控制電機試題答案.doc

1、一、選擇題：（共 30 分； 2 分/題）一般概念類：1. 伺服系統(tǒng)（ servo-system）是使物體的機械位置、方位、狀態(tài)（位移或轉角）等準確地跟隨目標（或給定值）變化的自控系統(tǒng)，它能精確地跟隨或復現(xiàn)某個過程，故又稱隨動系統(tǒng)，其結構與其他反饋控制系統(tǒng)沒有原則區(qū)別。伺服系統(tǒng)最初用于船舶自動駕駛、 火炮控制與指揮儀中，后來逐漸推廣到數(shù)控機床、天線位置控制、導彈和飛船制導等諸多領域。下述屬于伺服系統(tǒng)的是（C）：A. 溫度控制系統(tǒng)B. 壓力測控系統(tǒng)C. 位置控制系統(tǒng)D. 電壓穩(wěn)壓系統(tǒng)2.伺服電機在自動控制系統(tǒng)中，通常用作（D ），把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出，可分為直流和

2、交流伺服電動機兩大類。A. 執(zhí)行元件B. 動力輸出C. 測量元件D. 執(zhí)行元件或測量元件3.導體在磁場中作切割磁力線運動，導體兩端產(chǎn)生感應電勢的方向由（A ）定則判定；通電導體在磁場中運動，運動方向由（）定則判定。A. 右手，左手B. 右手，右手C. 左手，左手D. 左手，右手測速直流電機類1.理論上直流測速發(fā)電機轉速為0 時輸出電壓應為（A）A. 0B 最大值C. 平均值D.有效值2.要改變直流并勵發(fā)電機的輸出電壓極性，應按（C）進行。A. 改變原動機的轉向B. 勵磁繞組反接C. 電樞繞組兩端反接D. 改變原動機轉向的同時也反接勵磁繞組3.用于機械轉速測量的電機是（A ）A. 測速發(fā)電機B.

3、 旋轉變壓器C. 自整角機D. 步進電動機直流電機類：1.以下哪個選項 不能 改變直流電動機的轉向是（B）A. 改變磁通方向B. 同時改變磁通方向和電樞電壓方向C. 改變勵磁電流方向D. 改變電樞電壓方向2.以下哪些因素不致使直流電動機的機械特性硬度變化（B）A. 電樞回路串電阻B. 改變電樞電壓C. 減弱磁場D. 增大勵磁電流3.直流電動機的“ 調(diào)節(jié)特性 ”描述了（A）的對應關系。A. 轉速與電壓B. 轉速和電流C. 轉矩和電壓D. 轉速和轉矩4.直流電動機的機械特性描述了（D）的對應關系。A. 速度與電壓B. 速度和電流C. 轉矩和電壓D. 速度和轉矩5.直流電機可以做成多對極，而控制用的

4、直流電機一般做成（A）A. 一對極B. 二對極C. 三對極D. 四對極6.直流電機處于發(fā)電機運行時（C）A. E U， T, n 方向相反B. EU ，T, n 方向相同C. E U， T, n 方向相反D. EU ，T, n 方向相同7.直流電動機和直流發(fā)電機中，電磁轉矩T 與轉子旋轉 n 的方向關系分別為 ( B )。A. 相同、相同B. 相同、相反C. 相反、相同D. 相反、相反8 直流電動機和直流發(fā)電機中，電樞的電動勢Ea 和電流 Ia 的方向分別是（D）A. 相同、相同B. 相反、相反C. 相同、相反D. 相反、相同9.直流電動機的勵磁繞組由單獨的直流電源供電稱為（C）A. 并勵B.

5、 串勵C. 他勵D. 復勵10. 一直流電機接線如圖所示，它屬于（A）勵磁方式。A. 他勵B. 并勵C. 串勵D. 復勵11. 一他勵直流電機拖動一恒轉矩負載穩(wěn)定運行，電樞電壓不變，若因機械故障使得負載轉矩稍有增大則（C）A 穩(wěn)定狀態(tài)破壞，電機不能再繼續(xù)穩(wěn)定運行B 電機速度下降，短時調(diào)整后又恢復原來的速度穩(wěn)定運行D 電機轉矩增大，進而迫使轉速不會降低，所以運動不受影響12. 直流電動機采用反接制動時，機械特性曲線位于第（A 一B二C三B）象限。D四13. 他勵直流電動機空載運行時，若勵磁回路突然斷開，會發(fā)生以下哪種情況？（A. 立即停轉B. 飛車C. 運轉一會兒后停止D. 電機發(fā)熱B）14.

6、直流電動機換向器的作用是使電樞獲得（A. 單向電流B. 單向轉矩B）。C. 恒定轉矩D. 旋轉磁場15. 直流電機弱磁調(diào)速瞬間，反電勢、電樞電流和電磁轉矩各有如下變化（B）A.反電勢C. 反電勢E，電樞電流，電磁轉矩 E，電樞電流，電磁轉矩B. 反電勢 D. 反電勢E，電樞電流， 電磁轉矩 E， 電樞電流， 電磁轉矩交流電機類1.ss(ns轉速（異步轉速） ，則 s =1、 0 分別表示電機處于（n ) ns ，其中： ns 為同步轉速、A）狀態(tài)。 An 為實際A.停止、同步運行C. 某兩個特定異步轉速運行B. 同步運行、停止D. 都是停止狀態(tài)2. 設交流異步伺服電動機的轉子電動勢頻率為者的關

7、系為（ C）f2，定子電動勢頻率為f1，轉差率為s，則三A. f1 = f2B. f2 = s f1C. f2 = (1 s) f1D. f 1 = s f23.異步電動機在理想空載時，轉差率為（A）A. s =0B. s snD. s =14.交流異步伺服電動機在發(fā)電機運行狀態(tài)時，其轉差率范圍是（A）A. - s 0B. s =0C. 0 s 15.異步電動機起動瞬時，轉差率為（C）A s = 0B s = sNC s =1D s 16.異步電動機工作時，轉子的轉速n 與旋轉磁場轉速ns的關系是（A）。A. nnsC. n=nsD. n ns7.異步電動機處于電動機狀態(tài)，發(fā)電機狀態(tài)和電磁制動

8、狀態(tài)下的轉差率s 分別為（A ）。A. 0 s1, s1B. - 1s1, s1C. 0s1, s0D. - 1s1, s- 18.異步電動機反接制動時，其轉差率s 為（A）。A. 0 s 1B. s 1D. - 1 s 09.異步電動機機械負載加重時，其轉子轉速將（B ）A. 升高B. 降低C. 不變D. 不一定10.勵磁電壓頻率為f，則異步電動機的旋轉磁場轉速ns 為（C ）fpC.60 fD.60 pA.B.pfpf11. 異步電動機的同步轉速ns與下列變量的關系正確的是（A）。A. 與頻率 f 成正比，與極對數(shù)p 成反比B. 與定子繞組電壓成正比，對極對數(shù)p 成正比C. 與頻率 f 成

9、反比，與極對數(shù)p 成正比D. 與定子繞組電壓成正比，對極對數(shù)p 成反比12. 已知交流伺服電動機的極數(shù)對數(shù)為2，使用頻率為 50Hz 的交流電壓供電，則旋轉磁場的轉速為（）。A. 3000 r/minB. 1500 r/minC. 750 r/minD. 1000 r/min13.有一臺四極交流伺服電動機，電源頻率為400Hz ，其同步速為（）A.3000 r/minB.6000 r/minC.9000 r/minD.12000 r/min14.有一臺八極交流伺服電動機，旋轉磁場的轉速為6000r/min ，則其電源頻率為（）A. 100HzB. 200HzC. 300HzD. 400Hz15

10、.對幅值和轉速都在變化的橢圓形旋轉磁場，可以用分解法分解為（D ）。A. 兩個正向圓形磁場B. 無法確定C. 兩個反向圓形磁場D. 一個正向圓形磁場和一個反向圓形磁場16.目前廣泛應用的是（C ）形轉子交流伺服電動機。A. 磁性杯B. 非磁性杯C. 鼠籠D. 圓盤17.交流伺服電動機轉子的結構常用的有（D）形轉子和非磁性杯形轉子。A. 磁性杯B. 圓盤C. 圓環(huán)D. 鼠籠18.交流伺服電動機定子兩相繞組加上額定電壓，轉速等于（A）時流經(jīng)勵磁繞組的電流稱為堵轉勵磁電流。A. 0B. 同步速C. 額定轉速D. 平均轉速19. 堵轉電流通常是交流伺服電動機繞組電流的（B）A.最小值B. 最大值C.

11、額定值D. 平均值20. 鼠籠式異步伺服電動機，它的轉速與下列變量關系正確的是（C ）。A. 轉速與電源電壓（控制）成正比B. 轉速與軸上負載成正比C. 轉速與電源頻率成正比D. 轉速與定子極對數(shù)成正比21. 下圖表示交流伺服電機采用的控制方式是（C ）。A 、幅值控制B 、相位控制D 、雙相控制步進電機類：1. 步進電機利用磁阻原理工作，即兩個正交方向磁阻的不同而產(chǎn)生轉矩，凸極轉子總是被這種轉矩拉于磁阻最小路徑。下圖表示步進電機BC 兩相控制繞組通電時的平衡狀態(tài)的是（ D ）2.采用雙拍制的步進電動機步距角與采用單拍制相比（A）A 減小一半B.相同C.增大一半D.增大一倍3.步進電動機是數(shù)字

12、控制系統(tǒng)中的一種執(zhí)行元件，其功用是將（D ）變換為相應的角位移或直線位移。A 直流電信號B. 交流電信號C. 計算機信號D. 脈沖電信號4.將電脈沖信號轉換成相應角位移的控制電機是（D）A 測速發(fā)電機B. 旋轉變壓器C. 自整角機D. 步進電動機5.步進電動機常用于（D）系統(tǒng)中作執(zhí)行元件，以有利于簡化控制系統(tǒng)。A. 高精度B. 高速度C. 開環(huán)D. 閉環(huán)6.下述哪一條不是步進電機的獨特優(yōu)點（D）A. 控制特性好B. 誤差不會長期積累C. 步距不受各種干擾因素的影響D. 振動小，運轉平穩(wěn)7.在各類步進電機中，結構比較簡單，用得也比較普遍的是（B）步進電動機。A. 永磁式B. 反應式C. 感應子式

13、D. 混合式8.步進電動機的輸出特性是（D ）A. 輸出電壓與轉速成正比B. 輸出電壓與轉角成正比C. 轉速與脈沖量成正比D. 轉速與脈沖頻率成正比9. 有一四相八極反應式步進電機，其技術數(shù)據(jù)中有步距角為數(shù)為（ C）1.8 /0.9，則該電機轉子齒A. 75B. 100C. 50D. 不能確定10. 某步進電機轉子有 A. 1.5 80 個齒，采用三相六拍驅(qū)動方式，B. 0.75C. 3此時步進電機的步距角為D. 6（ B）。11. 某五相步進電機在脈沖電源頻率為2400Hz 時，轉速為 1200rpm ，則可知此時步進電機的步距角為（B ）。A. 1.5 B. 3C. 6D. 4自整角類1.

14、 自整角機（ selsyn）又稱作旋轉變壓器，是利用自整步特性將轉角變?yōu)榻涣麟妷夯蛴赊D角變?yōu)檗D角的感應式微型電機，在伺服系統(tǒng)中被用作測量（D）的傳感器。A.轉速大小B. 溫度變化C. 直線位移D. 角度位移2.（ B ）是利用自整步特性將轉角變?yōu)榻涣麟妷夯蛴赊D角變?yōu)檗D角的感應式微型電機，在伺服系統(tǒng)中被用作測量角度的位移傳感器。A. 直流測速電機B. 自整角機C. 交流伺服電機D. 直流伺服電機3.無力矩放大作用，接收誤差稍大，負載能力較差的自整角機是（A）式自整角機。A. 力矩B. 控制C. 差動D. 單機4.用于角度的傳輸、變換和指示的控制電機是（C ）A. 測速發(fā)電機B. 旋轉變壓器C.

15、自整角機D. 步進電動機二、填空題 （共 20 分， 2 分 / 空）一般概念類：1. 伺服電動機（控制電機）與動力類電機是有明顯區(qū)別的。伺服電動機注重的是控制特性而不是能量轉換效率的問題， 它的主要要求是： 調(diào)速范圍寬廣， 機械特性和調(diào)節(jié)性能為線性，響應快速，無 “自轉”現(xiàn)象。2. 伺服電動機的轉矩、轉速和轉向都非常靈敏和準確地跟著控制電壓變化。3. 影響電動機機械特性的因素主要是電樞電壓、電樞電阻 和放大器內(nèi)阻Ri。4. 電動機的機械特性是指轉速和力矩 的關系。測速直流電機類1.直流測速發(fā)電機的電壓平衡方程式是_Ua=Ea-I Ra a2.交流測速發(fā)電機轉速為零時，實際輸出電壓不為零，此時

16、的輸出電壓稱為剩余電壓3.測速發(fā)電機要求其輸出電壓與轉速 成嚴格的線性關系。4.按照勵磁方式劃分，直流測速發(fā)電機分為永磁式和_電磁式 _ _兩種型式。5. 直流發(fā)電機的工作是基于 _電磁感應 _定律。直流電機類：1. 在直流電機運轉過程中，突然將勵磁回路斷開，當電機帶負載時會發(fā)生當電機空載時又會出現(xiàn)_飛車 _現(xiàn)象。_堵轉_狀態(tài)；2. 增大電機端電壓Ua 時，電機的轉速將_增加 _；增大電樞回路的調(diào)節(jié)電阻Rtf時，電機的轉速將 _減小 _。3. 直流伺服電機調(diào)速方式有 _電樞電阻 _、 _電樞電壓 _、 _勵磁電阻 _，最常用的調(diào)速方式是控制電機端電壓 U a 的大小。4. 直流電機的轉矩系數(shù)

17、CT 和電勢常數(shù) Ce 的關系是 _CT=9.55Ce_。5. 直流電動機定子的作用是產(chǎn)生 _磁通 _和電機的機械支撐。6.直流電動機的定子鐵心是由薄鋼片疊成，用來_減少渦流 _和支持勵磁繞組。7.直流電動機的反接制動分為倒拉反接制動和_電壓反接制動 _。8.直流自勵發(fā)電機的勵磁方式為并勵和_串勵 _。9. 直流電動機的機械特性描述了 _轉速和轉矩 _的對應關系。10. 直流電動機常用起動方法有電樞串電阻和降壓 _兩種。11. 直流電機為增大輸出電勢（或轉矩）及減小它的脈動，其方法是增加槽數(shù)，用無槽電樞12. 直流電動機具有優(yōu)異的 _調(diào)速 _性能，因此對一些對調(diào)速要求較高的生產(chǎn)機械往往采用直流

18、電動機拖動。13. 對于調(diào)速范圍寬廣的直流調(diào)速系統(tǒng)，通常都是同時采用 _電樞電壓和勵磁 _兩種調(diào)速方法。14. 直流伺服電機弱磁調(diào)速的缺點是_調(diào)速快速性較差，只能提速，不能減數(shù)_。15. 他勵直流電機 UN 、N 保持額定值不變， 在電樞回路串入電阻 RS 后的人為機械特性方程式為 _。 P4116.直流電機電樞鐵心通常用0.5 毫米厚的硅鋼片疊壓而成，目的是為了_減少渦流 _。17.直流伺服電動機所能承受的短時間沖擊電流大約是額定電流的1.52_倍。18. 額定電壓 110V ，額定電流 81.6A ，電樞電阻 0.12 的他勵直流電動機，若要將起動電流限制為額定電流的兩倍，應串起動電阻的阻

19、值為_0.55_ 。 P31-33交流電機類：1. 交流伺服電動機堵轉轉矩與勵磁電壓平方成_正比 _。2. 一個圓形旋轉磁場可以用兩個等幅脈振磁場來表示，這兩個等幅脈振磁場在時間上彼此有_90 _的相位差。3. 一個橢圓形旋轉磁場可以用等效兩個圓形磁場表示，這兩個磁場旋轉的幅值不等、旋轉方向 _相反 _。4.一臺六極交流伺服電動機，電源頻率為50Hz，其旋轉磁場的轉速為 _1000_r/min 。5.轉差率越大，交流伺服電動機轉子轉速就_越小 _，輸出力矩就越大。6.轉差與同步速的比值稱為 _轉差率 _。7. 交流伺服電動機的有效信號系數(shù)表達式是_。8.勵磁繞組電流與控制繞組電流在相位上彼此互

20、差_90 _度，幅值彼此 _相等 _，這樣的兩個電流稱為兩相對稱電流。9.伺服電動機的運行穩(wěn)定性用 _ 阻尼系數(shù) _表示， D 值越大，表示電機的穩(wěn)定性越_好10.交流伺服電動機的轉子有兩種形式，即_鼠籠 _和非磁性空心杯形轉子。11.交流電磁鐵為了減小交變磁場在鐵心和銜鐵內(nèi)產(chǎn)生_渦流 _損耗，通常鐵心與銜鐵采用彼此絕緣的硅鋼片迭壓而成。12. 某一三相異步電機的極對數(shù)為4，接工頻 (50Hz)380V 交流電源后，旋轉磁場轉速為_rpm。P13413. 某異步電動機，其電源頻率為50Hz，額定轉速為 720rpm ，則其極對數(shù)為 _。14. 若一交流伺服電動機額定功率為TN(N m)=_ 。

21、P178，額定轉速 nN(rpm) ，則它的額定轉矩 PN(KW)15. 交流伺服電動機的控制方式有幅值控制、_相位 _和幅相控制。16.異步電動機的制動方式有能耗制動、_反接制動 _ 和回饋制動。17.異步電動機的制動方式有三種，即能耗制動、反接制動和_回饋制動 _ 。步進電機類：1.步進電動機的角位移量或線位移量與輸入脈沖數(shù)成_正比 _。2.將電脈沖信號轉換成相應角位移的控制電機是_步進電機 _。3.在步進電機的步距角一定的情況下，步進電機的轉速與_脈沖頻率 _成正比。4. 對一臺結構已確定的步進電機，改變_拍數(shù) _可以改變其步距角。5. 五相十拍步進電機，如轉子有24 個齒，則步距角為

22、_1.5 _。自整角類：1. 自整角機按照使用要求不同，可分為 _力矩 _自整角機和 _控制 _自整角機兩大類。三、判斷題 （共 14 分， 2 分 / 空）一般概念類：1. 控制電機在自動控制系統(tǒng)中，只起一個元件的作用，其主要任務是完成控制信號的傳遞和轉換，而能量轉換是次要的。(T)測速直流電機類1. 實際上，測速發(fā)電機的輸出特性 Ua = f(n) 是嚴格地呈線性特性，實際特性與要求的線性特性間不存在誤差。 ( F )2. 直流發(fā)電機的電樞繞組中產(chǎn)生的是直流電動勢。(F )直流電機類：1. 直流電機的定子由定子鐵心、勵磁繞組、機殼、端蓋和電刷裝置等組成。(T)交流電機類：1. 當交流伺服電

23、動機作為電容伺服電動機使用時，應注意到勵磁繞組兩端電壓會高于電源電壓，而且隨轉速升高而增大。(T)2. 在實際使用中，對于已選定的某一交流伺服電動機來說，自轉現(xiàn)象與放大器的內(nèi)阻抗和外阻抗大小無關。(T)3. 交流伺服電動機堵轉轉矩大，電機啟動時帶負載能力大，電機加速也比較快。(F )4. 所謂交流伺服電動機的振蕩現(xiàn)象，就是當控制電壓一旦取消時，交流伺服電動機立即停轉。(F)5. 交流伺服電動機技術數(shù)據(jù)表中勵磁電壓和控制電壓指的都是最小值。(F)6. 工藝性自轉多半發(fā)生在大功率的交流伺服電動機中，由于電機的轉子慣性極大，在很小的橢圓形旋轉磁場作用下就能轉動。(T)7. 改變兩相交流伺服電動機運行

24、的不對稱程度是無法達到控制目的的。(F)8. 轉子電阻大有利于交流伺服電動機消除自轉現(xiàn)象。( T)9. 交流伺服電動機的機械特性、調(diào)節(jié)特性、堵轉特性的非線性度越小，特性曲線越接近直線，系統(tǒng)的動態(tài)誤差就越小，工作就越準確。(T )10. 交流伺服電動機勵磁繞組的電壓太低，電機的性能將變壞，如輸出功率會明顯增加，加速時間縮短。 (F)11. 異步電動機的轉速取決于電源頻率和極對數(shù)，而與轉差率無關。( F)12. 已知一臺異步電動機供電電源頻率為 50Hz，額定轉速為 1420r/min ，則該電動機一定為六極異步電動機。 ( F )13. 異步電動機轉子轉速不可能大于其同步轉速。(T )步進電機類

25、：1. 如果負載阻轉矩超出一定限度，反應式同步電動機就會失步，甚至停轉，這個最大限度的轉矩也稱為最大同步轉矩。(T)2. 從提高加工精度上要求，步進電動機應選用小的步距角，但從提高輸出功率上要求，步距角又不能取得太小。 (T )3.對于多相步進電動機， 定子控制繞組可以是一相通電，也可以是幾相同時通電。 ( T)4.對五相步進電機來說，增加通電相數(shù)可以提高轉矩。( T)自整角類：1.自整角機的勵磁電壓和頻率與使用的電源無關。(F )2.控制式自整角機適用于精度較低、負載較小的伺服系統(tǒng)。(F )四、簡答題 （本題 10 分， 10 分 /題）1. 直流測速發(fā)電機的轉速不得超過規(guī)定的最高轉速，負載

26、阻值不能小于給定值，為什么？P182. 為什么直流力矩電動機需要做成圓盤狀？P543.什么是直流電動機的啟動過程？對直流電動機的啟動性能有哪些要求？P334.電動機起動時起動電流很大，熱繼電器會不會動作?為什么 ?5. 簡述直流電動機合理的啟動要求。6. 如何改變并勵直流電動機的轉向？P367.如何改變他勵直流電動機和感應電動機的轉向？P378.他（并）勵直流電動機在運行中，若勵磁回路斷線，將會出現(xiàn)什么情況？P379. 直流電動機的電磁轉矩是驅(qū)動性質(zhì)的轉矩，但為什么電磁轉矩增大時轉速反而下降？P14010. 試簡要回答下列問題： 9144-146（ 1）交流伺服電動機的機械特性曲線為什么要求“下垂”？（ 2）交流伺服電動機的轉子電阻為什么比較大？（ 3）交流伺服電動機的效率為什么比較低？11. 異步電動機為什么是稱為感應電動機？P12712. 簡述異步電動機轉子轉動的原理。P12713. 用電氣方法調(diào)速，人為地改變電動機的機械特性，要考慮哪些調(diào)速指標?14. 一臺三相異步電動機銘牌上標明 f=50Hz ，額定轉速 nN =960rpm，該電動機的極數(shù)是多少?P13515. 為什么步進電機的脈沖分配方式應盡可能采用多相通電的雙拍制?P24516. 為什么步進電機的技術指標中步距角有兩個值？P239五、計算題 （本題 26 分， 13 分 /題）1. 一臺他勵直流電動機，其額定值如