1.1台永磁直流力矩电机,反电势系数摩擦转矩,转动惯量.doc

试 题： 班号： 姓名： 第  PAGE 13 页 （共  NUMPAGES 13 页） 哈工大 2005 年 秋 季学期 班号姓名 自动控制元件及线路 试 题 题号一二三四五六七八九十总分分数 第  PAGE 1 页 （共  NUMPAGES 13 页） 一．（20分） 1. 1台永磁直流力矩电机，反电势系数摩擦转矩，转动惯量kg?m，电感H。连续堵转时电流，电压。 （1）求机电时间常数，电磁时间常数，连续堵转的电磁转矩。 （2）电枢电压=25V，求起动时的输出转矩和此电压对应的空载转速。 （3）电机转速，电磁转矩时，求电枢电压和输出　　　 转矩。 （4）写出该电机的传递函数。 　　 2．输入信号是电枢电压，输出信号是电机转角θ。绘出直流电动机动态框图，标出，及扰动力矩。 3．绘出直流电动机电枢控制的调节特性和机械特性曲线，标出始动电压、理想空载转速和堵转转矩，标出电动机、发电机和反接制动状态。 4．直流电动机的主要优点和缺点是什么？ 　　 5.电机铁心多用硅钢片叠压而成。采用片状材料的目的是什么？ 6.性能优良的永磁直流力矩电动机现在一般采用什么永磁材料？ 7.与直流伺服电动机相比，直流力矩电动机的、有什么特点？电枢的几何形状有什么特点？ 二．（20分） 1.异步电动机等效电路图中上的热损耗表示什么？ 2.简述两相对称绕组产生椭圆形旋转磁场的条件。 3画出两相电机幅相控制时的电路图。 3．磁场 表示什么磁场？为什么？ 4.绘出圆形旋转磁场时异 步电动机的两条典型机械 特性曲线（转子电阻大和小）。 5．推导两相伺服电动机传递函数,并说明其中的参数与静态特性曲线的关系。 6．绘出三相异步电动机 从基频向下变频调速时 的机械特性。 7.异步电动机从基频向下变频调速时，若电压保持不变将产生什么现象？用公式说明。 8．一台三相异步电动机空载转速是1450 r/min，电源频率50 Hz。这是几极电机？为什么？ 三、（7分） 1.简述永磁同步电机同步运行时的工作原理，画出必要的图形，写出电磁转矩公式。 　 2.写出磁阻同步电动机电磁转矩表达式并说明参数的含义。 3.哪种同步电动机不加鼠笼绕组就能 自行起动并具有较大的起动转矩？ （ ） 绘出它的机械特性曲线。 四、（11 分） 1. 步进电动机转角的大小取决于控制脉冲的（ ），转速大小取决于控制脉冲的（ ）。 控制脉冲频率增高，步进电机的负载能力下降，主要原因是： 2.磁阻式步进电动机有A、B、C、D四相。绘出A和B极下，当A通电，B通电，和AB通电时，定子、转子齿的相对位置。 3.磁阻式步进电动机小失调角时的传递函数（输出是转角θ）是： 4.两相混合式步进电动机，产品说明书给出步距角为1.8°，若采用8细分驱动电路，步距角是（ ）。 5.从用户使用角度看，在位置伺服系统中，全数字交流伺服系统与直流伺服电动机有什么不同之处？ 6.目前批量生产的无刷直流电动机(交流伺服电动机)常用的位置传感器有哪两类？ 　五、（20分） 1.画图解释传感器的重复性误差。 2.旋转变压器如右图。完成原边补偿和 副边补偿的连线。 电压有效值 感应同步器鉴相型信号处理方式中， 输出电压 。 3.画出直流测速发电机理想输出 电压与实际输出电压曲线，并在 图中说明误差产生的原因。 4.光电增量码盘每转产生1000个脉冲，分辩率为 。 增量码盘为什么用两个光电转换器而不是一个？ 增量码盘为什么要寻零？怎样寻零？ 5.画出采用电位器测量正、负 位移的线路图。 6.螺杆型差动变压器用来 。 输出电压表达式是 。 7.热敏电阻传感器是根据 （材料）电阻与温度之间的关系制成的。它的主要优点是什么？ 六、（9分）1.PWM 功放电路和双极性 输出时的输入电压如图。设电流连续。 绘出输出电压 波形。 分别绘出电动机状态、发电机状态 和轻载时电流波形。 3），电动机状态，指出一周期内 电流流经的路线。 2.PWM功率放大器包括 和 两部分。 3.PWM电路中，提高频率将使晶体管功耗 。 （1）减小 （2）不变 （3）增加。 4. 异步电动机变频器输出的电压是