试卷(03b)答案.doc

03级考试B卷标准答案及评分标准 一、简答题（共30分） 包括（3分）——缺一扣0.5分；作用（2分）：缺一扣0.5分 测量元件：测量输出信号，与输入相比较 放大元件：控制信号比较微弱，需放大后驱动 执行元件：执行控制命令，带动控制对象 校正元件：改善系统性能 普通直流伺服电动机不能，由，当n 0时，很大，将烧坏电机（2分）；力矩电动机可以，由于本身结构，具有低速大转矩的特点（1分）， 可以，基于可逆原理（1分）； 直流电动机：电磁转矩与转向相同，电势与电流方向相反； 直流发电机：电磁转矩与转向相反，电势与电流方向相同。 答错各扣一分 4. 由可知， ①电枢反应，使φ变化；②温度变化，使R变化；③电刷与换向器接触电阻 ④延迟换向；⑤纹波影响 缺一扣0.5分 5. 如何控制步进电动机的位移和转速？（3分） 控制位移：采用不同的拍数 1分 控制转速：由，改变N或f（2分） 6. 为什么交流伺服电动机的转子电阻要选得相当大？它应具有怎样的机械特性？（5分） 原因：①为稳定区， 为不稳定区， 为使执行元件工作在稳定区，应增大转 子电阻。 其机械特性在第一象限应是下倾的曲线 ②消除自转 原因各2分 7. ，为椭圆形磁场，分解后有反向磁场的阻碍作用， 使（2分）；当变化时，椭圆度不同，反向磁场的作用不同，使机械特性发生改变。（2分） 8. 霍尔元件中，霍尔材料的选择应注意哪些方面？（3分） ①应选用半导体材料；②，n小，增大，故应选用薄片， 缺一扣0.5分 二、计算题（共18分） 6分 ，，代入，，， 得 0.03， （4分） 应加电压： 110V （2分） ①（8分）电动机空载时，， 电动机负载时， 对于发电机： 联立解得：，， 机械特性： 写出机械特性可得2分 ②（2分） ③（2分） ③（2分） 为空载转速，过渡过程中到达63.2%的时间为 三、分析题（共52分） 试分析图1所示的控制系统，当机械负载变化时，直流测速发电机作为反馈元件的作用（6分） 解：（2分）（用文字表述也可以），（1分）， 当负载变大，，，，作用到伺服电动机，使， 与负载平衡（3分） 2. 四相反应式步进电动机单相运行时的矩角特性族如图2所示。试求：（10分） 在负载状态下，在图中哪些点，步进电机从C相换接到D相时可以正向启动而不丢步？ 指出B相的静稳定区和动稳定区 单拍制和双拍制时该电机能带动多大的负载正向启动？ 采取哪些方法可以提高带负载能力？ 解：①（2分） ②B相静稳定区，B相动稳定区（2分） ③设单相通电时最大静态转矩为， 单拍制：单四拍，双四拍（各1分） 双拍制：求交点（2分） ④采用多相同时通电，增大，从而增大；采用双拍制，提高拍数（2分） 3. 当正余弦旋转变压器的正弦输出绕组和余弦输出绕组负载阻抗不同时，会产生什么现象？详细说明（8分） 当时，会产生畸变（2分） ， 交轴分量： 不等，造成畸变 直轴分量： 由定子磁场补偿 无作图扣4分 图3为控制式自整角机对，当发送机转子绕组通以励磁电流，定子三相绕组错接时，自整角变压器转子绕组输出的感应电势是多少？ 10分 解： 自整角发送机的转子接到交流电源上分别产生脉振磁场，在发送机 定子三相绕组中产生的合成磁场为，在自整角变压器定子 三相绕组中产生的合成磁场为。作用于自整角变压器的转 子，产生感应电势 相序：正序，为逆序， 无作图扣6分 5. 对于交流伺服电动机：①当电机的轴被卡住不动，定子绕组仍加额定电压，为什么转子电流会很大？伺服电动机从启动到运转时，转子绕组的频率、电势及电抗会有什么变化？为什么会有这些变化？②交流伺服电动机转子内感应电势的频率与定子绕组内感应电势的频率有何不同？③若，转子相对与定子磁场的转速为20r/min，则转子转速为多少？（8分） 解：①，最大，这时转子导体以同步转速切割磁场，（2分）；伺服电动机从起动到运转，，，，（2分） ②，（2分） ③，，（2分） 6.直流电机的励磁绕组和电枢绕组各产生怎样的磁场？交流电机单相绕组通以交流电时产生怎样的磁场？两相异步电动机两相绕组通以交流电时满足什么条件形成圆形旋转磁场？如何形成椭圆磁场？形成椭圆磁场时应如何分解（10分） 解：①直流电机的励磁绕组：主磁场，恒定不变，不随时间变化；电枢绕组由于换向的作用也产生一方向不变的磁场，造成电枢反应。（2分） ②交流电机：单相绕组通交流电产生脉振磁场，各点磁密，大小和方向随时间交变，在某一点处，磁密随时间正弦变化，在某一时刻，磁密在空间呈正（余）弦变化（2分） ③两相异步：时，或 ，时，或产生圆形旋转磁场；（2分） ④，或两相电流相位差不为时，产生椭圆磁场（2分） ⑤椭圆磁场分解：，，其中（2分） 装 订 线 姓名： 学号： 班级： 第5页 共6页 第6页 共6页