控制電機期末試卷及參考答案復(fù)習重點

《掌握電機》2023～2023學年第一學期期末考試卷〔B〕(220分)依據(jù)勵磁方式劃分，直流測速發(fā)電機有幾種勵磁方式( )。一 B.二 C.三 D.四在其它因素肯定的狀況下，直流測速發(fā)電機的負載電阻RL增大，則其輸出電壓Ua將( )增大 B.減小 C.不變 D.無法確定導體在磁場中作切割磁力線運動，導體兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢的方向由 中運動，運動方向由 定則判定。( )左手，左手 B.右手，右手 C.右手，左手 D.左手，右手以下哪個選項轉(zhuǎn)變電動機的轉(zhuǎn)向是( )轉(zhuǎn)變磁通方向 B.同時轉(zhuǎn)變磁通方向和電樞電壓方向C.轉(zhuǎn)變勵磁電流方向 D.轉(zhuǎn)變電樞電壓方向以下哪個因素不會影響電動機的機械特性硬度變化的是。( )放大器內(nèi)阻Ri B.勵磁電流If C.電樞電阻Ra D.電樞電壓Ua增大電機端電壓a時，電機的轉(zhuǎn)速 〔填增大或減小；增大電樞回路的調(diào)整電阻f時電機的轉(zhuǎn)速將 。( )增大、減小 B.增大、增大 C.減小、增大 D.減小、減小溝通伺服電動機的極數(shù)對數(shù)為3，使用頻率為50Hz的溝通電壓供電，則旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為( )。A.3000r/min B.1800r/min C.1500r/min D.1000r/min直流電動機的調(diào)整特性描述了( )的對應(yīng)關(guān)系。轉(zhuǎn)矩和電壓 B.轉(zhuǎn)速和電流 C.轉(zhuǎn)速與電壓 矩溝通伺服電動機的負載轉(zhuǎn)矩增大時，則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速就下降，轉(zhuǎn)差率S( )減小 B.增大 C.不變 D.無法確定對幅值和轉(zhuǎn)速都在變化的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，可以用分解法分解為( )。兩個正向圓形磁場 B.無法確定C.一個正向圓形磁場和一個反向圓形磁場 D.兩個反向圓形磁場二、填空題(220分)變壓器變比K= = = 。直流電動機的電壓平衡方程式是 。在直流電機運轉(zhuǎn)過程中，突然將勵磁回路斷開，當電機帶負載時會發(fā)空載時又會消滅 現(xiàn)象。當旋轉(zhuǎn)磁場具有P對磁極時，假設(shè)電源頻率為f，則旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為 。變壓器的作用是變 ，變 電流 。自整角機依據(jù)使用要求不同，可分為 自整角機和 自整角機兩大類。勵磁繞組電流與掌握繞組電流在相位上彼此互差 度，幅值彼此 兩個電流稱為兩相對稱電流。直流電動機的轉(zhuǎn)矩公式為 。溝通伺服電動機又稱 異步伺服電動機，所謂異步，就是指電機轉(zhuǎn)速與 有差異。溝通伺服電動機的有效信號系數(shù)表達式是 。三、推斷題(本大題共5小題，每題2分，共0分在每題的括號內(nèi)對的打“√發(fā)電機運行狀態(tài)下，電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；而在電動機運行狀態(tài)下，電磁轉(zhuǎn)矩是制動轉(zhuǎn)矩〔 〕要轉(zhuǎn)變電動機的轉(zhuǎn)向，必需單獨轉(zhuǎn)變電樞電流的方向或單獨轉(zhuǎn)變勵磁電流的方向〔 〕電動機過熱，肯定是定子繞組出了故障〔 〕〔 〕旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向是從流過超前電流的繞組軸線轉(zhuǎn)到流過落后電流的繞組軸線〔 〕四、簡答題(630分)直流伺服電動機在不帶負載時，其調(diào)整特性有無死區(qū)假設(shè)有，為什么調(diào)整特性死區(qū)的大小與哪些因素有關(guān)直流電動機為什么不能直接起動假設(shè)直接起動會引起什么后果要得到圓形旋轉(zhuǎn)磁場，加在勵磁繞組和掌握繞組上的電壓應(yīng)符合什么條件溝通伺服電動機在掌握系統(tǒng)中對它提出的要求有哪些為什么溝通伺服電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是比磁鐵轉(zhuǎn)速低五、計算題(1020分)設(shè)一臺直流電動機原來運行狀況為：電機端電壓 Ua=220V，Ea=90V，Ra=10Ω，Ia=2A，n=3000r/min。假設(shè)電源電壓降低一半，而負載轉(zhuǎn)矩不變，試計算轉(zhuǎn)速將降低到原來的百分之幾極電機空載轉(zhuǎn)差率是多少參考答案一、單項選擇題(220分)二、填空題(220分)=Ea+IaRa3.堵轉(zhuǎn)、飛車 4.60f/P5.電壓、電流 6.力矩式、掌握式 、相等 =CTQIa 9.兩相、同步速 =Uk/Ukn三、推斷題(5210分)1〔×〕2〔√〕3〔×4〔×〕5〔√〕四、簡答題(530分)1.有死區(qū)。由1.有死區(qū)。由UTRs a(TT)RoLaoCTCTaTL=0，但T00，故Uao0，所UaoTRCT0 a e ao aCIRCT eCCTI Rao aIaoaN N 2.起動瞬間轉(zhuǎn)速n=0，電動勢Ea=CeΦn=0，最初起動電流IUR。假設(shè)直接起動，由于Ra很小，Ist會到達十幾倍甚至幾十倍的額定電流，造成電機無法換向，同時也會過熱，因此不能直接起動。3.90度；當勵磁繞N N 90度，電壓幅值應(yīng)與匝數(shù)成正比?！?〕轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向應(yīng)便利地受掌握信號的掌握，調(diào)速范圍要大；整個運行范圍內(nèi)的特性應(yīng)具有線性關(guān)系，保證運行的穩(wěn)定性；當掌握信號消退時，伺服電動機應(yīng)馬上停轉(zhuǎn)，也就是無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象；掌握功率要小，啟動轉(zhuǎn)矩應(yīng)大；機電時間常數(shù)要小，始動電壓要低，反響應(yīng)快速靈敏。轉(zhuǎn)子導條產(chǎn)生的，那末要產(chǎn)生肯定數(shù)量的電流，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速必需要低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速。五、計算題(1、2931230分)a解：當負載轉(zhuǎn)矩不變時，電磁轉(zhuǎn)矩TCI不變，又由不變可知，I 不變。aT a假設(shè)電壓降低到一半后的感應(yīng)電勢、轉(zhuǎn)速、電流用E”a

、n、I”a

表示，則U”a

=110V時的轉(zhuǎn)速對原來的轉(zhuǎn)速之比為：n”

/C E”

U”I”R

55210 a e n E /C E

Ua

a IR

1102100.4545%。a e a a a a解：空載狀況下，ns=n=1000r/minns=60f/pp=60f/ns=60×50/1000=3∴2p=6由此得該電機是六級電機;在抱負狀況下，空載轉(zhuǎn)差率s=(ns-n)/ns=(1000-1000)/1000=020232023〔02614〕期末試卷填空題〔2分〕 直流電機是直流發(fā)電機和直流電動的總稱。直流電機由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子的主要作用是 ；轉(zhuǎn)子的主要是 。直流電動機的調(diào)速有 、 、 三種方法。直流電動機直接起動時起動電流過大，帶來的不良后果有 和 。拖動恒轉(zhuǎn)矩負載運行的并勵直流電動機，假設(shè)減弱磁通，電樞電流將 。U1=330V，W1=700U2=220V，U3=11V，應(yīng)使W2= 匝，W3= 匝。為轉(zhuǎn)變他勵直流電動機的轉(zhuǎn)向，可以轉(zhuǎn)變 。當他勵直流電動機電樞串電阻之后，機械特性將變 。 直流電動機可以運行在電動機狀態(tài)、 狀態(tài)和 狀態(tài)，其中電動機狀態(tài)對應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩為 轉(zhuǎn)矩。有一臺四極溝通伺服電動機，電源頻率為50Hz，其同步速為 r/min。當溝通伺服電動機有效信號系數(shù)不等于1時，氣隙磁場是 磁場，它可用正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩個圓磁場來代替。溝通伺服電動機的轉(zhuǎn)子有兩種形式，即 和非磁性空心杯形轉(zhuǎn)子。從機械特性上看，第 象限為電動機的正向電動狀態(tài)第 象限為電機的反向制動狀態(tài)。正在運行的三相異步電動機突然一相斷路，電動機 馬上停下來?！矔虿粫持绷靼l(fā)電機線圈中的感應(yīng)電勢是 的。〔交變還是直流〕異步是指轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與 存在差異。二選擇題〔2分〕1500r/min、四極直流電動機中，定子勵磁繞組電流是〔〕，頻率為〔〕轉(zhuǎn)子電樞繞組電流〔〕，頻率為〔〕。A：溝通，50Hz，直流，0Hz； B：溝通，100Hz，直流，0Hz；C：直流，0Hz，溝通，100Hz； D：直流，0Hz，溝通，50Hz直流電動機起動時，應(yīng)當保證〔 〕。A：勵磁回路電阻最大；B：勵磁回路電阻最??；C：空載；D：滿載。直流發(fā)電機的工作是基于〔 〕牛頓定律 B.歐姆定律C.電磁感應(yīng)定律 D.基爾霍夫定律在反接制動時，直流電動機電樞電流要比電動機狀態(tài)時〔 〕小很多C.不變

大很多D.上下波動為了能在一樣的體積和電樞電壓下產(chǎn)生比較大的轉(zhuǎn)矩和低的轉(zhuǎn)速直流力矩電動機一般〔 〕瘦長圓管狀C.圓盤狀

瘦長圓柱形D.瘦長圓臺形當兩相對稱溝通電流通入兩相對稱繞組時，在溝通伺服電動機內(nèi)會產(chǎn)生〔 〕橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場C.圓形旋轉(zhuǎn)磁場

脈振磁場D.等幅脈振磁場三相異步電動機在電動機運行狀態(tài)時，其轉(zhuǎn)差率范圍是( )A．s<0 =0<s<1 >1直流電動機和直流發(fā)電機的Ea和Ia的方向分別是( )一樣、一樣C.一樣、相反

B.相反、相反D.相反、一樣某五相步進電機在脈沖電源頻率為2400Hz時轉(zhuǎn)速為1200rpm，則可知此時步進電機的步距角為( )?！?°C.6° D.4°步進電機的角位移與〔 〕成正比?！睞〕步距角〔B〕通電頻率〔C〕脈沖當量〔D〕脈沖數(shù)量三簡答題正常運行的他勵直流電動機，假設(shè)勵磁繞組突然斷線，會有什么狀況發(fā)生為什么〔5分〕寫出溝通伺服電動機的工作原理〔6分〕一般的他勵直流電動機為什么不能直接起動有哪些起動方法承受什么起動方法比較好(5分)四計算題450HZ1300r/min進展旋轉(zhuǎn)。求旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，啟動前和啟動后定子與轉(zhuǎn)子上感應(yīng)電動勢的頻率?！?分〕某他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為Ra=，UN=220V，IN=270A，nN=1150r/min，請畫出固有機械特性?！蔡崾韭?lián)系機械特性直線圖，只要求得空載轉(zhuǎn)速，再求得額定轉(zhuǎn)矩，又額定轉(zhuǎn)速，就可求機械特性直線的曲率〕〔6分〕ZR=45A500Hz，求：(6分)電機的步距角轉(zhuǎn)速設(shè)單相通電時距角特性為正弦形，幅值為3，求三一樣時通電時最大轉(zhuǎn)矩Tjmax(ABC)掌握電機期末試卷答案及評分標準填空題〔2分〕建立主磁場；產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動勢，實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速；調(diào)壓調(diào)速；弱磁調(diào)速換向時產(chǎn)生很大的火花；造成電網(wǎng)電壓的波動。增大5., ,電樞繞阻兩端的極性軟發(fā)電機電磁制動驅(qū)動橢圓形鼠籠式轉(zhuǎn)子一 四不會交變定子磁場轉(zhuǎn)速二選擇題〔2分〕三簡答題1．答：空載或輕載，飛車〔轉(zhuǎn)速過高〕。由于磁場格外小，反電動勢與電樞電壓接近，依據(jù)E=Ce n，轉(zhuǎn)速過高；〔2分〕電流過大?！?分〕

Ia，電磁轉(zhuǎn)矩與負載轉(zhuǎn)矩相平衡，轉(zhuǎn)矩值較大，所以當磁通格外小時，2.當向定子繞組中通過入對稱的二相溝通電時，就產(chǎn)生了一個以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時針方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場?！?分〕n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導體開頭時是靜止的，故轉(zhuǎn)子導體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢〔感應(yīng)電動勢的方向用右手定則判定〕。由于轉(zhuǎn)子導體兩端被短路環(huán)短接，在感應(yīng)電動勢的作用下，轉(zhuǎn)子導體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動勢方向根本全都的感生電流?！?分〕轉(zhuǎn)子的載流導體在定子磁場中受到電磁力的作用〔力的方向用左手定則判定〕。電磁力對轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn)?！?分〕3.0，直接起動時起動電流很大〔2分〕。可以承受電樞串電阻起動和降壓起動〔2分〕。降壓起動的方法比較好〔1分〕。四計算題=60f/p=1500(r/min)(1分)S=(n-n1)/n=(1500-1300)/1500=〔1分〕0 0啟動前轉(zhuǎn)子f=50HZ 定子f=50HZ〔2分〕啟動后轉(zhuǎn)子f=sf==HZf’=50HZ〔2分〕2.解：計算：3分；作圖：3分〔1分〕。UC e N

RIa nN

2200.0372701150

0.1826(Vmin/r)T Ct I 9.55C I 9.550.1826270470.8(Nm)N N N e N NNn UN0 C

220 1204.8(r/min) 0.1826e Nn(r/min)11500 T(Nm)3.(1)

360 360

0.8 〔2分〕b=Z R

=45*10=n

60f 60*500

=(r/min) 〔2分〕ZN 45*10Rsin3

jmax(ABC)

5Tsin 5

=*3= 〔2分〕《掌握電機》2023～2023學年第一學期期末考試卷(A)一、單項選擇題(在每題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填220分)以下哪一項為哪一項變壓器變比K的表達式的是( C )。A.I2/I1 B.W1/W2 C.W2/W1 D.U1/U2一他勵直流電機拖動一恒轉(zhuǎn)矩負載穩(wěn)定運行，電樞電壓不變，假設(shè)因機械故障使得負載轉(zhuǎn)矩稍有增大，則( D )穩(wěn)定狀態(tài)破壞，電機不能再連續(xù)穩(wěn)定運行電機速率下降，短時間調(diào)整后又恢復(fù)原來的速度穩(wěn)定運行電機轉(zhuǎn)矩增大，進而迫使速度不會降低，所以運行不受影響電機速度下降，轉(zhuǎn)矩增大，在的平衡點穩(wěn)定運行導體在磁場中作切割磁力線運動，導體兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢的方向由 定則判定；通電導體在磁場中運動，運動方向由 定則判定。( A )右手，左手 B.右手，右手 C.左手，左手 D.左手，右手以下哪個選項轉(zhuǎn)變電動機的轉(zhuǎn)向是( B )轉(zhuǎn)變磁通方向 B.同時轉(zhuǎn)變磁通方向和電樞電壓方向C.轉(zhuǎn)變勵磁電流方向 D.轉(zhuǎn)變電樞電壓方向直流電動機中，電動勢的方向與電樞電流方向 ，直流發(fā)電機中，電動勢的方向與電樞電流的方向 。( A )相反，一樣 B.一樣，相反 C.一樣，一樣 D.相反，相反以下哪些因素直流電動機的機械特性硬度變化( B )電樞回路串電阻 B.轉(zhuǎn)變電樞電壓C.減弱磁場 D.增大勵磁電流溝通伺服電動機的極數(shù)對數(shù)為2，使用頻率為50Hz的溝通電壓供電，則旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為( B )。A.3000r/min B.1500r/min C.750r/min D.1000r/min直流電動機的調(diào)整特性描述了( A )的對應(yīng)關(guān)系。轉(zhuǎn)速與電壓 B.轉(zhuǎn)速和電流 C.轉(zhuǎn)矩和電壓 D.轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩自整角機按力矩式運行時，其力矩式發(fā)送機的國內(nèi)代號是( B )ZLJ B.ZLF C.ZCF D.ZKC對幅值和轉(zhuǎn)速都在變化的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，可以用分解法分解為( D )。兩個正向圓形磁場 B.無法確定C.兩個反向圓形磁場 D.一個正向圓形磁場和一個反向圓形磁場二、填空題(每題2分，共20分)依據(jù)勵磁方式劃分，直流測速發(fā)電機有 永磁式 和_電磁式 兩種型式。a aaa直流測速發(fā)電機的電壓平衡方程式是 U=E-Ia aaa在直流電機運轉(zhuǎn)過程中突然將勵磁回路斷開當電機帶負載時會發(fā)生 堵轉(zhuǎn) 狀態(tài)；當電機空載時又會消滅 飛車 現(xiàn)象。影響電動機的機械特性的因素主要是 電樞電壓Ua _點數(shù)電阻Ra 和放大Ri。增大電機端電壓a時，電機的轉(zhuǎn)速 增 〔填增大或減??；增大電樞回路的電阻Rtf時，電機的轉(zhuǎn)速將 減小 。自整角機依據(jù)使用要求不同，可分為 力矩式 自整角機和 掌握式 自整角機兩大類。勵磁繞組電流與掌握繞組電流在相位上彼此互差 90 度幅值彼此_ 相等 樣的兩個電流稱為兩相對稱電流。轉(zhuǎn)差與同步速的比值稱為 轉(zhuǎn)差率 。伺服電動機的運行穩(wěn)定性用 阻尼系數(shù)〔或D〕 表示，D值越大，表示電機的穩(wěn)定性越_好 。e5.10.溝通伺服電動機的有效信號系數(shù)表達式是 a=Uk/Ukn 。三、簡答題(每題6分，共30分)e直流伺服電動機在不帶負載時，其調(diào)整特性有無死區(qū)假設(shè)有，為什么調(diào)整特性死區(qū)的大小與哪些因素有關(guān)

TR

T)R

=

0Uao0，U s a o L a L 0ao CT

CT所以有死區(qū)。由關(guān)系式

TR CI R C

，可知，死區(qū)的大小主要與空載電樞電Uao

0a e aoa eI R流I 和電樞電阻R有關(guān)。ao a

C C CT T

aoa直流電動機為什么不能直接起動假設(shè)直接起動會引起什么后果a U R 假設(shè)直接起動，a N N aRa很小，Ist會到達十幾倍甚至幾十倍的額定電流，造成電機無法換向，同時也會過熱，因此不能直接起動。要得到圓形旋轉(zhuǎn)磁場，加在勵磁繞組和掌握繞組上的電壓應(yīng)符合什么條件差90度；當勵磁繞組有效匝數(shù)和掌握繞組有效匝數(shù)不相等時，要求兩相電壓相位相差90度，電壓幅值應(yīng)與匝數(shù)成正比。直流電動機的啟動性能要求是什么〔1〕啟動時電磁轉(zhuǎn)矩要大，以利于