自动控制元件部分课后题答案

自动控制元件 部分课后题答案

第一章 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:a:由Tem=CmΦIa 知电磁转矩由每极磁通量和绕组电流大小决定。

b:由Tem =T0 +T2 =CmΦIa 控制电流由负载转矩(T2)和空载转矩(T0)大小

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:a:电磁转矩Tem =T0 +T2可见电磁转矩也不变。由Tem=CmΦIa知控制电流

Ia 也不变

UaRaTem

b:n 知Tem 不变可见Ua 转速升高理想空载转速变大导致KeKeKt转速n升高。

1-3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=3600rpm,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

Ea90

0.238 Ea=CeΦn, Ce=0.105Cm CmΦ=

0.105 n0.105 3600

Tem =T0 +T2=CmΦIa→T2=CmΦIa-T0 =0.40.238=0.0952-15×10=80.2mN.m

1-6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:磁转矩Tem =T0 +T2可见T2 ↓电磁转矩也↓。由Tem=CmΦIa知控制电流Ia ↓ Ea= Ua- IaRa可见Ia ↓知Ea↑,由Ea=CeΦn 知Ea↑知n↑ 第二章 直流测速发电机

2-4某直流测速发电机,其电枢电压U=50V,负载电阻RL=3000Ω,电枢电阻Ra=180Ω,转速n=3000rpm,求该转速下的空载输出电压Uo和输出电流Ia。

50

Ea = Ua IaRa Ia==0.0167A Ea=50

3000

50

Ea =50+×180=53 空载Uo =Ea =53

3000

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,试分析其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。

答: 5相单5拍A→B→C→D→E→A

360360

1.5° Θb= NZr5 48

2π4π

TemA =-Tjmaxsin(Θe) TemB =-Tjmaxsin(Θe-) TemC =-Tjmaxsin(Θe-)

55

-3

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