偿负载的方法有二种，即所谓的二次侧补偿和一次侧补偿。31.为何异步

测速发电机的转子都采用非磁性空杯结构而不用鼠笼结构？

答：鼠笼转子异步测速发电机输出斜率大，但线性度差，相位误差大，剩余电压高，空心杯

形转子异步测速发电机的精度高，转子转动惯量小，性能稳定。

32.如何控制步进电动机输出的角位移或线性位移量？步进电动机有哪些优点？答：

优点：1.输出角位移量或者线位移量与其输入的脉冲数成正比，而转速或线速度与脉冲

4

的频率成正比，在电机的负载能力范围内，这些关系不受电压的大小负载的大小环境条件等

外界因素的影响，因而适于在开环系统中执行元件，使控制系统大为简化；2.它每转一周

都有固定的步数，所以步进电动机在不失步的情况下运行，其步距误差不会长期积累；3.

控制性能好：4.有些型式的步进电动机在停止供电的状态下还有定位转矩，有些型式在停

机后某些相绕组仍保持通电状态，具有自锁能力，不需要机械制动装置。33.简述直流力矩

电动机的性能特点

答：它可在低速运行甚至长期培转时产生足够大的转矩（低转速、大转矩负载），动态响应

快，转矩波动小，机械特性和调节特性的线性度好，能在低速下稳定运行电机的连续堵话

转矩和峰值堵转转矩小。

34.如何改变开关磁阻电机的转矩方向？改变电机绕组电流的极性能够改变转矩方向

吗？答：Te=

212i

ddL转矩方向与电流的方向无关，仅取决于电感随转角的变化情况，通过控制绕组电流导通

的时刻电流脉冲的幅度和宽度，就可以控制SR电机转矩的方向和大小。不能

35.无刷直流电动机与普通直流电动机相比有什么区别？

答：无刷直流电动机具有有刷直流电动机那样良好的调速性能，却没有电刷和换向器，这主

要是它用转子位置传感器咨代了电刷，用电子换向电路替代了机械式换向器之故。

36.试分析直流伺服电动机的调速原理，若励磁电压下降，对电机的机械性和调节性有哪些

影响？

答：在电磁转矩不变的情;兄下，改变电枢电压Ua或励磁通，都可以控制电机的转速。通过

改变电枢电压来控制电机转速的方法称为电枢控制，用于调节磁通来控制转速的方法称为磁

极调节。

37.直流测速发电机带负载工作，其输出特性在什么条件下是线性特征？产生误差的原因和

改进的方法是什么？

答：测速发电机输出电压和转速的关系称为输出特征性即Ua=f（u）当不考虑电枢反应，旦认

为中、Ra和R1都能保持为常数,斜率C=

L

RRaKe

1也是常数，输出特性便有线性关系。原因：1.电枢反应的影响：（1）对电磁式直流测速

发电机，在定子磁极上安装补偿绕组Wc。（2）在设计电机时，选择较小的线负荷和较大

的空气隙。（3）在使用时，转速不应超过最大线性工作转速，所以负载电阻不应小于最小

负载电阻。

2.电刷接触电阻的影响，为了减小电刷接触电压的影响，缩小不灵敏区，在直流测速发电

机中，常常采用导电性能好的黄铜-石墨电刷或含银金属电刷。实际使用时，选用较大的负

载电阻和适当的转子转速，3.电刷位置的影响

4.温度的影响：1设计电机时，磁路比较饱和，使励磁耳流的变化所引起磁通的变化较小2

在励磁回路中串联一个阻值比励磁绕组电阻大儿倍的附加电阻来稳流；对测试精度要求比较

高的场合，可在励磁回路中串联具有负温度系数的热敏电阻并联网络3励磁回路由恒流源供

电

5.纹波的影响：增加每条支路中串联的元件数，可以减小纹波；电枢采用斜槽结构38.分析

单向串励电动机中有哪几种感应电动势，分别由什么磁通感应产生？答：旋转电动势c：电

枢旋转切割主磁通①d产生旋转电动势e

主磁通中d在励磁绕组中产生的变压器电动势de

5

交轴脉冲①q在电枢绕组中感应的变压器电动势qe

39.阐述8/6极开关磁阻电机工作原理

答：A和A'极上的绕组杓成了A相绕组v转子上没有绕组.当A相绕组电流控制开关S1,

S2闭合时，A相绕组通电励磁，所产生的刺痛将由励磁相定子极通过气隙进入转子极，在

经过转子班和定子枕形成闭合磁路。当转子极接近定子极时，在磁阻距的作用下，转子将转

动并趋向使转子极中心线1-1'与励磁相定子极A-A'相重合。当这一过程接近完成时，适

时切断原励磁相电流，并以相同方式给定子下一相励磁，则将开始第二个完全相似的作用过

程。40.两台直流力矩电动机其电枢体积，电枢电流和气隙磁密均相同，且D2=2D1,试说

明电枢外形尺寸变化对转速和转矩的影响。

答：在转子体积、电枢电流、甩流密度和气隙磁通密度用同的条件下，电枢直径增大一倍•，

电磁转矩也增大1倍，即电磁转矩基本上与直径成正比。

222

22DNIBTe;D

NlBUnall20041.分析霍尔无刷直流测速发电机的工作原理。

答：

42试分析控制式自整角机的工作原理答：发送机的励磁绕组由单相交流电源供电，发送机

和自整角变压器的三相整步绕组按顺序对应相接，自整带变压器输出绕组向外输出电压。

43.三状态无刷直流电动机中利用转子位置传感的进行反转控制的原理。答：

该三图为光电式位置传感器在反转时遮光板位置与通电相的关系。（a）图中，遮光板遮住光

敏接受元件H2,而使H1透光。这时，如果按原来正转控制电路应该使A相通电，但在反

转时，应使C相通电；转子反转12U.度后，遮光板遮住HI,使H3透光，如图（b）,正转

时应使C相通电，但反转时应给B相通电；转子再转过120度电角度，如图（c）,H2开始

发光，这时必须给A相通电才能继续反转。

正、反转时光敏接受元件与通甩相的控制关系

正转

反转

光敏接受元件

通电相光敏接受元件

通电相HlA相HlC相H2B相H3B相H3

C相

H2

A相

44.试阐述单相串励电动机的工作原理

答：将单相串励电动机的励磁绕组与电枢绕组串联，当在其端部施加直流电压时，便有直流

电流通过励磁绕组和电枢绕组，励磁电流If与电枢电流山相等。励磁绕组的电流If将产生

磁通中，它与电枢电流la相作用产生电磁转矩Tc,驱动转子旋转。这就是直流串励电动

6

机的工作原理。

45.何为反应式步进电动机的步进角，与哪些因素有关？

答：把每一拍转子转过的角度称为步矩角sor

sNZO

360（N：步进电动机运行的拍数，Zr：

齿距）

46.二次侧完全补偿的条件是什么？一次侧完全补偿的条件乂是什么？试比较二种方法的优

缺点。

答：二次侧完全补偿的条件是转子正余绕组的负载阻抗用等。

一次侧完全补偿的条件是负载阻抗Zu一个变值，采用一次侧补偿，它的阻抗Zq与负载无

关，只要正确选取Zq便可消除交轴磁场即正余绕组的负载阻抗不相等，负载阻抗是一个变

量，

对比上述两种方法当采用二次侧补偿时Z11必须等于Z12才能实现完全补偿，对于正弦旋转

变压器来说，如负载阻抗ZL1是一变值，则要求作为补偿电路的余弦绕组负载阻抗Z12随

之作相应变化，这在实际应用时颇为不便。当采用一次恻补偿时，补偿回路的阻抗Zq与负

载无关，只要适当选取Zq便可消去交轴磁场的影响，因此在实际应用时较为方便，易于实

现。

47.进电动机工作在三项单三拍运行方式，其通电顺序为A-B-C-A,指出理想空载时B相静

稳定区和动稳定区，并分析当步进电动机的转矩为Tc时，由B相通甩改为C相通电，步进

电动机的运动情况，并指出B相得静稳定区和动稳定区。

填空题：

I、伺服电动机乂称为执行电动机，在自动控制系统中作为执行几件,将输入

的电压信号变换成转轴额角位移或角速度输出。

1、直流伺服电动机控制友式为电枢控制时，把电权电压作为控制信号就可以实

现对电动机的转速控帆佻：机械特件和调［阳性的特点是部为此平行的H线,

且不存在“11战”现致，在门动控制系统中是种很好的执行元件。

|•宜.流伺服电动机有自传现象，必须考虑消除自传现象：增人转门电阻，电义

近线性，从s到临界范围大，稳定运行德尔范围也大，调速范围也大。

1）两相伺服电动机，其定子两相绕组在空间相距堡士电角度•定子绕组中的一

相作为激磁（励磁）绕组,运仃时接全交流电源上：另•相作为控制绕组,输入

控制电压。

I、在伺服电机中，常格比值Tk/J称为理论加速度,理论加速度越大的伺服电动

机其机械时间常数Tm将越小，电机的快速响应性能也越好。

I、无制仃流电动机通常是由业型、转「以⑷心煜器和晶体计HX,电路三部分

组成。光电位置传感器的优点：输■的成H流电位，不必再进彳」（

I、力矩电动机是♦种仃接将动负我的执行元件,其特点：在位置控制方式的伺

服系统中，它可R长期弄伤在堵转状态;而在速度控制方式的伺服系统中，又可

以工作的低速状态，旦输出较大的转矩。

1、两相伺服电动机的控制方式有以卜：种：怖值控制，相位抨制，幅值一相位

控制。

2、测速发电机是种测中转速的信号元件，它将扬入的机械轨速变换为

皿位工输出。通常电机的输入电压和转速成正比关系。

2.宜流测速发电机的谕出电压与转速之间并不是严格保持正比关系，产生非线

件谡片的上耍原因仃电板反应、电刷接触压降、阻度的影响、纹波影响等.

2交流异步测速发电机的剩余电乐包括/波和高频两种分13基波分量由弯21遛

初I、旋转分疑和电容分显三个部分组成.

2交流测速发电机定子两相卿在空间位置上严格保持空电角度，其中一相作

为姻跄I，外施恒频怔压的交流业源励碳；一树作为剑幽L其两端的电Ik

则为测速发电机的输出电压U2。

3H整角机是•种感应式机电元件，广泛应用于肥力系统中,作为角度的传输、

变换和指淤（随动系统）通过两台或多台电机在电路上的联系，使机械上互不

相连的两根或多果转轴能够住动地保持相同的转角变化，或同步施转，电机具有

的这种性能称为11整步特性。

3.H整加变压器在协调位.置附近，%失调加为工时的输出电压值，称为比电压

叽比电压值越大，说明系统的灵敏度越强（大）.

3力矩式H整力机的发送机和接收机的物磁收组一接入网—邛相交流电源相交，

三相整步绕组彼此对底途.、；.二八：冬用机发送机的励磁绕组匝数较多，破

密较低，接收机转了上装设的正弦绕组作为_>!幽L。

3.力矩式自整角机在指示状态下工作时，失调角QJ1小，整步转矩主要是由交

轴碳势Fq4|工轴做通（Pd相互作用所产生c整少«­拉的大小叮失调处0?.正弦

函数关系。当失调用上空时，静态整步转矩将有殳地®

3.控制式自整角机主要用于山庄心血和硒型也组成的随动系统中，共接收

机通常又称为白整角变出器。

3控制式自整角发送机气隙磁场为正弦分布脉振磁场,整步绕组中各相感应也势

的机位蝇，而大小取决于整步绕组和激破绕组之间的相对位重，

4正余弦旋转变压器〃负荻时输出电压发生崎变,其原因在于负或电流产1的交

轴磁场,输出电压发生畸变（FJ程度取决于奂取阻抗的大小,负载阻抗越大，输出

电压畸变就晚3为了消除输出电压的畸变，就必须予以补偿，通常可采用

他补偿初二次储补修两种方法.___________________________________________

4右耻找箕出益削弼出电出匀找于枝用Q洒ZE大系:

3产Kullflsma/（I+Kucosa）|,则当变比Ku=0.5时,可以使转子转角在主

32史范围，其输出电＞压和转子转角。的关系与理想直线相比较，误差不会超过

±0.1%o若选取最佳变比值&=0.54时,线性误差不超过±0.1%,转子转角-

的范围可以扩大到±60°,通常选取变比4=0.560.57。

4、为了消除正余弦旋转变压器正弦输出绕组中输出电压的崎变，可以在余弦输

出绕组的输出端接入合适的负载阻抗“，并使之满足条件这种补

偿方法称为.•次侧补偿.

4、正弦绕处见绕组各元件的导体数（逊）沿定子内圆（或游子外BS）按正弦

规律分布的也凶绕组。它可以使各次谐波（齿谐波除外）削弱到相当小的程度,

缺点是工艺性要比双层短跑分布绕组差，且绕组系数较低。

4.单绕组线性旋转变压器又称为线性感应电位计。

5步进电动机是一种把电肽冲信号转换成角位移（线多移）的电动机

5.步进电动机的相数和转子齿数越多，则步距角次越小,在脉冲频率一定忖转

速越低。

5、力进中动机的单脉冲运行是指电机仅仗改变•次通电状态M的运行力

式：步进电动机的起动频率儿，是指它在一定负载转矩下能够小失九起动的脉

冲最高频率。

5、步进电动机者一种把电脉冲右M转换成用位移（线位移）的电z?J机。

5）步进电动机的相数和转子齿数越多，则步距角优越小，在脉冲频率定时转

速越低。

简答与计克:

、遁出直流在流电动机的通节特性线,并说明其电枢控制时始动电儿是什么？

与负就转矩大小有什么（10分）

答：根据直流伺服电动机的调节特性,当

轧炬不变时，电动机的轧速。控制（储；任

正比例美系；若控制信号减弱到某一数值

时，直流在服电动机停止转动，即在控制信号

小于时，电机堵转，使电机能够转动，

控制信号必须大于才行，故叫做始

动电乐,实际上始动电压就是调节特性与横

轴的交点。负鼓也矩越大，始动电压也越人,

反之亦然：力为理想空我时,，始动电

压为0%即只要彳号，不泠是人是小，电

机都转动。

二、行台两相伺服电动机，忽略我定『参数

2、H流测速发电机产小误垄的原因和改进方法?

（）电枢反向c改进：第•、对电磁式立流测速发电机.nr以在定子磁极卜安装补

偿绕组:笫二、在设M时，应选取较小的线负荷，并适：，加入电机的气隙:第三、

在使用时，负载也阳不应小于规定值.

。电刷接触乐降。改造:缩小不灵敏区,在直流测速发电机中采用接触几降较小

的电刷.

C）温度的影响.改.UL：在门.流测速发电机的励磁绕组网路中中联个由温度系数

较低的材料制成的较人电小伯的附加电阻.

㈣纹波甯响。改诩：第•、仞母支路对的几修数尽E能彩.并为奇数元件：第一、

使磁极的极弧宽戊木可能为惟数倍电根内划”第三、电机加I.时应保证这、Hr

的同心收.内量减小椭网段；笫四，严格保回电刷位J小竹线.并减小电刷的宽

段.以滤小'（J滋硒的攵化.第II.采用5U-YI黑电种J,以及•叱，也恤和换|；.J伯治M

接触9jxn,

三、为什么H流测还发电机的使用也速不宜超过规定的最高也速？乂负我也阳不

能小于规定值?

答：由于实际的宜流测速发电机的谕出电压与转速之间不是严格保持正比关系，

当转速/!越小、负载电阻F越大时，输出电压的相对误花越小,线性度越好.

所以“流测速发电机的使用转速不亢超过规定的最高转速，负载电阻不能小于现

定值。

四、试分析异步测速发电机误差产生的原因及改进方法，（12分）

答：异步测速发电机产生误差的原因主要有（1）力:轴通通bJ的变化，可通过

采用增大转广电阻的方法或增高测速发电机励段电源的频率的措施进行改进：

（2）剩余电压。相应的改进方法：选用较低的铁心磁密：采用单层集中绕组和

可调铁心结构：定了铁心采用旋转叠装法：修补定广铁心和转广空心林：采用补

偿绕组：外接补偿装置；（3）励磁电源和温度变化的影响,故应选用电阻温度系

数较小的材料，并采用环境温度控制和温度补偿等措施。

1、为什么交流异步测速发电机循“1电爪的大小与电机转速成正比•向硬早却与

转递无关？答：交流异步测速发电机定子上n两个在空向上“名90。电用度的绕

组.一为励四绕组.另一为饰HI绕组.当定子励磁绕组夕卜接频率为7的恒压交流

电源〃•励任绕组中Tf电流〃流过.在宜轴上产生以频率，脉振的礴:通

转厂转动时,转「切割f［制H峨通＜i＞d.在杆型转广卜岱成产生旋转也势•E,,

其人小正比于转广转速.并以励破超场6d的脉振垓率/交变，又闪空心杯转

「相［于笈J路绕组，故旋转电分品在杯型转广卜产大交流如路电流。・其大小

正比于名・其分!*为&的交变圾率，若忽视杯型转子的漏抗的密叫.那么也

流。所产士的欣振也通＜：».的大小正比于E，,在中向位宣上与输山绕夕H的轴线

《交刊＜》皱，闪此转「咏振破：场6.。输出绕组和交铤而产生感应也处，

甥上分析Tf：E86qXlr8Er—n

输HI绕ni蜷成产生的Hi纷E实叼就是交流异步测速发电机输“1的空我也爪

u,艮大小正比」-转连，H频率为励超电源的9i率f.

3、简要说明力矩式口整角接收机中整步转矩是怎样产,t的？它与哪些因素有

关?力知式口整角机工作在同步回转状态,失调角为。时，作用在电机轴匕的电

磁轻矩即为整步轧矩，乂称冲态整步转矩T,它是部步绕组中的也流和主磁场

相互作用而产生的。

五、如果在力矩式口整角机系统中将发送机和接收机的整步绕组轮执和接（。「出：

b「C2；U-6），试分析这时发送机和接收机也广的协调位苴JI有什么特点？

哪：力矩式自整角机系统中将发送机和接收机的整步绕组轮换相接后，同样以a

相整步绕纲和励磁绕组两轴线间的夹角作为转子的位置角，则接收机的轧广位置

角为必+120。，失调角为：e=HrH2=120%

《五，在力矩式在整角机系统中,若将发送机（或接收机）的励磁绕组极性接

反后，试分析这时发送机和接收机格子的协调位置1|布什么特点？

答：发送机（或接收机）的励磁绕组极性按反，同样以a和整步绕组和励威绕组

两轴线间的夹角作为转子的位置角，则发送机（或接收机）的转子位首角为

仇+180°（或，2+180°）,失调角为：0=0r92=18O°a

填空题。【每小题2分，共50分】

1•伺服电动机的机械特性，指控制电压一定时转速随转矩变化的关系;调节

特性是在一定的负载转矩下，电动机稳态转速随控制电压变化的关系。

2.空心杯形转子直流伺服电动机外定子可以由永久磁钢制成，也可以是通常的

电磁式结构。内定子由软磁材料制成，以减小磁路的J兹阻，仅作为主磁路的一

部分。

3.电机的机电过渡过程是一个复杂的电气、机械相交叠的物理过程，但是一般

说来，电气过渡过程的时间要比机械过渡过程―短得多。

4.直流伺服电动机，转动惯量J越小，机电时间常数、越―小；电枢电阻匕越

5.高电阻率导条的笼形转子交流异步伺服电动机，转子结构与普通鼠笼式异步

电动机类似，侣是为了减小转子的上边惯量.做得细而长.

6.增大转子电阻是克服交流异步伺服电动机“自转”现象的有效措施。

7.测速发电机是一种检涧机械转速的电磁装置。测速发电机的转轴和被测机械

对象的转轴用联轴器连接在一起，它能把输入的机械转速变换成电压信号输出，

通常要求输出电压与输入的转速成正比关系。

8.步进电动机是将3^信号转换为相应的角位移或直线位移的一种特殊执

行电动机。每输入一个电脉神信号,电机就转动一个角度，它的运动形式是步

进式的，所以称为步进电动机。

9.反应式步进电动机矩角特性指，在不改变通电状态（即控制绕组电流不变）时.

步进电动机的静转矩与转子*g鱼的关系。

io.控制式自整角机主要应用丁由自整角机和_£［朋机构组成的随动系统中。

11.一般，力矩式自整角机带动负鼓较轻,控制式自整角机带动负载*大。

12.力矩式自整角机为了使气隙中磁场的分布接近正弦波，凸极式磁极做成

迎。为了消除力矩式自整角机在指示工作状态时的转子振荡，一般都要在特子

上装设交轴围尼绕坦。

13.旋蕤变区器是种将转了为角变换成与之呈某函数大系电信号的元件,

是自动控制系统中的精密控制寂电机。

14.旋转变压器结构与绕线式异步电机相似，定转子均由冲有齿利槽的电工钢片

送成,为了获得良好的电气对称性,以提高旋转变压器的精度，一般都设计雕

极式，定、箱子之间的气隙是均匀的。定子和转子廊中各布置两个粕线相互垂

里的交流分布绕虬

15.单相交流串励电动机房起动转矩很大,既适用于电动工具，不易被卡住、

制动，也适宜于作带重负毂起动的伺服电动机。

16.单相交流串励电动机的转速与电源频率和极数无关。

17.开关引阻电机的定子知转子均为凸极结构,定子机上放置集中式绕组,

因此结构特别简单，可靠性高。

18.双凸极永磁电机的工作转矩主要是」磁转矩，而磁阻转矩的平均值接近

于零,作用很小。

19.直线电动机是一种将电能转换成直线运动机械能,而不需要任何巾间转换

机构的特种电机。

20.平面步进电动机是由两台成排列的直线步进电动机组成，其中一台的

动子沿34方向移动，另一台动子沿轴方向移动，两台电动机的动子装在

同一支亲上，这样支架就可在XY平面上的任一点定位，也可按任意几何轨迹运

运。

21.超声被电动机，是利用压电材料的逆压电效应为激励,使定子弹性体在超

声频段产生微观机械振动侏动频率在20kHz以上），并通过定子和转子（或动子）

之间的犀擦作用，将定子的微观振动转换成转子（或动子）的宏观的单方向转动

（或直线运动）。

22.超声彼电动机最大的优点在于能以极低的转速运转，并且能保持大转用输

23.超声波电动机的主要缺点是摩擦损耗大，效率低，揄出