思考题与习题
1.可以决定直流伺服电动机旋转方向的是（ ） A.电机的极对数 C.电源的频率
B.控制电压的幅值 D.控制电压的极性
2. 有一台直流伺服电动机，电枢控制电压和励磁电压均保持不变，当负载增加时，电动机的控制电流、电
磁转矩和转速如何变化？
3.如果用直流发电机作为直流电动机的负载来测定电动机的特性（见图5-101)，就会发现，当其他条件不变，而只是减小发电机负载电阻RL时，电动机的转速就下降。试问这是什么原因？
图5-101 用直流发电机作为直流电动机的负载
4.已知一台直流电动机，其电枢额定电压Ua=110V，额定运行时的电抠电流Ia=0.4A，转速
n=3600r/min，它的电枢电阻Ra＝50Ω，空载阻转矩T0=15mN·m。试问该电动机额定负载
转矩是多少？
5.用一对完全相同的直流机组成电动机-发电机组，它们的励磁电压均为110V，电抠电阻
Ra=75Ω。已知当发电机不接负载，电动机电枢电压加120 V时，电动机的电枢电流为0.12A，
绕组的转速为4500 r/min。试问：
（1）发电机空载时的电枢电压为多少伏？
（2）电动机的电枢电压仍为110V，而发电机接上0.5kΩ的负载时，机组转速n多大（设空载阻转矩为恒值）？
6.一台直流电动机，额定转速为3000r/min。如果电枢电压和励磁电压均为额定值，试问该电机是否允许在转速n=2500r/min下长期运转？为什么？
7.直流伺服电动机在不带负载时，其调节特性有无死区？调节特性死区的大小与哪些因素有关？
8.一台直流伺服电动机其电磁转矩为0.2倍的额定电磁转矩时，测得始动电压为4V，当电枢电压增加到49V时，其转速为1500 r/min。试求当电动机为额定转矩，转速n=3000r/min时，电枢电压Ua=？
9.已知一台直流伺服电动机的电枢电压Ua=110 v，空载电流Ia0=0.055A，空载转速n=4600r/min，电枢电阻Ra=80Ω。试求：
（1）当电枢电压Ua=67.5V时的理想空载转速n0及堵转转Td；
（2）该电机若用放大器控制，放大器内阻Ri=80Ω，开路电压U1=67.5V ，求这时的理想空载转速n0及堵转转Td；
（3）当阻转矩TL+T0由30mN·m增至40mN·m时，分别试求上述两种情况下转速的变化Δn。
10. 交流伺服电动机转子的结构常用的有_________形转子和非磁性杯形转子。（ ） A.磁性杯 C.圆环
B.圆盘 D.鼠笼
11. 有一台四极交流伺服电动机，电源频率为400Hz，其同步速为（ ） A.3000r/min C.9000r/min
B.6000r/min D.12000r/min
12．交流伺服电动机的转子有两种形式，即__________和非磁性空心杯形转子。
13. 异步伺服电动机的两相绕组匝数不同时，若外施两相对称电压，电机气隙中能否得到圆形旋转磁场？如要得到圆形旋转磁场，两相绕组的外施电压要满足什么条件？
14.为什么异步伺服电动机的转子电阻要设计得相当大？若转子电阻过大对电动机的性能会产生哪些不利影响？
15.异步伺服电动机在幅值控制时，有效信号系数由0变化到1，电动机中的正序、负序磁势的大小将怎样变化？
16.幅值控制异步伺服电动机，当有效信号系数α≠1时，理想空载转速为何低于同步转速？当控制电压发生变化时，电动机的理想空载转速为什么会发生改变？ 17.什么叫“自转”现象？对异步伺服电动机应采取哪些措施来克服“自转”现象？
18.有一台异步伺服电动机忽略其定子参数和转子漏抗，并假定R’2＝4Xm。试计算当幅值控制及幅值-相位控制方式又始动时为圆形旋转磁场，它们的堵转转矩之比是多少？此时电容电抗Xcm为R’2的多少倍?
19.为什么交流伺服电动机有时能称为两相异步电动机？如果有一台电机，技术数据上标明空载转速是1200r/min，电源频率为50Hz，请问这是几极电机？空载转差率是多少？ 20.一台400 Hz的异步伺服电动机，当励磁绕组加电压Uf=110V，而控制电压Uc=0时，测得励磁电流If=0.2A，将If的无功分量用并联电容补偿后，测得有功分量（即If的最小值）
Ifm=0.1A。试问：
（1）励磁绕组阻抗Zf0及阻抗角φf0各等于多少?
（2）如果只有单相电源，又要求n=0时移相90°，应在励磁绕组上中多大电容？ （3）若电源电压为110V，串联电容后，Uf=？Uc=？（n=0）
21．伺服电动机的转矩、转速和转向都非常灵敏和准确地跟着______________变化。 22. 一台500r/min,50Hz的同步电机，其极数是_______。 23. 同步电动机最大的缺点是_______。
24. 同步电机电枢绕组匝数增加，其同步电抗( ) A.增大 C.不变
B.减小 D.不确定
25．对于同步电机的转速，以下结论正确的是( ) A．与电源频率和电机磁极对数无关 C．带不同负载输出功率总量恒定
B．与负载大小有关，负载越大，速度越低 D．转速不随负载大小改变
26. 如果永磁式同步电动机轴上负载阻转矩超过最大同步转矩，转子就不再以同步速运行，甚至最后会停转，这就是同步电动机的（ ） A.失步现象 C.停车现象
B.自转现象 D.振荡现象
27.说明永磁同步伺服电动机三闭环控制原理，说明与常规速度控制的区别。
答案
1、D
2. 答：直流伺服电动机的励磁电压和电枢控制电压均维持不变，而负载增加时，电动机的 转速将下降，电枢电流和电磁转矩都会增大。
3.答：发电机：Ea=Ua+IaRa，RL减小，Ua上升，n上升；
电动机：Ea=Ua-IaRa，n上升，转矩T上升，Ia上升，最终导致转速n下降。 4、解：Ce??Ua?IaRa110?0.4?50??0.025 n3600T?CT?Ia?6060Ce?Ia??0.025?0.4?95.49(mN?m) 2?2?TL?T?T0?95.49?15?80.49(mN?m)
5、解：（1）Ua1?Ea1?Ce?n?Ua2?Ia2Ra?110?0.12?75?101(V)
?Ea1?Ua1?Ia1Ra（2）电压平衡 ??Ua1?Ia1Ra?Ua2?Ia2Ra
E?U?IRa2a2a?a2又Ua1?Ia1RL，∴Ia1(Ra?RL)?Ua2?Ia2Ra（1）
?T1?CT?Ia1?T0电磁平衡 带负载??CT?Ia1?2T0?CT?Ia2（2）
T?C?I?TTa20?2空载??T10?T0?CT?Ia20?2T0 （3）
?T20?CT?Ia20?T0联立（2）（3）得：Ia1?Ia2?Ia20 （4） 联立（1）（4）得：(Ia2?Ia20)(Ra?RL)?Ua2?Ia2Ra ∴Ia2?Ua2?Ia20(Ra?RL)110?0.12?(75?500)??0.28(A)
2Ra?RL2?75?500∴n?Ua2?Ia2Ra110?0.28?75??4500?3981(r/min)
Ce?1016.答：不可以。对于电动机有Ea=Ua-IaRa，若电动机长期工作在n=2500r/min下，Ea减小，而Ua不变，那么Ia上升，电动机不可以长期工作在超出额定电枢电流的状态下。 7.答：无。调节特性死区的大小与负载、电枢电阻及励磁磁通有关。 8. 解：∵Ua0?TsRaU0TsUa04'??0.2，∴a，U???20(V) a0'CT?Ua0Tn0.20.2''Ua?UaUa?Ua00? 又∵
nn'n'3000'?(49?4)?20?110(V) ∴U??(Ua?Ua0)?Ua0?n1500'a9. 解：∵Ce?n?Ua?IaRa，∴Ce??Ua?IaRa110?0.055?80??0.023， n4600