2014年4月高等教育自学考试控制电机试题

2014年4月高等教育自学考试

控制电机试题

课程代码：02614

请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。

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.下列有关两相伺服电动机正序与反序磁势说法正确的是

A.控制绕组的正序磁势分量与控制绕组的反序磁势分量幅值相等

B.控制绕组的反序磁势分量与励磁绕组的反序磁势分量幅值相等

C.励磁绕组的反序磁势分量与励磁绕组的正序磁势分量幅值相等

D.励磁绕组的反序磁势分量与控制绕组的正序磁势分量幅值相等

2.下列有关两相伺服电动机调节特性的叙述，其中正确的是

A.幅值控制调节特性为线性关系 B.相位控制调节特性为线性关系

C.相位控制调节特性线性度最好 D.幅值控制调节特性线性度最好

3.力矩式自整角机三相整步绕组中电流的总和

A.等于零 B.等于不为零的常数

C.随失调角正弦变化 D.随失调角线性变化

4.在自动控制系统中，伺服电动机一般作为

A.检测元件 B.校正元件

C.执行元件 D.解算元件

5.直流伺服电动机的电磁转矩是由_______作用产生的。

A.定子电流定子磁通 B.电枢电流气隙磁通

C.电枢电流电枢磁通 D.定子电流气隙磁通

6.下列有关直流伺服电动机机械特性，其中叙述正确的是

A.控制电压越高特性曲线的斜率越大 B.控制电压越高特性曲线的斜率越小

C.特性曲线位置与控制电压大小无关 D.特性曲线斜率与控制电压大小无关

7.下列有关直流伺服电动机机械时间常数叙述正确的是

A.电枢电阻越小机械时间常数越大 B.转动惯量越大机械时间常数越大

C.转矩常数越大机械时间常数越大 D.电势常数越大机械时间常数越大

8.控制电压小时，幅值控制两相伺服电动机增益系数约为额定控制电压时的

A.一倍 B.两倍

C.三倍 D.四倍

9.伺服电动机的输出的电磁功率为

A.正向旋转磁场产生的电磁功率 B.正向与反向旋转磁场产生电磁功率和

C.反向旋转磁场产生的电磁功率 D.正向与反向旋转磁场产生电磁功率差

10.下列哪项措施不能用于削弱直流测速发电机电枢反应的去磁影响

A.定子磁极安装补偿绕组 B.设计时加大电机的气隙

C.设计时选取较大线负荷 D.负载电阻不小于规定值

11.直流测速发电机的纹波特性是指

A.输出电压交变分量有效值与直流分量比 B.输出电压最大值与最小值之差

C.输出电流交变分量有效值与直流分量比 D.输出电流最大值与最小值之差

12.从本质上讲，异步测速发电机输出电压与转子转速关系正确的是

A.空载时线性而负载时非线性 B.空载及负载时均为线性

C.空载时非线性而负载时线性 D.空载及负载时均非线性

13.在指示状态时，力矩式自整角机的整步转矩主要由_______相互作用产生。

A.交轴磁势与直轴磁通 B.交轴磁势与交轴磁通

C.直轴磁势与交轴磁通 D.直轴磁势与直轴磁通

14.下列有关正余弦旋转变压器结构叙述正确的是

A.定、转子上各有一套绕组 B.定子两套、转子一套绕组

C.定、转子上各有两套绕组 D.定子一套、转子两套绕组

15.正余弦旋转变压器一次侧补偿，是指在_______接入合适的负载阻抗。

A.直轴绕组 B.交轴绕组

C.正弦绕组 D.余弦绕组

16.感应移相器是一种_______与转子转角成一定函数关系的交流控制电机。

A.输出电压幅值 B.输出电压均值

C.输出电压相位 D.输出电压频率

17.一台三相步进电动机，其三拍运行与六拍运行的步距角之比为

A.1 B.2

C.0.5 D.4

18.在执行机构中，步进电动机接受脉冲电压的频率决定其转动的

A.输出力矩 B.位移

C.加速时间 D.速度

19.步进电动机单脉冲运行时，最大负载转矩

A.大于最大静转矩 B.大于起动转矩

C.小于最大静转矩 D.小于起动转矩

20.下列有关步进电动机起动频率，其中说法正确的是

A.裕量角越大起动频率越低 B.负载转矩越小起动频率越低

C.步距角越小起动频率越低 D.转动惯量越小起动频率越低

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)

21.两相伺服电动机的幅值控制是调节_______的大小来改变电动机的输出转速。

22.调节控制电压的幅值，且改变控制电压与励磁电压之间的相位角，为两相伺服电动机的转动速度的_______方法。

23.两相伺服电动机的“理想电机”幅值控制时，其机械特性是_______。

24.从使用要求看，_______旋转变压器在系统中可作为调整电压的比例元件。

25.为保证测速发电机输出电势与转子转速成正比关系，必须使_______为常数。

26.为使旋转变压器导磁性能沿气隙圆周均匀一致，采用_______叠片定、转子铁心。

27.脉冲式测速发电机是以_______作为输出信号。

28.控制式自整角机中，控制式发送机是将转子转角的变化转变为_______输出。

29.步进电动机单脉冲运行时，从一种通电状态切换到另一种通电状态，不至引起失步的区域，称为_______。

30.负载转矩为常数时，步进电动机起动频率和转动惯量之间的关系，称为起动_______。

三、简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)

31.简述与普通感应电动机相比，增大两相伺服电动机转子电阻的有利效果。

32.简述空心杯转子异步测速发电机的工作原理。

33.简述控制式自整角机的主要技术指标，及其与伺服机构构成组合系统应用的原因。

34.简述正余弦旋转变压器的主要技术指标，及作为解算元件时决定其精度的因素。

35.解释步进电动机连续运行的低频共振现象，并解释步距角、相数及阻尼对该低频共振频率的影响。

四、计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

36.已知一台直流伺服电动机的额定电压Ua=12V，额定电流Ia=3.0A，额定转速na=9000r/min，额定功率P2=19W，在额定工作状态下的理想空载转速n0=12000r/min。试求该直流伺服电动机的电势常数Ke、额定工作状态下的电枢反电动势Ea、电枢内阻Ra、额定输出电磁转矩Tem、转矩常数Kt。

37.一台四相反应式步进电动机，步距角θs=0.72°/0.36°，又该步进电动机电源通入的脉冲电压频率为400Hz，试求该步进电动机转子的齿数及其转动速度。