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”的相應代碼涂黑。錯涂、多涂或未涂均無分。 1.由旋轉電機轉子演變而來的平板型直線感應電機一側稱作 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準頻率______或50Hz。 A.

2、100Hz B.200Hz C.300Hz D.400Hz 3.把電能轉換成機械能的是 A.發(fā)電機 B.電動機 C.變壓器 D.內燃機 4.比例式旋轉變壓器在結構上增加了一個鎖定______位置的裝置。 A.轉子 B.定子 C.電刷 D.換向器 5.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生______旋轉磁場。 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，轉速等于______時流經控制繞組的電流稱為堵轉控制電流。 A.0 B.同步速 C.額定轉速 D.平均轉速 10.對步進電動機旋轉方向的控制，可以通過改變其相繞組的______實現。 A.電壓大小 B.電流大小 C.通電順序 D.通電相數 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生的電

4、信號一般都較弱，需要經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.由于杯形轉子交流伺服電動機的轉子有齒和槽，所以其轉矩會隨轉子不同的位置而發(fā)生變化，恒速旋轉時，轉子往往存在抖動現象。 13.直線感應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.無自轉現象是自動控制系統(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荷，可提高電機的容量定額。 19.直線感應電動機可以作往復直線運動。 20.旋轉變壓器的典型結構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指標之一。 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、啟動時產生矩形磁場，這樣沒有反向磁場的阻轉矩作用，電機產生的堵轉轉矩小，能適應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.反應式直線步進電動機的工作原理與旋轉式步進電機______。 27.交流伺服電動機旋轉磁場的轉速決定于______繞組極對數和電源的頻率。 28.若按電機極對數的多少來分，可將旋轉變壓器分為單極對和______兩種。 29.根據對交流伺服電動機工作原理的分析，旋轉磁場與轉子感應電流相互作用所產生的電磁轉矩，它的方向總是與旋轉磁場的轉向______。 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子是由永磁材料制成一定極對數的永磁體，主要有______種結構型式。 32.增加拍數可以______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？ 38.一臺反應式步進電動機，其轉子齒數ZR=80，其運行拍數N與相數m的關系為N=m，在脈沖頻率f=600Hz時，其轉速n=150r/min，試計算其相數m和步距角θb。若脈沖頻率不變，當N=2m時，其轉速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，電刷兩端感應電勢Ea=210V，電樞電阻Ra=1Ω，轉速n=3000r/min。當負載轉矩不變時，在電樞回路中串電阻降低轉速，若所串調節(jié)電阻Rtj=10Ω，試計算串電阻后電機的轉速。

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.交流伺服電動機轉子的結構常用的有______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 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，運轉平穩(wěn) 7.有一四相八極反應式步進電機，其技術數據中有步距角為1.8°/0.9°，則該電機轉子齒數為 A.50 B.75 C.100 D.不能確定 8.旋轉

11、變壓器的本質是 A.變壓 B.變流 C.能量轉換 D.信號轉換 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.轉子齒數 B.脈沖頻率 C.轉子齒數和運行拍數 D.運行拍數 13.理想的驅動電源應使

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.同步電機出現的振蕩現象，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.負載 D.轉矩 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______實現無級調速。 A.電樞繞組電阻 B.轉子電阻 C.負載 D.電源電壓 17.在步進電動機驅動電路中，脈沖信號經___

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式相比，最可貴的特性是具有 A.穩(wěn)定性好 B.負載能力強 C.很大的啟動轉矩 D.很小的啟動電流 20.若被測機械的轉向改變，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)送機的國內代號是______。 25.控制電機中主要用于坐標變換的是______。 26.步進電動機是一種把______信號轉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______的對應關系。 28.旋轉變壓器按照使用要求，可以分為用于解算裝置的旋轉變壓器和用于______的旋轉變壓器兩種。 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？ 32.簡述直流測速發(fā)電機的輸出特性；負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子轉速總是比磁鐵轉速低？ 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速成正比，而頻率卻與轉速無關？ 35.簡要說明在旋轉變壓器中產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。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） 38.某他勵直流電動機的額定數據為Ra=0.037Ω，UN=220V，IN=270A，nN=1150r/min，請畫出固有機械特性。（提示：聯系機械特性直線圖，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） 39.一臺五相十拍運行的步進電動機，轉子齒數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）電機的轉速； （3）設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矩 Tjmax(ABC)