1、第 1 页 共 7 页1. 微特电机在国民经济各个领域中的应用十分广泛，主要有 航空航天 、 现代军事装备、信息与电子产品、现代交通运输 及日常生活 等方面。2. 根据微特电机的用途，可以将其分为 驱动用 和 控制用微特电机两大类。3. 驱动用微特电机的主要任务是 转换能量，控制用微特电机的主要任务是 信号的传递和转换。4. 根据控制用微特电机在自动控制系统的功能，可分为 伺服电动机、 测速发电机、 旋转变压器、 自整角机 及 步进电动机五大类。5. 伺服电动机也称为 执行电动机，它将电压信号转变为电机转轴的 角速度 或 角位移输出。6. 按转子结构的不同，同步伺服电动机可分为 永磁式、 磁阻
2、式、 磁滞式三种。7. 交流异步伺服电动机有 幅值控制、 相位控制、 幅相控制及 双相控制四种控制方法。8. 直流测速发电机产生误差的原因主要有电枢反应的影响、电刷接触电阻的影响、电刷位置的影响、温度的影响及纹波的影响。9. 自动控制系统对测速发电机的要求主要有精确度高、灵敏度高、可靠性好。10. 步进电动机的种类很多，主要有 反应式、永磁式、混合式三种。11. 步进电机的矩角特性是指：在不改变通电状态时，步进电动机的静转矩与转子失调角的关系。12. 自整角机中的接收机的阻尼装置有两种： 电气阻尼 和 机械阻尼。13. 自整角机按其输出量不同可分为力矩式和 控制式 自整角机两类。14. 旋转变
3、压器按其在控制系统的不同用途可分为 计算用 和 数据传输 旋转变压器两类。15. 永磁无刷直流电动机主要由 永磁电动机本体、 转子位置传感器、 功率电子开关 三部分组成。16. 单相交流串励电动机具有 使用方便、 转速高、体积小、质量轻 和 起动转矩大、过载能力强等优点。17. 双凸极电机主要包括 开关磁阻 和 双凸极永磁电机。18. 力矩式自整角机的发送机和接收机的励磁绕组接入 单相交流电源 励磁，三相整步绕组彼此对应连接；控制式自整角机发送机的励磁绕组匝数越多，磁密 越高 ，接收机转子上装设的正弦绕组作为 输出绕组 。19. 步进电动机的相数和转子齿数越多，则步距角越 小 ，在脉冲频率一定
4、时转速 越低 。20. 两相伺服电动机的控制方式有以下三种：幅相控制、相位控制、和 双相控制。21. 两相伺服电动机，其定子两相绕组在空间相距 90 电角度，定子绕组中的一相作为 励磁绕组 ，运行时接至交流电源上；另一相作为 控制绕组 ，输入控制电压。22. 自整角机在协调位置附近，当失调角为 1。 时的输出电压值，称为比电压 U0=Um*sin1。 =0.175Um，比电压值越大，说明系统的灵敏度越 高 。23. 步进电动机的单脉冲运行是指 电动机在一相或多相绕组通电状态下，仅改变一次通电状态 时的运行方式；步进电动机的起动频率是指它在一定负载转矩下 电动机 能够不失步起动的脉冲最高频率。第
5、 2 页 共 7 页24. 微特电机的发展趋势大致有哪几个方面？答：无刷化微型化集成化永磁化智能化新原理，新结构电机25. 直流测速发电机按励磁方式分有哪几种？各有什么特点？答：按励磁方式分，直流测速发电机主要有电磁式和永磁式两种。电磁式电磁式直流测速发电机与普通直流电机结构相同，由定子和转子两部分组成，定子铁心通常由硅钢片冲制而成，励磁绕组直接绕制在磁极铁心上，励磁绕组由外部直流电源供电，通电时产生磁场，定子磁极常为二级。永磁式永磁式直流测速发电机定子磁极由永久磁钢做成，其他部分和电磁式相同，由于没有励磁绕组，所以可省去励磁电源，具有结构简单，使用方便等特点，其缺点是永磁材料的价格较贵，受机
6、械振动易发生程度不同的退磁。26. 什么是异步测速发电机的剩余电压？简要说明剩余电压产生的原因及其减小的方法。答：在规定的交流电源励磁下，电机的转速为零时，输出绕组所产生的电压，称为剩余电压。包括基波分量和高次谐波分量。剩余电压基波分量产生的原因： 变压器分量：励磁绕组轴线与输出绕组轴线不垂直或磁路不对称，定子加工不良，造成气隙不均匀。 旋转分量：由于铁芯材料各向磁滞变化的情况不同，或者铁芯片间短路以及空心杯转子的材料和壁厚不均匀，都会导致去磁效应不同，使电机气隙圆周上各点磁密相位不一致，而形成一个椭圆形旋转磁场，是输出绕组产生感应电动势，产生剩余电压。 电容分量：由于励磁绕组和输出绕组之间会
7、存在寄生的分布电容，当励磁绕组加交流电压时，通过寄生的分布电容也会在输出绕组中产生电压。剩余电压高次谐波分量产生的原因：励磁电源电压为非正弦波电机磁路饱和减小剩余电压的措施：（1）改进制造材料和工艺，降低磁路饱和程度；（2）采用内外定子铁心可调结构；（3）采用补偿装置（可补偿电压的固定的分量） ；（4）外界补偿装置。27. 为什么异步测速发电机的转子都用非磁性空心杯结构，而不用鼠笼结构？答：异步测速发电机按其结构可分为鼠笼转子和空心杯形转子两种。它的结构与交流伺服电动机相同。鼠笼转子异步测速发电机输出斜率大，但线性度差，相位误差大，剩余电压高，一般只用在精度不高的控制系统中。空心杯形转子异步测
8、速发电机的精度较高，转子转动惯量页高，性能稳定，是目前在自动控制系统中广泛应用的一种测速发电机。第 3 页 共 7 页28. 自动控制系统对伺服电动机的要求主要包括哪些方面？答：调速范围宽； 机械特性和调节特性为线性；无“自转”现象；动态响应快。29. 简述直流力矩电动机的性能特点。答：响应迅速、动态特性好；力矩波动小、低速运行稳定；机械特性和调节特性的线性度好；电机的连续堵转转矩和峰值堵转转矩大。30. 如何控制步进电动机输出的角位移或线性位移量？步进电机有哪些优点？答：步进电动机不需要变换，能直接将数字脉冲信号转换成角位移或线位移，因此很适合作为数字控制系统的伺服元件，改变输入的脉冲数，即
9、能控制步进电动机输出的角位移或线性位移量。步进电机具有以下一些优点：输出角位移量或线位移量与输入的脉冲数成正比，而转速或线速度与脉冲的频率成分正比，在电机的负载能力范围内，这些关系不受电压的大小、负载的大小、环境条件等外界各种因素的影响，因而适用在开环中作执行元件，使控制系统大为简化；步进电机每转一周都有固定的步数，所以步进电动机在不失步的情况下运行，其步矩角不会长期积累；控制性能好，它可以在很宽的范围内通过改变脉冲的频率来调节电机的转速，并且能够快速启动、制动和反转；有些形式的步进电机在停止供电的状态下还有定位转矩，有些形式在停机后某些相绕组仍保持通电状态，具有自锁能力，不需要机械制动装置
10、。31. 简要说明旋转变压器产生误差的原因和改进方法。答：旋转变压器产生误差的原因主要有：绕组谐波的影响 齿槽的影响 铁芯磁路饱和的影响 材料的影响 制造工艺的影响 交轴磁场的影响改进方法主要有：加工中保证严格的工艺要求 电路上采用一次侧补偿、二次侧补偿、或一次侧、二次侧同时补偿来加以补偿 采用正弦绕组和短距绕组 选择合理的齿槽配合32. 无刷直流电动机与普通直流电动机相比有何区别？答：普通直流电动机起动和调速性能好，堵转转矩大，被广泛应用于各种驱动和伺服系统中，但直流电动机具有电刷和换向器组成的机械换向装置，其间的滑动接触，严重的影响电机的精度和可靠性，缩短电机寿命，需要经常性的维护，所产生
11、的火花会引起无线电干扰，且电刷换向器装置又使普通直流电动机结构复杂，工作噪声大。永磁无刷直流电动机是集永磁电动机，微处理器，功率变换器，检测元件、控第 4 页 共 7 页制软件和硬件于一体的新型机电一体化产品，它采用功率电子开关和位置传感器代替电刷和换向器，既保留了普通直流电动机良好的运行性能，又具有交流电动机结构更简单，维护方便和运行可靠等特点，在航空航天，数控装置，机器人，计算机外设，汽车电器，电动车辆和家用电器的驱动中获得了越来越广泛的应用。33. 如何改变开关磁阻电机的转矩方向？改变电机绕组电流的极性能够改变转矩方向吗？答：开关磁阻电机的转矩大小与电流平方成正比，因此转矩方向与电流方向
12、无关，故可以采用单极性电流供电，转矩与绕组电感对转子位置角的变化率成正比。因此，只有当绕组电感随转子位置角而增大时，给绕组通电才能产生正向电动转矩。当电感随转子位置角而下降时，如绕组中仍有电流，则将产生制动转矩。34. 如图 1 所示为直流伺服电动机的工作原理图，略去电刷接触压降，假设电机转速为 n、电枢电压为 Ua、励磁磁通为 、电枢电流为 Ia，电枢绕组电阻为 Ra，试分析阐述此电机调速原理，若直流伺服电动机的励磁电压 Uf下降，对电机的机械特性和调节特性会有哪些影响？ nfUcI图 1 直流伺服电动机工作原理图35. 直流测速发电机带负载工作原理图见图 2，请问直流测速发电机的输出特性在
13、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？G aEcWRLnfUfII图 2 直流测速发电机带负载工作原理图第 5 页 共 7 页36. 图 3 给出了单相串励电动机的电磁关系，试分析单相串励电动机中有哪几种感应电动势？它们分别是由什么磁通感应产生的？ UIfIaIdmq图 3 单相串励电动机的电磁关系图37. 如图所示为 8/6 极开关磁阻电机与驱动电路，试阐述其工作原理。AABCD BCDEsS1S2VD1VD2123 123图 4 8/6 极开关磁阻电机38. 试分析控制式自整角机的工作原理。 R1 2abcaIbIcITabc图 2 控制式自整角机工作原理图第 6 页 共
14、 7 页39. 对于如图 3(a)所示的三相三状态无刷直流电动机，试分析利用原位置传感器进行反转控制的原理，其中图(b)给出了 C 相通电情况下反转时遮光板位置与通电相关系。 AYCXBZNSn1H23H(a) 无刷直流电动机瞬时转子位置 (b) C 相通电图 3 无刷直流电动机40. 图 4 所示为单相串励电动机原理图，试阐述其工作原理。 NSu图 4 单相串励电动机41. 何为反应式步进电动机的步距角？它与哪些因素有关？六相 12 极步进电动机，若在单六拍及单十二拍通电方式下，步距角各为多少？第 7 页 共 7 页42. 正余弦旋转变压器二次侧完全补偿的条件是什么？一次侧完全补偿的条件又是什么？试比较采用二次侧和一次侧补偿各有哪些缺点？ fU1S1S22fIR1RIrIr22Zl 1ZlfU1S1S22fIR1RIr2qZ1ZlqI(a) 二次侧补偿 (b) 一次侧补偿图 2 正余弦旋转变压器43. 画出直流伺服电动机的调节特性线，并说明其电枢控制时始动电压是什么？ 44. 试完成一次侧补偿的正余弦旋转变压器的接线图，并说明其工作原理。图 1 正余弦旋转变压器工作原理图45. 影响反应式步进电动机步距角的大小和哪些因素有关？若有一台五相反应式步进电动机，其步距角为 1.5 度/0.75 度，试求转子齿数 Zr 应为多少？
