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控制电机试题答案

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一、选择题:(共30分;2分/题)

一般概念类:

1. 伺服系统(servo-system)是使物体的机械位置、方位、状态(位移或转角)等准确地跟随目标(或给定值)变化的自控系统,它能精确地跟随或复现某个过程,故又称随动系统,其结构与其他反馈控制系统没有原则区别。伺服系统最初用于船舶自动驾驶、火炮控制与指挥仪中,后来逐渐推广到数控机床、天线位置控制、导弹和飞船制导等诸多领域。下述属于伺服系统的是(C):

A. 温度控制系统

B. 压力测控系统

C. 位置控制系统

D. 电压稳压系统

2.伺服电机在自动控制系统中,通常用作(D),把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出,可分为直流和交流伺服电动机两大类。

A. 执行元件

B. 动力输出

C. 测量元件

D. 执行元件或测量元件

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( A )定则判定;通电导体在磁场中运动,运动方向由()定则判定。

A. 右手,左手

B. 右手,右手

C. 左手,左手

D. 左手,右手

测速直流电机类

1.理论上直流测速发电机转速为0时输出电压应为(A)

A. 0 B 最大值 C. 平均值 D.有效值

2.要改变直流并励发电机的输出电压极性,应按(C)进行。

A. 改变原动机的转向

B. 励磁绕组反接

C. 电枢绕组两端反接

D. 改变原动机转向的同时也反接励磁绕组

3.用于机械转速测量的电机是( A )

A. 测速发电机

B. 旋转变压器

C. 自整角机

D. 步进电动机

直流电机类:

1. 以下哪个选项不能

..改变直流电动机的转向是(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

2.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. 改变电枢电压

C. 减弱磁场

D. 增大励磁电流

3. 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

4.直流电动机的机械特性描述了(D)的对应关系。

A. 速度与电压

B. 速度和电流

C. 转矩和电压

D. 速度和转矩

5. 直流电机可以做成多对极,而控制用的直流电机一般做成(A)

A. 一对极

B. 二对极

C. 三对极

D. 四对极

6. 直流电机处于发电机运行时( C )

A. E <U ,T , n 方向相反

B. E <U ,T , n 方向相同

C. E >U ,T , n 方向相反

D. E >U ,T , n 方向相同

7. 直流电动机和直流发电机中,电磁转矩T 与转子旋转n 的方向关系分别为( B )。

A. 相同、相同

B. 相同、相反

C. 相反、相同

D. 相反、相反

8.直流电动机和直流发电机中,电枢的电动势E a 和电流I a 的方向分别是( D )

A. 相同、相同

B. 相反、相反

C. 相同、相反

D. 相反、相同

9. 直流电动机的励磁绕组由单独的直流电源供电称为(C )

A. 并励

B. 串励

C. 他励

D. 复励

10. 一直流电机接线如图所示,它属于( A )励磁方式。

A. 他励

B. 并励

C. 串励

D. 复励

11. 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( C )

A .稳定状态破坏,电机不能再继续稳定运行

B .电机速度下降,短时调整后又恢复原来的速度稳定运行

C .电机速度下降,转矩增大,在新的平衡点稳定运行

D .电机转矩增大,进而迫使转速不会降低,所以运动不受影响

12. 直流电动机采用反接制动时,机械特性曲线位于第( B )象限。

A .一

B .二

C .三

D .四

13. 他励直流电动机空载运行时,若励磁回路突然断开,会发生以下哪种情况?( B )

A. 立即停转

B. 飞车

C. 运转一会儿后停止

D. 电机发热

14. 直流电动机换向器的作用是使电枢获得( B )。

A. 单向电流

B. 单向转矩

C. 恒定转矩

D. 旋转磁场

15. 直流电机弱磁调速瞬间,反电势、 电枢电流和电磁转矩各有如下变化( B )

A. 反电势E ↓,电枢电流↓,电磁转矩↓

B. 反电势E ↓,电枢电流↑,电磁转矩↑

C. 反电势E ↑,电枢电流↑,电磁转矩↑

D. 反电势E ↑,电枢电流↓,电磁转矩↓

交流电机类

1. 交流异步伺服电动机的转差率s 定义为:()s s s n n n =-,其中:n s 为同步转速、n 为实际转速(异步转速),则s =1、0分别表示电机处于( A )状态。A

A. 停止、同步运行

B. 同步运行、停止

C. 某两个特定异步转速运行

D. 都是停止状态

2. 设交流异步伺服电动机的转子电动势频率为f 2,定子电动势频率为f 1,转差率为s ,则三者的关系为(C )

A. f1 = f2

B. f2 = s? f1

C. f2 = (1-s)? f1

D. f1 = s? f2

3.异步电动机在理想空载时,转差率为(A)

A. s =0

B. s < s n

C. s > s n

D. s =1

4.交流异步伺服电动机在发电机运行状态时,其转差率范围是(A)

A. ?∞< s <0

B. s =0

C. 0< s <1

D. s >1

5.异步电动机起动瞬时,转差率为( C )

A.s = 0 B.s = s N C.s =1 D.s >1

6.异步电动机工作时,转子的转速n与旋转磁场转速n s的关系是(A)。

A. n

B. n>n s

C. n=n s

D. n≤n s

7.异步电动机处于电动机状态,发电机状态和电磁制动状态下的转差率s分别为( A )。

A. 01

B. ?11

C. 01, s<0

D. ?11, s

8.异步电动机反接制动时,其转差率s为(A)。

A. 0< s <1

B. s

C. s >1

D. ?1< s <0

9.异步电动机机械负载加重时,其转子转速将( B )

A. 升高

B. 降低

C. 不变

D. 不一定

10.励磁电压频率为f,则异步电动机的旋转磁场转速n s为( C )

A. f

p

B.

p

f

C.

60f

p

D.

60p

f

11.异步电动机的同步转速n s与下列变量的关系正确的是(A)。

A. 与频率f成正比,与极对数p成反比

B. 与定子绕组电压成正比,对极对数p成正比

C. 与频率f成反比,与极对数p成正比

D. 与定子绕组电压成正比,对极对数p成反比

12.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,则旋转磁场的转速为()。

A. 3000 r/min

B. 1500 r/min

C. 750 r/min

D. 1000 r/min

13.有一台四极交流伺服电动机,电源频率为400Hz,其同步速为()

A.3000 r/min

B.6000 r/min

C.9000 r/min

D.12000 r/min

14.有一台八极交流伺服电动机,旋转磁场的转速为6000r/min,则其电源频率为()

A. 100Hz

B. 200Hz

C. 300Hz

D. 400Hz

15.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)。

A. 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

16.目前广泛应用的是(C)形转子交流伺服电动机。

A. 磁性杯

B. 非磁性杯

C. 鼠笼

D. 圆盘

17.交流伺服电动机转子的结构常用的有(D)形转子和非磁性杯形转子。

A. 磁性杯

B. 圆盘

C. 圆环

D. 鼠笼

18.交流伺服电动机定子两相绕组加上额定电压,转速等于(A)时流经励磁绕组的电流称为堵转励磁电流。

A. 0

B. 同步速

C. 额定转速

D. 平均转速

19.堵转电流通常是交流伺服电动机绕组电流的(B)

A. 最小值

B. 最大值

C. 额定值

D. 平均值

20.鼠笼式异步伺服电动机,它的转速与下列变量关系正确的是( C )。

A. 转速与电源电压(控制)成正比

B. 转速与轴上负载成正比

C. 转速与电源频率成正比

D. 转速与定子极对数成正比

21. 下图表示交流伺服电机采用的控制方式是( C )。

A、幅值控制

B、相位控制

C、幅值相位控制

D、双相控制

步进电机类:

1.步进电机利用磁阻原理工作,即两个正交方向磁阻的不同而产生转矩,凸极转子总是被这种转矩拉于磁阻最小路径。下图表示步进电机BC两相控制绕组通电时的平衡状态的是( D )

2.采用双拍制的步进电动机步距角与采用单拍制相比(A)

A.减小一半 B.相同 C.增大一半 D.增大一倍

3.步进电动机是数字控制系统中的一种执行元件,其功用是将( D )变换为相应的角位移或直线位移。

A.直流电信号 B. 交流电信号 C. 计算机信号 D. 脉冲电信号4. 将电脉冲信号转换成相应角位移的控制电机是(D)

A.测速发电机 B. 旋转变压器 C. 自整角机 D. 步进电动机

5.步进电动机常用于(D)系统中作执行元件,以有利于简化控制系统。

A. 高精度

B. 高速度

C. 开环

D. 闭环

6.下述哪一条不是步进电机的独特优点(D)

A. 控制特性好

B. 误差不会长期积累

C. 步距不受各种干扰因素的影响

D. 振动小,运转平稳

7. 在各类步进电机中,结构比较简单,用得也比较普遍的是(B)步进电动机。

A. 永磁式

B. 反应式

C. 感应子式

D. 混合式

8. 步进电动机的输出特性是( D )

A. 输出电压与转速成正比

B. 输出电压与转角成正比

C. 转速与脉冲量成正比

D. 转速与脉冲频率成正比

9. 有一四相八极反应式步进电机,其技术数据中有步距角为1.8°/0.9°,则该电机转子齿数为( C )

A. 75

B. 100

C. 50

D. 不能确定

10.某步进电机转子有80个齿,采用三相六拍驱动方式,此时步进电机的步距角为(B)。

A. 1.5°

B. 0.75°

C. 3°

D. 6°

11.某五相步进电机在脉冲电源频率为2400Hz时,转速为1200rpm,则可知此时步进电机的步距角为( B )。

A. 1.5°

B. 3°

C. 6°

D. 4°

自整角类

1. 自整角机(selsyn)又称作旋转变压器,是利用自整步特性将转角变为交流电压或由转角变为转角的感应式微型电机,在伺服系统中被用作测量(D)的传感器。

A. 转速大小

B. 温度变化

C. 直线位移

D. 角度位移

2.( B )是利用自整步特性将转角变为交流电压或由转角变为转角的感应式微型电机,在伺服系统中被用作测量角度的位移传感器。

A. 直流测速电机

B. 自整角机

C. 交流伺服电机

D. 直流伺服电机

3. 无力矩放大作用,接收误差稍大,负载能力较差的自整角机是(A)式自整角机。

A. 力矩

B. 控制

C. 差动

D. 单机

4.用于角度的传输、变换和指示的控制电机是(C)

A. 测速发电机

B. 旋转变压器

C. 自整角机

D. 步进电动机

二、填空题(共20分,2分/空)

一般概念类:

1.伺服电动机(控制电机)与动力类电机是有明显区别的。伺服电动机注重的是控制特性而不是能量转换效率的问题,它的主要要求是:调速范围宽广,机械特性和调节性能为线性,响应快速,无“自转”现象。

2.伺服电动机的转矩、转速和转向都非常灵敏和准确地跟着控制电压变化。

3. 影响电动机机械特性的因素主要是电枢电压、电枢电阻和放大器内阻R i。

4.电动机的机械特性是指转速和力矩的关系。

测速直流电机类

1.直流测速发电机的电压平衡方程式是____Ua=Ea-I a R a

2.交流测速发电机转速为零时,实际输出电压不为零,此时的输出电压称为剩余电压

3.测速发电机要求其输出电压与转速成严格的线性关系。

4.按照励磁方式划分,直流测速发电机分为永磁式和___电磁式__ __两种型式。

5.直流发电机的工作是基于______电磁感应________定律。

直流电机类:

1. 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。

2.增大电机端电压U a时,电机的转速将___增加___;增大电枢回路的调节电阻R tf时,电机的转速将__减小____。

3.直流伺服电机调速方式有___电枢电阻___、___电枢电压___、___励磁电阻___,最常用的调速方式是控制电机端电压U a的大小。

4.直流电机的转矩系数C T和电势常数C e的关系是______C T=9.55Ce_______。

5.直流电动机定子的作用是产生_____磁通________和电机的机械支撑。

6.直流电动机的定子铁心是由薄钢片叠成,用来____减少涡流______和支持励磁绕组。

7.直流电动机的反接制动分为倒拉反接制动和______电压反接制动____。

8. 直流自励发电机的励磁方式为并励和___串励_______。

9.直流电动机的机械特性描述了__转速和转矩____________的对应关系。

10.直流电动机常用起动方法有电枢串电阻和降压_____两种。

11.直流电机为增大输出电势(或转矩)及减小它的脉动,其方法是增加槽数,用无槽电枢

12.直流电动机具有优异的_____调速______性能,因此对一些对调速要求较高的生产机械往往采用直流电动机拖动。

13.对于调速范围宽广的直流调速系统,通常都是同时采用________电枢电压和励磁______两种调速方法。

14. 直流伺服电机弱磁调速的缺点是___调速快速性较差,只能提速,不能减数___。

15.他励直流电机U N、ΦN保持额定值不变,在电枢回路串入电阻R S后的人为机械特性方程式为______。P41

16.直流电机电枢铁心通常用0.5毫米厚的硅钢片叠压而成,目的是为了_____减少涡流__。

17. 直流伺服电动机所能承受的短时间冲击电流大约是额定电流的1.5~2_倍。

18. 额定电压110V,额定电流81.6A,电枢电阻0.12Ω的他励直流电动机,若要将起动电流限制为额定电流的两倍,应串起动电阻的阻值为____0.55__Ω。P31-33

交流电机类:

1. 交流伺服电动机堵转转矩与励磁电压平方成_正比_______。

2. 一个圆形旋转磁场可以用两个等幅脉振磁场来表示,这两个等幅脉振磁场在时间上彼此有____90°____的相位差。

3. 一个椭圆形旋转磁场可以用等效两个圆形磁场表示,这两个磁场旋转的幅值不等、旋转方向_____相反___。

4.一台六极交流伺服电动机,电源频率为50Hz,其旋转磁场的转速为__1000_____r/min。

5.转差率越大,交流伺服电动机转子转速就_____越小_________,输出力矩就越大。

6.转差与同步速的比值称为___转差率_____。

7.交流伺服电动机的有效信号系数表达式是________。

8.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___相等__,这样的两个电流称为两相对称电流。

9.伺服电动机的运行稳定性用____阻尼系数____表示,D值越大,表示电机的稳定性越_好

10.交流伺服电动机的转子有两种形式,即______鼠笼____和非磁性空心杯形转子。

11.交流电磁铁为了减小交变磁场在铁心和衔铁内产生_____涡流______损耗,通常铁心与衔铁采用彼此绝缘的硅钢片迭压而成。

12.某一三相异步电机的极对数为4,接工频(50Hz)380V交流电源后,旋转磁场转速为___________rpm。P134

13.某异步电动机,其电源频率为50Hz,额定转速为720rpm,则其极对数为____。

14.若一交流伺服电动机额定功率为P N(KW),额定转速n N(rpm),则它的额定转矩T N(N·m)=___________。P178

15.交流伺服电动机的控制方式有幅值控制、_相位______和幅相控制。

16.异步电动机的制动方式有能耗制动、__反接制动______和回馈制动。

17.异步电动机的制动方式有三种,即能耗制动、反接制动和_____回馈制动________。

步进电机类:

1.步进电动机的角位移量或线位移量与输入脉冲数成____正比__________。

2. 将电脉冲信号转换成相应角位移的控制电机是____步进电机______。

3. 在步进电机的步距角一定的情况下,步进电机的转速与_____脉冲频率______成正比。

4.对一台结构已确定的步进电机,改变____拍数__________可以改变其步距角。

5. 五相十拍步进电机,如转子有24个齿,则步距角为__1.5°____。

自整角类:

1.自整角机按照使用要求不同,可分为____力矩___自整角机和____控制_自整角机两大类。

三、判断题(共14分,2分/空)

一般概念类:

1.控制电机在自动控制系统中,只起一个元件的作用,其主要任务是完成控制信号的传递和转换,而能量转换是次要的。( T )

测速直流电机类

1.实际上,测速发电机的输出特性U a= f(n) 是严格地呈线性特性,实际特性与要求的线性特性间不存在误差。( F )

2.直流发电机的电枢绕组中产生的是直流电动势。( F )

直流电机类:

1.直流电机的定子由定子铁心、励磁绕组、机壳、端盖和电刷装置等组成。( T )

交流电机类:

1.当交流伺服电动机作为电容伺服电动机使用时,应注意到励磁绕组两端电压会高于电源电压,而且随转速升高而增大。( T )

2.在实际使用中,对于已选定的某一交流伺服电动机来说,自转现象与放大器的内阻抗和外阻抗大小无关。( T )

3.交流伺服电动机堵转转矩大,电机启动时带负载能力大,电机加速也比较快。( F )

4.所谓交流伺服电动机的振荡现象,就是当控制电压一旦取消时,交流伺服电动机立即停转。( F )

5.交流伺服电动机技术数据表中励磁电压和控制电压指的都是最小值。( F )

6.工艺性自转多半发生在大功率的交流伺服电动机中,由于电机的转子惯性极大,在很小的椭圆形旋转磁场作用下就能转动。( T )

7.改变两相交流伺服电动机运行的不对称程度是无法达到控制目的的。( F )

8.转子电阻大有利于交流伺服电动机消除自转现象。( T )

9.交流伺服电动机的机械特性、调节特性、堵转特性的非线性度越小,特性曲线越接近直线,系统的动态误差就越小,工作就越准确。( T )

10.交流伺服电动机励磁绕组的电压太低,电机的性能将变坏,如输出功率会明显增加,加速时间缩短。( F)

11.异步电动机的转速取决于电源频率和极对数,而与转差率无关。( F )

12.已知一台异步电动机供电电源频率为50Hz,额定转速为1420r/min,则该电动机一定为六极异步电动机。( F )

13.异步电动机转子转速不可能大于其同步转速。( T )

步进电机类:

1.如果负载阻转矩超出一定限度,反应式同步电动机就会失步,甚至停转,这个最大限度的转矩也称为最大同步转矩。( T )

2.从提高加工精度上要求,步进电动机应选用小的步距角,但从提高输出功率上要求,步距角又不能取得太小。( T )

3.对于多相步进电动机,定子控制绕组可以是一相通电,也可以是几相同时通电。( T )

4.对五相步进电机来说,增加通电相数可以提高转矩。( T )

自整角类:

1.自整角机的励磁电压和频率与使用的电源无关。( F )

2.控制式自整角机适用于精度较低、负载较小的伺服系统。( F )

四、简答题(本题10分,10分/题)

1.直流测速发电机的转速不得超过规定的最高转速,负载阻值不能小于给定值,为什么?

P18

2.为什么直流力矩电动机需要做成圆盘状?P54

3.什么是直流电动机的启动过程?对直流电动机的启动性能有哪些要求?P33

4.电动机起动时起动电流很大,热继电器会不会动作?为什么?

5.简述直流电动机合理的启动要求。

6.如何改变并励直流电动机的转向?P36

7.如何改变他励直流电动机和感应电动机的转向?P37

8.他(并)励直流电动机在运行中,若励磁回路断线,将会出现什么情况?P37

9.直流电动机的电磁转矩是驱动性质的转矩,但为什么电磁转矩增大时转速反而下降?P140

10.试简要回答下列问题:9144-146

(1)交流伺服电动机的机械特性曲线为什么要求“下垂”?

(2)交流伺服电动机的转子电阻为什么比较大?

(3)交流伺服电动机的效率为什么比较低?

11.异步电动机为什么是称为感应电动机?P127

12.简述异步电动机转子转动的原理。 P127

13.用电气方法调速,人为地改变电动机的机械特性,要考虑哪些调速指标?

14. 一台三相异步电动机铭牌上标明f=50Hz,额定转速n N=960rpm,该电动机的极数是多少?P135

15.为什么步进电机的脉冲分配方式应尽可能采用多相通电的双拍制?P245

16.为什么步进电机的技术指标中步距角有两个值?P239

五、计算题(本题26分,13分/题)

1.一台他励直流电动机,其额定值如下:U N=220V, I N=68.6A, n N=1500rpm, R a=0.225Ω。如将电枢电压调至150V,磁通不变,负载转矩为额定时,求此时该电机的理想空载转速及稳定运行速度。

2.一台直流伺服电动机带动一恒转矩负载(负载阻转矩不变),测得始动电压为U a0=4V,当电枢电压U a=50V,其转速为n=1500rpm。若要求转速达n′=3000rpm,试问要加的电枢电压U a′多大?

3.一台直流电动机,电枢电阻R a=0.55Ω,当对它施加额定电枢电压220V,额定励磁电流1A时,理想空载转速是3000rpm,试问:

(1)加负载使其电枢电流达到额定值20A时,其转速变为多少?

(2)如果维持电枢电流20A,将转速由额定转速调整到150rpm,调整方法如何?有关参数应调到什么值。

(3)如果将理想空载转速由3000rpm调到4000rpm,调整方法如何?

4.有一四相八极反应式步进电机,其步距角为1.8°/0.9°。试问:

(1)该电机转子齿数为多少?

(2)该电机定转子的齿距角为多少?

(3)如果A相绕组测得电流频率为600Hz时,此时电机转速为多少?

5.一台三相反应式步进电动机,其转子齿数Z R为40,分配方式为三相六拍,脉冲频率f为600Hz,要求:

(1)写出步进电动机顺时针和逆时针旋转时各相绕组的通电顺序;

(2)求步进电动机的步距角θb;

(3)求步进电动机的转速n。

6.一台90BF006型反应式步进电机,已知相数m=5,五相五拍运行时步距角θb为0.72°,试求:

(1) 该步进电机转子齿数Z R

(2) 五相十拍运行时步距角θb

7.一台五相(相编号A、B、C、D、E)十拍(N=10)运行的步进电机,转子齿数Z R=48,在A相绕组中测得电流的频率为60Hz,试给出:

(1)写出两相/三相运行方式的通电相序;

(2)计算电机的步距角θb和转速n;

(3)设单向通电时的距角特性为正弦形,其幅值为T jmax =3N m,求三相同时通电时的最大静转矩T jmax(ABC)。

控制电机第三版课后习题答案

第二章 1. 为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势 P25 2. 如果图2 - 1中的电枢反时针方向旋转, 试问元件电势的方向和 A 、 B 电刷的极性如何 P7 3. 为了获得最大的直流电势, 电刷应放在什么位置 的电刷放在磁极轴线上 P 9-10 4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速 5. 如果电刷通过换向器所连接的导体不在几何中性线上, 上, 如图2 - 29 输出特性的影响。 6. 具有16个槽, (1) (2) (3) (4) 会出现什么问题 为什么端部对称的鼓形绕组 负载电阻不能小于给定值 而在偏离几何中性线 分析在此情况下对测速机正、 (见图2 - 3) P23 a 角的直线 反转的 所示,试综合应用所学的知识, (提示:在图中作一辅助线。)正反向特性不一致。 16个换向片的两极直流发电机结构如图 2 - 30所示。 试画出其绕组的完整连接图; 试画出图示时刻绕组的等值电路图; 若电枢沿顺时 针方向旋转, 试在上两图中标出感应电势方向和电刷极性; 如果电刷不是位于磁极轴线上, 例如顺时针方向移动一个换向片的距离, ~魚、—_A 2~A__4<5~~p- L 5 卫 J _臂駅 --- W.——Wv ~_W J _Wv ~VA _■- 第三章 7 8 9 10 11 12 1.直流电动机的电磁转矩和电枢电流由什么决定 答 电也电渝嘉的农示式: / _匕一凤小 直流电动机的电枢电流不仅取决于外加电压和本身的内阻,而且还取决于与转速成 正比的反电势(当=常数时) 根据转矩平衡方程式, 当负载转矩不变时, 电磁转矩不变; 加上励磁电流If 不 变,磁通①不变, 所以电枢电流Ia 也不变,直流电动机的电磁转矩和电枢电流由直流电 动机的总阻转矩决定。 T 二T 厂兀 2.如果用直流发电机作为直流电动机的负载来测定电动机的特性 当其他条件不变,而只是减小发电机负载电阻 么原因 RL 时,电动机的转速就下降。 (见图3 - 33),就会发现, 试问这是什 ^发 —— 如果励磁电流和被拖动的负载转矩都不变, 转速变化怎样 n 而仅仅提高电枢端 尺发 1 a 发 3. 一台他励直流电动机, 电压,试问电枢电流、 答:最终电枢电流不变,转速升高 4.已知一台直流电动机, 其电枢额定电压 Ua=110 V ,额定运行时的电枢电流 la= A ,转 速n=3600 r/m in,它的电枢电阻 Ra=50 Q, 空载阻转矩T0=15 mN m 。 试问该电动机额定 负载转矩是多少

控制电机期考试题复习题教学文案

控制电机期考试题复 习题

控制电机复习题 一、填空题 1. 控制电机主要是对控制信号进行传递和变换,要求有较高的_______ _______ _______ 等。 2. 单相异步电动机的类型主要有_______ _______ _______ 3. 磁滞式同步电动机最突出的优点是_______。 4. 40齿三相步进电动机在双三拍工作方式下步距角为_______,在单、双六拍工作方式下步距角为 _______。 5. 交流伺服电动机的控制方式有 _______ _______ _______-。 6. 自整角机是一种能对 _______ 偏差自动整步的感应式控制电机,旋转变压器是一种输出电压随 _______ 变化的信号元件,步进电动机是一种把_______ 信号转换成角位移或直线位移的执行元件,伺服电动机的作用是将输入_______信号转换为轴上的角位移或角速度输出。 7. 无刷直流电动机转子采用_______,用_______ 和_______组成的电子换向器 取代有刷直流电动机的机械换向器和电刷。 8. 直线电机按照工作原理来区分,可分为_______、_______和_______ 三类。 9. 自整角机是一种能对 _______偏差自动整步的感应式控制电机,它通过电的方式在两个或 两个以上无_______联系的转轴之间传递角位移或使之同步旋转。 10.光电编码器按编码原理分有 _______和 _______两种。 11.异步测速发电机性能技术指标主要有_______、_______、_______和 _______。 12 同步电动机转子上的鼠笼绕组可起_______和_______作用。

机电传动控制复习题与答案(1)

西南科技大学成教学院德阳教学点 《机电传动控制》练习题 姓名:学号:班级:成绩: 一、单项选择题 1.机电传动的发展大体上经历的阶段顺序是:() A.单电机拖动、双电机拖动、成组拖动 B.成组拖动、单电机拖动、多电机拖动C.单电机拖动、多电机拖动、成组拖动 D.成组拖动、单电机拖动、网络拖动 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M >T L ,电动机旋转方向与T M 相同,转速将产生的变 化是。() A.减速 B.加速 C.匀速 D.停止 3、机电传动系统中如果T M

控制电机(第四版)陈隆昌 阎治安 课后答案

第二章 1.为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势? 答:电枢连续旋转,导体ab和cd轮流交替地切割N极和S极下的磁力线,因而ab和cd中的电势及线圈电势是交变的。 由于通过换向器的作用,无论线圈转到什么位置,电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体相连接,如电刷A始终与处在N极下的导体相连接,而处在一定极性下的导体电势方向是不变的,因而电刷两端得到的电势极性不变,为直流电势。 2. 如果图 2 - 1 中的电枢反时针方向旋转,试问元件电势的方向和A、 B电刷的极性如何? 答:在图示瞬时,N极下导体ab中电势的方向由b指向a,S极下导体cd中电势由d指向c。电刷A通过换向片与线圈的a端相接触,电刷B与线圈的d端相接触,故此时A电刷为正,B电刷为负。 当电枢转过180°以后,导体cd处于N极下,导体ab处于S极下,这时它们的电势与前一时刻大小相等方向相反,于是线圈电势的方向也变为由a到d,此时d为正,a为负,仍然是A刷为正,B刷为负。 4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给定值? 答:转速越高,负载电阻越小,电枢电流越大,电枢反应的去磁作用越强,磁通被削弱得越多,输出特性偏离直线越远,线性误差越大,

为了减少电枢反应对输出特性的影响,直流测速发电机的转速不得超过规定的最高转速,负载电阻不能低于最小负载电阻值,以保证线性误差在限度的范围内。而且换向周期与转速成反比,电机转速越高,元件的换向周期越短;eL正比于单位时间内换向元件电流的变化量。基于上述分析,eL必正比转速的平方,即eL∝n2。同样可以证明ea ∝n2。因此,换向元件的附加电流及延迟换向去磁磁通与n2成正比,使输出特性呈现非线性。所以,直流测速发电机的转速上限要受到延迟换向去磁效应的限制。为了改善线性度,采用限制转速的措施来削弱延迟换向去磁作用,即规定了最高工作转速。 5. 如果电刷通过换向器所连接的导体不在几何中性线上,而在偏离几何中性线α角的直线上,如图 2 - 29 所示,试综合应用所学的知识,分析在此情况下对测速机正、反转的输出特性的影响。(提示:在图中作一辅助线。)正反向特性不一致。 6. 具有 16 个槽, 16 个换向片的两极直流发电机结构如图 2 - 30 所示。 (1) 试画出其绕组的完整连接图; (2) 试画出图示时刻绕组的等值电路图; (3) 若电枢沿顺时针方向旋转,试在上两图中标出感应电势方向和电刷极性; (4) 如果电刷不是位于磁极轴线上,例如顺时针方向移动一个换向片的距离,会出现什么问题?

自学考试:控制电机试题及答案(14)

. 浙江省2009年10月自学考试控制电机试题 课程代码:02614 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.励磁式电磁减速同步电动机分为永久磁钢励磁和_________励磁两种。( ) A.电容 B.电脉冲 C.直流电 D.交流电 2.交流伺服电动机转子的结构常用的有_________形转子和非磁性杯形转子。( ) A.磁性杯 B.圆盘 C.圆环 D.鼠笼 3.步进电动机常用于_________系统中作执行元件,以有利于简化控制系统。( ) A.高精度 B.高速度 C.开环 D.闭环 4.无力矩放大作用,接收误差稍大,负载能力较差的自整角机是_________式自整角机。 ( ) A.力矩 B.控制 C.差动 D.单机 5.旋转变压器由_________两大部分组成。( ) A.定子和换向器 B.集电环和转子 C.定子和电刷 D.定子和转子 6.有一台四极交流伺服电动机,电源频率为400Hz,其同步速为( ) min min min min 7.在各类步进电机中,结构比较简单,用得也比较普遍的是_________步进电动机。( ) A.永磁式 B.反应式 C.感应子式 D.混合式 8.理论上交流异步测速发电机转速为0时输出电压应为( ) B.最大值 C.平均值 D.有效值 9.堵转电流通常是交流伺服电动机绕组电流的( ) A.最小值 B.最大值 C.额定值 D.平均值 10.直流电机可以做成多对极,而控制用的直流电机一般做成( ) A.一对极 B.二对极

控制电机第三版课后习题答案

第二章 1. 为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势P25 2. 如果图2 - 1 中的电枢反时针方向旋转,试问元件电势的方向和A、B电刷的极性如何P7 3. 为了获得最大的直流电势,电刷应放在什么位置为什么端部对称的鼓形绕组(见图2 - 3)的电刷放在磁极轴线上P9-10 4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速负载电阻不能小于给定值P23 5. 如果电刷通过换向器所连接的导体不在几何中性线上,而在偏离几何中性线α角的直线上,如图 2 - 29 所示,试综合应用所学的知识,分析在此情况下对测速机正、反转的输出特性的影响。(提示:在图中作一辅助线。)正反向特性不一致。 6. 具有16 个槽,16 个换向片的两极直流发电机结构如图2 - 30 所示。 (1) 试画出其绕组的完整连接图; (2) 试画出图示时刻绕组的等值电路图; (3) 若电枢沿顺时针方向旋转,试在上两图中标出感应电势方向和电刷极性; (4) 如果电刷不是位于磁极轴线上,例如顺时针方向移动一个换向片的距离,会出现什么问题 第三章 1. 直流电动机的电磁转矩和电枢电流由什么决定 答 直流电动机的电枢电流不仅取决于外加电压和本身的内阻,而且还取决于与转速成正比的反电势(当?=常数时) 根据转矩平衡方程式,当负载转矩不变时,电磁转矩不变;加上励磁电流If不变,磁通Φ不变,所以电枢电流Ia也不变,直流电动机的电磁转矩和电枢电流由直流电动机的总阻转矩决定。 2. 如果用直流发电机作为直流电动机的负载来测定电动机的特性(见图3 - 33),就会发现,当其他条件不变,而只是减小发电机负载电阻RL时,电动机的转速就下降。试问这是什么原因 3. 一台他励直流电动机,如果励磁电流和被拖动的负载转矩都不变,而仅仅提高电枢端电压,试问电枢电流、转速变化怎样 答:最终电枢电流不变,转速升高 4. 已知一台直流电动机,其电枢额定电压Ua=110 V,额定运行时的电枢电流Ia=0.4 A,转速n=3600 r/m in, 它的电枢电阻Ra=50 Ω,空载阻转矩T0=15 m N·m。试问该电动机额定负载转矩是多少 5. 用一对完全相同的直流机组成电动机—发电机组,它们的励磁电压均为110 V,电枢电阻 Ra=75 Ω。已知当发电机不接负载,电动机电枢电压加110 V时,电动机的电枢电流为0.12 A,绕组的转速为4500 r/m in。试问: (1) 发电机空载时的电枢电压为多少伏 (2) 电动机的电枢电压仍为110 V,而发电机接上0.5 kΩ的负载时,机组的转速n是多大(设空载阻转矩为恒值) 6. 一台直流电动机,额定转速为3000 r/m in。如果电枢电压和励磁电压均为额定值,试问该电机是否允许在转速n=2500 r/m in下长期运转为什么 答:不能,因为根据电压平衡方程式,若电枢电压和励磁电压均为额定值,转速小于额定转速的情况下,电动机的电枢电流必然大于额定电流,电动机的电枢电流长期大于额定电流,必将烧坏电动机的电枢绕组 7. 直流电动机在转轴卡死的情况下能否加电枢电压如果加额定电压将会有什么后果 答:不能,因为电动机在转轴卡死的情况小,加额定的电枢电压,则电压将全部加载电枢绕组上,此时的电枢电流为堵转电流,堵转电流远远大于电枢绕组的额定电流,必将烧坏电动机的电枢绕组。 8. 并励电动机能否用改变电源电压极性的方法来改变电动机的转向 答:不能,改变电动机的转向有两种方法:改变磁通的方向和改变电枢电流的方向,如果同

交流电机控制技术II课程期末试卷A卷标准答案

交流电机控制技术I I课程期末试卷A卷标准答案 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020

交流电机控制技术I复习题A 一、判断题 1. 间接变频装置的中间直流环节采用大电感滤波的属于电压源变频装置。() 2. 恒磁通变频调速协调控制原则是U/f为常数() 3. 异步电动机矢量控制中,MT坐标系的电磁量是直流量。() 4. 在矢量控制中以定子A轴为参考轴的坐标系是dq坐标系。() 5. 交交变频器输出电压频率与输入电网电压的频率相同。() 6. 交-交变频器的最大输出频率是50Hz。() 7. 规则采样法的采样区间是等宽的() 8. 串联二极管的电流型逆变器换流中的尖峰电压出现在二极管换流时刻() 9. 在选择逆变器的开关器件时,可以不考虑元件承受反压的时间。() 10. 交直交变频器是直接变频器。() 二、选择题 从(A)、(B)、(C)、(D)中选择正确的答案,填入下面各题的()中:1. 变频技术中正弦脉冲宽度调制的英文缩写是() A.PIC B. IPM C. SPWM D. GTR 2.基频以下变频调速时为了维持最大转矩恒定,在较低频率时应适当提高()。 A.定子电流 B.定子电压 C. 电源频率 D. 电机转速

3. 由D触发器构建的环形分配器,如果在任意时刻都有2个Q端输出1,则可得到宽()的六路脉冲输出。 A.120° B. 180° C. 150° D. 不确定 4. 对变频器调速系统的调试工作应遵循先()的一般规律。 A、先空载、后轻载、再重载 B、先轻载、后空载、再重载 C、先重载、后轻载、再空载 D、先轻载、后重载、再空载 5. 120°导电型的三相桥式逆变电路的换流是在()之间进行的。 A. 相邻相的上桥臂或者下桥臂 B. 相邻相的上下桥臂 C. 同一相的上下桥臂 D. 不确定桥臂 6. 电流型变频器带异步电动机在电动状态下运行时,变频器的逆变器处于()状态。 A. 空载 B.逆变 C.截止 D.无法确定 7.变频调速系统控制单元通过()得到控制脉冲的高低电平。 A. 锁相环 B. 比较器 C. 函数发生器 D. 极性鉴别器 8.电流型变频器带动异步电动机可以四象限运行,如果运行在第2象限则逆变器处于()状态。 A. 电动 B. 逆变 C. 整流 D. 截止 9. 交交变频器工作时,正、反两组变流器交替工作。如果输出电压电流相位差大于90°,说明电动机工作在()状态。 A. 电动 B. 制动 C.空载 D.额定 10. 在变频调速中,若在额定频率以上调时,当频率上调时,电压 ()。 A、上调 B、下降 C、不变 D、不一定

最新控制电机期考试题复习题及答案

控制电机复习题答案111 一、填空题 1. 控制电机主要是对控制信号进行传递和变换,要求有较高的控制性能,如要求运行可靠 动作迅速准确度高等。 2. 单相异步电动机的类型主要有反应式永磁式磁滞式 3. 磁滞式同步电动机最突出的优点是能够自启动而且启动转矩很大。 4. 40齿三相步进电动机在双三拍工作方式下步距角为3,在单、双六拍工作方式下步距角为 1.5。 5. 交流伺服电动机的控制方式有变极变频变转差率。 6. 自整角机是一种能对角度偏差自动整步的感应式控制电机,旋转变压器是一种输出电 压随角度变化的信号元件,步进电动机是一种把脉冲信号转换成角位移或直线位移的执行元件,伺服电动机的作用是将输入电压信号转换为轴上的角位移或角速度输出。 7. 无刷直流电动机转子采用永磁体,用电子开关线路和位置传感器组成的电子换向器 取代有刷直流电动机的机械换向器和电刷。 8. 直线电机按照工作原理来区分,可分为直线感应电机、直线直流电机和直线同步电机 三类。 9. 自整角机是一种能对角度偏差自动整步的感应式控制电机,它通过电的方式在两个或 两个以上无电联系的转轴之间传递角位移或使之同步旋转。 10.光电编码器按编码原理分有绝对式和增量式两种。

11.异步测速发电机性能技术指标主要有线性误差、相位误差、剩余电压和输出斜率。 12 同步电动机转子上的鼠笼绕组可起启动和阻尼作用。 13.小功率同步电动机可分为反应式永磁式磁滞式等。 14.反应式电磁减速同步电动机定转子齿数应满足_______,转速公式为_______;励磁式电 磁减速同步电动机定转子齿数应满足_______,转速公式为_____。 15. 电机产生过度过程的主要原因是电机中存在两种惯性:机械电磁。 16. 罩极式单相异步电动机的旋转方向总是固定不变的由罩住的部分向未罩住的方向旋转。 17.直流伺服电动机的电气制动有能耗回馈反接。 二、选择题 1.伺服电动机将输入的电压信号变换成( D ),以驱动控制对象。 A.动力 B.位移 C.电流 D.转矩和速度 2.交流伺服电动机的定子铁芯上安放着空间上互成( B )电角度的两相绕组,分别为励磁绕组和控制绕组。 A.0o B. 90o C. 120o D.180o 3.为了减小( C )对输出特性的影响,在直流测速发电机的技术条件中,其转速不得超过规定的最高转速。 A.纹波 B.电刷 C.电枢反应 D.温度 4.在交流测速发电机中,当励磁磁通保持不变时,输出电压的值与转速成正比,其频率与转速( D )。 A.正比 B.反比 C.非线性关系 D.无关 5.影响交流测速发电机性能的主要原因是( B )。 A.存在相位误差 B.有剩余电压 C.输出斜率小 D.以上三点 6.步进电机是利用电磁原理将电脉冲信号转换成( C )信号。 A.电流 B.电压 C. 位移 D.功率

自动控制原理作业答案1-7(考试重点)

红色为重点(2016 年考题) 第一章 1-2 仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理,并画出系统方框图。 解当合上开门开关时,电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压,偏差电压经放大器放大后,驱动伺服电动机带动绞盘转动,将大门向上提起。与此同时,和大门连在一起的电刷也向上移动,直到桥式测量电路达到平衡,电动机停止转动,大门达到开启位置。反之,当合上关门开关时,电动机反转带动绞盘使大门关闭,从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如下图所示。 1-4 题1-4 图为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热,从而得到一定温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方块图,并说明为了保持热水温度为期望值,系统是如何工作的?系统的被控对象和控制装置各是什么? 解工作原理:温度传感器不断测量交换器出口处的实际水温,并在温度控制器中与给定温度相比较,若低于给定温度,其偏差值使蒸汽阀门开大,进入热交换器的蒸汽量加大,热水温度升高,直至偏差为零。如果由于某种原因,冷水流量加大,则流量值由流量计测得,通过温度控制器,开大阀门,使蒸汽量增加,提前进行控制,实现按冷水流量进行顺馈补偿,保证热交换器出口的水温不发生大的波动。 其中,热交换器是被控对象,实际热水温度为被控量,给定量(希望温度)在控制器中设定;冷水流量是干扰量。 系统方块图如下图所示。这是一个按干扰补偿的复合控制系统。 1-5 图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理,指出被控对象、被控量及各部件的作用,画出系统方框图。

解加热炉采用电加热方式运行,加热器所产生的热量与调压器电压Uc 的平方成正比,Uc 增高,炉温就上升,Uc 的高低由调压器滑动触点的位置所控制,该触点由可逆转的直流电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量,输出电压Uf。Uf 作为系统的反馈电压与给定电压Ur 进行比较,得出偏差电压Ue,经电压放大器、功率放大器放大成au 后,作为控制电动机的电枢电压。 在正常情况下,炉温等于某个期望值T° C,热电偶的输出电压Uf 正好等于给定电压Ur。此时,Ue=Ur-Uf=0, 故U1=Ua=0,可逆电动机不转动,调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上,使Uc 保持一定的数值。这时,炉子 散失的热量正好等于从加热器吸取的热量,形成稳定的热平衡状态,温度保持恒定。 当炉膛温度T° C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失),则出现以下的控制过程,控制的结果是使炉膛温度回升,直至T°C 的实际值等于期望值为止。 系统中,加热炉是被控对象,炉温是被控量,给定量是由给定电位器设定的电压ru (表征炉温的希望值)。系 统方框图见下图。 注意:方框图中被控对象和被控量放在最右边,检测的是被控量,非被控对象 第二章 2-2 设机械系统如图2—57 所示,其中x i 为输入位移,x o为输出位移。试分别列写各系统的微分方程式及传递函数。

控制电机第三版课后习题答案

控制电机第三版课后习题答案 第二章 1. 为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势? P25 2. 如果图 2 - 1 中的电枢反时针方向旋转,试问元件电势的方向和A、 B 电刷的极性如何? P7 3. 为了获得最大的直流电势,电刷应放在什么位置? 为什么端部对称的鼓形绕组(见图 2 - 3)的电刷放在磁极轴线上? P9-10 4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给 定值? P23 5. 如果电刷通过换向器所连接的导体不在几何中性线上,而在偏离几何中性线α角的直线上,如图 2 - 29 所示,试综合应用所学的知识,分析在此情况下对测速机正、反转的输出特性的影响。(提示: 在图中作一辅助线。)正反向特性不一致。 6. 具有 16 个槽, 16 个换向片的两极直流发电机结构如图 2 - 30 所示。 (1) 试画出其绕组的完整连接图; (2) 试画出图示时刻绕组的等值电路图; (3) 若电枢沿顺时针方向旋转,试在上两图中标出感应电势方向和电刷极性; (4) 如果电刷不是位于磁极轴线上,例如顺时针方向移动一个换向片的距 离,会出现什么问题? 4321161514N514 a,,1A513B 6132第三章 67891011121. 直流电动机的电磁转矩和电枢电流由什么决定? 答

直流电动机的电枢电流不仅取决于外加电压和本身的内阻,而且还取决于与转速成正比的反电势(当?=常数时) 根据转矩平衡方程式,当负载转矩不变时,电磁转矩不变; 加上励磁电流If 不变,磁通Φ不变,所以电枢电流Ia也不变,直流电动机的电磁转矩和电枢电流由直流电动机的总阻转矩决定。 2. 如果用直流发电机作为直流电动机的负载来测定电动机的特性(见图 3 - 33),就会发现,当其他条件不变,而只是减小发电机负载电阻RL时,电动机的转速就下降。试问这是什么原因? RITTIn,,,,,,,,,,, La发发发电电1223. 一台他励直流电动机,如果励磁电流和被拖动的负载转矩都不变,而仅仅提高电枢端电压,试问电枢电流、转速变化怎样? 答:最终电枢电流不变,转速升高 4. 已知一台直流电动机,其电枢额定电压Ua=110 V,额定运行时的电枢电流Ia=0.4 A,转速n=3600 r/min, 它的电枢电阻Ra=50 Ω,空载阻转矩T0=15 mN?m。试问该电动机额定负载转矩是多少?

电机与控制作业一含习题解答

《电机与控制》作业二(含习题解答) 1.一般单相异步电动机若无起动绕组时,能否自行起动? 一般单相异步电动机无起动绕组时,是不能自行起动的。因为单相绕组通入正弦交 流电,只能建立随电源频率交变的脉振磁场,而不是旋转磁场,不可能使转子产生转矩。 2.一台定子绕组Y接的三相鼠笼式异步电动机轻载运行,若一相引出线突然断线,电动机还能否继续运行?停下来后能否重新起动?为什么? 一台定子绕组Y接的三相鼠笼式异步电动机轻载运行,若一相引出线突然断线,电 动机会继续运行,但此时旋转磁场已由园形旋转磁场变成椭园形旋转磁场,转子的转矩变小,轻载可能继续运行,重载就可能带不动了。同样道理,若电动机停下来再重新起动,也要看轴上负载的大小,起动转矩若大于负载转矩电动机可以转起来,如果起动转矩小于负载转矩电动机就可能转不起来。 3.简述罩极式单相异步电动机的工作原理。罩极式单相异步电动机的转向如何确定?若不拆卸重新装配转子,是否可以使其反转?这种电动机的主要优缺点是什么? 罩极式异步电动机的罩极部分与未罩部分产生的磁通之间,在空间相差一个电角 度,在时间上也差一个电角度,会在气隙中产生椭园形旋转磁场,切割转子导条建立转矩,而使电动机运转。电动机的旋转方向总是从超前相绕组的轴线,转向滞后相绕组的轴线,若不拆卸重新装配转子,电动机是不可能反转的。这种罩极式异步电动机的优点是结构简单、制造方便、价格便宜,常用于小风扇、电唱机等起动转矩要求不大的场合;其缺点是只能单方向运转。 4.电容分相式单相异步电动机有哪几种不同型式,各有什么优缺点?如何改变电容分相式单相异步电动机的转向? 电容分相式单相异步电动机分为电容起动异步电动机、电容运转异步电动机和电容 起动与运转异步电动机三种。电容起动异步电动机所配电容使电动机在起动时旋转磁场是园形的,可产生较大的起动转矩。电容运转异步电动机所配电容使电动机在运转时旋转磁场是园形的,在运转时可产生较大的拖动转矩。电容起动与运转异步电动机配两个电容,使电动机在起动和运转时都可得到比较好的性能。 把工作绕组或起动绕组中的任一个绕组接电源的两个端子对调,即可实现电机的反转。 5.单相异步电动机主要分哪几种类型? 单相异步电动机分为分相电动机和罩极电动机两大类。 6. 直流伺服电动机的励磁电压和电枢控制电压均维持不变,而负载增加时,电动机的转速、电枢电流和电磁转矩将如何变化? 直流伺服电动机的励磁电压和电枢控制电压均维持不变,而负载增加时,电动机的 转速将下降,电枢电流和电磁转矩都会增大。

计算机控制作业答案解析

第一章作业 课本(p.12)题2.计算机控制系统由哪几部分组成?请画出计算机控制系统的组成框图。 答:计算机控制系统由计算机主机系统、模拟量输入输出接口、数字量输入输出接口、键盘显示接口、打印接口和通信接口等部分组成。 课本(p.12)题4. 实时、在线方式和离线方式的含义是什么? 在计算机控制系统中,生产过程和计算机直接连接,并受计算机控制的`方式称为在线方式或联机方式;生产

过程不和计算机直接连接,且不受计算机控制,而是靠人进行联系并做相应操作的方式称为离线方式或脱机方式。 所谓实时,是指信号的输入、计算和输出都要在一定的时间围完成,亦即计算机对输入信息,以足够快的速度进行控制,超出了这个时间,就失去了控制的时机,控制也就失去了意义。实时地概念不能脱离具体的过程,一个在线的系统不一定是一个实时系统,但一个实时控制系统必定是在线系统。 补充题1. 两种USB口的特点及区别?通用指标,传输模式,USB器件,硬件接口。 答: 两种USB的特点: (1)USB接口支持设备的热插拔功能,采用菊花式的连接. (2)USB有2电源线(5V),2数据线,采用差分信号传输,可为连接在其上的设备提供5V电压/100mA电流的供电,最大可提供500mA的电流. (3)一个USB控制器可以连接多达127个外设,而两个外设间的距离(线缆长度)可达5米. 两种USB的区别:协议不同,USB1.1传输速率是12Mbps,USB2.0传输速率是480Mbps.

补充题2. 光驱、硬盘、软驱的总线形式。 答: (1)光驱:IDE,ATA/ATAPI,SCSI,USB,部并行总线. (2)硬盘:IDE,SATA,SCSI,部并行总线. (3)软驱:软驱分置和外置两种,置软驱使用专用的FDD接口, 而外置软驱一般用于笔记本电脑,使用USB接口. 补充题3. I2C、SPI、SCI总线的特点? 答: (1)I2C总线由数据线SDA与时钟线SCL两条线构成通信线路,既可以发送数据也可以接收数据,在CUP与被控IC之间,IC与IC之间都可以进行双向传送,最高传输速度为400Kbps. (2)SPI是一个环形总线结构,是一种标准的四线同步双向串行总线,在SCK的控制下,两个双向移位寄存器进行数据交换,可以同时发出和接收串行数据. (3)SCI是一种通用异步通信接口UART. SCI模块采用标准非归零(NRZ)数据格式,能够实现多CPU之间或同其他具有兼容数据格式SCI端口的外设进行数据通信. 第二章作业 PC总线

控制电机与特种电机课后答案第4章

控制电机与特种电机课后答案第4章思考题与习题 1. 旋转变压器由_________两大部分组成。( ) A.定子和换向器 B.集电环和转子 C.定子和电刷 D.定子和转子 2. 与旋转变压器输出电压呈一定的函数关系的是转子( )。 A.电流 B. 转角 C.转矩 D. 转速 3(旋转变压器的原、副边绕组分别装在________上。( ) A(定子、转子 B.集电环、转子 C.定子、电刷 D. 定子、换向器 4(线性旋转变压器正常工作时,其输出电压与转子转角在一定转角范围内成________。 5、试述旋转变压器变比的含义, 它与转角的关系怎样? 6、旋转变应器有哪几种?其输出电压与转子转角的关系如何, 7、旋转变压器在结构上有什么特点?有什么用途。 8、一台正弦旋转变压器,为什么在转子上安装一套余弦绕组?定子上的补偿绕组起什么作用? 9、说明二次侧完全补偿的正余弦旋转变压器条件,转子绕组产生的合成磁动势和转子转角α有何关系。 10、用来测量差角的旋转变压器是什么类型的旋转变压器? 11、试述旋转变压器的三角运算和矢量运算方法. 12、简要说明在旋转变压器中产生误差的原因和改进方法。 答案 1. D 2. B 3. A 4. 正比

5. 旋转变压器的工作原理和一般变压器基本相似,从物理本质来看,旋转变压器可以看成是一种能转动的变压器。区别在于对于变压器来说,其原、副边绕组耦合位置固定,所以输出电压和输入电压之比是常数,而旋转变压器的原、副边绕组分别放置在定、转子上,由于原边、副边绕组间的相对位置可以改变,随着转子的转动,定、转子绕组间的电磁耦合程度将发生变化,电磁精确程度与转子的转角有关,因此,旋转变压器能将转角转换成与转角成某种函量关系的信号电压。输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系,或保持某一比例关系,或在一定转角范围内与转角成线性关系。 6. 按着输出电压和转子转角间的函数关系,旋转变压器主要可以分:正、余弦旋转变压器(代号为XZ)和线性旋转变压器(代号为XX)、比例式旋转变压器(代号为XL),矢量旋转变压器(代号为XS)及特殊函数旋转变压器等。其中,正余弦旋转变压器当定子绕组外加单相交流电流激磁时其输出电压与转子转角成正余弦函数关系;线性旋转变压器的输出电压在一定转角范围内与转角成正比,线性旋转变压器按转子结构又分成隐极式和凸极式两种;比例式旋转变压器则在结构上增加了一个固定转子位置的装置,其输出电压也与 转子转角成比例关系。 按旋转变压器在系统中用途可分为解算用旋转变压器和数据传输用旋转变压器。根据数据传输用旋转变压器在系统中的具体用途,又可分为旋变发送机(代号为XF),旋变差动发送机(代号为XC),旋变变压器(又名旋变接收器)(代号为XB)。 若按电机极对数的多少来分, 可将旋转变压器分为单极对和多极对两种。采用多极对是为了提高系统的精度。

自学考试:控制电机试题及答案(17)

. 浙江省2010年1月自学考试控制电机试题 课程代码:02614 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.原边有一个绕组,副边有两个绕组的变压器叫________变压器。( ) A.单绕组 B.双绕组 C.三绕组 D.自耦 2.目前广泛应用的是________形转子交流伺服电动机。( ) A.磁性杯 B.非磁性杯 C.鼠笼 D.圆盘 3.把机械能转换成电能的是( ) A.变压器 B.发电机 C.电动机 D.力矩电机 4.直线步进电机主要可分为反应式和________两种。( ) A.电磁式 B.永磁式 C.磁滞式 D.磁阻式 5.有一台八极交流伺服电动机,旋转磁场的转速为6000r/min,则其电源频率为( ) A.100Hz 6.采用双拍制的步进电动机步距角与采用单拍制相比( ) A.减小一半 B.相同 C.增大一半 D.增大一倍 7.反应式同步电动机往往不能自己启动,需要在转子上另外装设________才能启动。( ) A.启动磁极 B.启动铁心 C.启动电阻 D.启动绕组 8.交流伺服电动机定子两相绕组加上额定电压,转速等于________时流经励磁绕组的电流称为堵转励磁电流。( ) A.0 B.同步速 C.额定转速 D.平均转速 9.步进电动机是数字控制系统中的一种执行元件,其功用是将________变换为相应的角位移或直线位移。

( ) A.直流电信号 B.交流电信号 C.计算机信号 D.脉冲电信号 10.旋转变压器的原、副边绕组分别装在________上。( ) A.定子、换向器 B.集电环、转子 C.定子、电刷 D.定子、转子 二、判断题(本大题共15小题,每小题1分,共15分) 判断下列各题,正确的在题后括号内打“√”,错的打“╳”。 1.控制式自整角机适用于精度较低、负载较小的伺服系统。( ) 2.工艺性自转多半发生在大功率的交流伺服电动机中,由于电机的转子惯性极大,在很小的椭圆形旋转磁场作用下就能转动。( ) 3.直线感应电动机的机械特性、调节特性都与交流伺服电动机相似。( ) 4.直流电机的定子由定子铁心、励磁绕组、机壳、端盖和电刷装置等组成。( ) 5.改变两相交流伺服电动机运行的不对称程度是无法达到控制目的的。( ) 6.在自动控制系统中常用的变压器有小功率电源变压器和作为信号传递的信号变压器。( ) 7.无刷直流电动机的转子由非磁性材料制成,并带有鼠笼绕组或其它启动装置。( ) 8.转子电阻大有利于交流伺服电动机消除自转现象。( ) 9.旋转变压器主要用来进行坐标变换、三角函数计算和数据传输、将旋转角度转换成信号电压等。( ) 10.由于感应同步器输出阻抗低,输出电压很大,所以不需在输出端接前置放大器。( ) 11.交流伺服电动机的机械特性、调节特性、堵转特性的非线性度越小,特性曲线越接近直线,系统的动态误差就越小,工作就越准确。( ) 12.同步电动机的转速随负载和电压的变化而变化。( ) 13.用直线电机驱动时,由于存在中间传动机构的惯量和阻力矩的影响,因而加速和减速时间长,只能实现慢速启动和正反向运行。( ) 14.交流伺服电动机励磁绕组的电压太低,电机的性能将变坏,如输出功率会明显增加,加速时间缩短。( ) 15.对五相步进电机来说,增加通电相数可以提高转矩。( ) 三、填空题(本大题共7小题,每小题2分,共14分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 1.线性旋转变压器正常工作时,其输出电压与转子转角在一定转角范围内成________。 2.一个圆形旋转磁场可以用两个等幅脉振磁场来表示,这两个等幅脉振磁场在时间上彼此有________的相位差。 3.变压器是一种________电机,它可将一种型式的电信号转换成另一种型式的电信号。 4.控制式自整角机的比电压大,就是失调同样的角度所获得的信号电压大,系统的灵敏度就________。 5.平板型直线感应电机的运动方式可以是固定初级,让次级运动,此称为________。

控制电机简答题答案

1、请用电压平衡方程式解释机械特性下倾曲线?*的电压平衡方程为Ua=Ea+IaRa=Cgφn+TRa/Ct φ,在*的电枢电压不变的情况下,转速增大,则*的电磁转矩必然减小,电磁转矩增大,则*的转速必然减小。所以,*的机械特性是一条下倾的曲线。机械特性曲线的硬度反映了直流*的转速随转矩Tem的改变而变化的程度。 2、空载,调节特性有无死区?有,因为及时*不带负载,*也有空载阻转矩,死区电压Ua0=T2R2/CTφ不为零。调节特性死区的大小与电枢回路的电阻和总阻转矩有关。 3、影响直流伺服*机械时间常数的因素有哪些?(1)τm与电枢电阻Ra的大小成正比。为了减少*的机械时间常数,应尽可能减小电枢电阻。(2)τm与*电枢的转动惯量J的大小成正比。为了减小*的机械时间常数τm,宜采用细长型的的电枢或者采用空心杯电枢、盘形电枢,以获得尽可能小的J值。(3)τm与*的每极气隙磁通的平方成反比。为了减小*的机械时间常数τm,应增加每个电极气隙的磁通,即提高气隙的磁密。 4、简述PWM调速原理。在电源电压不变的情况下,电枢的端电压平均值Ua取决于占空比α的大小,改变α的大小,就可以改变Ua的平均值,从而达到调速的目的。 5、位置传感器在无刷直流*中起到什么作用?常见的位置传感器有哪些类型?它们的检测位置的传感原理分别是什么?将转子磁钢位置变成电信号去控制电子开关线路,从而使定子各相绕组以一定的次序导通,定子相电流随转子位置的变化而按一定的次序换相。种类及原理:电磁式位置传感器:利用电磁效应来实现转子位置测量;光电式位置传感器:利用光电效应制成的;磁敏式位置传感器:霍尔效应和磁阻效应。 6、三相星形连接两两导通方式与三相三角形连接三三导通方式?三相星形连接二二导通方式是指每一瞬间只有两个功率管导通,每隔60°换相一次,每次换相一个功率管,桥臂之间左右换相,每个功率管导通120°。三相三角形连接三三导通方式是指每一瞬间均有三个功率管同时导通,每隔60°电角度换相一次,每次换相一个功率管,一个桥臂上下管之间换相,每个功率管导通180°。两者结果相似,不同的是当绕组为Y连接两两通电,为两项绕组相串联,而当三角形连接三三通电时,则为两绕组并联。 1.正、余弦旋转变压器在负载时,输出电压为什么会发生畸变?解决?正、余弦输出绕组产生的感应磁场对于原磁场是一种干扰,它会影响正、余弦输出绕组的输出电压;正、余弦旋转变压器在负载时输出电压发生畸变的根本原因在于负载电流产生的交轴磁场,要消除输出电压的畸变,就必须在负载时对*中的交轴磁场予以补偿。可采用一次侧补偿和二次侧补偿两种方法。 2.简要说明一次侧补偿线性旋转变压器工作原理。根据电磁感应法则,感应磁场总是抵触产生它的原磁场的。通常交轴绕组阻抗选择为很小的值,它使交轴绕组接近于短路状态,这样交轴绕组感应电势将会产生较大的交轴绕组感应电流,进而产生较大的交轴绕组感应磁场。较大的交轴绕组感应磁场产生较大的抵消作用,具有很强的去磁作用,致使总的交轴磁场趋于零,从而消除了输出电压的畸变。 3.试比较正、余弦旋转变压器中,二次侧补偿和一次侧补偿各有哪些特点?一次侧补偿特点:当正弦输出绕组接入负载阻抗后,这时虽有负载电流通过该绕组,其负载电流所产生的磁场的交轴分量可以被交轴绕组完全抵消。二次侧补偿特点:当余弦输出绕组接入某一阻抗后,正弦输出绕组中的负载阻抗也就不能任意改变了,这个限制了二次侧补偿的应用范围。 1.简要说明力矩式自整角接收机中的整步转矩是怎样产生的?哪些因素有关?接收机的感应磁场与原来的直轴磁场相互作用产生某种动作。当力矩式自整角机失调角为θ时,作用在*轴上的电磁转矩称为整步转矩,从本质来说,它是由三个整步绕组中的感应电流和直轴磁场相互作用而产生的。 2. 简要说明自整角变压器整步绕组合成磁势的性质和特点。从物理本质上来看,控制式自整角机的发送机定子合成磁场轴线在励磁绕组轴线上,是由于定子三相绕组是对称的(接收机定子三相绕组作为它的对称感性负载).如果把发送机励磁绕组作为初级,定子三相绕组作为次级,两侧的电磁关系类似一台变压器.因此,可以推想,发送机定子合成磁势必定对励磁磁场起去磁作用.当励磁电流的瞬时值增加时,发送机定于合成磁势的方向必定与励磁磁场的方向相反.合成磁势的特点主要有:(1)合成磁场在励磁绕组轴线上,它的方向和励磁磁场的方向相反.(2)由于合成磁场的位置在空间固定不变,其大小又是时间的正弦函数,所以合成磁场是一个脉振磁场.(3)

控制电机 课后答案

控制电机课后答案 第二章 1.为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势?答:电枢连续旋转,导体ab和cd轮流交替地切割N极和S极下的磁力线,因而ab和cd中的电势及线圈电势是交变的。 由于通过换向器的作用,无论线圈转到什么位置,电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体相连接,如电刷A始终与处在N极下的导体相连接,而处在一定极性下的导体电势方向是不变的,因而电刷两端得到的电势极性不变,为直流电势。 2.如果图2-1中的电枢反时针方向旋转,试问元件电势的方向和A、B电刷的极性如何? 答:在图示瞬时,N极下导体ab中电势的方向由b指向a,S极下导体cd中电势由d指向c。电刷A通过换向片与线圈的a端相接触,电刷B与线圈的d端相接触,故此时A电刷为正,B电刷为负。 3.为了获得最大的直流电势,电刷应放在什么位置?为什么端部对称的鼓形绕组(见图2-3)的电刷放在磁极轴线上? 答:放在磁极轴线上。 具体见P9-10 4.为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速?负 载电阻不能小于给定值? 答:转速越高,负载电阻越小,电枢电流越大,电枢反应的 去磁作用越强,磁通被削弱得越多,输出特性偏离直线越远, 线性误差越大,为了减少电枢反应对输出特性的影响,直流 测速发电机的转速不得超过规定的最高转速,负载电阻不能 低于最小负载电阻值,以保证线性误差在限度的范围内。而 且换向周期与转速成反比,电机转速越高,元件的换向周期 越短;e L正比于单位时间内换向元件电流的变化量。基于上述分析,e L必正比转速的平方,即e L∝n2。同样可以证明e a∝n2。因此,换向元件的附加电流及延迟换向去磁磁通与n2成正比,使输出特性呈现非线性。所以,直流测速发电机的转速上限要受到延迟换向去磁效应的限制。为了改善线性度,采用限制转速的措施来削弱延迟换向去磁作用,即规定了最高工作转速。 5.如果电刷通过换向器所连接的导体不在几何中性线上,而在偏离几何中性线α角的直线上,如图2-29所示,试综合应用所学的知识,分析在此情况下对测速机正、反转的输出特性的影响。(提示:在图中作一辅助线。)正反向特性不一致。 思路:假设是逆时针转,图见P7图2-1。 本来中性面是没有切割磁感线的,但是现在偏一个角,虽然还是没有切割磁感线但是却有电流通过,根据右手定则判断在偏角直线产生的感应磁场与原来的磁场方向相比较判断影响。 6.具有16个槽,16个换向片的两极直流发电机结构如图2-30所示。

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