控制電機復(fù)習(xí)題答案

1、精心整理一、填空題1 .控制電機主要是對控制信號進行傳遞和變換，要求有較高的控制性能，如要求 運行可靠動作迅速準(zhǔn)確度高等。2 .單相異步電動機的類型主要有 反應(yīng)式 永磁式 磁滯式3 .磁滯式同步電動機最突出的優(yōu)點是 能夠自啟動 而且啟動轉(zhuǎn)矩很大。4 . 40齒三相步進電動機在雙三拍工作方式下步距角為3,在單、雙六拍工作方式下步距角為155 .交流伺服電動機的控制方式有變極變頻變轉(zhuǎn)差率。6 .自整角機是一種能對 角度 偏差自動整步的感應(yīng)式控制電機，旋轉(zhuǎn)變壓器是一種 輸出電壓隨 角度 變化的信號元件，步進電動機是一種把 脈沖 信號轉(zhuǎn)換成角位 移或直線位移的執(zhí)行元件，伺服電動機的作用是將輸入電壓 信

2、號轉(zhuǎn)換為軸上的角位移或角速度輸出。7 .無刷直流電動機轉(zhuǎn)子采用 永磁體，用 電子開關(guān)線路 和 位置傳感器 組成的電子 換向器取代有刷直流電動機的機械換向器和電刷。8 .直線電機按照工作原理來區(qū)分，可分為 直線感應(yīng)電機、直線直流電機和直線同 步電機三類。9 .自整角機是一種能對 角度 偏差自動整步的感應(yīng)式控制電機，它通過電的方式在 兩個或兩個以上無電聯(lián)系的轉(zhuǎn)軸之間傳遞角位移或使之同步旋轉(zhuǎn)。10 .光電編碼器按編碼原理分有 絕對式 和 增量式 兩種。11 .異步測速發(fā)電機性能技術(shù)指標(biāo)主要有 線性誤差、相位誤差、剩余電壓 和輸 出斜率。精心整理12同步電動機轉(zhuǎn)子上的鼠籠繞組可起啟動 和 阻尼 作用。

3、13 .小功率同步電動機可分為 反應(yīng)式 永磁式 磁滯式 等。14 .反應(yīng)式電磁減速同步電動機定轉(zhuǎn)子齒數(shù)應(yīng)滿足 ,轉(zhuǎn)速公式為;勵 磁式電磁減速同步電動機定轉(zhuǎn)子齒數(shù)應(yīng)滿足 ,轉(zhuǎn)速公式為。15 .電機產(chǎn)生過度過程的主要原因是電機中存在兩種慣性： 機械 電磁。16 .罩極式單相異步電動機的旋轉(zhuǎn)方向總是固定不變的由罩住的部分向未罩住的方向旋轉(zhuǎn)。17 .直流伺服電動機的電氣制動有 能耗 回饋 反接。二、選擇題1 .伺服電動機將輸入的電壓信號變換成（ D ）,以驅(qū)動控制對象。A.動力B位移C電流D.轉(zhuǎn)矩和速度2 .交流伺服電動機的定子鐵芯上安放著空間上互成（ B ）電角度的兩相繞組，分別 為勵磁繞組和控制繞

4、組。A.0oB. 9coC. 120D.18co3 .為了減小（C ）對輸出特性的影響，在直流測速發(fā)電機的技術(shù)條件中，其轉(zhuǎn)速不 得超過規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速。吁 y/j： /jA.紋波B.電刷C.電樞反應(yīng)D.溫度4 .在交流測速發(fā)電機中，當(dāng)勵磁磁通保持不變時，輸出電壓的值與轉(zhuǎn)速成正比，其頻率與轉(zhuǎn)速（D）。A.正比B.反比C.非線性關(guān)系D.無關(guān)5 .影響交流測速發(fā)電機性能的主要原因是（B ）。A.存在相位誤差B.有剩余電壓C輸出斜率小D.以上三點6 .步進電機是利用電磁原理將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成（C ）信號。精心整理A.電流B.電壓C.位移 D.功率7 .旋轉(zhuǎn)型步進電機可分為反應(yīng)式、永磁式和感應(yīng)式三種。其中

5、（ A ）步進電機由于 慣性小、反應(yīng)快和速度高等特點而應(yīng)用最廣。A.反應(yīng)式B.永磁式 C感應(yīng)式 D.反應(yīng)式和永磁式8 .步進電機的步距角是由（C ）決定的。A.轉(zhuǎn)子齒數(shù)B.脈沖頻率C.轉(zhuǎn)子齒數(shù)和運行拍數(shù)D.運行拍數(shù)9 .由于步進電機的運行拍數(shù)不同，所以一臺步進電機可以有（ B ）個步距角。Al B.二 C.三D.四10 .步進電機通電后不轉(zhuǎn)，但出現(xiàn)尖叫聲，可能是以下（ B ）原因。A.電脈沖頻率太高引起電機堵轉(zhuǎn)B.電脈沖頻率變化太頻繁C.電脈沖的升速曲線不理想引起電機堵轉(zhuǎn)D.以上情況都有可能11 .理想的驅(qū)動電源應(yīng)使通過步進電機的繞組電流盡量接近（B ）波形。A.正弦波B.矩形波C三角波 D.

6、鋸齒波12 .沒有補償?shù)男D(zhuǎn)變壓器的在接負(fù)載時會出現(xiàn)（C ）,使輸出特性畸變。A.剩余電壓B.感應(yīng)電流過大C.交軸磁勢 D.直軸磁勢13 .旋轉(zhuǎn)變壓器的本質(zhì)是（D ）。A.變壓B.變流C能量轉(zhuǎn)換D.信號轉(zhuǎn)換14 .若電源允許，考慮到性能和體積等因素應(yīng)選用電壓較高、頻率為（ C ）自整角 機。A.50HzB.60 Hz C.400 Hz D.1000 Hz15 .因為自整角機的接收機和發(fā)送機在結(jié)構(gòu)上有差異，如果調(diào)錯，將使自整角機（D ）A.產(chǎn)生振蕩B.燒毀C失步 D.停轉(zhuǎn)16 .在使用同步電機時，如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩（ B ）最大同步轉(zhuǎn)矩，將出現(xiàn) 失步”現(xiàn)象。精心整理精心整理A.等于B.大于C/卜于D.

7、以上都有可能17 .同步電機出現(xiàn)的振蕩現(xiàn)象，一般發(fā)生在（ B ）突然發(fā)生變化的時候。A.電源電壓B.信號電壓C.負(fù)載 D.轉(zhuǎn)矩18 .磁滯式同步電動機與永磁式和反應(yīng)式相比，最可貴的特性是具有（C ）A.穩(wěn)定性好B.負(fù)載能力強C很大的啟動轉(zhuǎn)矩D.很小的啟動電流19 .無刷直流電動機是利用了（ A ）來代替電刷和換向器。A.電子開關(guān)線路和位置傳感器B.電子開關(guān)C.傳感器D.復(fù)雜設(shè)備20 .無刷直流電動機與一般的直流電動機一樣具有良好的伺服控制性能，可以通過改變（D ）實現(xiàn)無級調(diào)速。A.電樞繞組電阻B.轉(zhuǎn)子電阻C負(fù)載D.電源電壓21 .空心杯非磁性轉(zhuǎn)子交流伺服電動機，當(dāng)只給勵磁繞組通入勵磁電流時，產(chǎn)

8、生的磁 場為（B ）磁場。A.脈動B.旋轉(zhuǎn) C恒定D.不變22 .有一個三相六極轉(zhuǎn)子上有40齒的步進電動機，采用單三拍供電，則電動機步矩角 為（A ）。A.3 B. 6C.9 D. 1223 .通常情況下，下列檢測元件的精度由低到高的排列順序是。（ C ）A.旋轉(zhuǎn)變壓器、自整角機、感應(yīng)同步器、磁尺 B.自整角機、感應(yīng)同步器、旋轉(zhuǎn)變壓器、磁尺C.自整角機、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、磁尺 D.自整角機、旋轉(zhuǎn)變壓器、磁尺、感應(yīng)同步器24 .感應(yīng)移相器的特點是輸出電壓的相位與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成（D ）關(guān)系。A.正弦B.余弦C.非線性關(guān)系D.線性精心整理25 .在步進電動機驅(qū)動電路中，脈沖信號經(jīng)（ C ）放大器后

9、控制步進電動機勵磁繞 組。A.電流 B.電壓 C.功率 D.直流26 .當(dāng)交流測速發(fā)電機在伺服系統(tǒng)中用作阻尼元件時，應(yīng)主要滿足（ A ）。（A）輸出斜率大（B）線性度高（C）穩(wěn)定度高（D）精確度高27 .直流伺服電動機在低速運轉(zhuǎn)時，由于（B ）波動等原因可能造成轉(zhuǎn)速時快時慢， 甚至?xí)和５默F(xiàn)象。（A）電流（B）電磁轉(zhuǎn)矩（C）電壓（D）溫度28 .伺服電動機將輸入的電壓信號變換成（D ）,以驅(qū)動控制對象。（A）動力（B）位移（C）電流（D）轉(zhuǎn)矩和速度29 .沒有補償?shù)男D(zhuǎn)變壓器的在接負(fù)載時會出現(xiàn)（ C ）,使輸出特性畸變。（A）剩余電壓（B）感應(yīng)電流過大（C）交軸磁勢（D）直軸磁勢30 .成對使用

10、的自整角機按控制式運行時，其中一個是（ C ）,另一個是控制式變 壓器。（A）力矩式發(fā)送機（B）力矩式接收機（C）控制式發(fā)送機（D）控制式接收機31 .同步電動機的轉(zhuǎn)子磁極上裝有勵磁繞組，由（ C ）勵磁。（A）單相正弦交流電（B）三相交流電（C）直流電（D）脈沖電流32 .小功率同步電動機的（C ）是恒定不變的，它與電樞電流的頻率之間有確定的 關(guān)系。（A）電壓（B）電流（C）轉(zhuǎn)速 （D）溫度33 .在使用同步電機時，如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩（ B ）最大同步轉(zhuǎn)矩，將出現(xiàn) 失步”現(xiàn)象。（A）等于（B）大于（C）小于（D）以上都有可能精心整理精心整理34 .磁滯式同步電動機與永磁式和反應(yīng)式相比，最可貴的特性

11、是具有（C ）。（A）穩(wěn)定性好（B）負(fù)載能力強（C）很大的啟動轉(zhuǎn)矩（D）很小的啟動電流35 . （ B ）是無刷直流電動機的關(guān)鍵部分，其作用是檢測轉(zhuǎn)子磁場相對于定子繞組 的位置。（A）電子開關(guān)（B）位置傳感器（C）換向器（D）磁鋼36 .無刷直流電動機與一般的直流電動機一樣具有良好的伺服控制性能，可以通過改變（D ）實現(xiàn)無級調(diào)速。（A）電樞繞組電阻（B）轉(zhuǎn)子電阻（C）負(fù)載（D）電源電壓37 .要改變無刷直流電動機的旋轉(zhuǎn)方向，除了改變勵磁磁場極性或電樞電流方向外， 還需要（A ）配合才能實現(xiàn)。（A）電子開關(guān)電路（B）定子繞組（C）轉(zhuǎn)子繞組（D）傳感器38 .現(xiàn)有一直1024P/r的旋轉(zhuǎn)編碼器，在

12、零位脈沖之后連續(xù)輸出102490個脈沖。則該旋轉(zhuǎn)編碼器在零位脈沖之后轉(zhuǎn)過的圈數(shù)是（ B ）。（A） 102490 圈（B） 100 又 90/1024 圈（C） 190 圈 （D） 10/102490 圈39.若被測機械的轉(zhuǎn)向改變，則交流測速發(fā)電機輸出電壓的（D ）。（A）頻率改變（B）大小改變（C）相位改變900（D）相位改變1800三、判斷題1 .對于交流伺服電動機，改變控制電壓大小就可以改變其轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。（X ）2 .交流伺服電動機當(dāng)取消控制電壓時不能自轉(zhuǎn)。（V）3 .為了減小溫度變化對測速發(fā)電機輸出特性的影響，其磁路通常要求設(shè)計得比較飽和。（V）精心整理4 .直流測速發(fā)電機在使用時，如

13、果超過規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速或低于規(guī)定的最小負(fù)載電阻，對其控制精度會有影響。（力5 .直流測速發(fā)電機在使用時，如果超過規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速或低于規(guī)定的最小負(fù)載電阻，對其控制精度有影響。（力6 .用于一般轉(zhuǎn)速檢測或作阻尼元件時，應(yīng)主要考慮測速發(fā)電機的輸出斜率要大。（力7 .步進電動機的轉(zhuǎn)速與電脈沖的頻率成正比。（力8 .單拍控制的步進電機控制過程簡單，應(yīng)多采用單相通電的單拍制。（X ）9 .改變步進電機的定子繞組通電順序，不能控制電機的正反轉(zhuǎn)。（X ）10 .旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出電壓與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角呈函數(shù)關(guān)系。（V）11 .采用原邊補償時，旋轉(zhuǎn)變壓器的交軸繞組的阻抗與負(fù)載阻抗有關(guān)。（X ）12 .旋轉(zhuǎn)變壓器采用副邊補償

14、時，轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的直軸磁場與轉(zhuǎn)角有關(guān)。（X ）13 .采用由兩極和多極旋轉(zhuǎn)變壓器組成的雙通道伺服系統(tǒng)，不可以使檢測精度從角分級提高到角秒級。（x）14 .自動控制系統(tǒng)中，自整角機不可以單獨使用，需兩個或兩個以上組合使用。（V）15 .力矩式自整角機可以直接實現(xiàn)轉(zhuǎn)角隨動的目的，因此接收誤差小，適用于精度較高的側(cè)位系統(tǒng)。（X ）16 .小功率同步電動機的轉(zhuǎn)速是恒定不變的，它與電樞電流的頻率之間沒有關(guān)系。（X ）17 .由于轉(zhuǎn)子的慣性作用，使得永磁式同步電機的啟動比較困難。（M18 .由于振蕩會使同步電動機的瞬時轉(zhuǎn)速出現(xiàn)不穩(wěn)定，一般在轉(zhuǎn)子上設(shè)置短路繞組來加以改善。（V）19 .無刷直流電動機是由電動

15、機、電子開關(guān)線路和轉(zhuǎn)子位置檢測器三部分組成的。（V）20 .與一般直流電動機一樣，無刷直流電動機只要改變電源電壓的極性不能使電機反轉(zhuǎn)。（V）精心整理精心整理21 .控制電機在自動控制系統(tǒng)中的主要任務(wù)是完成能量轉(zhuǎn)換、控制信號的傳遞和轉(zhuǎn)換。（X ）22 .變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，負(fù)載運行時由副邊電流大小決定原邊電流的 大小。（大。23 .在兩臺力矩式發(fā)送機之間接入一臺力矩式差動接收機，不可以用來顯示兩個輸入 角的和或差。（為24 .交流伺服電動機在轉(zhuǎn)差率s=10之間，與普通異步電動機一樣具有凸型機械特性 曲線。（X ）25 .直線電機是一種需要中間轉(zhuǎn)換裝置，而作直線運動的電動機械。（ X）

16、26 .單相異步電動機能自己起動和運行。（X）27 .測速發(fā)電機在控制系統(tǒng)中，輸出繞組所接的負(fù)載可以近似作開路處理。 如果實際 連接的負(fù)載不大則應(yīng)考慮其對輸出特性的影響。（力28 .直流伺服電動機分為永磁式和電磁式兩種基本結(jié)構(gòu)，其中永磁式直流伺服電動機可看作他勵式直流電機。（力29 .交流伺服電動機與單相異步電動機一樣，當(dāng)取消控制電壓時仍能按原方向自轉(zhuǎn)。（X ）30 .步進電動機的轉(zhuǎn)速與電脈沖的頻率成正比。（V）31 .當(dāng)步進電機的電脈沖頻率等于自由振動頻率的 1/k （k為正整數(shù)）時，轉(zhuǎn)子會發(fā) 生強烈的振蕩甚至失步。（V）32 .為了提高步進電機的性能指標(biāo)，應(yīng)多采用多相通電的雙拍制，少采用單

17、相通電的 單拍制。（力33 .對于多相步進電機，定子的控制繞組可以是每相輪流通電， 但不可以是幾相同時 通電。（x ）精心整理精心整理34 .旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)與一般變壓器相似。（X ）35 .力矩式自整角機適用于精度要求不太高、負(fù)載較小的場合，常用來帶動指針或刻度盤作為測位器。（vj36 .由于轉(zhuǎn)子的慣性作用，使得永磁式同步電機的啟動比較容易。（X ）37 .無刷直流電動機是電子、電機技術(shù)結(jié)合的高新技術(shù)產(chǎn)品， 兼顧了直流電動機和交 流電動機的優(yōu)點。（vj38 .從制造和運行成本考慮，直線電動機一般采用短次級。（ X）39 .力矩式自整角機必須使用中間放大環(huán)節(jié)，才能達到使相距較遠(yuǎn)又無機械聯(lián)系的兩

18、軸實現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)。（X）40 .直流測速發(fā)電機的電樞反應(yīng)和延遲換向的去磁效應(yīng)使線性誤差隨著轉(zhuǎn)速的增高 或負(fù)載電阻的減小而增大。（V）41 .測速發(fā)電機的轉(zhuǎn)速不得超過規(guī)定的最高轉(zhuǎn)速，否則線性誤差加大。（力42 .反應(yīng)式同步電動機轉(zhuǎn)子直軸與交軸的磁阻必須不同，轉(zhuǎn)子具有與定子極數(shù)相等的凸極數(shù)。（力43 .由于采用的是凸極轉(zhuǎn)子，使得磁阻式同步電機的啟動比較容易。（四、簡答題1 .為什么直流發(fā)電機電樞繞組元件的電勢是交變電勢而電刷電勢是直流電勢？答：電樞連續(xù)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)體ab和cd輪流交替地切割N極和S極下的磁力線，因 而ab和cd中的電勢及線圈電勢是交變的。由于通過換向器的作用，無論線圈轉(zhuǎn)到什么位置，電刷通

19、過換向片只與處于一定極性下的導(dǎo)體相連接，如電刷 A始終與處在N極下的導(dǎo)體相連接，而處在 一定極性下的導(dǎo)體電勢方向是不變的，因而電刷兩端得到的電勢極性不變，為 直流電勢。精心整理精心整理2 .對于直流測速發(fā)電機，如果電刷不在幾何中性線上，而是順電動機的轉(zhuǎn)向偏移了B角，分析對輸出特性的影響？ p263 .如果用直流發(fā)電機作為直流電動機的負(fù)載來測定電動機的特性，在其他條件不變 的情況下，減小發(fā)電機的負(fù)載電阻 R,直流電動機的轉(zhuǎn)速如何變化，說明原因。4 .當(dāng)直流伺服電動機電樞電壓、勵磁電壓不變時，如將負(fù)載電阻減小，試問此時電 動機的電樞電流、電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速如何變化？并說明由原來的穩(wěn)態(tài)達到新的穩(wěn)態(tài) 時物

20、理過程。5 .脈沖變壓器如何增加脈沖寬度和提高脈沖前沿的陡度？p756 .直流伺服電動機在不帶負(fù)載時，其調(diào)節(jié)特性有無死區(qū)？若有，為什么？調(diào)節(jié)特性死區(qū)的大小與哪些因素有關(guān)？有死區(qū)。由Uao TsRL (T0 TL)Ra ,因為是空載，所以Tl=0,但丁0 0,故Uao 0,所以CTCT有死區(qū)。由關(guān)系式Ua0 ToRa Ce IaoRa Q I a。Ra ,可知，死區(qū)的大小主要與空載電樞電流 CTCTCTIao和電樞電阻Ra有關(guān)。7 .直流電動機為什么不能直接起動？如果直接起動會引起什么后果？起動瞬間轉(zhuǎn)速n=0,電動勢Ea=(en=0,最初起動電流IN UN/Ra。若直接起動， 由于Ra很小，1s

21、t會達到十幾倍 甚至幾十倍的額定電流，造成電機無法換向， 同時也會過熱，因此不能直接起動8 .要得到圓形旋轉(zhuǎn)磁場，加在勵磁繞組和控制繞組上的電壓應(yīng)符合什么條件？ 當(dāng)勵磁繞組有效匝數(shù)和控制繞組有效匝數(shù)相等時，要求兩相電壓幅值相等，相位 相差90度；當(dāng)勵磁繞組有效匝數(shù)和控制繞組有效匝數(shù)不相等時，要求兩相電壓相位相差90度，電壓幅值應(yīng)與匝數(shù)成正比9 .直流電動機的啟動性能要求是什么？1)啟動時電磁轉(zhuǎn)矩要大，以利于克服啟動時的阻轉(zhuǎn)矩；精心整理精心整理(2)啟動時電樞電流不要太大；(3)要求電動機有較小的轉(zhuǎn)動慣量和在加速過程中保持足夠大的電磁轉(zhuǎn)矩以利于縮短啟動時間。10 .為什么交流伺服電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速

22、總是比磁鐵轉(zhuǎn)速低因為電動機軸上總帶有機械負(fù)載，即使在空載下，電機本身也會存在阻轉(zhuǎn)矩。為了克服機械負(fù)載的阻力矩，轉(zhuǎn)子繞組中必須要有一定大小的電流以產(chǎn)生足夠的電 磁轉(zhuǎn)矩，而轉(zhuǎn)子繞組中的電流是由旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條產(chǎn)生的，那末要產(chǎn)生一 定數(shù)量的電流，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速必須要低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速。11 .要得到圓形旋轉(zhuǎn)磁場，加在勵磁繞組和控制繞組上的電壓應(yīng)符合什么條件？當(dāng)勵磁繞組有效匝數(shù)和控制繞組有效匝數(shù)相等時，要求兩相電壓幅值相等，相位相差90度；當(dāng)勵磁繞組有效匝數(shù)和控制繞組有效匝數(shù)不相等時，要求兩相電壓相位相差90度，電壓幅值應(yīng)與匝數(shù)成正比。12 .交流伺服電動機在控制系統(tǒng)中對它提出的要求有哪些？(1)轉(zhuǎn)速和

23、轉(zhuǎn)向應(yīng)方便地受控制信號的控制，調(diào)速范圍要大；(2)整個運行范圍內(nèi)的特性應(yīng)具有線性關(guān)系，保證運行的穩(wěn)定性；(3)當(dāng)控制信號消除時，伺服電動機應(yīng)立即停轉(zhuǎn)，也就是無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象；(4)控制功率要小，啟動轉(zhuǎn)矩應(yīng)大；(5)機電時間常數(shù)要小，始動電壓要低，反應(yīng)應(yīng)快速靈敏。13 .直流測速發(fā)電機的電樞反應(yīng)對其輸出特性有何影響，在使用過程中如何保證電 樞反應(yīng)產(chǎn)生的線性誤差在限定的范圍內(nèi)？測速運行時，其電樞繞組的電流產(chǎn)生電樞磁場，它對激磁繞組磁場有去磁效應(yīng)。而且負(fù)載電阻越小或是轉(zhuǎn)速越高，負(fù)載電流就越大，去磁作用就越明顯，造成輸出特性曲線非線性誤差增加。精心整理方法：為了減小電樞反應(yīng)對輸出特性的影響，在直流測速發(fā)電機的技術(shù)條件中標(biāo)有最大轉(zhuǎn)速和最小負(fù)載電阻值。在使用時，轉(zhuǎn)速不得超過最大轉(zhuǎn)速，所接負(fù)載電阻不得小于給定的電阻值，以保證非線性誤差較小14 .簡述直流測速發(fā)電機的輸出特性；負(fù)載增大時輸出特性如何變化？答：勵磁電流減小，磁通減小，輸出電壓降低15 .直流伺服電動機調(diào)節(jié)特性死