电机与运动控制新版系统第二版罗应立课后答案.doc

2-1 安培环路定律P11，磁路欧姆定律P12，电磁感应定律P19不一定可以，由于磁路是非线性，存在饱和现象。2-2磁阻和磁导与磁路磁导率、长度和截面积关于，其中磁导率取决于磁路饱和限度，即磁通密度大小。2-3 21 B2=B12=1 B1B22-4 （1）如果工作时进入磁饱和区，设备发热加剧，影响设备正常运营。P15 P16 （2）2-5 P242-6 （1）P23（2）2-7 P242-8 （1）瞬态值（2）平均值2-9 无功功率 铁心损耗 P372-10（1）P35 P39（2）P422-11 P39 重置先后磁动势不变 P402-12 P37 大好2-13 因素:铁芯材质，磁路构造 磁感应强度 原边和副边绕线方式，顺序 线圈构造2-14 2-15 增大2-16 P422-172-18 E1=-j4*44fW1mE2 =- j4*44fW2m2-192-20 N1=W1 N2=W23-1（1）换向器在直流电机中起什么作用? 答:在直流发电机中，换向器起整流作用，即把电枢绕组里交流电整流为直流电，在正、负电刷两端输出。在直流电动机中,换向器起逆变作用，即把电刷外电路中直流电经换向器逆变为交流电输入电枢元件中。（2）直流电机主磁路由哪几某些构成？磁路未饱和时，励磁磁通势重要消耗在哪一某些上？答：直流电机主磁路由如下途径构成：主磁极N 经定、转子间空气隙进入电枢铁心，再从电枢铁心出来经定、转子间空气隙进入相邻主磁极S，经定子铁心磁轭到达主磁极N，构成闭合途径。励磁磁通势重要消耗在空气隙上。3-2直流电机铭牌上额定功率是指什么功率？答：对于直流发电机，是指输出电功率；对于直流电动机，是指输出机械功率。3-33-4直流发电机损耗重要有哪些?铁损耗存在于哪一某些，它随负载变化吗?电枢铜损耗随负载变化吗?答：直流发电机损耗重要有：(1 ) 励磁绕组铜损耗；( 2 ) 机械摩擦损耗；( 3) 铁损耗；( 4 )电枢铜损耗；( 5 ) 电刷损耗；( 6 ) 附加损耗。铁损耗是指电枢铁心在磁场中旋转时硅钢片中磁滞和涡流损耗。这两种损耗与磁密大小以及交变频率关于。当电机励磁电流和转速不变时，铁损耗也几乎不变。它与负载变化几乎没关于系。电枢铜损耗由电枢电流引起，当负载增长时，电枢电流同步增长，电枢铜损耗随之增长。电枢铜损耗与电枢电流平方成正比。3-5 P55页电枢电流，励磁电流3-6 P57页 电动：n Te 同方向 发电： n Te 反方向 1.3电动 2.4发电 （1.2.3.4为 罗马数字） 为各量实际运动方向提供参照3-7 1.略2.是3-8 略3-9 3-10 1.先励磁再电枢2.普通她励直流电动机为什么不能直接启动?采用什么启动办法比较好? 答:她 励直流电动机启动时由于电枢感应电动势Ea =Cen = 0 ，最初启动电流IS =URa，若直接启动，由于Ra 很小，IS 会十几倍甚至几十倍于额定电流，无法换向，同步也会过热，因而不能直接启动。比较好启动办法是减少电源电压启动，只要满足T (1 .11 .2 ) TL 即可启动，这时IS Iamax 。启动过程中，随着转速不断升高逐渐提高电源电压，始终保持Ia Iamax 这个条件，直至U = UN ，启动便结束了。如果通过自动控制使启动过程中始终有Ia = Iama x 为最抱负。3-113-12她励直流电动机启动前，励磁绕组断线，启动时，在下面两种状况下会有什么后果: (1 ) 空载启动; (2 ) 负载启动，TL = TN 。 答:她励直流电动机励磁绕组断线，启动过程中磁通则为剩磁磁通，比N 小诸多。 (1 ) 空载启动当最初启动电流IS Iamax 时，启动转矩TS 就会比空载转矩M0 大诸多，因而电动机可以启动，但启动过程结束后稳态转速则非常高，由于稳定运营时要满足Ea UN ，Ea = Cen ， 很小，n就很高，机械强度不容许，电动机会损坏。 (2 ) 负载启动，TL = TN当Ia Iama x 时，电磁转矩比负载转矩TL 小，电动机不启动。这样如果采用降压启动时，电源电压继续上升，电枢电流继续增大，电磁转矩T 继续增大，从动转矩来讲会达到不不大于1 .1 TN ，但是由于很小，会使电枢电流远远超过Iamax ，不能换向，同步也会由于过热而损坏电动机。固然，用电枢串电阻启动成果也相似。3-13 略3-14略3-15用电动机惯例时，她励直流电动机电磁功率PM=EaIa=T0，阐明了电动机电能量转换方向是机械功率转换成电功率，那么与否可以以为该电动机运营于回馈制动状态，或者说是一台她励直流发电机？为什么？答：（1）她励直流电动机运营时PM0，阐明T与n方向相反，因而电动机运营于制动状态。（2）制动运营状态涉及回馈制动运营、能耗制动运营、反接制动过程及倒拉反转等制动状态，而直流发电机状态仅仅是回馈制动运营这一种。（3）因而，仅仅从PM0阐明电动机是一台发电机看法是错误。（4）运营于回馈制动运营状态条件是： PM0，P1=UIaXq。 （2）（3） 从原理上讲永磁同步电机分隐极和凸极，凸极电机交直轴电感不等，例如说插入式构造电机，转子永磁磁钢磁导率跟空气磁导率接近，插入永磁体某些这一段气隙磁路磁阻大某些为气隙宽度加磁体厚度这某些相应于空气磁导率磁路提供，即D轴，而没有磁体某些磁路就是气隙空气磁导率相应磁阻，即Q轴。因而Lq大些。8-3 略8-4（1） （2）（3）8-5 略8-6 一台励磁式隐极同步电动机增大励磁电流时，最大电磁转矩与否增大？否； 其最大电磁功率与否增大？是8-7 P335 a图8-8 这种状况下电机转速是不会减少，仍为同步转速空载运营。由于在这种状况下，虽然失去励磁使励磁电磁功率为零，但尚有凸极电磁功率及相相应电磁转矩，这个电磁转矩足能维持电动机空载运营。8-9 磁链方程：磁链和电机电感，电流关于，从电机成果和磁材料饱和特性上说，还和磁路饱和限度关于；转矩方程：转子产生机械功率，旋转磁场对转子做功：电压矩阵方程：8-10 构成：变压变频器，永磁或磁阻式同步电动机；转子位置传感器用于探知转子位置。传感器控制单元必要懂得转子精确位置，以便计算出环绕定子磁场合需要相电压（电子传感器控制整流）8-11 控制原动力转速8-13 正弦波永磁同步电动机谐波少转矩精度高，多用于伺服系统和高性能调速系统；梯形波永磁同步电动机由于各项电流是方波，逆变器电压只需按直流PWN办法进行控制。