2013年10月自学02614控制电机真题及答案卷一
选择题部分
注意事项：
1.考生在答题前，必须用黑色钢笔或签字笔在答题纸规定的位置填写考试科目名称、姓名和准考证号。
2.选择每个问题的答案后，用2B铅笔将答题卡上相应问题的答案标签涂黑。如果需要改，用橡皮擦擦干净，然后选择试卷上不能答题的其他答题标签。
一、单项选择题(本科目有10个分题，每个分题2分，共20分)
每个子问题中列出的四个选项中只有一个符合问题的要求。请选择，并将“答题卡”对应的代码标记为黑色、错误、结束或未结束。
1.由旋转电机转子演变而来的扁平直线感应电机的侧面称为
A.小学b .中学
C.动态初级d .动态次级
2.交流伺服电机使用的电源频率通常为标准频率或50Hz。
100赫兹200赫兹
直流300赫兹直流400赫兹
3.将电能转化为机械能的是
A.发电机b .电动机
C.变压器d .内燃机
4.比例分解器在结构上装有锁定位置的装置。
A.转子b定子
C.电刷换向器
5.当两相对称交流电流入两相对称绕组时，交流伺服电机会产生旋转磁场。
A.脉冲振动b .圆
C.椭圆形马鞍形
6.小容量励磁型电磁减速同步电动机多为励磁型。
A.直流电
C.永磁钢直流电脉冲
7.理想的异步测速发电机的输出特性应该是
A.正弦曲线b .余弦曲线
C.切线曲线
8.正同步机适用于精密闭环控制伺服系统。
A.单机扭矩
C.d .控制混合
9.交流伺服电机定子两相绕组具有额定电压，当转速等于时流经控制绕组的电流称为堵转控制电流。
同步速度
C.额定速度d .平均速度
10.步进电机旋转方向的控制可以通过改变其相绕组来实现。
A.电压幅度b .电流幅度
C.通电顺序d .通电相数
二.判断题(本科目有15个分题，每个分题1分，共15分)
判断以下问题，在答题卡对应位置正确标注“A”，错误标注“B”。
1.无刷DC电机光电位置传感器产生的电信号一般较弱，需要放大控制功率晶体管，但输出的是DC信号，无需整流。
12.由于杯形转子交流伺服电机的转子有齿和槽，其扭矩会随着转子位置的不同而变化。当以恒定速度旋转时，转子经常抖动。
13.直线感应同步器可以直接固定在机床的静止部分，但不能直接固定在机床的运动部分。需要通过中间传动装置测量位移，不能消除传动装置引起的齿隙误差。
14.理论分析表明，为了提高交流伺服电机的性能，放大器的输出阻抗必须大于从控制绕组端看转子和定子的等效电阻。
15.力矩同步器适用于低精度的定位系统。
16.磁滞同步电动机只有三相，其定子与一般同步电动机和异步电动机完全不同。
17.无旋转现象是交流伺服电机自动控制系统的基本要求之一。
18.直线电机散热面积大，容易冷却，因此允许更高的电磁负载，可以提高电机的容量定额。
19.直线感应电机可以做往复直线运动。
20.旋转变压器的典型结构与一般绕线式异步电动机完全不同。
21.交流伺服电机控制绕组的额定电压有时称为最小控制电压，在幅值控制的情况下，加上额定电压即可得到制动磁场。
22.一般来说，异步测速发电机作为阻尼元件的允许线性误差必须很小。
23.比电压是可控同步机的主要技术指标之一。
24.同一个步进电机可以有多种分布方式。
25.对于电容伺服电机，通常需要产生矩形波
三.填空(本大题共有7个分题，每个分题2分，共14分)
26.反应式直线步进电机和旋转步进电机的工作原理
27.交流伺服电机旋转磁场的转速取决于绕组极数和电源频率。
28.根据电机的极对数，旋转变压器可分为单极对和两种。
29.通过对交流伺服电机工作原理的分析，旋转磁场与转子感应电流相互作用产生的电磁转矩方向始终与旋转磁场方向一致。
30.将交流测速发电机的输出斜率与同尺寸的DC测速发电机进行了比较。
31.无刷DC电机的转子由具有一定数量磁极对的永磁体制成。
磁体，主要有种结构型式
32.增加拍数可以步进电动机的步距角
四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）
33.电动机的额定值有何作用？使用时不了解电动机额定值含义有何后果？
34.简述电磁减速式同步电动机的特点
35.简述变压器工作的基本原理
36.直流测速发电机在电气性能方面应满足哪些要求？
五、分析计算题（本大题共3小题，其中第37小题9分，第38小题10分，第39小题12分，共31分）
37.有一台单相变压器，原边额定电压220V，额定电流为2.5A，副边有两个绕组，一个绕组的额定电压为350V，额定电流为1A；另一个绕组的额定电流为2A，问该绕组的额定电压约为多少？
38.一台反应式步进电动机，其转子齿数ZR=80，其运行拍数N与相数m的关系为N=m，在脉冲频率f=600Hz时，其转速n=150r/min，试计算其相数m和步距角θb
若脉冲频率不变，当N=2m时，其转速n1和步距角θb1又为多少？
39.有一台直流电动机原来运行情况为：电机端电压Ua=220V，电刷两端感应电势Ea=210V，电枢电阻Ra=1Ω，转速n=3000r/min
当负载转矩不变时，在电枢回路中串电阻降低转速，若所串调节电阻Rtj=10Ω，试计算串电阻后电机的转速
B卷
选择题部分
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号
不能答在试题卷上
一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑
错涂、多涂或未涂均无分
1.伺服电机在自动控制系统中，通常用作，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，可分为直流和交流伺服电动机两大类
A.执行元件B.动力输出
C.测量元件D.执行元件或测量元件
2.直流电机可以做成多对极，而控制用的直流电机一般做成
A.一对极B.二对极
C.三对极D.四对极
3.有一台四极交流伺服电动机，电源频率为400Hz，其同步速为
A.3000r/min B.6000r/min
C.9000r/min D.12000r/min
4.交流伺服电动机转子的结构常用的有形转子和非磁性杯形转子
A.磁性杯B.圆盘
C.圆环D.鼠笼
5.采用双拍制的步进电动机步距角与采用单拍制相比
A.减小一半B.相同
C.增大一半D.增大一倍
6.下述哪一条不是步进电机的独特优点
A.控制特性好B.误差不会长期积累
C.步距不受各种干扰因素的影响D.振动小，运转平稳
7.有一四相八极反应式步进电机，其技术数据中有步距角为1.8°/0.9°，则该电机转子齿数为
A.50 B.75
C.100 D.不能确定
8.旋转变压器的本质是
A.变压B.变流
C.能量转换D.信号转换
9.用于角度的传输、变换和指示的控制电机是
A.测速发电机B.旋转变压器
C.自整角机D.步进电动机
10.交流伺服电动机的定子铁心上安放着空间上互成电角度的两相绕组，分别为励磁绕组和控制绕组
A.0°B.90°
C.120°D.180°
11.影响交流测速发电机性能的主要原因是
A.存在相位误差B.有剩余电压
C.输出斜率小D.以上三点
12.步进电机的步距角是由决定的
A.转子齿数B.脉冲频率
C.转子齿数和运行拍数D.运行拍数
13.理想的驱动电源应使通过步进电机的绕组电流尽量接近波形
A.正弦波B.矩形波
C.三角波D.锯齿波
14.若电源允许，考虑到性能和体积等因素应选用电压较高、频率为自整角机
A.50Hz B.60Hz
C.400Hz D.1000Hz
15.同步电机出现的振荡现象，一般发生在突然发生变化的时候
A.电源电压B.信号电压
C.负载D.转矩
16.无刷直流电动机与一般的直流电动机一样具有良好的伺服控制性能，可以通过改变实现无级调速
A.电枢绕组电阻B.转子电阻
C.负载D.电源电压
17.在步进电动机驱动电路中，脉冲信号经放大器后控制步进电动机励磁绕组
A.电流B.电压
C.功率D.直流
18.成对使用的自整角机按控制式运行时，其中一个是，另一个是控制式变压器
A.力矩式发送机B.力矩式接收机
C.控制式发送机D.控制式接收机
19.磁滞式同步电动机与永磁式和反应式相比，最可贵的特性是具有
A.稳定性好B.负载能力强
C.很大的启动转矩D.很小的启动电流
20.若被测机械的转向改变，则交流测速发电机输出电压的
A.频率改变B.大小改变
C.相位改变90°D.相位改变180°
非选择题部分
注意事项：
用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上，不能答在试题卷上
二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)
21.交流测速发电机转速为零时，实际输出电压不为零，此时的输出电压称为
22.交流伺服电动机的控制方式有幅值控制、和幅相控制
23.在步进电机的步距角一定的情况下，步进电机的转速与成正比
24.自整角机按力矩式运行时，其力矩式发送机的国内代号是
25.控制电机中主要用于坐标变换的是
26.步进电动机是一种把信号转换成角位移或直线位移的执行元件
27.直流电动机的机械特性描述了的对应关系
28.旋转变压器按照使用要求，可以分为用于解算装置的旋转变压器和用于的旋转变压器两种
29.自整角机按照使用要求不同，可分为自整角机和控制自整角机两大类
30.按照励磁方式划分，直流测速发电机可分为和电磁式两种型式
三、简答题（本大题共6小题，每小题5分，共30分）
31.试简述什么叫脉振磁场；它有何特点和性质？
32.简述直流测速发电机的输出特性；负载增大时输出特性如何变化？
33.为什么交流伺服电动机的转子转速总是比磁铁转速低？
34.为什么交流异步测速发电机输出电压的大小与电机转速成正比，而频率却与转速无关？
35.简要说明在旋转变压器中产生误差的原因和改进方法
36.简要说明力矩式自整角发送机和接收机整步绕组中合成磁势的性质和特点
四、计算题（本大题共3小题，第37、38小题每小题6分，第39小题8分，共20分）
37.一台交流4极交流伺服电动机，接在电源电压50Hz电源电压上，以1300r/min进行旋转
求旋转磁场的转速，启动前和启动后定子与转子上感应电动势的频率
（6分）
38.某他励直流电动机的额定数据为Ra=0.037Ω，UN=220V，IN=270A，nN=1150r/min，请画出固有机械特性
（提示：联系机械特性直线图，只要求得空载转速，再求得额定转矩，又已知额定转速，就可求已知机械特性直线的曲率）
39.一台五相十拍运行的步进电动机，转子齿数ZR=48，在A相绕组中测得电流频率为600Hz，求：
（1）电机的步距角；
（2）电机的转速；
（3）设单相通电时矩角特性为正弦波形，幅值为3，求三相同时通电时的最大静转矩Tjmax(ABC)
