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