控制电机作业4

作业4

1、 一台3相反应式步进电动机，步距角θs=3°/1.5°,已知它的最大静转矩

Tmax=0.685N·m，转动部分的转动惯量J=1.725×10-5kg·m2，试求该电动机的自由振荡频率和周期。

1ZrTmac140?0.685?Hz???201?52?J2?1.725?10

11T0???0.005?s?f0201f0?2、 简述步进电动机加减速控制的原理和编程方法。

原理：步进电机驱动执行机构从一个位置向另一个位置移动时，要经历升速、恒速和减速过程。当步进电机的运行频率低于其本身起动频率时，可以用运行频率直接起动并以此频率运行，需要停止时，可从运行频率直接降到零速。当步进电机运行频率fb>fa（有载起动时的起动频率）时，若直接用fb频率起动会造成步进电机失步甚至堵转。同样在fb频率下突然停止时，由于惯性作用，步进电机会发生过冲，影响定位精度。如果非常缓慢的升降速，步进电机虽然不会产生失步和过冲现象，但影响了执行机构的工作效率。所以对步进电机加减速要保证在不失步和过冲前提下，用最快的速度（或最短的时间）移动到指定位置。

编程方法：对步进电机的正向走步控制，就是对通电状态计数器进行加一运算。而速度控制，则是通过不断改变定时器装载的初

控制电机-作业

作业3

1.简述步进电动机运行原理与特点。

原理：当电流流过定子绕组时，定子绕组产生一矢量磁场。该磁场会带动转子旋转一角度，使得转子的一对磁场方向与定子的磁场方向一致。当定子的矢量磁场旋转一个角度。转子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率成正比。改变绕组通电的顺序，电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。

特点：1.一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。2.步进电机外表允许的最高温度。3.步进电机的力矩会随转速的升高而下降。4.步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声。

2.步进电动机有哪些技术指标？它们的含义是什么？

技术指标：有1.步距角θs 步距角是指每给一个电脉冲信号，电动机转子所应转过角度的理论值，它是步进电动机的主要性能指标之一。它的大小直接影响步进电动机的起动和运行频率，不同的应用场合，对步距角大小的要求不同。2.静态步距角误差Δθs 即实际步距角与理论步距角的差值。3.最大静转矩T max指步进电机在最大通电相数下矩角特性上的转矩最大值。4.起动频率f和启

1. 直流电动机的电磁转矩和电枢电流由什么决定? 答

根据转矩平衡方程式， 当负载转矩不变时， 电磁转矩不变； 加上励磁电流If不变， 磁通Φ不变， 所以电枢电流Ia也不变，直流电动机的电磁转矩和电枢电流由直流电动机的总阻转矩决定。

2. 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 3 - 33)， 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?

L发a发1发2电2电

3. 一台他励直流电动机， 如果励磁电流和被拖动的负载转矩都不变， 而仅仅提高电枢端电压， 试问电枢电流、 转速变化怎样? 答：最终电枢电流不变，转速升高

4. 已知一台直流电动机， 其电枢额定电压Ua=110 V， 额定运行时的电枢电流Ia=0.4 A， 转速n=3600 r/min, 它的电枢电阻Ra=50 Ω， 空载阻转矩T0=15 mN·m。 试问该电动机额定负载转矩是多少?

R??I??T??T??I??n?

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 110 V， 电枢电阻Ra=75 Ω。 已知当发电机不接负载， 电动机电枢电压加 110 V

伺服系统是以机械运动的驱动设备，电动机为控制对象，以控制器为核心，以电力电子功率变换装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。这类系统控制电动机的转矩、转速和转角，将电能转换为机械能，实现运动机械的运动要求。伺服系统将电力电子器件、控制、驱动及保护等集为一体，并随着数字脉宽调制技术、特种电机材料技术、微电子技术及现代控制技术的进步，经历了从步进到直流，进而到交流的发展历程。

伺服电动机的发展历史

伺服系统的发展与伺服电动机的发展紧密地联系在一起，60～70年代是直流伺服电动机诞生和全盛发展的时代，直流伺服系统在工业及相关领域获得了广泛的应用，伺服系统的位置控制也由开环控制发展成为闭环控制。在数控机床应用领域，永磁式直流电动机占据统治地位，其控制电路简单，无励磁损耗，低速性能好。80年代以来，随着电机技术、现代电力电子技术、微电子技术、控制技术及计算机技术的快速发展，大大推动了交流伺服驱动技术，使交流伺服系统性能日渐提高，与其相应的伺服传动装置也经历了模拟式、数模混合式和全数字化的发展历程。90年代开环伺服系统迅速被交流伺服所取代。进入21世纪，交流伺服系统越来越成熟，市场呈现快速多元化发展，国内外众多品牌进入市场竞争。

《控制电机》2009～2010学年第一学期期末考试卷(A)

班级 姓名 座号 得分

一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填

在题干的括号内。每小题2分，共20分)

1. 下列哪一项是变压器变比K错误的表达式的是( C )。 ．．

A. I2/I1 B. W1/W2 C. W2/W1 D. U1/U2

2. 一他励直流电机拖动一恒转矩负载稳定运行，电枢电压不变，若因机械故障使得负载转矩稍有增大，则( D )

A. 稳定状态破坏，电机不能再继续稳定运行

B. 电机速率下降，短时间调整后又恢复原来的速度稳定运行 C.电机转矩增大，进而迫使速度不会降低，所以运行不受影响 D. 电机速度下降，转矩增大，在新的平衡点稳定运行

3. 导体在磁场中作切割磁力线运动，导体两端产生感应电势的方向由______定则判定；通电导体在磁场中运动，运动方向由______定则判定。( A )

A.右手，左手 B. 右手，右

编号:D173

适用专业（层次）：自动化（通用） 使用学期：通用

山东科技大学200 —200 学年第 学期

《电机拖动与控制》考试试卷（C卷）

班级 姓名 学号

题号 得分 一 二 三 四 五 六 总得分 评卷人 审核人

一、选择题（每题1分，共10分）

１、单相异步电动机起动方法有：（ ）

Ａ、电容分相起动 Ｂ、频敏变阻器起动 Ｃ、异步起动

２、一台电动机有三个电刷和三个集电环，则可能是：（ ）

Ａ、他励直流电动机 Ｂ、三相同步电动机 Ｃ、绕线转子异步电动机

３、直流电动机安装阻尼绕组的目的是：（ ）

Ａ、调速 Ｂ、改善换相 Ｃ、起动

４、热继电器常用于（ ）保护。

Ａ、过载保护 Ｂ、过电压 Ｃ、短路

５、异步电动机在工频运行时如果其转子频率为２Ｈz，可知其转差率为（ ） Ａ、0．02 Ｂ、0．03 Ｃ、0．04 ６、三相异步电动机串级调速是采用（ ）的方法调速。

Ａ、转子串电阻

《控制电机》论文

直流伺服电机的原理及应用

学生姓名: 3333 任课教师：33333 学生学号： 3333331

专 业：电气工程及其自动化

2014 年 5月

直流伺服电机的原理及应用

---33333333333333

引言

在上个世纪，工人师傅们花去了大量的时间和精力来手动来完成很多事情，比如线瓶灌装、系统温度控制等。即使在早期工业时期，因为电机的不稳定性，好多工作还是人工完成。自从出现了伺服系统，才改变了这种现状。伺服电机的出现，明显的提高了产量，同时降低了生产成本。伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。本文就伺服电机的特性，性能，具体应用及其国内外发展状况等方面做简要描述。

在编写过程中，本人主要依照这几年来所学电机方面的知识，并参考了大量与本设计有关的资料文献由于各种类型的伺服电动机原理

江 苏 大 学 硕 士 学 位 论 文

摘 要

开关磁阻电机是上世纪70年代发展起来的新型调速电机，具有结构简单坚固、起动性能好、成本低、容错性好、可四象限运行等突出优点。ISAD（Integrated Starter Alternator Damper）系统是混合动力汽车中起动、助力、发电、阻尼多功能一体化的系统。将开关磁阻电机应用于混合动力汽车ISAD系统，可提高汽车整车性能，降低汽车油耗和排放，具有很好的应用前景和研究价值。

本文以12/10结构开关磁阻电机在混合动力汽车ISAD系统中的应用为研究背景，重点研究了开关磁阻电机在起动、助力、发电状态的运行控制。结合开关磁阻电机的数学模型，分析了开关磁阻电机在电动与发电状态下的运行特点。根据ISAD系统的性能要求，分别提出了开关磁阻电机在起动、助力、发电三种工作模式下的控制方法。在此基础上，构建了开关磁阻电机的ISAD系统实验平台，设计了开关磁阻电机的控制软件。所设计的开关磁阻电机ISAD系统，通过对不同状态下反馈输入，判断运行状态并根据所在状态调节控制参数。能够在一定负载下带载起动；在助力状态下以效率最优和转矩最优模式为发动机助力；在发电状态，能够为蓄电池提供恒流和恒压两种模式的闭环充

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直流伺服电机的原理及应用

学生姓名: 3333 任课教师：33333 学生学号： 3333331

专 业：电气工程及其自动化

2014 年 5月

直流伺服电机的原理及应用

---33333333333333

引言

在上个世纪，工人师傅们花去了大量的时间和精力来手动来完成很多事情，比如线瓶灌装、系统温度控制等。即使在早期工业时期，因为电机的不稳定性，好多工作还是人工完成。自从出现了伺服系统，才改变了这种现状。伺服电机的出现，明显的提高了产量，同时降低了生产成本。伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。本文就伺服电机的特性，性能，具体应用及其国内外发展状况等方面做简要描述。

在编写过程中，本人主要依照这几年来所学电机方面的知识，并参考了大量与本设计有关的资料文献由于各种类型的伺服电动机原理

填空

1反接制动时，当电机接近于 时，应及时 。 2热继电器主要保护作用是电机 保护。

3电气控制系统图分为电气原理图、 和 三类。

4三相异步电动机根据转子不同可分为 (3) 和 (4) 两类。

5三相异步电动机电气制动的三种方法分别是 (8) 、 (9) 和 (10)。 6用Y-△降压起动时,起动电流为直接起动用△接法起动时的 ,所以对降低 很有效,但起动转矩出只有直接用△接法起动时的 ,因此只适用于轻载或空载起动。

7.异步电动机的调速是指用人为的方法改变电动机的转速,异步电动机的调速方法有 、 和改变转差率调速。 8电机是利用 原理进行能量转换的机械装置。

9常用的低压电器是指工作电压在交流( )V以下、直流( )V以下的电器。 1200、 1500

10选择低压断路器时，额定电压或额定电流应( )电