自動(dòng)控制元件離線作業(yè)上傳答案-2013年.doc

浙江大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院自動(dòng)控制元件課程作業(yè)第一章直流伺服電動(dòng)機(jī)1-1直流伺服電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和控制電流由什么決定？答：電磁轉(zhuǎn)矩Tem=CmIa 由每極磁通量和繞組電流大小決定?？刂齐娏饔韶?fù)載轉(zhuǎn)矩大小決定。1-2當(dāng)直流伺服電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩恒定不變時(shí)，控制電壓升高將使穩(wěn)態(tài)的電磁轉(zhuǎn)矩、控制電流、轉(zhuǎn)速發(fā)生怎樣的變化？為什么？答：（1）控制電流由負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小決定，不變。（2）電磁轉(zhuǎn)矩Tem=CmIa 可見(jiàn)電磁轉(zhuǎn)矩也不變。（3）Ua-Ua0=Ea=Cen，可見(jiàn)轉(zhuǎn)速變大。1-3已知一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，其電樞額定電壓Ua=110V，額定運(yùn)行時(shí)電樞電流Ia=0.4A，轉(zhuǎn)速n=3600rpm，它的電樞電阻Ra=50歐姆，負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩To=15mN.m。試問(wèn)該電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩是多少？解：Ea=Ua-IaRa=110-0.4*50=90VEa=CenCe=0.105Cm得：90=0.105Cm*3600 則Cm=0.238T2+T0=Tem= CmIa代入得：T2=0.238*0.4-15*10-3=80mN.m1-6當(dāng)直流伺服電動(dòng)機(jī)電樞電壓、勵(lì)磁電壓不變時(shí)，如將負(fù)載轉(zhuǎn)矩減少，試問(wèn)此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電樞電流、電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速將怎樣變化？并說(shuō)明由原來(lái)的狀態(tài)到新的穩(wěn)態(tài)的物理過(guò)程。解：Ea=Ua-IaRa=CenTem=T2+T0=CmIa電樞電流由負(fù)載轉(zhuǎn)矩決定?？傻茫?電樞電流減小、電磁轉(zhuǎn)矩減小、轉(zhuǎn)速增大。第二章 直流測(cè)速發(fā)電機(jī)2-4某直流測(cè)速發(fā)電機(jī)，其電樞電壓U=50V，負(fù)載電阻RL=3000，電樞電阻Ra=180，轉(zhuǎn)速n=3000rpm，求該轉(zhuǎn)速下的空載輸出電壓Uo和輸出電流Ia。解：U0=Ea/（1+Ra/Rf）=47.17VIa=U0/Rl=47.17/3000=0.015A第三章 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)3-8某五相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子有48個(gè)齒，試分析其有哪幾種運(yùn)行方式及對(duì)應(yīng)的步距角，并畫(huà)出它們的矩角特性曲線族。解：步矩角：2/（48*5）=/120五相單5拍 五相雙5拍 五相三拍 五相四拍3-10四相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子有50個(gè)齒，試計(jì)算各種運(yùn)行方式的步距角。并畫(huà)出其單、雙拍制的矩角特性曲線族。若單相通電時(shí)的最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩為0.1Nm，試計(jì)算各種運(yùn)行方式的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；并判斷轉(zhuǎn)子上負(fù)載為0.08Nm時(shí)哪種運(yùn)行方式可使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行。解：步矩角：2/（50*4）=/100運(yùn)行方式：四相單拍、四相雙拍、單雙八拍單拍制時(shí)：T1=-Tjmaxsin（e） T2=-Tjmaxsin（e-/2） T3=-Tjmaxsin（e-）T4=-Tjmaxsin（e-3/2）雙拍制時(shí)：TAB=-2Tjmaxsin（e-/4） TAB=-2Tjmaxsin（e-3/4） TAB=-2Tjmaxsin（e-5/4） TAB=-2Tjmaxsin（e-7/4）第四章 旋轉(zhuǎn)變壓器4-6用正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器可以構(gòu)成直角坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)角的變換，接線如圖題圖4-1，4-2所示（見(jiàn)書(shū)P119）。試分析其工作原理。解：Uc=Uxcos+Uysin Us=Uxsin+Uycos4-8有一只旋變發(fā)送機(jī)XF和一只旋變變壓器XB定子繞組對(duì)應(yīng)聯(lián)接作控制式運(yùn)行，如題圖4-3所示（見(jiàn)書(shū)P119），已知：圖中的1=15，2=10，試求：（1） 旋變變壓器轉(zhuǎn)子的輸出繞組的協(xié)調(diào)位置XT；（2） 失調(diào)角r。 答：（1）2=1 （2）r=-5；負(fù)號(hào)表示逆時(shí)針第五章 自整角機(jī)5-4三臺(tái)自整角機(jī)如題圖5-1所示（見(jiàn)書(shū)P147）接線。中間一臺(tái)為力矩式差動(dòng)接收機(jī)，左右兩臺(tái)為力矩式發(fā)送機(jī)，試問(wèn)：當(dāng)左右邊兩臺(tái)發(fā)送機(jī)分別轉(zhuǎn)過(guò)2、1角度時(shí)，中間的接收機(jī)將轉(zhuǎn)過(guò)的角度與2和1之間是什么關(guān)系？答：=2-1，若2-1大于0，順時(shí)針轉(zhuǎn)；若2-1小于0，逆時(shí)針轉(zhuǎn)；若2-1等于0，不轉(zhuǎn)。5-6某力矩式自整角機(jī)接線如題圖5-3所示（見(jiàn)書(shū)P148）（1） 畫(huà)出接收機(jī)轉(zhuǎn)子所受的轉(zhuǎn)矩方向：（2） 畫(huà)出接收機(jī)的協(xié)調(diào)位置；（3） 求失調(diào)角。 答：（1）逆時(shí)針?lè)较颍?）逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)20度（3）逆時(shí)針-20度5-7對(duì)于題圖5-4所示（見(jiàn)書(shū)P148）自整角測(cè)量線路，CX為自整角發(fā)送機(jī)，CT為自整角變壓器，它們的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角分別為1和2。畫(huà)出三相繞組合成磁場(chǎng)軸線的位置，并寫(xiě)出輸出電勢(shì)的有效值Eo和轉(zhuǎn)角1、2的關(guān)系式。解：Eo=4.44W*sin（1-2）為激磁電源交變頻率;W為自整角變壓器輸出繞組有效匝數(shù)；為自整角變壓器的主磁通；第六章 交流伺服電動(dòng)機(jī)6-8 交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方法有幾種？幅值控制轉(zhuǎn)速變化的物理過(guò)程如何？答：控制方法：幅值控制、相位控制、幅相控制幅相控制就是將勵(lì)磁繞組加上恒定的額定勵(lì)磁電壓Ujc，并保持勵(lì)磁電壓和控制電壓的相位差90不變，改變控制電壓不變的大小，以實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。6-13什么是自轉(zhuǎn)現(xiàn)象？為了消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，交流伺服電動(dòng)機(jī)在單相供電時(shí)應(yīng)具有怎樣的機(jī)械特性？答：控制信號(hào)消失后，電動(dòng)機(jī)仍以某個(gè)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行的現(xiàn)象，