控制電機期末試卷)及參考答案復習重點

1、控制電機20092010學年第一學期期末考試卷（B）一、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內。每小題2分，共20分)1. 按照勵磁方式劃分，直流測速發(fā)電機有幾種勵磁方式( )。 A. 一 B. 二 C. 三 D. 四2. 在其它因素一定的情況下，直流測速發(fā)電機的負載電阻RL增大，則其輸出電壓Ua將( ) A. 增大 B. 減小 C.不變 D. 無法確定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_定則判定；通電導體在磁場中運動，運動方向由_定則判定。( ) A. 左手，左手 B. 右手，右手 C.右手，左手 D. 左手，

2、右手4. 以下哪個選項不能改變電動機的轉向是( ) 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5. 以下哪個因素不會影響電動機的機械特性硬度變化的是。( ) A. 放大器內阻Ri B. 勵磁電流If C. 電樞電阻Ra D. 電樞電壓Ua 6. 增大電機端電壓Ua時，電機的轉速將_（填增大或減小）；增大電樞回路的調節(jié)電阻Rtf時，電機的轉速將_。( ) A. 增大、減小 B. 增大、增大 C. 減小、增大 D. 減小、減小7. 已知交流伺服電動機的極數(shù)對數(shù)為3，使用頻率為50Hz的交流電壓供電，則旋轉磁場的轉速為( )。 A. 3000

3、 r/min B. 1800 r/min C. 1500 r/min D. 1000 r/min8. 直流電動機的調節(jié)特性描述了( )的對應關系。A. 轉矩和電壓B.轉速和電流 C. 轉速與電壓D.轉速和轉矩9. 交流伺服電動機的負載轉矩增大時，則轉子轉速就下降，轉差率S( )A.減小B. 增大 C. 不變 D. 無法確定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( )。A. 兩個正向圓形磁場 B. 無法確定C. 一個正向圓形磁場和一個反向圓形磁場 D.兩個反向圓形磁場二、填空題(每小題2分，共20分)1. 變壓器變比K=_=_=_。2. 直流電動機的電壓平衡方程式是_。

4、3. 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_狀態(tài)；當電機空載時又會出現(xiàn)_現(xiàn)象。4. 當旋轉磁場具有P對磁極時，若電源頻率為f，則旋轉磁場的轉速為_。5. 變壓器的作用是變_，變_電流_。6. 自整角機按照使用要求不同，可分為_自整角機和_自整角機兩大類。7. 勵磁繞組電流與控制繞組電流在相位上彼此互差_度，幅值彼此_，這樣的兩個電流稱為兩相對稱電流。8. 直流電動機的轉矩公式為_。9.交流伺服電動機又稱_異步伺服電動機，所謂異步，就是指電機轉速與_有差異。10.交流伺服電動機的有效信號系數(shù)表達式是_。三、判斷題(本大題共5小題，每小題2分，共10分)在每小題的括號內對

5、的打“ ”，錯的打“×”。1.發(fā)電機運行狀態(tài)下，電磁轉矩是驅動轉矩；而在電動機運行狀態(tài)下，電磁轉矩是制動轉矩。（ ）2.要改變電動機的轉向，必須單獨改變電樞電流的方向或單獨改變勵磁電流的方向。（ ）3.電動機過熱，一定是定子繞組出了故障。（ ）4.轉差率是分析交流伺服電動機運行性能的一個重要參數(shù)，當電動機轉速越快時，則對應的轉差率就越大。（ ）5.旋轉磁場的轉向是從流過超前電流的繞組軸線轉到流過落后電流的繞組軸線。（ ）四、簡答題(每小題6分，共30分)1.直流伺服電動機在不帶負載時，其調節(jié)特性有無死區(qū)？若有，為什么？調節(jié)特性死區(qū)的大小與哪些因素有關？2.直流電動機為什么不

6、能直接起動？如果直接起動會引起什么后果？3.要得到圓形旋轉磁場，加在勵磁繞組和控制繞組上的電壓應符合什么條件？4. 交流伺服電動機在控制系統(tǒng)中對它提出的要求有哪些？5. 為什么交流伺服電動機的轉子轉速總是比磁鐵轉速低？五、計算題(每小題10分，共20分)1. 設一臺直流電動機原來運行情況為：電機端電壓Ua=220V，Ea=90V，Ra=10，Ia=2A，n=3000r/min。如果電源電壓降低一半，而負載轉矩不變，試計算轉速將降低到原來的百分之幾？2. 已知一臺交流伺服電動機的技術數(shù)據(jù)上標明空載轉速是1200 r/min，電源頻率為60Hz，請問這是幾極電機？空載轉差率是多少？參考答案1、 單

7、項選擇題(每小題2分，共20分)1.B 2.A 3.C 4.B 5.D 6.A 7.D 8.C 9.B 10.C二、填空題(每小題2分，共20分)1. I2/I1、W1/W2、U1/U2 2.Ua=Ea+IaRa 3.堵轉、飛車 4. 60f/P5. 電壓、電流 6.力矩式、控制式 7.90、相等 8.T=CTQIa 9.兩相、同步速 10.ae=Uk/Ukn三、判斷題(本大題共5小題，每小題2分，共10分)1（ × ）2（  ）3（ × ）4（ × ）5（  ）四

8、、簡答題(每小題5分，共30分)1. 有死區(qū)。由，因為是空載，所以TL=0，但，故，所以有死區(qū)。由關系式，可知，死區(qū)的大小主要與空載電樞電流和電樞電阻有關。2. 起動瞬間轉速n=0，電動勢Ea=Cen=0，最初起動電流。若直接起動，由于Ra很小，Ist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。3.當勵磁繞組有效匝數(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，電壓幅值應與匝數(shù)成正比。4. （1）轉速和轉向應方便地受控制信號的控制，調速范圍要大； （2）整個運行

9、范圍內的特性應具有線性關系，保證運行的穩(wěn)定性； （3）當控制信號消除時，伺服電動機應立即停轉，也就是無“自轉”現(xiàn)象； （4）控制功率要小，啟動轉矩應大； （5）機電時間常數(shù)要小，始動電壓要低，反應應快速靈敏。5. 因為電動機軸上總帶有機械負載，即使在空載下，電機本身也會存在阻轉矩。為了克服機械負載的阻力矩，轉子繞組中必須要有一定大小的電流以產(chǎn)生足夠的電磁轉矩，而轉子繞組中的電流是由旋轉磁場切割轉子導條產(chǎn)生的，那末要產(chǎn)生一定數(shù)量的電流，轉子轉速必須要低于旋轉磁場的轉速。五、計算題(第1、2小題各9分，第3小題12分，共30分)1. 解：當負載轉矩不變時，電磁轉矩不變，又由不變可知，不變。 若電壓

10、降低到一半后的感應電勢、轉速、電流用、表示，則=110V時的轉速對原來的轉速之比為：，即轉速降低到原來的45%。2. 解：空載情況下，ns=n=1000r/min 由ns=60f/p 得p=60f/ns=60×50/1000=3 2p=6由此得該電機是六級電機;在理想情況下，空載轉差率s=(ns-n)/ns=(1000-1000)/1000=0在非理想情況下，由n=5/6ns,得s=(ns-n)/ns=(ns-5/6ns)/ns =1/62008-2009學年第二學期控制電機（02614）期末試卷一 填空題（每空2分）1. 直流電機是直流發(fā)電機和直流電動的總稱。直流電機由定子和轉子組

11、成。定子的主要作用是                  ；轉子的主要是                              

12、                。2直流電動機的調速有                  、                、&#

13、160;               三種方法。3.直流電動機直接起動時起動電流過大，帶來的不良后果有                           和   

14、60;                  。4拖動恒轉矩負載運行的并勵直流電動機，若減弱磁通，電樞電流將 。5一臺單相變壓器，鐵芯柱上有三個繞組，已知U1=330V，W1=700匝，為獲得U2=220V，U3=11V，應使W2= 匝，W3= 匝。6為改變他勵直流電動機的轉向，可以改變 。7. 當他勵直流電動機電樞串電阻之后，機械特性將變 。8. 直流電動機可以運行在電動機狀態(tài)、 狀態(tài)和 狀態(tài)，其中電動機狀態(tài)對應的電磁轉矩為 轉

15、矩。9. 有一臺四極交流伺服電動機，電源頻率為50Hz，其同步速為_r/min。10.當交流伺服電動機有效信號系數(shù)不等于1時，氣隙磁場是_磁場，它可用正轉和反轉兩個圓磁場來代替。11交流伺服電動機的轉子有兩種形式，即_和非磁性空心杯形轉子。12. 從機械特性上看，第_象限為電動機的正向電動狀態(tài)，第_象限為電機的反向制動狀態(tài)。13.正在運行的三相異步電動機突然一相斷路，電動機_立即停下來。（會或不會）14.直流發(fā)電機線圈中的感應電勢是_ 的。（ 交變還是直流  ）15.異步是指轉子轉速與_存在差異。二 選擇題（每題2分）1. 一臺1500r/min、四極直流電動機中，定子勵磁

16、繞組電流是（ ），頻率為（ ）轉子電樞繞組電流（ ），頻率為（ ）。 A：交流，50Hz，直流，0Hz； B：交流，100Hz，直流，0Hz；C：直流，0Hz，交流，100Hz； D：直流，0Hz，交流，50Hz2. 直流電動機起動時，應該保證（ ）。A：勵磁回路電阻最大；B：勵磁回路電阻最??；C：空載；D：滿載。3.直流發(fā)電機的工作是基于（ ）A.牛頓定律B.歐姆定律C.電磁感應定律D.基爾霍夫定律4.在反接制動時，直流電動機電樞電流要比電動機狀態(tài)時（ ）A.小很多B.大很多C.不變D.上下波動5.為了能在相同的體積和電樞電壓下產(chǎn)生比較大的轉矩和低的轉速，直流力矩電動機一般做（ ）A.細長圓

17、管狀B.細長圓柱形C.圓盤狀D.細長圓臺形6.當兩相對稱交流電流通入兩相對稱繞組時，在交流伺服電動機內會產(chǎn)生（ ）A.橢圓形旋轉磁場B.脈振磁場C.圓形旋轉磁場D.等幅脈振磁場7三相異步電動機在電動機運行狀態(tài)時，其轉差率范圍是( )As<0B.s=0C.0<s<1D.s>18直流電動機和直流發(fā)電機的Ea和Ia的方向分別是( )A相同、相同B.相反、相反C. 相同、相反D.相反、相同9. 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( )。A1.5° B.3°C. 6° D. 4°

18、;10. 步進電機的角位移與（ ）成正比。 （A）步距角 （B）通電頻率 （C）脈沖當量 （D）脈沖數(shù)量三 簡答題1. 正常運行的他勵直流電動機，如果勵磁繞組突然斷線，會有什么情況發(fā)生？為什么？（5分）2. 寫出交流伺服電動機的工作原理？（6分）3. 一般的他勵直流電動機為什么不能直接起動？有哪些起動方法？采用什么起動方法比較好？(5分)四 計算題1.一交流4極交流伺服電動機，接在電源電壓50HZ 電源電壓上，以1300r/min進行旋轉。求旋轉磁場的轉速，啟動前和啟動后定子與轉子上感應電動勢的頻率。（6分）2.某他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為Ra=0.037，UN=220V，IN=270A，nN

19、=1150r/min，請畫出固有機械特性。（提示聯(lián)系機械特性直線圖，只要求得空載轉速，再求得額定轉矩，又已知額定轉速 ，就可求已知機械特性直線的曲率）（6分）3.一臺五相十拍運行的步進電動機，轉子齒數(shù)ZR=45，在A相繞組中測得電流頻率為500Hz，求：(6分)（1）電機的步距角（2）轉速（3）設單相通電時距角特性為正弦形，幅值為3，求三相同時通電時最大轉矩Tjmax(ABC)控制電機期末試卷答案及評分標準一 填空題（每空2分）1.建立主磁場；產(chǎn)生電磁轉矩和感應電動勢，實現(xiàn)能量轉換。2.轉子串電阻調速；調壓調速；弱磁調速3.換向時產(chǎn)生很大的火花；造成電網(wǎng)電壓的波動。4. 增大5. 466.6,

20、 32.3,6. 電樞繞阻兩端的極性7.軟8.發(fā)電機 電磁制動 驅動9.150010.橢圓形11.鼠籠式轉子12.一 四 13.不會14.交變15.定子磁場轉速二 選擇題（每題2分）1.D 2.B 3.C 4.B 5.C 6.C 7.C 8.D 9.B 10.D 三 簡答題1答：空載或輕載，飛車（轉速過高）。由于磁場非常小，反電動勢與電樞電壓接近，根據(jù)E=CeFn，轉速過高；（2分）大負載，電流過大，根據(jù)T=CTFIa，電磁轉矩與負載轉矩相平衡，轉矩值較大，所以當磁通非常小時，電流過大。（3分）2.當向定子繞組中通過入對稱的二相交流電時，就產(chǎn)生了一個以同步轉速n1沿定子和轉子內圓空間作順時針方

21、向旋轉的旋轉磁場。（2分）由于旋轉磁場以n1轉速旋轉，轉子導體開始時是靜止的，故轉子導體將切割定子旋轉磁場而產(chǎn)生感應電動勢（感應電動勢的方向用右手定則判定）。由于轉子導體兩端被短路環(huán)短接，在感應電動勢的作用下，轉子導體中將產(chǎn)生與感應電動勢方向基本一致的感生電流。（2分）轉子的載流導體在定子磁場中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。電磁力對轉子軸產(chǎn)生電磁轉矩，驅動轉子沿著旋轉磁場方向旋轉。（2分）3. 答：起動時，感應電動勢為0，直接起動時起動電流很大（2分）。可以采用電樞串電阻起動和降壓起動（2分）。降壓起動的方法比較好（1分）。四 計算題1.n0=60f/p=1500(r/min)

22、(1分)S=(n0-n1)/ n0=(1500-1300)/1500=0.133 （1分）啟動前 轉子f=50HZ 定子 f=50HZ （2分）啟動后 轉子f=sf=0.13350=6.65 HZ 定子f=50HZ （2分）2. 解：計算：3分；作圖：3分（包括橫縱坐標、關鍵點數(shù)值、曲線，各占1分）。n(r/min)T(Nm)1204.81150468.503.(1) = （2 分） (2) =66.67(r/min) （2分）(3) =1.618*3=4.854 （2分）控制電機20092010學年第一學期期末考試卷(A)一、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答

23、案的序號填在題干的括號內。每小題2分，共20分)1. 下列哪一項是變壓器變比K錯誤的表達式的是( C )。 A. I2/I1 B. W1/W2 C. W2/W1 D. U1/U22. 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( D ) A. 穩(wěn)定狀態(tài)破壞，電機不能再繼續(xù)穩(wěn)定運行 B. 電機速率下降，短時間調整后又恢復原來的速度穩(wěn)定運行 C.電機轉矩增大，進而迫使速度不會降低，所以運行不受影響 D. 電機速度下降，轉矩增大，在新的平衡點穩(wěn)定運行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_定則判定；通電導體在磁場中運動，運動方

24、向由_定則判定。( A ) A.右手，左手 B. 右手，右手 C. 左手，左手 D. 左手，右手4. 以下哪個選項不能改變電動機的轉向是( 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5. 直流電動機中，電動勢的方向與電樞電流方向_，直流發(fā)電機中，電動勢的方向與電樞電流的方向_。( A ) A. 相反，相同 B. 相同，相反 C. 相同，相同 D. 相反，相反6. 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7. 已知交流伺服電動機的極數(shù)對數(shù)

25、為2，使用頻率為50Hz的交流電壓供電，則旋轉磁場的轉速為( B )。 A. 3000 r/min B. 1500 r/min C. 750 r/min D. 1000 r/min8. 直流電動機的調節(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9. 自整角機按力矩式運行時，其力矩式發(fā)送機的國內代號是( B )A. ZLJB. ZLF C. ZCF D. ZKC10. 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二、填空題(每

26、小題2分，共20分)1. 按照勵磁方式劃分，直流測速發(fā)電機有_永磁式_和_電磁式_兩種型式。2. 直流測速發(fā)電機的電壓平衡方程式是_ Ua=Ea-IaRa _。3. 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 堵轉_狀態(tài)；當電機空載時又會出現(xiàn)_飛車_現(xiàn)象。4. 影響電動機的機械特性的因素主要是_電樞電壓Ua_、_點數(shù)電阻Ra_和放大器內阻Ri。5. 增大電機端電壓Ua時，電機的轉速將_增大_（填增大或減?。?；增大電樞回路的調節(jié)電阻Rtf時，電機的轉速將_減小_。6. 自整角機按照使用要求不同，可分為_力矩式_自整角機和_控制式_自整角機兩大類。7. 勵磁繞組電流與控制繞組電

27、流在相位上彼此互差_90_度，幅值彼此 _ 相等_，這樣的兩個電流稱為兩相對稱電流。8. 轉差與同步速的比值稱為_轉差率_。9.伺服電動機的運行穩(wěn)定性用_阻尼系數(shù)（或D）_表示，D值越大，表示電機的穩(wěn)定性越_好_。5. 10.交流伺服電動機的有效信號系數(shù)表達式是_ ae=Uk/Ukn_。三、簡答題(每小題6分，共30分)1.直流伺服電動機在不帶負載時，其調節(jié)特性有無死區(qū)？若有，為什么？調節(jié)特性死區(qū)的大小與哪些因素有關？有死區(qū)。由，因為是空載，所以TL=0，但，故，所以有死區(qū)。由關系式，可知，死區(qū)的大小主要與空載電樞電流和電樞電阻有關。2.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？起動瞬間轉速n=0，電動勢Ea=Cen=0，最初起動電流。若直接起動，由于Ra很小，Ist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。3.要得到圓形旋轉磁場，加在勵磁繞組和控制繞組上的電壓應符合什么條件