浙江省2012年1月自學考試控制電機試題

浙江省2012年1月自學考試控制電機試題

課程代碼：02614

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，請將其代碼填寫在題後的括號內。錯選、多選或未選均無分。

1.直流電動機的額定功率是指直流電動機在額定運行時，其軸上(  )

A.輸入的機械功率  B.輸出的機械功率

C.輸入的電磁功率  D.輸出的電磁功率

2.交流伺服電動機最大轉矩的值與轉子電阻無關，但臨界轉差率與轉子電阻(  )

A.成正比  B.成反比

C.存在指數關係  D.存在對數關係

3.變壓器原、副邊只有一套繞組，副邊是從此繞組中的某一位置引出的叫(  )

A.脈衝變壓器  B.功率變壓器

C.同步變壓器  D.自耦變壓器

4.不隨負載和電壓的變化而變化的是同步電動機的(  )

A.轉矩  B.電流

C.轉速  D.功率

5.交流伺服電動機的旋轉方向可以由什麼來決定(  )

A.電機的極對數  B.控制電壓的幅值

C.電源的頻率  D.控制電壓的極性

6.減少步進電動機和負載的慣量可以(  )

A.增加其步矩角  B.減少其步矩角

C.增加其啟動頻率  D.降低其啟動頻率

7.直流電動機的基本結構和直流測速發電機相同，所不同的是電動機的輸出為轉速信號，輸入為(  )

A.電磁信號  B.電壓信號

C.轉矩信號  D.磁場信號

8.利用直流電動機原來積蓄的動能來發電，以產生電磁轉矩進行制動的，叫作(  )

A.機械制動  B.反接制動

C.動能制動  D.自由停車

9.當交流伺服電動機有效信號係數為1時，電機處於對稱運行狀態，氣隙磁場是(  )

A.圓形旋轉磁場  B.脈振磁場

C.橢圓形旋轉磁場  D.等幅脈振磁場

10.無刷直流電動機與一般直流電動機一樣具有良好的伺服控制性能，要實現其無級調速可以通過改變(  )

A.勵磁方式  B.電源頻率

C.極對數  D.電源電壓

二、判斷題（本大題共12小題，每小題1分，共12分）

判斷下列各題，正確的在題後括號內打「√」，錯的打「×」。

1.直流電動機機械特性的斜率與電樞電阻成正比，電樞電阻大，其機械特性的斜率也大，機械特性就軟。(  )

2.在相同的體積和重量下，在一定的功率範圍內，杯形轉子交流伺服電動機比鼠籠轉子伺服電動機所產生的啟動轉矩和輸出功率都大。(  )

3.增大直流電動機直徑，減少其軸向長度，有利於增加電動機的轉矩和降低空載轉速，所以直流力矩電動機通常做成圓盤狀。(  )

4.脈衝變壓器在自動控制系統中可以用來升高或降低脈衝電壓。(  )

5.選用自整角機時，在電源容量允許的情況下，應選用輸入阻抗較高的發送機，以便獲得通常期望的較小的負載能力。(  )

6.阻尼係數越小，表示轉矩的變化對轉速的影響很大，交流伺服電動機運行很不穩定。(  )

7.鼠籠轉子交流異步測速發電機輸出斜率大，但特性好、誤差小、轉子慣量大，一般用在精度要求較高的系統中。(  )

8.磁滯同步電動機最適合在異步狀態下運行，尤其是在低速狀態下運行。(  )

9.無刷直流電動機一般由換向器、轉子位置傳感器和電子開關線路三部分組成。(  )

10.在允許的負載範圍內，步進電動機工作時的步數或轉速不受溫度、壓力、衝擊、振動等環境條件變化的影響。(  )

11.儘管旋轉變壓器也由定子和轉子兩大部分組成，但它的典型結構與一般繞線式異步電動機並無相似之處。(  )

12.改變直線感應電機初級繞組的通電相序，可改變直線電機運動速度。(  )

三、填空題(本大題共12小題，每小題1分，共12分)

請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。

1.為了減小由於磁路和轉子電的不對稱性對性能的影響，杯形轉子交流異步測速發電機通常是________極電機。

2.當外力作用使直流電機旋轉，輸入機械能時，電機處於發電機狀態，輸出________能。

3.交流伺服電動機在控制電壓作用下工作，當突然切去控制電壓信號，只要阻轉矩小於單相運行時的最大轉矩，電動機仍將在轉矩作用下繼續旋轉，這種現象就稱為________。

4.直流發電機的工作是基於________定律。

5.在其他條件不變的情況下，降低電源電壓可以使直流電動機的轉速________。

6.成對使用的自整角機按力矩式運行時，其中有一個是力矩式發送機，另一個則是力矩式________。

7.旋轉變壓器原、副邊繞組之間的電磁耦合程度由轉子的________決定，故轉子繞組的輸出電壓大小及相位也必然與它有關。

8.有一臺兩極交流伺服電動機，電源頻率為400Hz，其同步速為________r/min。

9.理想的交流測速發電機輸出電壓值與轉速成正比，其頻率與轉速________。

10.使用永磁式同步電動機時，負載阻轉矩不能大於最大同步轉矩，否則會出現________現象。

11.一個圓形旋轉磁場可以用兩個在時間上和在空間上相差________度的等幅脈振磁場來表示。

12.要改變直流電動機的轉向，必須改變電磁轉矩的方向。根據左手定則可知，改變電磁轉矩的方向有改變磁通方向或改變________方向兩種。

四、簡答題（本大題共4小題，每小題5分，共20分）

1.為什麼直流電動機直接啟動時啟動電流很大？

2.簡述交流伺服電動機控制中的電源移相及其主要方法。

3.步進電動機旋轉方向取決於什麼？以三相單三拍分配方式為例，說明步進電動機旋轉方向如何改變。

4.在需要直線運動的場所，採用直線電動機作驅動部件有何優點？直線電動機的主要缺點是什麼？

五、計算題（本大題共4小題，第1、2小題各10分，第3、4小題各8分，共36分）

1.一臺單相變壓器，Sn=10500kVA，U1n=35kV，U2n=6.6kV，f=50Hz，鐵心的有效截面積A=0.158m2，鐵心最大磁通密度Bm=1.415T，試求：

（1）該變壓器高、低壓繞組的每匝感應電動勢En；

（2）高、低壓繞組的匝數W1、W2及變比k。

2.一臺反應式電磁減速同步電動機，磁極對數p為2，當電源頻率f為50Hz時，其轉子轉速n為50r/min。試求：

（1）同步速ns；

（2）電機定子齒數Zs和轉子齒數ZR。

3.一臺反應式步進電動機，已知相數m=6，單六拍運行時步距角θb為3°，試問：

（1）轉子齒數ZR為多少？

（2）若改為單雙十二拍運行，其步距角有何變化？

4.一臺直流測速發電機，其電樞電阻Ra=150Ω，負載電阻RL=3000Ω，當轉速為1000r/min時，空載輸出電壓Ua0=21V，現測得負載時的輸出電壓Ua=40V，則此時對應的轉速n是多少？