永磁直流电动机问答

汽车专业：起动系统考试题（题库版）1、问答题说明起动机的结构。

正确答案：直流电动机、离合器、驱动齿轮、电磁开关、拨叉等。

2、名词解释永磁式起动机正确答案：以稀土永磁等材料作为磁极，无励磁绕组的起动机。

3、问答题直（江南博哥）流串激式电动机有何特点？正确答案：直流串激式电动机具有低速转矩大，高速转矩小的特点，适合于汽车起动用。

4、名词解释整体式起动机电磁开关正确答案：接触盘组件与活动铁芯固定联接在一起的起动机电磁开关。

5、单选起动机机械开关接触面如有轻微烧蚀时，可进行修磨，触点的标准厚度为（）A.4.5mmB.3.5mmC.2.5mmD.1.5mm正确答案：B6、问答题单向离合器有何功用？正确答案：在起动初期将电动机电磁转矩传给曲轴发动机发动后，小齿轮仍处于啮合状态时，单相离合器打滑，避免发动机飞轮带动电枢高速旋转将电枢绕组甩散。

7、问答题简述起动机电磁开关的工作过程。

正确答案：发动机起动时，将点火开关转至起动档时，起动继电器触点闭合，电磁开关的两线圈通电，产生同向磁场，活动铁芯被吸入，在活动铁芯吸入的同时，拉动拨叉使齿轮啮合，活动铁芯顶动推杆使接触盘与两主接线柱触点接触，接通起动机主电路，起动机带动发动机运转。

发动机起动后，放松点火开关钥匙，起动继电器触点打开，使电磁开关线圈断电，电磁力消失，活动铁芯和接触盘在各自复位弹簧的作用下退回原位，接触盘与两主接线柱断开，切断了起动机电源，同时拨叉也将传动机构拨回原位，齿轮脱离啮合，起动机停止工作。

8、填空题当按起动机开关时，起动机转动很慢且无力而难以起动发动机时：第二步检查蓄电池（）是否松动，（）是否充足正确答案：接线柱；电量9、问答题起动用时，为什么有时热车难于起动，而冷车却容易？正确答案：1）由于起动机电枢和磁场绕组的匝间、槽间的绝缘漆老化或烧坏所引起的。

2）起动机磁场绕组良好，但由于更换新铜套后，反面使热车起动困难。

3）飞轮齿圈冷车时配合较紧，所以容易起动，热车时，飞轮齿圈变松，起动机带不动飞轮运转，所以也就难以起动发动机。

微特电机及系统答案【篇一：微特电机试卷】（a）增高电压（b）增大电流（c）增加通电相数2.交流异步伺服电动机相对于普通的异步电动机，异步伺服电动机具有：（ b ）（a）电流、电压较高（b）较大的转子电阻（c）功率比普通电机大3.多台自整角接收机并联起来使用可以将同一转角信号传输到几个不同的地点，但必须限制并联台数，否则就会：（ a ）（a）降低系统精度（b）多消耗电能（c）发送带不起来4.直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是：（b）（a）为了使启动过程平稳（b）为了减小起动电流（c）为了起动转矩二.填空1.直流伺服电动机有（磁极控制）和（电枢控制）两种控制方式，其中以（电枢控制）应用较多。

2.根据转子结构特点，交流同步伺服电动机可分为（永磁式）（磁阻式）和（磁滞式）三种。

3.在电机转子体积、电枢电流、电流密度和气隙磁通密度相同的条件下，电枢直径增大1倍，电磁转矩也增大（ 1 ）倍。

4.表征异步测速发电机性能的主要技术指标有（线性误差）（相位误差）和（剩余误差）。

5.测速发电机在自动控制系统中是一个非常重要的原件，它可作为（测量元件）（校正元件）（阻尼元件）、解算元件和角加速度信号元件等。

6.反应式步进电动机的工作原理是建立在磁力线力图通过磁阻最小的路径，产生（反应转矩）来驱动转子转动。

7.自整角机必须成对或成组使用，主令轴上装得是（自整角发送机），从动轴上装的是（自整角接收机）。

8.旋转变压器在结构上与绕线式异步电动机相似，定、转子均为（隐级结构），并分别放置两相（正交绕组）。

9.无刷直流电动机使用（功率电子开关）及（位置传感器）代替传统直流电动机的（电刷）和（换向器）。

10.开关磁阻电机的基本控制方法是（电流斩波控制）和（角位置控制）。

前者适用于（低速）运行，后者适用于（高速）运行。

三.判断2.异步伺服电动机当控制电压发生变化时，电机转速也发生相应变化，因而达到控制转速的目的。

（√）4.在使用异步测速发单机时，电机的工作转速不应超过规定的转速范围。

直流电机相关的问题汇总问：直流电机原理是什么答：直流电机有定子和转子两大部分组成，定子上有磁极（绕组式或永磁式），转子有绕组，通电后，转子上也形成磁场（磁极），定子和转子的磁极之间有一个夹角，在定转子磁场（N 极和S极之间）的相互吸引下，是电机旋转。

改变电刷的位子，就可以改变定转子磁极夹角（假设以定子的磁极为夹角起始边，转子的磁极为另一边，由转子的磁极指向定子的磁极的方向就是电机的旋转方向）的方向，从而改变电机的旋转方向. 直流励磁的磁路在电工设备中的应用，除了直流电磁铁（直流继电器、直流接触器等）外，最重要的就是应用在直流旋转电机中。

在发电厂里，同步发电机的励磁机、蓄电池的充电机等，都是直流发电机；锅炉给粉机的原动机是直流电动机。

此外，在许多工业部门，例如大型轧钢设备、大型精密机床、矿井卷扬机、市内电车、电缆设备要求严格线速度一致的地方等，通常都采用直流电动机作为原动机来拖动工作机械的。

直流发电机通常是作为直流电源，向负载输出电能；直流电动机则是作为原动机带动各种生产机械工作，向负载输出机械能。

在控制系统中，直流电机还有其它的用途，例如测速电机、伺服电机等。

虽然直流发电机和直流电动机的用途各不同，但是它们的结构基本上一样，都是利用电和磁的相互作用来实现机械能与电能的相互转换。

直流电机的最大弱点就是有电流的换向问题，消耗有色金属较多，成本高，运行中的维护检修也比较麻烦。

因此，电机制造业中正在努力改善交流电动机的调速性能，并且大量代替直流电动机。

不过，近年来在利用可控硅整流装置代替直流发电机方面，已经取得了很大进展。

包括直流电机在内的一切旋转电机，实际上都是依据我们所知道的两条基本原则制造的。

一条是：导线切割磁通产生感应电动势；另一条是：载流导体在磁场中受到电磁力的作用。

因此，从结构上来看，任何电机都包括磁场部分和电路部分。

从上述原理可见，任何电机都体现着电和磁的相互作用，是电、磁这两个矛盾着的对立面的统一。

课堂提问第一节：直流发电机工作原理1.直流电机线圈内的电流是交流还是直流？2.电刷两端的是交流还是直流？3.电刷和换向器是转动的还是静止的？第二节：直流电动机工作原理、励磁方式1.电刷加换向器在直流发电机和电动机中分别起什么作用？2.一台电机既可以作为发电机运行又可以作为电动机运行，这种原理称作什么？3.直流电机中I、I a、I f分别称为什么电流？4.他励机的I与I a之间的关系如何？5.串励机的I、I a、I f之间的关系如何？6.并励电动机I、I a、I f之间的关系如何？7.并励发电机I、I a、I f之间的关系如何？8.串励与并励绕组产生的磁通（磁势）方向相同，称为什么复励？方向相反称为什么复励？第三节：直流电机电枢绕组、单叠绕组展开图1.直流绕组是单层还是双层绕组？所有线圈是如何连接在一起的？2.直流绕组的线圈数S、换向片数K、虚槽数Q u之间的关系如何？3.同一个线圈的上层边和下层边在电枢表面跨过的虚槽数称为什么节距？符号是什么？4.第一个线圈的下层边与相串联的第二个线圈的上层边在电枢表面跨过的虚槽数称为什么节距？符号是什么？5.相串联的两个线圈的对应边在电枢表面跨过的虚槽数称为什么节距？符号是什么？6.什么叫做极距τ？Q u=16、p=2的直流绕组，τ=？7.什么叫做整距绕组？短距绕组？长距绕组？8.电刷放置的原则应使被短路线圈的感应电势为多大？该线圈处在什么位置？第四节：单叠绕组支路图、单波绕组1.右行单叠绕组的合成节距Y=？2.当线圈是对称时，为了使被电刷短路的线圈感应电势为零，电刷位置应放在什么轴线上？3.极对数为P的直流单叠绕组，支路对数a==？4.极对数为P的直流单波绕组，支路对数a==？5.左行单波绕组的合成节距Y（或换向器节距Y c）与极对数P、虚槽数Q u（或换向片数K）应符合什么关系？6.正负电刷间的电势称为电枢绕组感应电势（简称电枢电势）E a，它与支路电势是什么关系？7.电刷引出的电流称为电枢电流I a，它与支路电流i a是什么关系？8.每个线圈每经过一次电刷，线圈电流就会怎样变化？第五节：直流电机的空载、负载磁场（作业）1.直流电机空载和负载时气隙中分别存在什么磁场？2.什么叫电枢反应？当电刷在几何中性线时的电枢反应是什么性质的？其作用是什么？3.如何移动电刷可使直流发电机和电动机产生直轴增磁和直轴去磁的电枢反应？第六节：直流电机的基本方程1.直流电机电枢绕组感应电势公式如何？2.直流电机电磁转矩公式如何？3.转矩常数C T与电势常数C e的关系如何？4.直流发电机的E a大还是U大？其电压方程如何？5.直流电动机的E a大还是U大？其电压方程如何？6.直流发电机的转矩方程如何？电磁转矩和机械转矩哪个是驱动转矩？哪个是制动转矩？7.直流电动机的转矩方程如何？电磁转矩和机械转矩哪个是驱动转矩？哪个是制动转矩？8.直流电机中，电方面的损耗有哪些？机械方面的损耗有哪些？9.直流电机的电磁功率P e分别用电量和机械量描述的公式如何？第七节：直流电机的额定值、直流发电机的运行特性1.P N在发电机中指什么功率？在电动机中指什么功率？2.已知直流电机的P N、U N、ηN，求电动机I N和发电机I N的公式如何？3.直流发电机的空载特性中，励磁电流I f=0时电压U r称为什么电压？4.为什么额定电压U N应位于空载特性的拐弯点？5.他励发电机外特性中，电压U下降的原因有哪两个？为何并励比他励发电机U下降得快？6.他励发电机的调整特性随负载电流增大是如何变化的？7.直流电机效率达到最大值的条件是什么？8.并励发电机自励建压的三个条件是什么？9.为何并励发电机稳态短路时的电流很小？第八节：他励（并励）直流电动机的运行特性、起动、调速1.直流电动机的转速特性中，额定转速公式如何？运行过程中励磁回路断开会出现何现象？2.直流电动机机械特性数学表达式如何？自然机械特性与人工机械特性有何区别？3.电动机拖动机械负载匀速运行的工作点是哪一点？4.电动机拖动系统稳定运行条件是什么？电动机的机械特性应上翘还是下降？5.直流电动机的起动方法有哪几种？6.电动机拖动系统是通过改变电动机机械特性还是改变负载机械特性实现调速？n'、斜率K如何变化？7.直流电动机降压调速时，随着电压下降电动机的转速n、机械特性的8.电枢回路串电阻调速时，随着调节电阻RΩ增大，电动机的转速n、机械特性的0n'、斜率K如何变化？9.弱磁调速时，随着磁通φ减弱，电动机的转速n、机械特性的0n'、斜率K如何变化？第九节：直流电动机的制动、串励直流电动机的运行特性1.当T e与n同向和T e与n反向时，电动机运行在什么状态？其机械特性分别在第几象限？n'=？其机械特性有何特点？2.直流电动机能耗制动时U=？n'、n大于0还是小于0？3.电压反接制动时机械特性在第几象限？此时U、n'、n大于0还是小于0？4.电动势反接制动时机械特性在第几象限？此时U、5. 当n<0、T e<0时电机运行在什么状态？n'、E a与U的大小关系如何？6.回馈制动（发电制动）时n与7.串励电动机与他励电动机相比，其起动转矩有何特点？8.串励电动机为何不允许空载运行？第十节：变压器工作原理、结构、额定值、空载运行1.变压器接电源的绕组称为什么绕组？接负载的绕组称什么绕组？2.升压变压器和降压变压器的N 1、N 2关系如何？3.变压器的磁路部分是什么？电路部分是什么？4.变压器U 2N 的定义是什么？5.三相变压器的额定电压、额定电流指线值还是相值？它们与额定容量的关系如何？6.主磁通在原、副方感应电势的有效值等于多少？有效值相量等于多少？7.变压器准确的变比公式有哪几个？近似变比公式有哪几个？8.变压器原方漏阻抗111Z R jX σ=+和励磁阻抗m m m Z R jX =+中，1R 、m R 、1X σ、m X 分别表征了什么？9.变压器空载时的电流10I 又称为什么电流？ 第十一节：变压器负载运行1.变压器的电源电压不变，随着负载变化励磁电流、主磁通将如何变化？2.变压器副方的量归算到原方时，电流、电势电压、阻抗的归算规律如何？3.画出变压器的T 型等效电路和对应的相量图。

一、问题：
直流电机在正常运行时，主磁场在励磁绕组中是否感应电动势？
答案：
不在励磁绕组中感应电动势。

说明：磁场在绕组中感应电动势有两种情况，一是磁通对时间有变化量，二是磁力线切割导体。

直流电机正常运行时，由于主磁场是由直流励磁电流产生的，所以泽时间没有变化量，并且主磁场不切割励磁绕组，所以主磁场在励磁绕组中不感应电动势。

二、他励直流电动机的负载越大，则起动转矩越大？
由于直流电机的起动转矩表达式可知：
a
T dt R UC T Φ= 起动转矩大小与负载无关。

三、他励直流的负载越大，则起动电流越大，此种说法是否正确？为什么？ 答案：
直流电动机的电动势平衡方程式
a a a R I E U +=
起动时，0=n ，0=Φ=n C E E a ，则起动电流a st R U
I =，可见起动电流与负
载大小无关。

四、他励直流电动机拖动恒转矩负载进行电枢回路串电阻调速，设调速前后的电机电流为1I 和2I ，则二者之间的数量关系是怎样的？为什么？
答案：
二者的数量相等。

因为电机带的是恒转矩负载，调速前、后的电磁转矩a T em I C T Φ=保持不变，由于调速前后主磁通Φ不变，所以电枢电流在调速前、后不变，因此1I =2I 。

答：电机是将电池电能转换成机械能，驱动电动车车轮旋转的部件。

什么叫绕组？答：电枢绕组是直流电机的核心部分，是铜质漆包线绕制的线圈。

当电枢绕组在电机的磁场中旋转都会产生电动势。

什么叫磁场？答：在永磁体或电流周围所发生的力场及凡是磁力所能达到的空间或磁力作用的范围。

什么叫磁场强度？答：定义载有1 安培电流的无限长导线在距离导线1/2 米远处的磁场强度为1A/m （安培/ 米，国际单位制SI ）；在CGS 单位制（厘米- 克- 秒）中，为纪念奥斯特对电磁学的贡献，定义载有1 安培电流的无限长导线在距离导线0.2 厘米远处的磁场强度为10e （奥斯特），10e=1/4.103/m ，磁场强度通常用H 表示。

什么叫安培定则？答：用右手握住导线，让伸直的大拇指的方向跟电流方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

答：磁通又叫磁通量：设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B ，平面的面积为S ，我们定义磁感应强度B 与面积S 的乘积，叫做穿过这个面的磁通量。

什么是定子？答：有刷或无刷电机工作时不转的部分。

轮毂式有刷或无刷无齿电机的电机轴叫做定子，此种电机可以叫做内定子电机。

什么是转子？答：有刷或无刷电机工作时转动的部分。

轮毂式有刷或无刷无齿电机的外壳叫做转子，此种电机可以叫外转子电机。

什么叫碳刷？答：有刷电机里面顶在换相器表面，电机转动的时候，将电能通过转相器输送给线圈，由于其主要的成分是碳，称为碳刷，它是易磨损的。

应定期维护更换，并清理积碳。

什么是刷握？答：在有刷电机里面盛装并保持碳刷位置的机械导槽。

什么是换相器？答：有刷电机里面，具有相互绝缘的条状金属表面，随电机转子转动时，条状金属交替接触电刷的正负极，实现电机线圈电流方向的正负交替变化，完成有刷电机线圈的换相。

什么是相序？答：无刷电机线圈的排列顺序。

什么是磁钢？答：一般用于称呼高磁场强度的磁性材料，电动车电机都采用钕铁錋稀土磁钢。

(l)电机电磁转矩波动小、转速平稳、动态响应快、过载能力强;(2)低损耗、高效率、节约能源;(3)体积小、结构简单、重量轻、可靠性高。

该系统通过光电编码器检测转子位置，为调速提供转角信号。

将三相静止坐标ABC变到两相静止坐标αβ，即Clarke变换，再将两相静止坐标变为两相旋转坐标dq，即Park变换。

这样电流被分解为id和iq两个分量，其中id为励磁分量，iq为转矩分量。

通过控制器对其速度电流环进行控制,控制id就相当于控制磁通,控制iq相当于控制转矩。

iq参考量由速度控制器给出。

把经过PI 调节后输出的Ud和Uq分量再经Park逆变换变换到αβ坐标系上，即得到Uα和Uβ分量，再根据SVPWM的合成方法来合成所需的矢量控制量，达到矢量控制的目的。

IPM，即智能功率模块，不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起。

而且内部集成有过电压，过电流和过热等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU。

它由高速低功耗的管芯和优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成。

即使发生负载事故或使用不当，也可以保证IPM自身不受损坏。

IPM一般使用IGBT作为功率开关元件，内部集成电流传感器及驱动电路的集成结构。

控制单元的核心芯片TMS320F2812是电机控制专用芯片，具有强大的功能，用它来完成矢量控制系统的电流与电压A/D转换、坐标变换、电动机的转速和位置的计算，最后运用矢量控制算法，得到电压空间矢量的SVPWM控制信号，再经过光耦隔离电路后，驱动IPM功率开关器件。

控制器还负责与上位机的通信以及系统的保护和监控，当系统出现过压、欠压等故障时，将封锁PWM输出信号，以保护IPM模块。

检测电路包括电流检测电路、直流母线电压的检测电路。

电流与电压的检测信号送到TMS320F2812的AD引脚，转速检测信号送到QEP引脚。

辅助电路则为开关电源部分，为系统中各芯片提供所需的电压。

滤波：滤掉整流电路输出电压的脉动，尽可能保持恒定的直流电压。

永磁直流电动机原理
永磁直流电动机是一种基于永磁效应工作的直流驱动设备，其工作原理如下：
1. 基本结构：永磁直流电动机由定子和转子组成。

定子是固定的部分，包含了电枢绕组和磁极。

转子是旋转的部分，由永磁磁铁组成。

2. 磁场产生：当电流通过电枢绕组时，根据安培定律，会在电枢绕组产生磁场。

同时，永磁磁铁提供了一个恒定的磁场。

3. 动力产生：定子的磁场和转子的磁场相互作用，产生了一个旋转的力矩，使得转子开始旋转。

这是因为根据洛伦兹力定律，电流在磁场中受到力的作用。

4. 反转子：转子中的磁场与定子中的磁场相互作用，产生了电动势。

根据法拉第定律，这个电动势会驱动电流在电枢绕组中流动。

5. 换向器：为了让电流在电枢绕组中的方向与转子的磁场方向始终保持一致，永磁直流电动机通常配备了换向器。

换向器会根据电流的方向变化，自动改变电枢绕组中的电流方向。

6. 控制系统：永磁直流电动机可以通过控制系统来调整转子的速度和方向。

控制系统会根据输入信号，改变电枢绕组中的电流强度和方向，从而影响转子的旋转速度和方向。

说明永磁直流伺服电动机的特点
1. 永磁直流伺服电动机那效率可不是盖的呀！就像运动员一路冲刺，毫不费力！你看那些需要精准控制的设备，不都靠它来提供高效动力，才能那么出色地完成任务嘛！
2. 它的调速性能简直太棒啦！就如同开车时能轻松自如地切换速度，想快就快，想慢就慢。

在各种不同的场景下，都能完美适应，是不是很厉害？
3. 永磁直流伺服电动机的响应速度那叫一个迅速，就跟短跑选手听到起跑枪声立刻起跑一样快呀！有紧急情况或者需要快速反应时，它绝对不会掉链子！
4. 嘿，它的转矩可稳定了呢！就好像是一座坚固的大厦，稳稳地矗立着。

不管外界怎么变化，它都能保持住自己的力量，超级可靠的呀！
5. 这电动机的控制精度高得很哟！仿佛是一位能精确雕刻的大师，不差分毫。

在那些对精度要求极高的工作中，它表现得极其出色！
6. 它的适应性强着呢！就像一个全能选手，不管放在哪里都能发挥出色。

无论环境怎么变，它都能轻松应对，厉害吧？
7. 永磁直流伺服电动机的过载能力也不错呀！好比一个大力士，关键时刻能爆发出强大的力量。

偶尔超出一点负荷，也完全不在话下！
8. 说真的，永磁直流伺服电动机真的太优秀啦！在各种领域都大显身手，给我们的生活和工作带来了巨大的便利。

这就是它的特点，实实在在让人惊叹呀！我的观点结论就是：永磁直流伺服电动机确实是非常出色的动力设备！。

永磁直流电动机在应用时应注意事项永磁直流电动机作为一种常见的电机类型，具有体积小、重量轻、效率高等优点，被广泛应用于众多领域中。

在使用永磁直流电动机时，我们需要注意以下几个方面。

1. 控制器的选型永磁直流电动机需要配合控制器一起使用，来实现对电机的电流和转速的控制。

因此，我们应该在选型时充分考虑控制器的性能和适配情况。

需要选择与电机匹配的控制器，并根据实际应用需求选择合适的控制算法，以达到更好的控制效果。

2. 系统的保护在永磁直流电动机运行时，我们需要对其进行有效的保护，以避免由于各种原因引起的电机故障。

常见的保护措施包括：过流保护、过压保护、过温保护等。

我们可以通过在控制器中设置保护参数，或者使用保护模块进行保护。

3. 整机的加工和安装在永磁直流电动机的整机加工和安装过程中，我们需要注意一些细节问题。

如轴承的选用、机壳的制作、电机的安装位置和固定方式等。

这些因素都会影响电机的使用效果和寿命，因此需要特别重视。

4. 基础知识的了解在使用永磁直流电动机时，我们还需要掌握一些基础知识。

如电机的额定电压、额定功率、轴向负载、转矩曲线等。

这些知识将有助于我们更好地使用和维护电机。

5. 维修和保养永磁直流电动机在使用过程中，也需要进行维修和保养。

常见的维修和保养措施包括检查轴承和电刷的磨损情况、清理机壳内的尘土和杂物、检查转子和定子的绕组是否正常等。

这些措施能够有效延长电机的寿命，为我们的工作和生活带来更多的便利。

结论综上所述，永磁直流电动机在应用时需要注意多个方面，包括：控制器的选型、系统的保护、整机的加工和安装、基础知识的了解以及维修和保养等。

只有全面地考虑和处理好这些问题，我们才能更好地应用永磁直流电动机，为实现我们的工作和生活目标创造更多的价值。