自动控制元件作业答案.doc

《自动控制元件》作业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T em =C mΦI a知电磁转矩由每极磁通量和绕组电流大小决定。 b:由T em =T 0 +T 2= Cm Φ Ia 控制电流由负载转矩(T 2) 和空载转矩(T 0) 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 T em =T 0 +T 2 可见电磁转矩也不变。由 T em =C mΦI a 知控制电流 I a也不变 b: KeKt RaTem Ke Ua n??知 T em不变可见 U a 转速升高理想空载转速变大导致转速 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= ,转速 n=3600rpm , 它的电枢电阻 Ra=5 0欧姆, 负载阻转矩 To= 。试问该电动机额定负载转矩是多少? 答: Ea= Ua- IaRa=110- × 50=90V Ea=Ce Φn, Ce= Cm Φ= 3600 90 n105 .0 ???? Ea T em =T 0 +T 2= Cm Φ Ia→T 2 =Cm Φ Ia-T 0 ==-15 ×10 -3 = 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 T em =T 0 +T 2可见 T 2↓电磁转矩也↓。由 T em =C mΦI a知控制电流 I a↓ Ea= Ua- IaRa 可见 I a↓知 Ea ↑,由 Ea=Ce Φn知 Ea ↑知n↑电枢电流减少;电磁转矩减少;转速升高。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 R L =3000 Ω,电枢电阻 Ra=180 Ω,转速 n=3000rpm ,求该转速下的空载输出电压 Uo 和输出电流 Ia。 Ea= Ua IaRa Ia=3000 50 = 67A Ea=50 Ea =50 +3000 50 × 180=5 3空载 Uo =Ea =5 3 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 Θ b=???48 5 360 NZr 360 ° T emA =-T jmax sin( Θ e)T emB =-T jmax sin( Θ e-5 2π)T emC =-T jmax sin( Θ e-5 4π) T emD =-T jmax sin( Θ e-5 6π)T emE =-T jmax sin( Θ e-5 8π) 5相双 5拍 AB → BC → CD → DE → EA → AB Θ b=???48 5 360 NZr 360 °T emAB =- jmax sin( Θ e-5 π)T emBC =- jmax sin( Θ e-