《控制电机》试题_中华文本库
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《控制电机》试题
姓名 一、(55%)简答题：
1． 为了保证线性误差在限定的范围内，直流测速发电机在运行的过程 中其转速和负载阻抗如何限定，为什么？ 2． 简单描述直流测速发电机的输出特性；引起直流测速发电机输出非 线性误差的主要原因是什么？ 3． 直流伺服电动机在不带负载时，其调节特性有无死区？调节特性死 区大小与哪些因素有关？ 4． 为什么在直流伺服电动机启动和运行过程中不能断开其激磁回路？ 5． 加在变压器原边的电源电压或频率大于其额定值时， 电流如何变化， 为什么? 6． 控制式自整角机协调位置如何定义，失调角如何确定？ 7． 同为三相对称绕组，为什么交流电机三相定子电流产生圆形旋转磁 场而自整角机定子三相电流产生脉振磁场。 8． 正余玄旋转变压器输出特性曲线畸变的原因是什么？ 9． 交流伺服电动机两相绕组匝数相等或不相等时，加在两相绕组上的 电压及电流应符合怎样的条件才能产生圆形旋转磁场？ 10． 11． 交流测速发电机在转子转动和不动时，其输出电压值和频率与 什么是自转现象？为了消除自 转速关系如何？为什么？ 转，交流伺服电动机在控制电压为 零时应具有怎样的机械特性？
二、计算题
1． （15%）一台 400Hz 的两相伺服电 动机，当激磁绕组加电压 Uf=110V， 而控制电压 Uk=0 时， 测得激磁电流
If=0.2A。将 If 的无功分量用并联电容补偿后，测得有功分量（即 If
的最小值） Ifa=0.1A。计算： a) 激磁绕阻阻抗 Zf0 及阻抗角 φ
b) 如果只有单相电源，又要求 n=0 时移相 90?，应在激磁绕阻上所 串电容值 C。 c) 若电源电压 Usj =110V，串联电容后的激磁电压 Uf 和电容电压 UC。 d) 若电机额定电压 Ufe=110 V,则电源电压应减小到多少？串联电 容值是否需要修改？ 2． （10%）某对力矩式自整角机接线 如图所示，确定与计算： a) 画接收机转子所受转矩方向。 b) 画接收机的协调位置 Xlh1。 c) 求失调角。 d) 若把 D1-D2’ 连接，D2-D1’ 连接， D3-D3’ 连接， 画接收机转子协调 位置 Xlh2 3． （10%）一台直流伺服电动机带动 一恒转矩负载，测得始动电压 Ua0=4V，当电枢电压 Ua=50V 时，其转 速 n=1500r/min。计算： a) 要求稳态转速 n=1500r/min 时，则电枢电压 Ua b) a)题电枢电压下的理想空载转速 n0 和堵转转矩 Md。 4． （10%）正余玄旋转变压器原副边绕组采用如 图所示连接，Uf1 为交流励磁电源，计算副边绕 组 Z3-Z4 的输出电压 UR2 。
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第一章 直流伺服电机
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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____。 6. 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 _ 相等____，这 样的两个电流称为两相对称电流。 8. 转差与同步速的比值称为__转差率______。 9.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__。 5.10.交流伺服电动机的有效信号系数表达式是___ ae=Uk/Ukn_____。 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“×” 。 1.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。 √ ） （ 3.电动机过热，一定是定子绕组出了故障。 × ） （ 4.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。 √ ） （ 三、简答题(每小题 6 分，共 30 分) 1.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。 U ao ? Ts Ra ? (To ? TL ) Ra ， 由 因为是空载， 所以 TL=0， T0 ? 0 ， Uo ? 0 ， 但 故 a CT ? CT ? 所以有死区。由关系式 Uao ? T0 Ra ? Ce?I ao Ra ? Ce I R ，可知，死区的大小主要与空载电枢电流 ao a
CT ? CT ? CT
I ao 和电枢电阻 Ra 有关。
2.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=CeΦ n=0， 最初起动电流 I N ? U N Ra 。 若直接起动， 由于 Ra 很小，Ist 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。 3.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） 启动时电磁转矩要大， 以利于克服启动时的阻转矩； 启动时电枢电流不要太大； （2） （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. 为
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