《特种电机及其控制》复习指南

第一节 概 述
(3)力矩式差动发送机 它串接于力矩式发送机与接收机之间,将 发送机的转子转角及其自身转子转角之和(或差)变换成电信号, 传输给接收机。 (4)力矩式差动接收机 它串联于两台力矩式发送机之间,接收它 们输出的电信号,使其转子转角为两台发送机转子转角之和(或 差)。 2.控制式自整角机 控制式自整角机主要应用于由自整角机和伺服机构组成的随动系 统中。
本章应知 本章应会
第四章 自整角机
1.了解力矩式、控制式和差动式自整角机的结构、 工作原理及应用。
2.了解力矩式、控制式和差动式自整角机的主要 技术指标。
3.了解多台自整角机的并联使用。
4.了解无接触式自整角机的结构。
1.进行发送机和接收机的运行试验。
2.掌握力矩式自整角机基准电器零位、零位误差、 静态误差的检测。
第二节 力矩式自整角机的结构和运行性能
力矩式自整角发送机励磁后,从基准电气零位开始,转子每转60°, 在理论上整步绕组中有一组线间电动势为零,此位置称为理论电 气零位。 4.静态误差Δθs 它是指在力矩式自整角机系统中,静态协调时,接收机与发送机转 子转角之差，以角度表示。
四、多台自整角接收机的并联使用
第四节 控制式自整角机的结构和运行性能
一、控制式自整角机的结构
控制式自整角机也可分成发送机和接收机两大类。 1.控制式自整角发送机 控制式自整角发送机和力矩发送机结构相近,可以采用凸极式或 隐极式转子结构，在转子上通常是放置单相励磁绕组。 2.控制式自整角变压器 为了提高电气精度,降低零位电压,自整角变压器均采用隐极转子 结构,并在转子上装设单相高精度的正弦绕组作为输出绕组。
Hale Waihona Puke 第三节 力矩式自整角机的应用举例 一、用于位置指示器

电机与电气控制技术考试的复习建议近年来，电机与电气控制技术得到了广泛的应用和发展。

这门学科涉及到电机的工作原理、电气控制系统的设计与调试等方面的知识。

对于电机与电气控制技术的学习者而言，考试是检验自己掌握程度的重要环节。

为了更好地备考，下面将提供一些建议。

首先，了解考试大纲是复习的基础。

电机与电气控制技术考试的大纲通常包括电机的基本原理、电气控制系统的组成与调试、电气控制元件的选型与应用等内容。

学生应该仔细研读大纲，明确考试重点和难点，有针对性地进行复习。

其次，建立系统的学习计划。

电机与电气控制技术的知识点繁多，学生需要有一定的计划性地进行复习。

可以按照大纲的内容，将知识点分成不同的模块，每天安排一两个模块进行深入学习和复习。

同时，要合理安排时间，保证每个知识点都能得到足够的复习和巩固。

第三，注重理论与实践相结合。

电机与电气控制技术是一门实践性很强的学科，理论知识的学习需要与实际操作相结合。

在复习过程中，可以通过实验、实践操作等方式加深对理论知识的理解和记忆。

例如，可以通过模拟实验软件进行电路的搭建和调试，或者亲自动手搭建电气控制系统，加深对知识点的理解。

第四，多做题，注重解题技巧。

做题是复习的重要方式之一。

可以通过做历年的考试题、习题集等，熟悉考试的题型和难度。

在做题过程中，要注重解题思路和方法，培养解决问题的能力。

同时，要注意总结题目中的常见考点，掌握解题的技巧和要点。

第五，互相讨论、交流学习。

与同学、老师进行讨论和交流学习是提高复习效果的有效途径。

可以组织小组讨论，共同解决复习中遇到的问题，相互帮助和督促。

在交流学习中，可以互相提问、分享学习心得和解题思路，不仅可以加深对知识点的理解，还能够提高解题的能力。

最后，保持积极的心态和良好的生活习惯。

复习期间，要保持积极的心态，相信自己的能力，不给自己太大的压力。

同时，要注意合理安排作息时间，保证充足的睡眠和饮食，保持良好的身体状态。

只有身心健康，才能更好地备考。

1.无刷直流电动机系统的组成、工作原理、特点。

P6、11、142.无刷直流电动机系统是一种自控式逆变器，它的输出频率不是独立调节的，而是受控于转子位置信号。

3.位置检测器的作用是什么？常用的有位置检测器有哪几种形式？P104.在无刷直流电动机系统中，控制器主要完成哪些功能？P115.三相无刷直流电动机的主电路形式有哪几种？P166.简述无位置传感器位置检测方法中反电动势过零检测的原理、电路结构及各部分作用。

P48~49、P707.什么是无刷直流电动机的转矩脉动，如何抑制换相转矩脉动？P29、P338.无刷直流电动机系统的PWM方式有几种？各有何特点？P429.简述用单片机作为控制器的优点及单片机的选择原则。

P5810.设计基于单片机的BLDCM控制系统时要解决哪些问题。

P5011.SRD调速系统由哪些部分组成？电机结构怎样？P8012.开关磁阻电机的运行原理是什么？13.如何计算SRD的极距角和步距角？P8214.为什么说SRD的调速性能好？其不足是什么？P8615.试列出基于理想线性模型的SR电机绕组电感随定转子相对位置变化的曲线。

16.什么是SRD的APC控制？P9917.为什么开关磁阻电动机常采用两相启动方式？P10218.电容分压型主电路的工作过程，特点。

19.SR系统中开关器件的选型原则是什么？P10720.如何设计SRD光电式转子位置信号检测器？21.什么是SRD的角度细分控制？硬件细分和软件细分的工作原理？P11222.简述脉冲测速的三种方法，测量原理及适用范围。

23.霍尔电位传感器检测电路图2-66各参数是如何确定的？24.简述反应式步进电动机的工作原理及特点。

25.如何计算步进电动机的齿距角和步距角？26.什么是步进电机的自锁能力？27.什么是步进电机极限启动转矩？如何提高Tst？28.为什么步进电机的转矩特性成下降趋势？29.步进电动机功率驱动电路形式，特点。

P162~16430.什么是步进电机的角度细分控制？细分控制有何作用？31.试分析步进电机斩波恒流驱动电路的工作原理。

电机控制技术串讲提纲2016-5-27第一章1、试述磁共能的意义，磁能和磁共能有什么关系？2、试论述三相感应电动机各磁链矢量σψs 、g ψ、s ψ、σψr 、和r ψ的物理含义，指出它们之间的联系和区别，并写出相应的磁链方程。

3、为什么可以采用空间矢量理论来分析电动机的动态控制问题？矢量控制的含义是什么？第二章1、什么是磁场定向？为什么在基于转子磁场的矢量控制中，一定要先将MT 轴系沿转子磁场方向进行磁场定向？2、以三相对称电流为例，写出静止ABC 坐标系统到静止DQ 坐标系统，再到任意同步旋转MT 坐标系统的变换过程。

3、基于气隙磁场定向和基于定子磁场定向的矢量控制与基于转子磁场定向的矢量控制比较，有什么本质的不同？第三章1、PMSM 的磁场定向指的是什么？为什么PMSM 的转子磁场定向相对三相感应电动机的转子磁场定向要容易得多？2、试论述弱磁控制的基本原理和控制方式。

3、对于面装式PMSM，是怎样将其变换为一台等效的直流电动机的？第四章1、试论述直接转矩控制的基本原理。

2、试论述谐波转矩产生的原因，并分析其对低速性能的影响。

3、为什么直接转矩控制是一种非线性控制？为什么通常选择滞环比较控制方式？这种控制方式有什么优点和不足？4、试分析滞环比较控制中转矩脉动的原因，您能提出哪些有效的解决方法？第五章1、试对面装式PMSM直接转矩控制和转子磁场定向矢量控制进行比较，请回答两者在转矩控制方式上的主要区别体现在哪些方面？2、电动机转速大小对直接转矩控制有什么影响？为什么？电动机转速变化对直接转矩控制有什么影响？3、在直接转矩控制原理上，PMSM与三相感应电动机有什么共同之处？又有什么差别？。

一、课程性质和目标 本课程是电工电子、电气工程及自动化、电子设备应用技术 、现代应用电 器与电子、楼宇自动化、计算机与自动检测专业一门技术基础课程。它的培养目 标是： 使学生掌握交直流电机拖动、电机的电气控制技术等方面的基本知识和技 能，将学生培养成为高素质技术应用性人才，同时为学习后继课程打好基础。
互锁、各种保护电路等，熟记这几种常用基本控制电路的构成。熟练掌握几种典 型的控制电路，如顺序控制、多地控制、正反转控制、起动控制、制动控制等。 这门课属于工科类课程， 对学生的逻辑分析能力要求较高， 且前面的内容是 后面内容的基础，前后内容的联系较为紧密，因此若没充分理解前面的内容，则 会在后续的学习中遇到较大的阻力，容易失去学习的信心。因此建议大家一定要 一步一个脚印， 在充分理解前面内容的前提下再进行后续内容的学习。由于时间 关系，课件仅是教材的精选部分，因此，仅仅是依赖课件是不够的。大家在听每 讲之前应先看一遍教材的内容，然后再去听课件，这样有助于跟上老师的思路， 有助于加深知识点的理解，取得事半功倍的学习效果。
电器、熔断器的结构原理、图形及文字符号。 应会：正确选择和使用低压电器；按钮、中间继电器、接触器、熔断器、时 间继电器和热继电器等的应用。 难点：低压断路器与漏电保护器的构成原理；各类电器图形与文字符号的区 别与记忆，特别是时间继电器不同的图形代表的含义。 易混淆的地方： 交流电磁铁与直流电磁铁，电磁铁中的电压线圈和电流线圈； 控制类电器线圈参数和触点参数，接触器与继电器。 第１０讲： 课程内容：控制系统的分类，顺序控制、多地控制，其中顺序控制包括由主 电路直接实现的顺序控制和由控制电路实现的顺序控制。 应知: 电气常用的控制方法和分类。
《电机及其控制技术》学习大纲
课程名称：电机及其控制技术 教材名称：《电机与电气控制》，徐建俊主编，清华大学出版社 知识结构：电机基本理论（约 55%）+电机控制（约 45%） 成绩评估： 总成绩（100%）=作业（20%）+期末考试（70%）+平时 10% 考核题型（以下几种为主）：填空题，选择题，简答题，计算题，设计题（绘图 题）等。

控制电机复习资料引言：控制电机是现代工业中广泛应用的关键技术之一。

无论是工厂中的自动化设备，还是家用电器中的电动工具，电机控制都起着至关重要的作用。

本文将对控制电机的基本知识进行复习，包括电机的分类，常用的控制方式，以及电机控制系统的组成。

一、电机的分类电机按照工作原理和结构可以分为直流电机和交流电机两大类：1.直流电机：直流电机根据励磁方式可分为永磁直流电机和电磁励磁直流电机。

永磁直流电机采用永磁体作为励磁源，具有结构简单、体积小、启动转矩大的特点；电磁励磁直流电机采用电磁铁作为励磁源，可实现变磁励的调节。

2.交流电机：交流电机按照转子结构可分为异步电机和同步电机。

异步电机是最常见的交流电机，结构简单、制造成本低，适用于大多数场合；同步电机适用于需求精确同步转速的场合，例如发电机和某些特定的工业应用。

二、常用的控制方式常见的电机控制方式包括以下几种：1.直接启动：直接将电机连接到电网，通过切断或接通电源来实现电机的启动和停止。

这种控制方式适用于小功率的电机，但启动电流较大，容易导致电网压力的波动。

2.启动电阻控制：通过在电机的起动过程中加入启动电阻，限制电机的起动电流，保护电网。

但启动过程中会有能量损耗。

3.变频控制：通过改变电机输入电源的频率，控制电机的转速。

变频控制可以实现电机的平滑启动和调速，适用于需要频繁启停和调速的场合。

4.矢量控制：矢量控制是一种较为复杂的控制方式，能够实现精准的位置和转速控制，适用于高要求的工业应用。

三、电机控制系统的组成一个典型的电机控制系统由以下几个部分组成：1.电机：根据实际需求选择合适的电机，并进行电机参数的测量和设置。

2.电源：提供电机工作所需的电能，通常为交流电或直流电，并提供稳定的电压和电流。

3.驱动器：驱动器将电源输出的电能转化为适合电机工作的信号，控制电机的启动、停止和转速调节。

驱动器可以根据电机的类型和控制要求选择不同的配置。

4.控制器：控制器接收用户输入的指令，通过对驱动器进行控制，实现电机的精确控制。

无人机控制系统
总结词
无人机控制系统是实现无人机自主飞行和任务执行的关键，它能够提高无人机的机动性和作战能力。
详细描述
无人机控制系统通过导航和控制技术，实现了无人机的自主飞行和任务执行。它能够精确控制无人机 的飞行轨迹、高度、速度等参数，保证无人机按照预定计划飞行和执行任务。无人机控制系统广泛应 用于军事侦察、物资投送、灾害救援等领域，是现代战争和应急救援的重要工具。
执行器
执行器概述
执行器是用于接收控制器的控 制信号，并将其转换为机械运 动或其他物理量变化的装置。
常见执行器类型
包括电动执行器、气动执行器 、液压执行器等，每种执行器 都有其特定的驱动方式和应用 场景。
执行器选择原则
选择合适的执行器需要考虑驱 动能力、精度、可靠性、成本 等因素。
测量元件
测量元件概述
闭环控制系统能够自动 调节和控制系统的输出 ，使其达到预定的目标 值。
闭环控制系统的优点是 抗干扰能力强、系统精 度高、动态性能好。
闭环控制系统的缺点是 结构复杂、调试困难、 稳定性差。
复合控制
01
02
03
04
复合控制是指将开环控制和闭 环控制结合在一起的控制系统 ，即系统中同时存在开环和闭 环两个回路。
复合控制是指将开环控制和闭 环控制结合在一起的控制系统 ，即系统中同时存在开环和闭 环两个回路。
复合控制是指将开环控制和闭 环控制结合在一起的控制系统 ，即系统中同时存在开环和闭 环两个回路。
复合控制是指将开环控制和闭 环控制结合在一起的控制系统 ，即系统中同时存在开环和闭 环两个回路。
04
机电控制系统的设计方法
优化步骤
确定优化目标、选择合适的 优化算法、进行参数优化和 系统性能评估。

《电机与控制》辅导《电工学》课程的第二部分是《电机与控制》。

这部分内容属于工程技术应用方面的内容，主要特点是：第一．电机的结构比较复杂，既包括电路，又包括磁路，特别是磁路还具有非线性性质。

因此物理现象也比较复杂，涉及的概念多。

第二．基于上述特点，学习这部分内容就要求同学们具有一定的综合运用所学知识的能力。

此外还应该复习一下《大学物理》中有关电与磁方面的内容。

学习这部分内容要求围绕使用，以了解原理，定性分析为主，着重电机的特性和使用。

但是也有部分计算题，要求具有一定的计算能力。

要求根据课程教学大纲规定的教学基本要求，在全面复习的基础上，重点复习以下内容。

第四章磁路与变压器一．磁性材料的磁性质：高导磁性、磁滞性、磁饱和性。

变压器和电机均采用磁性材料构成磁路，是为了用较小的电流产生足够强的磁场，且可以减小体积、减轻重量。

交流磁化条件下存在磁滞损耗和涡流损耗。

二．磁路的欧姆定律Φ=NI/R m磁阻R m= L/μA磁路的欧姆定律主要用于定性分析。

三．交流铁心线圈电路交流电磁铁、交流接触器等电工设备的基本结构就是交流铁心线圈电路。

同时，了解交流铁心线圈电路的工作原理也是学习变压器和三相异步电动机的基础。

1．特点：与直流磁路不同。

（教材上册p172）2．略去极小的导线电阻和漏磁通影响，外加正弦交流电压与主磁通产生的感应电动势之间有如下关系∙U≈-∙E有效值之间U ≈E = 4.44 f NΦm恒磁通原理上式表明当电源电压有效值U和频率f保持不变，只要线圈匝数N 是定值，则主磁通的最大值Φm就是恒定不变的。

恒磁通原理对于分析交流电磁铁、变压器、三相异步电动机的工作原理非常有用，应认真理解与掌握。

应用举例：1．交流电磁铁线圈通电后，衔铁被吸合过程中励磁电流由大变小（如衔铁被机械卡住，长期不能吸合，线圈可能因温升过高烧毁）。

2．教材上册p187．思考练习题4 – 16 。

四．电磁铁交流电磁铁的特点。

五．变压器的工作原理重点是理解变压器的三种变换作用。

随着科技的不断发展，特种电机的应用领域越来越广泛，对相关人才的需求也越来 越大。
2024/1/30
本课程旨在培养学生掌握特种电机的基本原理、设计方法和应用技能，为相关领域 输送合格人才。
4
教学目标与要求
掌握特种电机的基本原理和分类方法。 掌握特种电机的控制技术和调试方法。
了解特种电机的设计流程和制造工艺。
实验要求
学生需独立完成实验，提交实验报告，包括实验 数据、结果分析和心得体会。
实验二
特种电机控制系统设计与实现
实验目的
熟悉特种电机控制系统的设计流程，掌握相关控 制算法的实现方法。
2024/1/30
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实验环节安排及要求
2024/1/30
实验内容
设计并实现一个简单的特种电机控制系统，包括硬件电路搭建 和软件编程。
2024/1/30
12
直流无刷电机
01
02
03
无电刷、低维护
直流无刷电机采用电子换 向器代替传统的机械电刷， 因此具有无电刷、低维护 的优点。
2024/1/30
高效节能
直流无刷电机在运行时能 够保持较高的效率和功率 密度，适用机具有较宽的 调速范围和平滑的调速特 性，能够满足各种复杂的 运动控制需求。
特种电机控制策略与方法
2024/1/30
16
控制策略概述
2024/1/30
特种电机控制策略的定义和分类
01
明确特种电机控制策略的基本概念，包括开环控制、闭环控制、
矢量控制、直接转矩控制等。
特种电机控制策略的发展历程
02
介绍特种电机控制策略的发展历程，以及未来发展趋势。
特种电机控制策略的应用领域

控制方式
直线电机的控制方式类似于旋转电 机，可以通过调节电流、电压或 PWM信号等实现对电机的速度、位 置和力的精确控制。
10
各自特性比较分析
01
02
03
永磁同步电机
高效率、高功率密度、宽 调速范围、高精度控制等 特性，适用于高性能伺服 系统等领域。
2024/1/28
开关磁阻电机
简单结构、低成本、高效 率、宽调速范围等特性， 适用于家用电器、工业驱 动等领域。
2024/1/28
27
THANK YOU
2024/1/28
28
直线电机
高精度定位、高速度、高 加速度等特性，适用于高 精度数控机床、激光切割 机等领域。
11
03
控制策略与方法探讨
2024/1/28
12
矢量控制策略
2024/1/28
矢量控制基本原理
01
通过坐标变换将交流电机等效为直流电机，实现解耦控制，提
高动态性能。
矢量控制实现方法
02
采用SVPWM、SPWM等调制技术，结合PI调节器、电流环、
特种电机是指具有特殊结构、特 殊工作原理和特殊应用领域的电 机，不同于常规电机。
特种电机分类
根据电机的结构、工作原理和应 用领域，特种电机可分为永磁电 机、开关磁阻电机、超声波电机 、直线电机等。
4
控制技术发展现状
2024/1/28
控制技术概述
控制技术是研究如何对动态系统进行控制和优化的技术， 是实现自动化、智能化和高效化的关键。
电机驱动与控制系统的集 成化
未来特种电机驱动与控制系统 将更加注重集成化设计，实现 更小的体积、更高的效率和更 好的可靠性。
人工智能在特种电机控制 中的应用

意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
机电与控制技术总复习资料 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。

第1章绪论1. 控制电机与特种电机的种类：控制电机：直流测速发电机、直流伺服电动机、交流异步伺服电动机、旋转变压器、自整角机、步进电动机、直线电机特种电机：开关磁阻电动机、永磁无刷直流电动机、交流永磁同步伺服电动机、盘式电机、超声波电机第2章测速发电机1. 测速发电机把转速信号转换成电压信号输出,输出电压与输入的转速成正比关系2. 测速发电机按输出信号的形式,可分为交流测速发电机和直流测速发电机两大类3. 直流测速发电机按励磁方式分：电磁式直流测速发电机和永磁式直流测速发电机直流电机电枢感应电动势 E C n Kna e直流测速发电机带负载输出特性原理图负载时,电枢电流I a ≠0,对应直流测速发电机的输出电压U a = E a –I a R a –ΔU b,式中：ΔU b 为电刷接触压降；R a 为电枢回路电阻负载时电枢电流为UI R L 为测速发电机的负载电阻aa RL电压系数：K1 Cφe Ra RL直流发电机电压平衡方程式：U a= E a - I a R a在带有负载后,由于电阻R a上有电压降,测速发电机的输出电压比空载时要小直流测速发电机产生误差原因：温度对误差的影响、电枢反应的影响、延迟换向去磁作用的误差影响、纹波影响、电刷接触压降影响1). 温度对误差的影响：随着温度↑,励磁绕组电阻↑,励磁电流↓,磁通也随之↓,输出电压就会被降低.反之,当温度↓时,输出电压便会升高减小温度变化对输出特性的影响,通常可采取下列措施：(1) 设计电机时,让磁路比较饱和,使励磁电流的变化所引起磁通的变化较小(2) 在励磁回路中串联一个阻值比励磁绕组电阻大几倍的附加电阻来稳流2). 电枢反应的影响：直流电机的电枢反应,由于有电枢磁场的存在,当它与主磁场发生交链,使气隙中的磁场发生畸变,电枢反应的去磁效应对误差的影响,电枢对主磁场有去磁作用减小电枢反应对输出特性影响的措施：(1) 对电磁式直流测速发电机,在定子磁极上安装补偿绕组.有时为了调节补偿的程度,还接有分流电阻(2) 在设计电机时,选择较小的线负荷和较大的空气隙(3) 在使用时,转速不应超过最大线性工作转速,所接负载电阻不应小于最小负载电阻,以保证线性误差在限定范围内Wc：补偿绕组R：分流电阻3). 延迟换向去磁作用的误差影响：由于总电势的阻碍作用而使换向过程延迟1为了改善线性度,对于小容量的测速机一般采取限制转速的措施来削弱延迟换向去磁作用4). 纹波影响：减小纹波影响的措施：(1) 增加每条支路中的串联元件数(2) 采用无槽电枢工艺5). 电刷接触压降影响：为了减小电刷接触压降的影响,缩小不灵敏区,在直流测速发电机中,常常采用导电性能较好的黄铜—石墨电刷或含银金属电刷4. 交流测速发电机包括同步和异步两种同步测速发电机：以永久磁铁作为转子的交流发电机.交流异步测速发电机：空心杯转子异步测速发电机和笼式转子异步测速发电机异步测速发电机误差的产生原因：气隙磁通的变化、励磁电源的影响、温度的影响d异步测速发电机的主要技术指标：线性误差、相位误差、剩余电压减小剩余电压的措施(1) 改进电机的制造材料及工艺选用较低磁密的铁芯,降低磁路的饱和度；采用可调铁芯结构或定子铁芯旋转叠装法；采用具有补偿绕组的结构等,都可减小剩余电压(2) 外接补偿装置在电机的外部采用适当的线路,产生一个校正电压来抵消电机所产生的剩余电压【习题】1、一直流测速发电机,已知电枢回路总电阻R a=180Ω,电枢转速n=3000r/min, 负载电阻R L=2000Ω,负载时的输出电压U a=50V,则常数K e =_0.1817_,斜率C=_____0.1667_____.Ua1 KeRaRLn Cn=50C=50/3000=0.16671 K =C(e RaRL)=0.1667 X (1+180/2000)=0.1817032、直流测速发电机的输出特性,在什么条件下是线性特性?产生误差的原因和改进的方法是什么?答：直流测速发电机,当不考虑电枢反应,且认为励磁磁通、R a 和R L 都能保持为常数时可认为其特性是线性的. 误差产生原因有：1).温度影响：措施：(1) 设计电机时,磁路比较饱和,使励磁电流的变化所引起磁通的变化较小(2) 在励磁回路中串联一个阻值比励磁绕组电阻大几倍的附加电阻来稳流2).电枢反应的影响：措施：(1) 对电磁式直流测速发电机,在定子磁极上安装补偿绕组.有时为了调节补偿的程度,还接有分流电阻.A NiCC Da(2) 在设计电机时,选择较小的线负荷( )和较大的空气隙.(3) 在使用时,转速不应超过最大线性工作转速,所接负载电阻不应小于最小负载电阻,以保证线性误差在限定范围内.3).延迟换向去磁作用的影响;对于小容量的测速机一般采取限制转速的措施来削弱延迟换向去磁作用,限定最高工作转速.4).纹波影响;措施一,增加每条支路中的串联组件数可以减小纹波；措施二,采用无槽电枢工艺5). 电刷接触压降影响：2为了减小电刷接触压降的影响,缩小不灵敏区,常常采用导电性能较好的黄铜—石墨电刷或含银金属电刷.3、若直流测速发电机的电刷没有放在几何中性线的位置上,试问此时电机正、反转时的输出特性是否一样?为什么?答：负载运行时,若电刷的位置没有严格的位于几何中性线上,会造成测速发电机正反转时输出电压不对称,即在相同的转速下,测速发电机正反转时,输出电压不完全相等.这是因为当电刷偏离几何中性线一个不大的角度时,电枢反应的直轴分量磁通若在一种转向下起去磁作用,而必然在另一种转向下起增磁作用.因此,在两种转向下,尽管转速相同,却有着不同的电枢绕组感应电动势,其输出电压必然不相等. 4、根据上题 1 中已知条件,求该转速下的输出电流I a 和空载输出电压U a0.解：I a =U a/R L=50/2000=0.025AU a = K e n /(1+ R a/R L ) 50= K e n /(1+ 180/2000) 所以U a0 = K e n =54.5 V5．测速发电机要求其输出电压与___转速__成严格的线性关系.6．测速发电机转速为零时,实际输出电压不为零,此时的输出电压称为__剩余电压(或零速电压)__.7．与交流异步测速发电机相比,直流测速发电机有何优点?答：直流测速发电机的优点是没有相位,不出现波动,没有剩余电压,输出特性斜率比交流测速发电机的大,缺点是由于有电刷和换向器,因而结构复杂,维护不便,摩擦转矩大,有换向火花,产生无线电干扰信号,输出特性不稳定,影响电机精度.交流测速发电机的优点是不需要电刷和换向器,因而结构简单,维护容易,惯量小,无滑动接触,输出特此温度,精度高,摩擦转矩小,工作可靠,正反转转向是输出特性对称,缺点是存在剩余电压和相位误差,且负载的大小和性质会影响输出电压的幅值和相位.8. 用作阻尼组件的交流测速发电机,要求其输出斜率_要大__,而对线性度等精度指针的要求是次要的.9.为了减小由于磁路和转子电的不对称性对性能的影响,杯形转子交流异步测速发电机通常是( B )A.二极电机B.四极电机C.六极电机D.八极电机10、为什么异步测速发电机的转子都用非磁性空心杯结构,而不用鼠笼式结构?答：交流异步测速发电机的结构与交流伺服电动机的结构是完全一样的.采用鼠笼转子的异步测速发电机输出斜率大,但特性差、误差大、转子惯量大,测量精度不高.而非磁杯形转子异步测速发电机的精度较高,转子的惯量也较小,是目前应用最为广泛的一种交流测速发电机.11.异步测速发电机在理想的情况下,输出电压与转子转速的关系是：( C )A.成反比；B.非线性同方向变化； C .成正比； D .非线性反方向变化第3章自整角机1. 自整角机的分类：力矩式自整角机和控制式自整角机2. 控制式自整角发送机的工作原理：当发送机的励磁绕组接通交流电源后,便产生一个在其轴线上脉振的磁通? ,由于? 的变化,在定子三相绕组中感应出电动势3. 控制式自整角接收机的工作原理：由于两机之间的定子绕组按相序对应连接,因此各对应的电流应该是大小相等、方向相反,接收机的定子绕组也是三相对称的4. 控制式自整角机的主要性能指标：剩余电压、比电压、输出相位移、静态误差5. 带有差动发送机的控制式自整角机的工作原理：在自整角发送机和接收机之间连上一个差动自整角发送机6. 力矩式自整角机的工作原理：两机的单相励磁绕组接在同一电源上,其定子三相对称绕组按相序对应连接7. 力矩式自整角机的主要性能指标：零位电压、比整步转矩、阻尼时间【习题】1. 自整角机可以把发送机和接收机之间的转角差转换成与角差成正弦关系的___电压___信号.2. 控制式自整角机的比电压大,就是失调同样的角度所获得的信号电压大,系统的灵敏度就_ _高__.3. 无力矩放大作用,接收误差稍大,负载能力较差的自整角机是_________式自整角机.( A )A .力矩 B.控制 C.差动 D.单机4. 自整角变压器的整步绕组中合成磁势的性质和特点分别是什么?答：从物理本质上来看,控制式自整角机的发送机定子合成磁场轴线在励磁绕组轴线上,是由于定子三相绕组是对称的(接收机定子三相绕组作为它的对称感性负载).如果把发送机励磁绕组作为初级,定子三相绕组作为次级,两侧的电磁关系类似一台变压器.因此,可以推想, 发送机定子合成磁势必定对励磁磁场起去磁作用.当励磁电流的瞬时值增加时,发送机定于合成磁势的方向必定与励磁磁场的方向相反. 合成磁势的特点主要有：(1). 合成磁场在励磁绕组轴线上,它的方向和励磁磁场的方向相反.3(2). 由于合成磁场的位置在空间固定不变,其大小又是时间的正弦函数,所以合成磁场是一个脉振磁场.(3). 合成磁势的幅值恒为3/2, 它与励磁绕组轴线相对于定子的位置角无关.5. 力矩式自整角发送机和接收机的整步绕组中合成磁势的性质和特点分别是什么?答：力矩式自整角机的整步绕组为星形连接的三相绕组.当发送机和接收机两机的励磁绕组均接上单相交流电源时,则分别在各自的气隙中形成一个正弦分布的脉振磁场,且分别在各自的三相定子绕组中感应出电势.当发送机和接收机励磁绕组处于相同的位置时,定子三相绕组中的感应电势大小和相位相同,因此定子回路中电势为零.若两机的转子位置不同时,就存在电势差.该电势差就产生电流,在定子绕组里通过.这些电流和转子励磁绕组磁通相互作用,产生转矩.它使接收机转子转动,直到两个转子有相同的位置为止.这个转矩就称为整步转矩.由于两机的励磁绕组接于同一正弦交流电源(频率为f), 因此在两机的励磁绕组轴线方向存在时间相位相同的脉振磁场.由此在发送机、接收机定子绕组上感应出变压器电势.当整步绕组中有电流流过,将产生磁势.值得指出,虽然整步绕组是三相绕组,但这一组电流在时间上是同相位的.当它们流过接收机定子绕组时,将产生脉振磁势.6. 简述自整角机的结构和分类.答：机壳：机壳材料有硬铝合金和不锈钢两种.小机座号的自整角机一股采用不锈钢做机壳为了保证同心度的要求,多采用“一刀通”结构.大机座号的自整角机一般采用装配式结构,可以用硬铜合金做机壳.定子：定子由铁心和绕组组成.定子铁心由定子冲片经涂漆、涂胶叠装而成.力矩式自整角机的定子冲片采用高导磁率、低损耗的硅钢薄板.控制式自整角机由于有剩余电压和电气精度的要求,定子冲片以采用磁化曲线线性度好、比损耗低、导磁率高的铁镍软磁合金为好.无论控制式或力矩式自整角机,定子铁心总是做成隐极式的,以便将三相同步绕组布置在定子上.在装配式结构中,绕组需浸环氧树脂漆或其他绝缘漆.转子：自整角机的转子铁心有凸极式和隐极式两种.凸极转子结构与凸极同步电机转子相似.但在自整角机中均为两极,形状则与哑铃相似,以保证在360 度范围内能够自动同步的要求.隐极式转子结构与绕线式异步电机相似.转子铁心导磁材料选用的观点与定子铁心相同.自整角机按结构不同可分为接触式和无接触式两大类.自整角机按其工作原理的不同,可以分为力矩式自整角机和控制式自整角机两类.力矩式自整角机主要用在指示系统中.这类自整角机本身不能放大力矩,要带动接收机轴上的机械负载,必须由自整角发送机一方的驱动元件供给能量.控制式自整角机主要在数据传输系统中作检测元件用.它与伺服电动机、放大器等元件一起组成闭环系统.7. 何为比整步转矩?有何特点?答：比整步转矩表示接收机与发送机在协调位置附近的单位失调角所产生的转短.显然,比整步转矩愈大,整步能力就愈大.为了减小接收机的静态误差,应尽可能提高其值.同时,还要尽可能减小轴承、电刷和滑环摩擦力矩及转子不平衡力矩等.第4章旋转变压器【习题】1. 旋转变压器由_________两大部分组成。

绪论1．微特电机的分类。

2．微特电机新的发展趋势。

第二章 伺服电动机与伺服系统1． 从结构上，直流伺服电动机的分类。

分为两大类，传统型直流伺服电动机，低惯量型直流伺服电动机。

传统型直流伺服电动机其结构与普通直流电动机基本相同，只是功率和容量小得多，它可以再分为电磁式和永磁式两种；低惯量型直流伺服电动机可分为空心杯电枢直流伺服电动机，盘式电枢直流伺服电动机，无槽电枢直流伺服电动机2．直流伺服电机的静态特性1．机械特性：给出机械特性n=f(T e)的方程，绘制机械特性的曲线。

机械特性：控制电压恒定时，电机转速随电磁转矩的变化关系n=f (Te)2．调节特性：给出调节特性n=f(U a)的方程，绘制调节特性的曲线，结合调节特性曲线，掌握失灵区的概念。

调节特性负载转矩恒定时，转速随控制电压变化n=f (Ua)3．直流伺服电机的动态特性1．机电时间常数的计算公式，影响因素及相应的减小机电时间常数的方法。

机电时间常数与转动惯量成正比；与电枢电阻Ra的大小成正比，为减小时间常数，应尽可能减小电枢电阻，当伺服电动机用于自动控制系统，并由放大器供给控制电压时，应计入放大器的内阻Ri，Ra+Ri；直流伺服电动机的机电时间常数一般<30ms，低惯量直流伺服电机的时间常数<10ms。

4．交流异步伺服电动机1．不同转子电阻对机械特性的影响，分析为什么异步伺服电动机的转子电阻较普通异步电动机大。

增大转子电阻的三个好处：1. 可以增大调速范围由电机学原理知，异步电机的稳定运行区仅在： 0<s<sm，而正常电机的sm=0.1~0.2, 所以调速范围甚小。

增大转子电阻，使sm增大，从而增大调速范围。

2.使机械特性更加线性如右图中，曲线3的线性度比曲线2要好。

sm1=0.2, sm2=1.1, sm3=1.8能消除自转现象T=T1+T2，在正向旋转时， 0<s<1， T>0。

所以，只要负载转矩不太大，转子仍能继续旋转，不会因控制信号的消失而停转，这种“自转”现象使伺服电动机失去控制，在自动控制系统中是不允许的。

机电特种作业复习资料机电特种作业复习资料机电特种作业是指在特定的工作环境中，使用特种设备进行作业的一类工作。

这类特种设备包括起重机械、电梯、压力容器等，对于从事机电特种作业的人员来说，必须具备相应的技能和知识，以确保作业的安全和高效。

一、起重机械起重机械是机电特种作业中常见的设备之一。

它主要用于搬运和吊装重物，如建筑工地上的塔吊、港口码头上的门座起重机等。

在进行起重机械的操作前，作业人员首先要了解起重机械的结构和工作原理，掌握起重机械的安全操作规程。

同时，还需要熟悉起重机械的各项技术指标，如额定起重量、起升高度、工作速度等。

此外，还需要了解起重机械的维护保养知识，及时进行设备的检修和维修，以确保起重机械的正常运行。

二、电梯电梯是机电特种作业中另一个重要的设备。

它广泛应用于各类建筑物中，为人们提供便捷的垂直交通工具。

从事电梯操作的人员需要熟悉电梯的工作原理和控制系统，掌握电梯的安全操作规程。

在操作电梯时，要注意电梯的负载限制，不得超载运行，确保乘客的安全。

同时，还需要定期检查电梯的各项安全装置，如限速器、门锁等，确保电梯的正常运行。

在发生故障时，作业人员要及时采取应急措施，保障乘客的安全。

三、压力容器压力容器是机电特种作业中具有一定危险性的设备。

它主要用于承载气体或液体，在工业生产中起到重要的作用。

从事压力容器操作的人员需要熟悉压力容器的结构和工作原理，了解压力容器的安全操作规程。

在操作压力容器时，要注意容器的压力限制，不得超过安全范围，避免发生爆炸等危险。

同时，还需要定期检查和维护压力容器，确保其安全可靠。

在进行压力容器的维修和保养时，要按照规定的程序和要求进行，确保操作的安全性。

四、安全意识和应急处理机电特种作业中，安全意识是至关重要的。

作业人员要时刻保持警觉，严格按照操作规程进行作业，不得随意违反安全规定。

同时，还要具备应急处理的能力，能够在突发情况下迅速做出正确的反应，保障自身和他人的安全。