控制电机期末试卷与参考答案

1、一、单项选择题( 在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2 分，共 20 分)下列哪一项是变压器变比 K 错误的表达式的是 ( C ) 。A. I2/I1B. W1/W2C. W2/W1D. U1/U 2一他励直流电机拖动一恒转矩负载稳定运行， 电枢电压不变， 若因机械故障使得负载转矩稍有增大，则 ( D )稳定状态破坏，电机不能再继续稳定运行电机速率下降，短时间调整后又恢复原来的速度稳定运行电机转矩增大，进而迫使速度不会降低，所以运行不受影响电机速度下降，转矩增大，在新的平衡点稳定运行3.导体在磁场中作切割磁力线运动，导体两端产生感应电势的方向

2、由_定则判定； 通电导体在磁场中运动，运动方向由_定则判定。 (A )A.右手，左手B.右手，右手C.左手，左手D.左手，右手以下哪个选项不能 改变电动机的转向是 ( B )A.改变磁通方向B.同时改变磁通方向和电枢电压方向C. 改变励磁电流方向D.改变电枢电压方向直流电动机中， 电动势的方向与电枢电流方向 _，直流发电机中， 电动势的方向与电枢电流的方向 _。 ( A )A.相反，相同B.相同，相反C.相同，相同D.相反，相反以下哪些因素不致使 直流电动机的机械特性硬度变化( B )A.电枢回路串电阻B.C.减弱磁场D.已知交流伺服电动机的极数对数为2，使用频率为 50Hz 的交流电压供电，

3、则旋转磁场的转速为( B)A. 3000 r/minB. 1500 r/minC. 750 r/minD. 1000 r/min直流电动机的调节特性描述了 ( A ) 的对应关系。A. 转速与电压B. 转速和电流C.转矩和电压D. 转速和转矩9.自整角机按力矩式运行时，其力矩式致机的国内代号是( B )A. ZLJB. ZLFC. ZCFD. ZKC10.对幅值和转速都在变化的椭圆形旋转磁场，可以用分解法分解为(D)。1A.两个正向圆形磁场B.无法确定C. 两个反向圆形磁场D.一个正向圆形磁场和一个反向圆形磁场二、填空题 ( 每小题 2 分，共 20 分)按照励磁方式划分，直流测速发电机有_永

4、磁式 _ 和_电磁式 _两种型式。2.直流测速发电机的电压平衡方程式是_ U a=Ea-I aRa _ 。3.在直流电机运转过程中，突然将励磁回路断开，当电机带负载时会发生_堵转 _状态；当电机空载时又会出现 _飞车 _现象。影响电动机的机械特性的因素主要是_电枢电压 Ua_、_电枢电阻 Ra_和放大器内阻 Ri 。增大电机端电压 Ua 时，电机的转速将 _增大 _（填增大或减小） ；增大电枢回路的调节电阻 Rtf 时，电机的转速将 _减小 _。自整角机按照使用要求不同，可分为 _力矩式 _自整角机和控制式 _自整角机两大类。7.励磁绕组电流与控制绕组电流在相位上彼此互差_90_ 度，幅值彼此

5、 _相等 _ ，这样的两个电流称为两相对称电流。转差与同步速的比值称为 _转差率 _。伺服电动机的运行稳定性用 _阻尼系数 ( 或 D)_表示，D 值越大，表示电机的稳定性越 _好 _。10. 交流伺服电动机的有效信号系数表达式是_ a =Uk/Ukn_ 。e11.直流电动机的电压平衡方程式是 _ U a=Ea+I aRa _ 。12.当旋转磁场具有 P 对磁极时，若电源频率为f ，则旋转磁场的转速为 _ 60f/P _ 。13.直流电动机的转矩公式为 _ T=C QIa _ 。T交流伺服电动机又称 _两相 _异步伺服电动机， 所谓异步， 就是指电机转速与 _同步速有差异。一、单项选择题( 在

6、每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2 分，共20 分)1.按照励磁方式划分，直流测速发电机有几种励磁方式( B)。A.一B.二C.三D.四2.在其它因素一定的情况下，直流测速发电机的负载电阻RL 增大，则其输出电压Ua 将(A )A.增大B.减小C.不变D.无法确定3.导体在磁场中作切割磁力线运动，导体两端产生感应电势的方向由_定则判定； 通电2导体在磁场中运动，运动方向由_定则判定。 (C )A.左手，左手B.右手，右手C.右手，左手D.左手，右手以下哪个选项不能 改变电动机的转向是 ( B )A.改变磁通方向B.同时改变磁通方向和电枢电压方

7、向C. 改变励磁电流方向D.改变电枢电压方向5.以下哪个因素不会影响电动机的机械特性硬度变化的是。( D)A.放大器内阻RiB.励磁电流IfC.电枢电阻RaD.电枢电压Ua增大电机端电压 Ua 时，电机的转速将 _（填增大或减小） ；增大电枢回路的调节电阻Rtf 时，电机的转速将 _。 ( A )A.增大、减小B.C.减小、增大D.已知交流伺服电动机的极数对数为 3，使用频率为 50Hz 的交流电压供电，则旋转磁场的转速为( D )A. 3000 r/minB. 1800 r/minC. 1500 r/minD. 1000 r/min直流电动机的调节特性描述了 ( C ) 的对应关系。A.转矩

8、和电压B. 转速和电流C.转速与电压D. 转速和转矩9.交流伺服电动机的负载转矩增大时，则转子转速就下降，转差率S( B)A. 减小B.增大C.不变D.无法确定10.对幅值和转速都在变化的椭圆形旋转磁场，可以用分解法分解为( C)。A.两个正向圆形磁场B.无法确定C. 一个正向圆形磁场和一个反向圆形磁场D.两个反向圆形磁场三、判断题 ( 本大题共5 小题，每小题2 分，共10 分 ) 在每小题的括号内对的打“”，错的打“” 。发电机运行状态下， 电磁转矩是驱动转矩； 而在电动机运行状态下， 电磁转矩是制动转矩。（ ）2. 要改变电动机的转向，必须单独改变电枢电流的方向或单独改变励磁电流的方向（

9、）3. 电动机过热，一定是定子绕组出了故障。（）转差率是分析交流伺服电动机运行性能的一个重要参数，当电动机转速越快时，则对应的转差率就越大。 （ ）5. 旋转磁场的转向是从流过超前电流的绕组轴线转到流过落后电流的绕组轴线。（）3三、简答题 ( 每小题 6 分，共 30 分)直流伺服电动机在不带负载时，其调节特性有无死区？若有，为什么？调节特性死区的大小与哪些因素有关？有死区。由 U aoTs Ra(ToTL )Ra ，因为是空载，所以TL=0，但 T00 ，故 Uao0 ，所以CTCT有死区。由关系式 UaoT0 RaCe I ao RaCeI ao Ra ，可知，死区的大小主要与空载电枢CT

10、CTCT电流 I ao 和电枢电阻 Ra 有关。直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会引起什么后果？起动瞬间转速n=0，电动势 Ea=Cen=0，最初起动电流I NU NRa 。若直接起动，由于Ra很小， I st 会达到十几倍甚至几十倍的额定电流，造成电机无法换向，同时也会过热，因此不能直接起动。要得到圆形旋转磁场，加在励磁绕组和控制绕组上的电压应符合什么条件？当励磁绕组有效匝数和控制绕组有效匝数相等时，要求两相电压幅值相等，相位相差90 度；当励磁绕组有效匝数和控制绕组有效匝数不相等时，要求两相电压相位相差90 度，电压幅值应与匝数成正比。4.直流电动机的启动性能要求是什么？1）启动

11、时电磁转矩要大，以利于克服启动时的阻转矩；2）启动时电枢电流不要太大；3）要求电动机有较小的转动惯量和在加速过程中保持足够大的电磁转矩以利于缩短启动时间。5.因为电动机轴上总带有机械负载，即使在空载下，电机本身也会存在阻转矩。为了克服机械负载的阻力矩，转子绕组中必须要有一定大小的电流以产生足够的电磁转矩，而转子绕组中的电流是由旋转磁场切割转子导条产生的，那末要产生一定数量的电流，转子转速必须要低于旋转磁场的转速。交流伺服电动机在控制系统中对它提出的要求有哪些？（ 1）转速和转向应方便地受控制信号的控制，调速X围要大；42）整个运行X围内的特性应具有线性关系，保证运行的稳定性；3）当控制信号消除

12、时，伺服电动机应立即停转，也就是无“自转”现象；4）控制功率要小，启动转矩应大；5）机电时间常数要小，始动电压要低，反应应快速灵敏。四、计算题 ( 每小题 10 分，共 30 分 )1.设一台直流电动机原来运行情况为：电机端电压Ua=220V， Ea=100V， Ra=20 ， I a=1A，n=1500r/min 。如果电源电压降低一半，而负载转矩不变，试计算转速将降低到原来的百分之几？1. 解：当负载转矩不变时，电磁转矩T CT I a 不变，又由不变可知， I a 不变。若电压降低到一半后的感应电势、转速、电流用Ea 、 n 、 I a 表示，则 U a =110V 时的转速对原来的转速

13、之比为：nEa / CeEaU aI a Ra55210，即转速降低到原来的 45%。nEa / CeEaU aI a Ra0.45110 2 102.已知一台交流伺服电动机的技术数据上标明空载转速是1000 r/min ，电源频率为50Hz，请问这是几极电机？空载转差率是多少？解：空载情况下， ns=n=1000r/minns=60f/pp=60f/ns=60 50/1000=32p=6由此得该电机是六级电机;在理想情况下，空载转差率s=(ns-n)/ns=(1000-1000)/1000=0在非理想情况下，由n=5/6ns, 得 s=(ns-n)/ns=(ns-5/6ns)/ns =1/63. 一台他励