TM-TL=0说明系统处于匀速。
TM-TL<0说明系统处于减速
TMTLTMTL
TM>TLTM>TL
T与n方向相反，减速TM-TL>0与n方向相同，加速
TMTLTLTM
TM=TLTM=TL
T与n方向相反，减速系统的运动状态是匀速
2.9一般生产机械按其运动受阻力的性质来分可有哪几种类型的负载？
可分为1恒转矩型机械特性2离心式通风机型机械特性
3直线型机械特性4恒功率型机械特性
2.10反抗静态转矩与位能静态转矩有何区别，各有什么特点？
反抗转矩的方向与运动方向相反,运动方向发生改变时,负载转矩的方向也会随着改变,因而他总是阻碍运动的。
位能转矩的作用方向恒定,与运动方向无关，它在某方向阻碍运动，而在相反方向便促使运动。
2.11在题2.11图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些是系统的稳定平衡点？
哪些不是？
n
1
2
1
2
T
交点是系统的稳定平衡点.交点是系统的稳定平衡点
1
1
2
2
交点是系统的稳定平衡点交点不是系统的稳定平衡点
1
2
交点是系统的稳定平衡点
（从T—n坐标上来看，就是电动机的机械特性曲线n=f（TM）和生产机械的机械特性曲线n=f（TL）必须有交点，交点被称为平衡点。
）
（系统受到干扰后，要具有恢复到原平衡状态的能力，即：
当干扰使速度上升时，有TMTL。
这是稳定运行的充分条件。
）
第三章直流电机的工作原理及特性
3.2并励直流发电机正传时可以自励，反转时能否自励？
不能,因为反转起始励磁电流所产生的磁场的方向与剩余磁场方向相反,这样磁场被消除,所以不能自励.
3.3一台他励直流电动机所拖动的负载转矩TL=常数，当电枢电压或电枢附加电阻改变时，能否改变其稳定运行状态下电枢电流的大小？
为什么？
这时拖动系统中那些要发生变化？
T=KtφIau=E+IaRa
当电枢电压或电枢附加电阻改变时，电枢电流大小不变。
转速n与电动机的电动势都发生改变.
3.4一台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势E=E1，如负载转矩TL=常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳态值后，电枢反电势将如何变化?
是大于，小于还是等于E1？
T=IaKtφ,φ减弱,T是常数,Ia增大.根据EN=UN-IaRa,所以EN减小.,小于E1.
3.6已知某他励直流电动机的铭牌数据如下：
PN=7.5KW,UN=220V,nN=1500r/min,ηN=88.5%,试求该电机的额定电流和转矩。
PN=UNINηN
7500W=220V*IN*0.885
IN=38.5A
TN=9.55PN/nN=47.75Nm
3.8一台他励直流电动机的铭牌数据为：
PN=5.5KW，UN=110V，IN=62A，
nN=1000r/min，试绘出它的固有机械特性曲线。
Ra=（0.50~0.75）（1-PN/UNIN）UN/IN
=0.6（1-5500/110*62）*110/62=0.206Ω
n0=nNUN/（UN-INRa）=1131r/min
TN=9.55*5500/1000=52.525Nm
n
1131
1000
T
52.525
3.10一台他励直流电动机的技术数据如下：
PN=6.5KW,UN=220V,IN=34.4A,
nN=1500r/min,Ra=0.242Ω,试计算出此电动机的如下特性：
①固有机械特性；
②电枢附加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性；
③电枢电压为UN/2时的人为机械特性；
④磁通φ=0.8φN时的人为机械特性；
并绘出上述特性的图形。
①n0=UNnN/（UN-INRa）=220*1500/220-34.4*0.242=1559r/min
TN=9.55PN/nN=9.55*6500/1500=41.38Nm
1559
41.38
②n=U/Keφ-（Ra+Rad）T/KeKtφ2
=U/Keφ-（Ra+Rad）T/9.55Ke2φ2
当3Ωn=854r/min当5Ωn=311r/min
③n=U/Keφ-RaT/9.55Ke2φ2
当UN=0.5UN时n=732r/min
n0=UNnN/2（UN-INRa）=780r/min
④n=U/0.8Keφ-RaT/9.55Ke2φ20.82
当φ=0.8φ时n=1517r/min
n0=UNnN/0.8Keφ=1964r/min
n0
3.11为什么直流电动机直接启动时启动电流很大？
电动机在未启动前n=0,E=0,而Ra很小,所以将电动机直接接入电网并施加额定电压时,启动电流将很大.Ist=UN/Ra
3.12他励直流电动机直接启动过程中有哪些要求？
如何实现？
他励直流电动机直接启动过程中的要求是：
1、启动电流不要过大；2、不要有过大的转矩。
可以通过两种方法来实现电动机的启动：
一是降压启动；二是在电枢回路内串接外加电阻启动.
3.13直流他励电动机启动时，为什么一定要先把励磁电流加上？
若忘了先合励磁绕阻的电源开关就把电枢电源接通，这时会产生什么现象（试从TL=0和TL=TN两种情况加以分析）？
当电动机运行在额定转速下，若突然将励磁绕阻断开，此时又将出现什么情况？
直流他励电动机启动时,一定要先把励磁电流加上使因为主磁极靠外电源产生磁场.如果忘了先合励磁绕阻的电源开关就把电枢电源接通，TL=0时理论上电动机转速将趋近于无限大,引起飞车,TL=TN时将使电动机电流大大增加而严重过载.
3.14直流串励电动机能否空载运行?
为什么？
串励电动机决不能空载运行,因为这时电动机转速极高,所产生的离心力足以将绕组元件甩到槽外。
3.16直流电动机用电枢电路串电阻的办法启动时，为什么要逐渐切除启动电阻？
如切出太快，会带来什么后果？
如果启动电阻一下全部切除，在启动电阻切除的瞬间,由于机械惯性的作用使电动机的转速不能突变,在此瞬间转速维持不变,机械特性会转到其他特性曲线上,此时冲击电流会很大,所以采用逐渐切除启动电阻的方法.如切除太快,会有可能烧毁电机.
3.17转速调节（调速）与固有的速度变化在概念上有什么区别？
速度变化是在某机械特性下,由于负载改变而引起的,而速度调节则是某一特定的负载下,靠人为改变机械特性而得到的.
3.18他励直流电动机有哪些方法进行调速？
它们的特点是什么？
他励电动机的调速方法：
第一、改变电枢电路外串接电阻Rad
特点：
在一定负载转矩下，串接不同的电阻可以得到不同的转速，机械特性较软，电阻越大则特性与如软，稳定型越低，空载或轻载时，调速范围不大，实现无级调速困难，在调速电阻上消耗大量电量。
第二、改变电动机电枢供电电压
特点：
当电压连续变化时转速可以平滑无级调速，一般只能自在额定转速以下调节，调速特性与固有特性相互平行，机械特性硬度不变，调速的稳定度较高，调速范围较大，调速时因电枢电流与电压无关，属于恒转矩调速，适应于对恒转矩型负载。
可以靠调节电枢电压来启动电机，不用其它启动设备，
第三、改变电动机主磁通
特点：
可以平滑无级调速，但只能弱词调速，即在额定转速以上调节，调速特性较软，且受电动机换向条件等的限制，调速范围不大，调速时维持电枢电压和电流步变，属恒功率调速。
3.19直流电动机的电动与制动两种运转状态的根本区别何在？
电动机的电动状态特点是电动机所发出的转矩T的方向与转速n的方向相同.制动状态特点使电动机所发的转矩T的方向与转速n的方向相反
3.20他励直流电动机有哪几种制动方法？
它们的机械特性如何？
试比较各种制动方法的优缺点。
1反馈制动
机械特性表达式:
n=U/Keφ-（Ra+Rad）T/keKtφ2
T为负值,电动机正转时,反馈制动状态下的机械特性是第一象限电动状态下的机械特性第二象限内的延伸.反馈制动状态下附加电阻越大电动机转速越高.为使重物降速度不至于过高,串接的附加电阻不宜过大.但即使不串任何电阻,重物下放过程中电机的转速仍过高.如果放下的件较重.则采用这种制动方式运行不太安全.
2反接制动
1）电源反接制动
电源反接制动一般应用在生产机械要求迅速减速停车和向的场合以及要求经常正反转的机械上.
2）倒拉反接制动
倒拉反接制动状态下的机械特性曲线实际上是第一象限电动状态下的机械特性区现在第四象限中的延伸,若电动反向转在电动状态,则倒拉反接制动状态下的机械特性曲线就是第三象限中电动状态下的机械特性曲线在第二象限延伸..它可以降低下降速度,保证生产的安全,缺点是若转矩大小估计不准,则本应下降的重物可能向上升,机械特性硬度小,速度稳定性差.
3能耗制动
机械特性曲线是通过原点,且位于第二象限和第四象限的一条直线,优点是不会出现像倒拉制动那样因为对TL的大小估计错误而引起重物上升的事故.运动速度也较反接制动时稳定.
第四章机电传动系统的过渡过程
4.1什么叫过渡过程？
什么叫稳定运行过程？
试举例说明之。
当系统中的转矩或负载转矩发生改变时,系统就要由一个稳定的运转状态变化到另一个稳定运转状态,这个变化过程称为过渡过程.如龙门刨床的工作台,可逆式轧钢机的启动,制动,反转和调速.
当系统中的负载转矩和拖动转矩相等时,没有动态转矩,系统恒速运转,这个过程叫稳定运行过程,如不经常启动,制动而长期运行的工作机械.
4.2研究过渡过程有什么实际意义？
试举例说明之。
为了满足启动,制动,反转和调速的要求,必须研究过渡过程的基本规律,研究系统各参数对时间的变化规律,如转速,转矩,电流等对时间的变化规律,才能正确的选择机电传动装置,为电机传动自动控制系统提供控制原则.设计出完善的启动,制动等自动控制线路,以求改善产品质量,提高生产率和减轻劳动强度.这就是研究过渡过程的目的和实际意义.如造纸机要求衡转矩.
4.6加快机电传动系统的过渡过程一般采用哪些方法？
加快机电传动系统的过渡过程一般采用
1、减少系统GD2.
2、增加动态转矩Td.
第五章交流电动机的工作原理及特性
5.1有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为50HZ，满载时电动机的转差率为0.02求电动机的同步转速、转子转速和转子电流频率。
n0=60f/pS=（n0-n）/n0
=60*50/20.02=（1500-n）/1500
=1500r/minn=1470r/min
电动机的同步转速1500r/min.转子转速1470r/min,
转子电流频率.f2=Sf1=0.02*50=1HZ
5.2将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调，此电动机是否会反转？
为什么？
如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调,例如将B,C两根线对调,即使B相遇C相绕组中电流的相位对调,此时A相绕组内的电流导前于C相绕组的电流2π/3因此旋转方向也将变为A-C-B向逆时针方向旋转,与未对调的旋转方向相反.
5.5三相异步电动机带动一定的负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机的转矩、电流及转速有无变化？
如何变化？
若电源电压降低,电动机的转矩减小,电流也减小.转速不变.
5.6有一台三相异步电动机，其技术数据如下表所示。
型号
PN/kW
UN/V
满载时
Ist/IN
Tst/TN
Tmax/TN
nN/r·min-1IN/AηN×100cosφ
Y132S-6
3
220/380
96012.8/7.2830.75
6.5
2.0
2.0
试求：
①线电压为380V时，三相定子绕组应如何接法？
②求n0，p，SN，TN，Tst，Tmax和Ist；
③额定负载时电动机的输入功率是多少？
1线电压为380V时，三相定子绕组应为Y型接法.
2TN=9.55PN/nN=9.55*3000/960=29.8Nm
Tst/TN=2Tst=2*29.8=59.6Nm
Tmax/TN=2.0Tmax=59.6Nm
Ist/IN=6.5Ist=46.8A
一般nN=（0.94-0.98）n0n0=nN/0.96=1000r/min
SN=（n0-nN）/n0=（1000-960）/1000=0.04
P=60f/n0=60*50/1000=3
3η=PN/P输入
P输入=3/0.83=3.61
5.10三相异步电动机为什么不运行在Tmax或接近Tmax的情况下?
根据异步电动机的固有机械特性在Tmax或接近Tmax的情况下运行是非常不稳定的，有可能造成电动机的停转。
5.11有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下：
PN/kW
nN/r·min-1
UN/V
ηN×100
cosφN
Ist/IN
Tst/TN
Tmax/TN
接法
40
1470
380
90
0.9
6.5
1.2
2.0
△
1当负载转矩为250N·m时，试问在U=UN和U`=0.8UN两种情况下电动机能否启动？
TN=9.55PN/nN=9.55*40000/1470=260Nm
Tst/TN=1.2
Tst=312Nm
Tst=KR2U2/（R22+X202）=312Nm
312Nm>250Nm所以U=UN时电动机能启动。
当U=0.8U时Tst=（0.82）KR2U2/（R22+X202）
=0.64*312=199Nm
Tst2欲采用Y-△换接启动,当负载转矩为0.45TN和0.35TN两种情况下,电动机能否启动？
TstY=Tst△/3=1.2*TN/3=0.4TN
当负载转矩为0.45TN时电动机不能启动
当负载转矩为0.35TN时电动机能启动
3若采用自耦变压器降压启动，设降压比为0.64，求电源线路中通过的启动电流和电动机的启动转矩。
IN=PN/UNηNcosφN√3
=40000/1.732*380*0.9*0.9=75A
Ist/IN=6.5Ist=487.5A
降压比为0.64时电流=K2Ist=0.642*487.5=200A
电动机的启动转矩T=K2Tst=0.642312=127.8Nm
5.15异步电动机有哪几种调速方法？
各种调速方法有何优缺点？
1调压调速这种办法能够无级调速，但调速范围不大
2转子电路串电阻调速这种方法简单可靠，但它是有级调速，随着转速降低特性变软，转子电路电阻损耗与转差率成正比，低速时损耗大。
3改变极对数调速这种方法可以获得较大的启动转矩，虽然体积稍大，价格稍高，只能有级调速，但是结构简单，效率高特性高，且调速时所需附加设备少。
4变频调速可以实现连续的改变电动机的转矩，是一种很好的调速方法。
5.16什么叫恒功率调速？
什么叫恒转矩调速？
恒功率调速是人为机械特性改变的条件下，功率不变。
恒转矩调速是人为机械特性改变的条件下，转矩不变。
5.18异步电动机有哪几种制动状态？
异步电动机有三种反馈制动,反接制动和能耗制动
5.22单相罩极式异步电动机是否可以用调换电源的两根线端来使电动机反转？
为什么？
不能,因为必须调换电容器C的串联位置来实现,即改变QB的接通位置,就可以改变旋转磁场的方向,从而实现电动机的反转,.
5.23同步电动机的工作原理与异步电机的有何不同？
异步电动机的转子没有直流电流励磁,它所需要的全部磁动势均由定子电流产生,所以一部电动机必须从三相交流电源吸取滞后电流来建立电动机运行时所需要的旋转磁场,它的功率因数总是小于1的,同步电动机所需要的磁动势由定子和转子共同产生的当外加三相交流电源的电压一定时总的磁通不变,在转子励磁绕组中通以直流电流后,同一空气隙中,又出现一个大小和极性固定,极对数与电枢旋转磁场相同的直流励磁磁场,这两个磁场的相互作用,使转子被电枢旋转磁场拖动着一同步转速一起转动.
5.24一般情况下，同步电动机为什么要采用异步启动法？
因为转子尚未转动时,加以直流励磁,产生了旋转磁场,并以同步转速转动,两者相吸,定子旋转磁场欲吸转子转动,但由于转子的惯性,它还没有来得及转动时旋转又到了极性相反的方向,两者又相斥,所以平均转矩为零,不能启动.
第六章控制电动机
第七章机电传动控制系统中常用的检测元件
6.2何谓“自转”现象？
交流伺服电动机时怎样克服这一现象，使其当控制信号消失时能迅速停止？
自转是伺服电动机转动时控制电压取消,转子利用剩磁电压单相供电,转子继续转动.
克服这一现象方法是把伺服电动机的转子电阻设计的很大,使电动机在失去控制信号,即成单相运行时,正转矩或负转矩的最大值均出现在Sm>1的地方.当速度n为正时,电磁转矩T为负,当n为负时,T为正,即去掉控制电压后,单相供电似的电磁转矩的方向总是与转子转向相反,所以是一个制动转矩.可使转子迅速停止不会存在自转现象
6.6为什么直流力矩电动机要做成扁平圆盘状结构？
直流力矩电动机的电磁转矩为T=BIaNlD/2在电枢体积相同条件下,电枢绕组的导线粗细不变,式中的BIaNl/2近似为常数,故转矩T与直径D近似成正比.电动机得直径越大力矩就越大.
6.7为什么多数数控机床的进给系统宜采用大惯量直流电动机？
因为在设计伺服系统时，制造商为了保证电动机能在低速或阻转下运行,即这些情况下,能产生足够大的力矩而不损坏,加上大惯量直流电机精度高,反应快,速度快线性好等优点.因此它常用在低速,需要转矩调节和需要一定张力的随动系统中作为执行元件.
7.1交流测速发电机在理想情况下为什么转子不动时没有输出电压？
转子转动后，为什么输出电压与转子转速成正比？
因为测速发电动机的输出电压U=Kn=KK’dθ/dt,所以转子不动时没有输出电压,转子动时输出电压与转速成正比.
7.4何谓剩余电压、线性误差、相位误差？
剩余电压：
当测速发电动机的转矩为零时的输出电压.
线性误差：
严格的说输出电压和转速不是直线关系,由非线性引起的误差称为线性误差.
相位误差：
在规定的转速范围内,输出电压与励磁电压之间相位的变化量.
7.8在检测转速时，直流测速发电机、交流测速发电机、光电编码盘各有何优缺点？
直流测速发电机的优点是没有相位不波动、没有剩余电压,输出特性的斜率比交流测速发动机的大。
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,且正反转时输出不对称.
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,输出特性稳定,精度高,摩擦转矩小,不产生无线电干扰,工作可靠.正反转转向时输出特性对称,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.
光电编码盘测量精度高，结构复杂。
7.14试简述控制式自整角机和力矩式自整角机的工作原理。
控制式自整角机的工作原理是当发送机得力磁绕组通入励磁电流后,产生交变脉冲磁通,在相绕组中感应出感应,从而绕组中产生电流,这些电流都产生脉冲磁场,并分别在自整角变压器的单相输出绕组中感应出相同的电动势..
力矩式自整角机的工作原理是当接收机转子和发送机的转子对定子绕组的位置相同,所以两边的每相绕组中的电动势相等,因此在两边的三相绕组中没有电流.若发送机转子转动一个角度,于是发送机和接收机相应的每相定子绕组中的两个电动势就不能相互抵消,定子绕组中就有电流,这个电流和接受激励此磁通作用而产生转矩.
6.19直线电动机较之旋转电动机有哪些优缺点。
直线电动机的优点是1直线电动机无需中间传动机构,因而使整个机构得到简化,提高了精度,减少了振动和噪声.2反应快速.3散热良好,额定值高,电流密度可取大值,对启动的限制小.4装配灵活,往往可将电动机的定子和动子分别于其他机体合成一体.
缺点是存在着效率和功率因数低,电源功率大及低速性能差等.
第六章控制电动机
第七章机电传动控制系统中常用的检测元件
6.2何谓“自转”现象？
交流伺服电动机时怎样克服这一现象，使其当控制信号消失时能迅速停止？
自转是伺服电动机转动时控制电压取消,转子利用剩磁电压单相供电,转子继续转动.
克服这一现象方法是把伺服电动机的转子电阻设计的很大,使电动机在失去控制信号,即成单相运行时,正转矩或负转矩的最大值均出现在Sm>1的地方.当速度n为正时,电磁转矩T为负,当n为负时,T为正,即去掉控制电压后,单相供电似的电磁转矩的方向总是与转子转向相反,所以是一个制动转矩.可使转子迅速停止不会存在自转现象
6.6为什么直流力矩电动机要做成扁平圆盘状结构？
直流力矩电动机的电磁转矩为T=BIaNlD/2在电枢体积相同条件下,电枢绕组的导线粗细不变,式中的BIaNl/2近似为常数,故转矩T与直径D近似成正比.电动机得直径越大力矩就越大.
6.7为什么多数数控机床的进给系统宜采用大惯量直流电动机？
因为在设计伺服系统时，制造商为了保证电动机能在低速或阻转下运行,即这些情况下,能产生足够大的力矩而不损坏,加上大惯量直流电机精度高,反应快,速度快线性好等优点.因此它常用在低速,需要转矩调节和需要一定张力的随动系统中作为执行元件.
7.1交流测速发电机在理想情况下为什么转子不动时没有输出电压？
转子转动后，为什么输出电压与转子转速成正比？
因为测速发电动机的输出电压U=Kn=KK’dθ/dt,所以转子不动时没有输出电压,转子动时输出电压与转速成正比.
7.4何谓剩余电压、线性误差、相位误差？
剩余电压：
当测速发电动机的转矩为零时的输出电压.
线性误差：
严格的说输出电压和转速不是直线关系,由非线性引起的误差称为线性误差.
相位误差：
在规定的转速范围内,输出电压与励磁电压之间相位的变化量.
7.8在检测转速时，直流测速发电机、交流测速发电机、光电编码盘各有何优缺点？
直流测速发电机的优点是没有相位不波动、没有剩余电压,输出特性的斜率比交流测速发动机的大。
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,且正反转时输出不对称.
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,输出特性稳定,精度高,摩擦转矩小,不产生无线电干扰,工作可靠.正反转转
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