浙大远程大自动控制元件离线作业111.docx

2 2 2 2 浙江大学远程教育学院 《自动控制元件》课程作业 姓名： 学 号： 年级： 学习中心： 第一章 直流伺服电动机 1直流伺服电动机的电磁转矩和控制电流由什么决定？ 答：1.由Tem=Cm①la可知电磁转矩由每极磁通量和绕组电流大小决定 2.由Tem =To +T2 =Cm①la控制电流由负载转矩(T2)和空载转矩(To)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：1.电磁转矩Tem =T0 +T2可见电磁转矩不变；由Tem=Cm①la知控制电流la 也不变； 2?唱一驚可见山升高使得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 la=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=90VX Ea=Ce① n,Ce=0.105Cm 所以 Cm①=0/0.105/3600= 0.238; Tem =T0 +T2=Cn① la, 所以 T2=Cn① Ia-T0 =0.4*0.238 T5*10-3=0.0952-15 X-3=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：电磁转矩Tem =T0 +T2可见T2临磁转矩也丄由Tem=Cm①la知控制电流la J； Ea= Ua- laRa可见 la 知 Eat 由 Ea=Ce①n 知 Ea1知 n f 当电磁转矩降低到和新的负载转矩相等后，系统即进入新的平衡状态 第二章 直流测速发电机 4某直流测速发电机，其电枢电压 U=50V负载电阻RL=3000Q，电枢电阻 Ra=180Q，转速n=3000rpm 求该转速下的空载输出电压 Uo和输出电流la 。 答：发电机Ea = Ua +IaRa 输出电流:la=50/3000=0.0167A Ea =50+0.0167 W0=53;所以空载电压 Uo =Ea =53 第三章 步进电动机 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 Ob= 360/5/48= 1.5 T emA : . . 2n . 4n =-TjmaxSin(?e) TemB =-TjmaxSin( Oe- ) TemC =-TjmaxSin(?e- ) 5 5 T emD : 二-Tjmaxsin(Oe-6 ) TemE =-Tjmaxsin(Oe-8 ) 5 5 5 相双 5 拍 A4 BC— CD^ DE^ EA— AB Ob= 360/5/48= 1.5 . n . 3n T emAB =-1.62TjmaxSi n( ?e- — ) T emBC=-1.62TjmaxSi n( ) 5 5 T emCD = . . 7n — 1.62TjmaxSin(Oe- n ) TmDE=-1.62TjmaxSin(Oe- ) 5 . 9n TemEA =-1.62TjmaxSin(?e-〒) 5 5 相 10 拍 A— AB^ B— BC— C— CD^ D— Di E— EA— AB 360/10/48=0.75 360/10/48= 0.75 —4珅 —4珅5刁小 矩角特性曲线族 10四相反应式步进电动机，转子有50个齿，试计算各种运行方式的步距角。 并画出其单、双拍制的矩角特性曲线族。若单相通电时的最大静态转矩为 0.1N ? m试计算各种运行方式的起动转矩； 并判断转子上负载为0.08N ? m时 哪种运行方式可使步进电动机正常运行。 n 解：1.四相单四拍步距角 佻=360/4/50= 1.8 , ° 6be=-, 如下图四相单四拍相邻2相矩角特性曲线交点q1转矩 n Temqi=TTjmaxSin =0.1 E.707=0.0707N m< 0.08N m 4 电机不能正常运行 2.四相双四拍步距角 2.四相双四拍步距角 Ob=360/4/50=1.8 , &be= .n .n Temq1= 1.414TjmaxSin 才 =1.414 %.0707=0.1N m>0.08N m 电机能正常运行 n 3.四相八拍步距角 3=360/8/50=0.9 , &be=- 4 n Temq1= 1.414Tjmaxsin =1.414 j0.0707=0.1N m>0.08N m 4 电机能正常运行 第四章 旋转变压器6用