控制电机（2版）思考题与习题参考答案
（机械工业出版社，李光友等编着）
第1章直流伺服电动机1一台直流电动机，其额定电压为110V，额定电枢电流为04A，额定转速为3600rmi
，电枢电阻为50Ω，空
载阻转矩T00015Nm，试问电动机的额定负载转矩是多少？
解：

120
2一台型号为55SZ54的直流伺服电动机，其额定电压为110V，额定电枢电流为046A，额定转矩为0093Nm，额定转速为3000rmi
。忽略电动机本身的空载阻转矩T0，试求电机在额定运行状态时的反电动势Ea和电枢电
阻Ra。
解：U


100
3伺服电动机型号为70SZ54，PN55WUNUf110V效率N625
N3000rmi
，空载阻转
矩T000714Nm。试求额定运行时电动机的电枢电流IaN，电磁转矩Te，反电动势EaN和电枢电阻Ra。
解：
100
，
4由两台完全相同的直流电机组成的电动机发电机组。它们的励磁电压均为110V，电枢绕组电阻均为75Ω。当发电机空载时，电动机电枢加110V电压，电枢电流为012A，机组的转速为4500rmi
。试求：（1）发电机空载时的输出电压为多少？（2）电动机仍加110V电压，发电机负载电阻为1kΩ时，机组的转速为多少
解：（1）
（2）由
得，
012A
4500rmi

接负载时，U
，
f解得
4207rmi
5试用分析电枢控制时的类似方法，推导出电枢绕组加恒定电压，而励磁绕组加控制电压时直流伺服电动机的机械特性和调节特性。并说明这种控制方式有哪些缺点
答：磁场控制时电枢电压保持不变。机械特性是指励磁电压不变时电动机转速随电磁转矩变化的关系，即

。由公式可知，当控制电压加载励磁绕组上，即采用磁场控制时，随着控制信号减弱，
减小，k增大，机械特性变软。调节特性是指电磁转矩不变时，转速随控制信号变化的关系。由公式可知，
与为非线性关系，不利于精确调速。6若直流伺服电动机的励磁电压下降，对电机的机械特性和调节特性将会产生哪些影响
答：电枢控制时，若励磁电压下降，减小，k增大，机械特性变软，始动电压变大。7电枢控制的直流伺服电机，当控制电压和励磁电压都不变时，电机轴上的负载转矩减小，试问这时电机控制电
流Ia、电磁转矩Te和转速
都会有哪些变化？并说明由原来的稳态到达新稳态的物理过程。
答：励磁电压不变，可近似认为不变。负载转矩减小时，
由
减小，U
，
转速升高。物理过程：负载转矩减小时，瞬时电磁转矩大于负载转矩，电动机加速，反电动势升高，电流下降，电磁转
矩下降，直到新的转矩平衡后进入稳态。8直流伺服电动机r