电机与电气控制技术 第3版 试题及答案 第4章教学检测

PAGE1PAGE2第4章教学检测一、填空题1.伺服电动机可以把输入的电压信号变换成为（电机轴上的角位移和角速度）等机械信号输出。2.根据伺服电动机的控制电压来分，伺服电动机可分为（直流伺服电动机和交流伺服电动机）两大类。3.根据被控对象的不同，由伺服电动机组成的伺服系统一般有三种基本控制方式，即（位置控制、速度控制和力矩控制），通常（位置和速度）控制用得较多。4.当定子中的励磁磁通和转子中的电流相互作用时，就会产生电磁转矩驱动电枢转动，恰当地控制（转子中电枢电流的方向和大小），就可以控制伺服电动机的（转动方向和转动速度）。电枢电流为（零）时，伺服电动机则停止不动。5.交流伺服电动机的定子为两相绕组，并在空间相差（90°）电角度。两个定子绕组结构完全相同，一个绕组为（励磁绕组），另一个绕组为（控制绕组）。6.交流伺服电动机的控制方式有三种，即（幅值控制、相位控制和幅相控制）。7.步进电动机是一种用（电脉冲信号）进行控制，并将（电脉冲信号转换成相应的角位移或直线位移的）执行器。8.步进电动机其角位移量与（电脉冲数）成正比，其转速与（电脉冲频率）成正比，通过改变（脉冲频率）可以调节电动机的转速。二、判断题（对的画√错的画×）1.直流伺服电动机的输出功率通常为1~600W，可用于功率较大的控制系统中；交流伺服电动机的输出功率较小，一般为0.1~100W，用于功率较小的控制系统。（√）2.电磁式伺服电动机的定子磁极上装有励磁绕组，励磁绕组接励磁控制电压产生磁通；永磁式伺服电动机的磁极是永久磁铁，其磁通是不可控的。（√）3.负载转矩TL不同时，始动电压也不同，TL越小，始动电压越低，死区越小，伺服电动机越灵敏，所以伺服电动机不可带太大的负载。（×）4.交流伺服电动机在负载一定时，控制电压愈高，转速愈高，在控制电压一定时，负载增加，转速下降。（√）5.当控制电压与励磁电压的相位差在0~90°变化时，磁通势从脉振磁通势变为椭圆形旋转磁通势最终变为圆形旋转磁通势，伺服电动机的转速由低向高变化。（√）6.步进电动机停机后某些绕组仍保持通电状态，不具有自锁能力。（×）7.步进电动机的最大缺点是在重负载和高速的情况下，容易发生失步。（√）8.步进电动机实际应用中采用单三拍工作方式。（×）三、选择题1.直流伺服电动机的优点是（ABCD）A机械特性和调节特性的线性度好，调整范围大;B启动转矩大，效率高；C不会出现自转现象；D常用在功率稍大的系统中，其输出功率为1~600W。2.交流伺服电动机的输出功率为（A）W。A0.1~100B1~600C600~1000D8003.幅值控制交流伺服电动机具有（ABC）特性。A当励磁电压为额定电压，控制电压为零时，伺服电动机转速为零，电机不转。B当励磁电压为额定电压，控制电压也为额定电压时，伺服电动机转速最大，转矩也为最大。C当励磁电压为额定电压，控制电压在额定电压与零电压之间变化时，伺服电动机的转速从最高转速至零转速间变化。4.三相六拍控制方式，按（）顺序通电。AA→B→C→ABAB→BC→CA→ABCA→AB→B→BC→C→CA→ADAC→CB→BA→AC四、名词解释1.幅值控制2.相位控制3.幅相控制

4.步距角五、简答题1.简述伺服电动机的作用，分类。2.画图说明直流伺服电动机的机械特性和调节特性各有何特点？3.简述交流伺服电动机的工作原理。4.交流伺服电动机的控制方式的控制方式有几种，各有何特点？5.简述步进电动机的工作原理。第4章教学检测及答案一、填空题1.伺服电动机可以把输入的电压信号变换成为（电机轴上的角位移和角速度）等机械信号输出。2.根据伺服电动机的控制电压来分，伺服电动机可分为（直流伺服电动机和交流伺服电动机）两大类。3.根据被控对象的不同，由伺服电动机组成的伺服系统一般有三种基本控制方式，即（位置控制、速度控制和力矩控制），通常（位置和速度）控制用得较多。4.当定子中的励磁磁通和转子中的电流相互作用时，就会产生电磁转矩驱动电枢转动，恰当地控制（转子中电枢电流的方向和大小），就可以控制伺服电动机的（转动方向和转动速度）。电枢电流为（零）时，伺服电动机则停止不动。5.交流伺服电动机的定子为两相绕组，并在空间相差（90°）电角度。两个定子绕组结构完全相同，一个绕组为（励磁绕组），另一个绕组为（控制绕组）。6.交流伺服电动机的控制方式有三种，即（幅值控制、相位控制和幅相控制）。7.步进电动机是一种用（电脉冲信号）进行控制，并将（电脉冲信号转换成相应的角位移或直线位移的）执行器。8.步进电动机其角位移量与（电脉冲数）成正比，其转速与（电脉冲频率）成正比，通过改变（脉冲频率）可以调节电动机的转速。二、判断题（对的画√错的画×）1.直流伺服电动机的输出功率通常为1~600W，可用于功率较大的控制系统中；交流伺服电动机的输出功率较小，一般为0.1~100W，用于功率较小的控制系统。（√）2.电磁式伺服电动机的定子磁极上装有励磁绕组，励磁绕组接励磁控制电压产生磁通；永磁式伺服电动机的磁极是永久磁铁，其磁通是不可控的。（√）3.负载转矩TL不同时，始动电压也不同，TL越小，始动电压越低，死区越小，伺服电动机越灵敏，所以伺服电动机不可带太大的负载。（×）4.交流伺服电动机在负载一定时，控制电压愈高，转速愈高，在控制电压一定时，负载增加，转速下降。（√）5.当控制电压与励磁电压的相位差在0~90°变化时，磁通势从脉振磁通势变为椭圆形旋转磁通势最终变为圆形旋转磁通势，伺服电动机的转速由低向高变化。（√）6.步进电动机停机后某些绕组仍保持通电状态，不具有自锁能力。（×）7.步进电动机的最大缺点是在重负载和高速的情况下，容易发生失步。（√）8.步进电动机实际应用中采用单三拍工作方式。（×）三、选择题1.直流伺服电动机的优点是（ABCD）A机械特性和调节特性的线性度好，调整范围大;B启动转矩大，效率高；C不会出现自转现象；D常用在功率稍大的系统中，其输出功率为1~600W。2.交流伺服电动机的输出功率为（A）W。A0.1~100B1~600C600~1000D8003.幅值控制交流伺服电动机具有（ABC）特性。A当励磁电压为额定电压，控制电压为零时，伺服电动机转速为零，电机不转。B当励磁电压为额定电压，控制电压也为额定电压时，伺服电动机转速最大，转矩也为最大。C当励磁电压为额定电压，控制电压在额定电压与零电压之间变化时，伺服电动机的转速从最高转速至零转速间变化。4.三相六拍控制方式，按（C）顺序通电。AA→B→C→ABAB→BC→CA→ABCA→AB→B→BC→C→CA→ADAC→CB→BA→AC四、名词解释1.幅值控制答：控制电压和励磁电压保持相位差90°，只改变控制电压幅值，这种控制方法称为幅值控制。2.相位控制答：相位控制时控制电压和励磁电压均为额定电压，通过改变控制电压和励磁电压相位差。实现对伺服电动机的控制。3.幅相控制

答：幅相控制是对幅值和相位差都进行控制，通过改变控制电压的幅值及控制电压与励磁电压的相位差控制伺服电动机的转速。4.步距角答：步距角是指每一拍转子转过的一个空间角度。步距角和步进电动机的相数、通电方式及电机转子齿数的关系如下：α=360°五、简答题1.简述伺服电动机的作用，分类。答：伺服电动机可以把输入的电压信号变换成为电机轴上的角位移和角速度等机械信号输出。根据伺服电动机的控制电压来分，伺服电动机可分为直流伺服电动机和交流伺服电动机两大类。2.画图说明直流伺服电动机的机械特性和调节特性各有何特点？答：机械特性是指在控制电枢电压保持不变的情况下，直流流伺服电动机的转速n随转矩变化的关系。从机械特性曲线上看，不同电枢电压下的机械特性曲线为一组平行线，其斜率为-k。从图中可以看出，当控制电压一定时，不同的负载转矩对应不同的机械转速。转矩T增大时，转速n降低。直流伺服电动机的调节特性是指负载转矩恒定时，电机转速与电枢电压的关系。当转矩一定时，转速与电压的关系也为一组平行线，当电动机的转矩T不变时，控制电压增加，转速成正比地增加，其斜率为1/ke。调节特性与横轴的交点所对应的电压值为始动电压，只有当控制电压大于始动电压，电动机才会转动。负载转矩TL不同时，始动电压也不同，TL越大，始动电压越高，死区越大，伺服电动机越不灵敏，所以伺服电动机不可带太大的负载。3.简述交流伺服电动机的工作原理。答：Uf为励磁电压，Uc为控制电压，这两个电压均为交流，相位互差90°。当励磁绕组和控制绕组均加互差90°电角度的交流电压时，在空间形成圆形旋转磁场（控制电压和励磁电压的幅值相等）或椭圆形旋转磁场（控制电压和励磁电压幅值不等），转子在旋转磁场的作用下旋转。4.交流伺服电动机的控制方式的控制方式有几种，各有何特点？答：交流伺服电动机的控制方式有三种，即幅值控制、相位控制和幅相控制。1）幅值控制。控制电压和励磁电压保持相位差90°，只改变控制电压幅值，这种控制方法称为幅值控制。2）相位控制。相位控制时控制电压和励磁电压均为额定电压，通过改变控制电压和励磁电压相位差。实现对伺服电动机的控制。3）幅相控制。幅相控制是对幅值和相位差都进行控制，通过改变控制电压的幅值及控制电压与励磁电压的相位差控制伺服电动机的转速。5.简述步进电动机的工作原理。答：假设转子上有四个齿，相邻两齿间夹角（齿距角）为90°。当A相通电时，转子1、3齿被磁极A产生的电磁引力吸引过去，使1、3齿与A相磁极对齐。接着B相通电，A相断电，磁极B又把距它最近的一对齿2、4吸引过来，使转子按逆时针方向转动30o。然后C相通电，B相断电，转子又逆时