控制電機 浙江省13年10月自考 試題

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1、浙江省2013年10月高等教育自學(xué)考試 控制電機試題 課程代碼：02614 本試卷分A、B卷，使用2000年版本教材的考生請做A卷，并將答題紙上卷別“A”涂黑；使用2012年版本教材的考生請做B卷，并將答題紙上卷別“B”涂黑。 一、單項選擇題(本大題共10小題，每小題2分，共20分) 在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其選出并將“答題紙”的相應(yīng)代碼涂黑。錯涂、多涂或未涂均無分。 1.由旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)子演變而來的平板型直線感應(yīng)電機一側(cè)稱作 A.初級 B.次級 C.動初級 D.動次級 2.交流伺服電動機使用的電源頻率通常是標(biāo)準(zhǔn)頻率______或50Hz。 A.

2、100Hz B.200Hz C.300Hz D.400Hz 3.把電能轉(zhuǎn)換成機械能的是 A.發(fā)電機 B.電動機 C.變壓器 D.內(nèi)燃機 4.比例式旋轉(zhuǎn)變壓器在結(jié)構(gòu)上增加了一個鎖定______位置的裝置。 A.轉(zhuǎn)子 B.定子 C.電刷 D.換向器 5.當(dāng)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(nèi)會產(chǎn)生______旋轉(zhuǎn)磁場。 A.脈振 B.圓形 C.橢圓形 D.馬鞍形 6.小容量勵磁式電磁減速同步電動機大多采用______勵磁式。 A.直流電 B.交流電 C.永久磁鋼 D.電脈沖 7.一臺理想的異步測速發(fā)電機輸出特性應(yīng)是 A.正弦曲線 B.余弦曲線 C.

3、正切曲線 D.直線 8.適宜用于精密的閉環(huán)控制的伺服系統(tǒng)中的是______式自整角機。 A.單機 B.力矩 C.控制 D.混合 9.交流伺服電動機定子兩相繞組加上額定電壓，轉(zhuǎn)速等于______時流經(jīng)控制繞組的電流稱為堵轉(zhuǎn)控制電流。 A.0 B.同步速 C.額定轉(zhuǎn)速 D.平均轉(zhuǎn)速 10.對步進電動機旋轉(zhuǎn)方向的控制，可以通過改變其相繞組的______實現(xiàn)。 A.電壓大小 B.電流大小 C.通電順序 D.通電相數(shù) 二、判斷題（本大題共15小題，每小題1分，共15分） 判斷下列各題，在答題紙相應(yīng)位置正確的涂“A”，錯誤的涂“B”。 11.無刷直流電動機的光電式位置傳感器產(chǎn)生的電

4、信號一般都較弱，需要經(jīng)過放大才能去控制功率晶體管。但它輸出的是直流電信號，不必再進行整流。 12.由于杯形轉(zhuǎn)子交流伺服電動機的轉(zhuǎn)子有齒和槽，所以其轉(zhuǎn)矩會隨轉(zhuǎn)子不同的位置而發(fā)生變化，恒速旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子往往存在抖動現(xiàn)象。 13.直線感應(yīng)同步器可直接固定在機床的靜止部分，但不能直接固定在機床的運動部分，需要經(jīng)過中間的傳動裝置測量位移，無法消除由于傳動裝置帶來的齒隙誤差。 14.理論分析表明，為了提高交流伺服電動機的性能，必須使放大器輸出阻抗大于從控制繞組端看入的轉(zhuǎn)子和定子的等效電阻。 15.力矩式自整角機適用于精度較低的測位系統(tǒng)。 16.磁滯同步電動機只有三相，其定子與一般同步電動機和異步電

5、動機完全不同。 17.無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象是自動控制系統(tǒng)對交流伺服電動機的基本要求之一。 18.直線電機由于散熱面積大，容易冷卻，所以允許較高的電磁負(fù)荷，可提高電機的容量定額。 19.直線感應(yīng)電動機可以作往復(fù)直線運動。 20.旋轉(zhuǎn)變壓器的典型結(jié)構(gòu)與一般繞線式異步電動機完全不同。 21.交流伺服電動機控制繞組的額定電壓有時也稱最小控制電壓，在幅值控制條件下加上額定電壓就能得到制動磁場。 22.一般來說，異步測速發(fā)電機在作為阻尼元件時允許的線性誤差必須很小。 23.比電壓是控制式自整角機的主要技術(shù)指標(biāo)之一。 24.同一臺步進電動機可以有多種分配方式。 25.對于電容伺服電動機，通常要求它在

6、啟動時產(chǎn)生矩形磁場，這樣沒有反向磁場的阻轉(zhuǎn)矩作用，電機產(chǎn)生的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩小，能適應(yīng)啟動時快速靈敏的要求。 三、填空題（本大題共7小題，每小題2分，共14分） 26.反應(yīng)式直線步進電動機的工作原理與旋轉(zhuǎn)式步進電機______。 27.交流伺服電動機旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速決定于______繞組極對數(shù)和電源的頻率。 28.若按電機極對數(shù)的多少來分，可將旋轉(zhuǎn)變壓器分為單極對和______兩種。 29.根據(jù)對交流伺服電動機工作原理的分析，旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流相互作用所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩，它的方向總是與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向______。 30.與同樣尺寸的直流測速發(fā)電機相比較，交流測速發(fā)電機的輸出斜率比較____

7、__。 31.無刷直流電動機的轉(zhuǎn)子是由永磁材料制成一定極對數(shù)的永磁體，主要有______種結(jié)構(gòu)型式。 32.增加拍數(shù)可以______步進電動機的步距角。 四、簡答題（本大題共4小題，每小題5分，共20分） 33.電動機的額定值有何作用？使用時不了解電動機額定值含義有何后果？ 34.簡述電磁減速式同步電動機的特點。 35.簡述變壓器工作的基本原理。 36.直流測速發(fā)電機在電氣性能方面應(yīng)滿足哪些要求？ 五、分析計算題（本大題共3小題，其中第37小題9分，第38小題10分，第39小題12分，共31分） 37.有一臺單相變壓器，原邊額定電壓220V，額定電流為2.5A，副邊有兩個繞組

8、，一個繞組的額定電壓為350V，額定電流為1A；另一個繞組的額定電流為2A，問該繞組的額定電壓約為多少？ 38.一臺反應(yīng)式步進電動機，其轉(zhuǎn)子齒數(shù)ZR=80，其運行拍數(shù)N與相數(shù)m的關(guān)系為N=m，在脈沖頻率f=600Hz時，其轉(zhuǎn)速n=150r/min，試計算其相數(shù)m和步距角θb。若脈沖頻率不變，當(dāng)N=2m時，其轉(zhuǎn)速n1和步距角θb1又為多少？ 39.有一臺直流電動機原來運行情況為：電機端電壓Ua=220V，電刷兩端感應(yīng)電勢Ea=210V，電樞電阻Ra=1Ω，轉(zhuǎn)速n=3000r/min。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時，在電樞回路中串電阻降低轉(zhuǎn)速，若所串調(diào)節(jié)電阻Rtj=10Ω，試計算串電阻后電機的轉(zhuǎn)速。

9、B卷 一、單項選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分) 在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其選出并將“答題紙”的相應(yīng)代碼涂黑。錯涂、多涂或未涂均無分。 1.伺服電機在自動控制系統(tǒng)中，通常用作______，把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出，可分為直流和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 2.直流電機可以做成多對極，而控制用的直流電機一般做成 A.一對極 B.二對極 C.三對極 D.四對極 3.有一臺四極交流伺服電動機，電源頻率為400Hz，其同步速為 A.3000r/min

10、 B.6000r/min C.9000r/min D.12000r/min 4.交流伺服電動機轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)常用的有______形轉(zhuǎn)子和非磁性杯形轉(zhuǎn)子。 A.磁性杯 B.圓盤 C.圓環(huán) D.鼠籠 5.采用雙拍制的步進電動機步距角與采用單拍制相比 A.減小一半 B.相同 C.增大一半 D.增大一倍 6.下述哪一條不是步進電機的獨特優(yōu)點 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(zhuǎn)平穩(wěn) 7.有一四相八極反應(yīng)式步進電機，其技術(shù)數(shù)據(jù)中有步距角為1.8°/0.9°，則該電機轉(zhuǎn)子齒數(shù)為 A.50 B.75 C.100 D.不能確定 8.旋轉(zhuǎn)

11、變壓器的本質(zhì)是 A.變壓 B.變流 C.能量轉(zhuǎn)換 D.信號轉(zhuǎn)換 9.用于角度的傳輸、變換和指示的控制電機是 A.測速發(fā)電機 B.旋轉(zhuǎn)變壓器 C.自整角機 D.步進電動機 10.交流伺服電動機的定子鐵心上安放著空間上互成______電角度的兩相繞組，分別為勵磁繞組和控制繞組。 A.0° B.90° C.120° D.180° 11.影響交流測速發(fā)電機性能的主要原因是 A.存在相位誤差 B.有剩余電壓 C.輸出斜率小 D.以上三點 12.步進電機的步距角是由______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) 13.理想的驅(qū)動電源應(yīng)使

12、通過步進電機的繞組電流盡量接近______波形。 A.正弦波 B.矩形波 C.三角波 D.鋸齒波 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______自整角機。 A.50Hz B.60Hz C.400Hz D.1000Hz 15.同步電機出現(xiàn)的振蕩現(xiàn)象，一般發(fā)生在______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 16.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______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 17.在步進電動機驅(qū)動電路中，脈沖信號經(jīng)___

13、___放大器后控制步進電動機勵磁繞組。 A.電流 B.電壓 C.功率 D.直流 18.成對使用的自整角機按控制式運行時，其中一個是______，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 19.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 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 20.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 A.頻率改變 B.大小改變 C.相位改變90° D.相位改變180° 二、填空題(本大題共10小題，每小題1分，共10分) 21.交流測速發(fā)電機

14、轉(zhuǎn)速為零時，實際輸出電壓不為零，此時的輸出電壓稱為______。 22.交流伺服電動機的控制方式有幅值控制、______和幅相控制。 23.在步進電機的步距角一定的情況下，步進電機的轉(zhuǎn)速與______成正比。 24.自整角機按力矩式運行時，其力矩式發(fā)送機的國內(nèi)代號是______。 25.控制電機中主要用于坐標(biāo)變換的是______。 26.步進電動機是一種把______信號轉(zhuǎn)換成角位移或直線位移的執(zhí)行元件。 27.直流電動機的機械特性描述了______的對應(yīng)關(guān)系。 28.旋轉(zhuǎn)變壓器按照使用要求，可以分為用于解算裝置的旋轉(zhuǎn)變壓器和用于______的旋轉(zhuǎn)變壓器兩種。 29.自整角機按

15、照使用要求不同，可分為______自整角機和控制自整角機兩大類。 30.按照勵磁方式劃分，直流測速發(fā)電機可分為______和電磁式兩種型式。 三、簡答題（本大題共6小題，每小題5分，共30分） 31.試簡述什么叫脈振磁場；它有何特點和性質(zhì)？ 32.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？ 33.為什么交流伺服電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是比磁鐵轉(zhuǎn)速低？ 34.為什么交流異步測速發(fā)電機輸出電壓的大小與電機轉(zhuǎn)速成正比，而頻率卻與轉(zhuǎn)速無關(guān)？ 35.簡要說明在旋轉(zhuǎn)變壓器中產(chǎn)生誤差的原因和改進方法。 36.簡要說明力矩式自整角發(fā)送機和接收機整步繞組中合成磁勢的性質(zhì)和特點。 四、

16、計算題（本大題共3小題，第37、38小題每小題6分，第39小題8分，共20分） 37.一臺交流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(zhuǎn)。求旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，啟動前和啟動后定子與轉(zhuǎn)子上感應(yīng)電動勢的頻率。（6分） 38.某他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為Ra=0.037Ω，UN=220V，IN=270A，nN=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(zhuǎn)速，再求得額定轉(zhuǎn)矩，又已知額定轉(zhuǎn)速，就可求已知機械特性直線的曲率） 39.一臺五相十拍運行的步進電動機，轉(zhuǎn)子齒數(shù)ZR=48，在A相繞組中測得電流頻率為600Hz，求： （1）電機的步距角； （2）電機的轉(zhuǎn)速； （3）設(shè)單相通電時矩角特性為正弦波形，幅值為3，求三相同時通電時的最大靜轉(zhuǎn)矩 Tjmax(ABC)