控制电机期末试卷A及参考答案

《控制电机》2009〜2010学年第一学期期末考试卷（A）

班级姓名座号得分

一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填

在题干的括号内。每小题2分，共20分）

1.下列哪一项是变压器变比K镇碌的表达式的是（C）。

A.I2/LB.W,/W2C.W2/W（D.U,/U2

2.一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，贝八D）

A.稳定状态破坏，电机不能再继续稳定运行

B.电机速率下降，短时间调整后乂恢复原来的速度稳定运行

C.电机转矩增大，进而迫使速度不会降低，所以运行不受影响

D.电机速度下降，转矩增大，在新的平衡点稳定运行

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____定则判定：通电

导体在磁场中运动，运动方向由一定则判定。（A）

A.右手，左手B.右手，右手C.左手，左手D.左手，右手

4.以下哪个选项不能改变电动机的转向是（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

5.直流电动机中，电动势的方向与电枢电流方向.直流发电机中，电动势的方向与电

枢电流的方向____。（A）

A.相反，相同B.相同，相反C.相同，相同D.相反，相反

6.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

7.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（B）.

A.3000r/minB.1500r/minC.750r/minD.1000r/min

8.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

9.自整角机按力矩式运行时，其力矩式发送机的国内代号是（B）

A.ZLJB.ZLFC.ZCFD.ZKC

10.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（I）兀

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

二、填空题（每小题2分，共20分）

1.按照励磁方式划分，直流测速发电机有一永磁式和电磁式两种型式。

2.直流测速发电机的电压平衡方程式是U“二E门热。

3.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一堵转状态；当电

机空载时又会出现飞车一现象。

4.影响电动机的机械特性的因素主要是电枢电压出，电枢电阻工和放大器内阻Ri。

5.增大电机端电压Ua时，电机的转速将_增大；增大电抠回路的调节电阻Rtf时，电机的转

速将一减小

6.自整角机按照使用要求不同，可分为一力矩式一自整角机和一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一90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一转差率一

9.伺服电动机的运行稳定性用一阻尼系数（或【））_表示，1）值越大，表示电机的稳定性越一好

5.10.交流伺服电动机的有效信号系数表达式是_&=Uk/Ukn_。

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？

答：有死区。由u=整=复＞3洱,因为是空载，所以「=0,但7；）工0,故UWWO,

的a6GO

所以有死区。由关系式作。一打美_C,凡&_CR,可知，死区的大小主要与空载电枢电流

cqGO。"0

乙和电枢电阻（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？

答：起动瞬间转速"0,电动势Ea=Ce中n=0,最初起动电流〃=。火/七。若直接起动，由

于Ra很小，1st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？

答：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9（）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，以利尸克服启动时的阻转矩；

（2）启动时电枢电流不要太大；

（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.为什么交流伺服电动机的转子转速总是比磁铁转速低？

因为电动机轴上总带有机械负载，即使在空载下，电机在身也会存在阻转矩。为了克服机械

负载的阻力矩，转子绕组中必须要有一定大小的电流以产生足够的电磁转矩，而转子绕组中

的电流是由旋转磁场切割转子导条产生的，那末要产生一定数量的电流，转子转速必须要低

于旋转磁场的转速。

四、计算题(每小题10分，共30分)

1.设一台直流电动机原来运行情况为：电机端电压U“=220V,Ea=100V,R.=20Q,L=1A,

n=1500r/mino如果电源电压降低一半，而负载转矩不变，试计算转速将降低到原来的百分

之几？解：当负载转矩不变时，电磁转矩丁=好也不变，又由。不变可知，不变。

若电压降低到一半后的感应电势、转速、电流用£“、〃、表示，则U4=U0V时的转

速对原来的转速之比为：

上=E/C2=&=U「I小”=55-2x1°=045,即转速降低到原来的45%。

〃EjC@EaUa-IaRa110-2x10

2.已知一台交流伺服电动机的技术数据上标明空载转速是1000r/min,电源频率为5DHz,

请问这是几极电机？空载转差率是多少？

解：空教情况下,ns=n=1000r/min

由ns=60f/p

得p=60f/ns=60X50/1000=3

2p=6

由此得该电机是六级电机；

在理想情况下，空载转差率s=(ns-n)/ns=(1000-1000)/1000=0

在非理想情况下，由n=5/6ns,得s=(ns-n)/ns=(ns-5/6ns)/ns=1/6

3.一台他励直流电动机，PN=40KW,UN=220V,IS=207.5A,Ra=0.067Qo若电枢回路不串电

阻直接起