2025年控制電機(jī)自考試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題1.下列哪種電機(jī)不屬于控制電機(jī)（）A.直流伺服電動機(jī)B.交流異步電動機(jī)C.步進(jìn)電動機(jī)D.旋轉(zhuǎn)變壓器答案：B2.直流伺服電動機(jī)的機(jī)械特性曲線是（）A.一條水平直線B.一條垂直直線C.一條傾斜直線D.一條拋物線答案：C3.交流伺服電動機(jī)的控制方式不包括（）A.幅值控制B.相位控制C.幅相控制D.頻率控制答案：D4.步進(jìn)電動機(jī)的步距角大小與（）無關(guān)。A.轉(zhuǎn)子齒數(shù)B.通電方式C.電源頻率D.定子繞組相數(shù)答案：C5.旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出電壓與（）有關(guān)。A.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角B.定子電流C.電源頻率D.電機(jī)轉(zhuǎn)速答案：A6.測速發(fā)電機(jī)的輸出信號是（）A.電壓信號B.電流信號C.頻率信號D.相位信號答案：A7.永磁式直流力矩電動機(jī)的特點(diǎn)是（）A.轉(zhuǎn)速高B.轉(zhuǎn)矩大C.過載能力小D.結(jié)構(gòu)復(fù)雜答案：B8.直線電動機(jī)是將（）直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動的機(jī)械能。A.電能B.磁能C.熱能D.光能答案：A9.自整角機(jī)按其用途可分為（）A.力矩式和控制式B.單相和三相C.永磁式和電磁式D.旋轉(zhuǎn)式和直線式答案：A10.無刷直流電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)不包括（）A.電機(jī)本體B.電子換向器C.位置傳感器D.電刷裝置答案：D二、多項(xiàng)選擇題1.控制電機(jī)的主要特點(diǎn)有（）A.功率小B.精度高C.響應(yīng)快D.運(yùn)行可靠答案：ABCD2.直流伺服電動機(jī)的調(diào)速方法有（）A.改變電樞電壓調(diào)速B.改變磁通調(diào)速C.電樞回路串電阻調(diào)速D.改變電源頻率調(diào)速答案：ABC3.交流伺服電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括（）A.運(yùn)行平穩(wěn)B.無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象C.控制精度高D.結(jié)構(gòu)簡單答案：ABC4.步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)有（）A.步距角B.最大靜轉(zhuǎn)矩C.啟動頻率D.運(yùn)行頻率答案：ABCD5.旋轉(zhuǎn)變壓器的應(yīng)用領(lǐng)域有（）A.自動控制B.計(jì)算裝置C.測量系統(tǒng)D.電力拖動答案：ABC6.測速發(fā)電機(jī)按輸出電壓的性質(zhì)可分為（）A.直流測速發(fā)電機(jī)B.交流測速發(fā)電機(jī)C.永磁式測速發(fā)電機(jī)D.電磁式測速發(fā)電機(jī)答案：AB7.永磁式直流力矩電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有（）A.轉(zhuǎn)矩大B.轉(zhuǎn)速低C.線性度好D.過載能力強(qiáng)答案：ABCD8.直線電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)包括（）A.結(jié)構(gòu)簡單B.速度快C.精度高D.行程不受限制答案：ABCD9.自整角機(jī)的主要性能指標(biāo)有（）A.比整步轉(zhuǎn)矩B.失調(diào)角C.靜態(tài)誤差D.動態(tài)誤差答案：ABC10.無刷直流電動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有（）A.無電刷和換向器B.可靠性高C.維護(hù)方便D.調(diào)速性能好答案：ABCD三、判斷題1.控制電機(jī)主要用于自動控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件或信號元件。（）答案：對2.直流伺服電動機(jī)的機(jī)械特性是指轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系。（）答案：對3.交流伺服電動機(jī)在控制信號消失后會立即停止轉(zhuǎn)動。（）答案：對4.步進(jìn)電動機(jī)的步距角越小，控制精度越高。（）答案：對5.旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出電壓是一個與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成線性關(guān)系的交流電壓。（）答案：對6.測速發(fā)電機(jī)的輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比。（）答案：對7.永磁式直流力矩電動機(jī)適合于低速、大轉(zhuǎn)矩的場合。（）答案：對8.直線電動機(jī)可以直接將電能轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動的機(jī)械能，無需中間轉(zhuǎn)換裝置。（）答案：對9.自整角機(jī)的作用是將轉(zhuǎn)角信號轉(zhuǎn)換為電信號或?qū)㈦娦盘栟D(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)角信號。（）答案：對10.無刷直流電動機(jī)克服了有刷直流電動機(jī)的電刷和換向器帶來的一系列問題。（）答案：對四、簡答題1.簡述直流伺服電動機(jī)的工作原理。直流伺服電動機(jī)是基于電磁力定律工作的。當(dāng)直流電源施加于電樞繞組時，電樞電流在磁場中受到電磁力的作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。通過改變電樞電壓或磁通等方式，可以控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，從而實(shí)現(xiàn)對其運(yùn)動的精確控制，廣泛應(yīng)用于自動控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件。2.交流伺服電動機(jī)為何要消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象？如何消除？自轉(zhuǎn)現(xiàn)象會使交流伺服電動機(jī)在控制信號消失后仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，無法準(zhǔn)確停止，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的控制精度和穩(wěn)定性。消除方法是增加轉(zhuǎn)子電阻，使電動機(jī)在單相運(yùn)行時的合成電磁轉(zhuǎn)矩為制動轉(zhuǎn)矩，當(dāng)控制信號消失后，能迅速制動停止，保證電機(jī)按照控制要求準(zhǔn)確動作。3.簡述步進(jìn)電動機(jī)的工作原理。步進(jìn)電動機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的控制電機(jī)。每輸入一個電脈沖，電動機(jī)就轉(zhuǎn)過一個固定的角度（步距角）。通過控制電脈沖的數(shù)量、頻率和順序，就可以精確控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向，常用于數(shù)字控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)精確的位置控制。4.簡述旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理。旋轉(zhuǎn)變壓器是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的信號元件。定子繞組通入交流勵磁電壓后產(chǎn)生交變磁場，轉(zhuǎn)子繞組因電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢的大小與轉(zhuǎn)子相對于定子磁場的轉(zhuǎn)角有關(guān)，通過檢測輸出電壓的大小和相位等參數(shù)，就能確定轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角位置，常用于測量和控制領(lǐng)域。五、討論題1.討論直流伺服電動機(jī)和交流伺服電動機(jī)在性能和應(yīng)用方面的異同點(diǎn)。直流伺服電動機(jī)和交流伺服電動機(jī)在性能和應(yīng)用上有異同。性能方面，直流伺服電動機(jī)調(diào)速性能好，轉(zhuǎn)矩較大，但存在電刷和換向器，維護(hù)麻煩且可靠性低；交流伺服電動機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。應(yīng)用方面，直流伺服電動機(jī)常用于對調(diào)速精度要求高、轉(zhuǎn)矩較大的場合；交流伺服電動機(jī)適用于對可靠性要求高、運(yùn)行平穩(wěn)性要求高的控制系統(tǒng)，如工業(yè)自動化生產(chǎn)線、數(shù)控機(jī)床等。2.分析步進(jìn)電動機(jī)在開環(huán)控制系統(tǒng)中的優(yōu)勢以及存在的問題。步進(jìn)電動機(jī)在開環(huán)控制系統(tǒng)中有顯著優(yōu)勢，它能直接將電脈沖信號轉(zhuǎn)化為角位移，控制精度較高，不需要復(fù)雜的反饋裝置就能實(shí)現(xiàn)精確的位置控制，成本較低且結(jié)構(gòu)簡單，易于控制。然而，也存在一些問題。其步距角存在一定誤差，長期運(yùn)行可能導(dǎo)致累積誤差增大；啟動頻率和運(yùn)行頻率有限，過高的頻率可能導(dǎo)致失步現(xiàn)象，影響控制精度和穩(wěn)定性。3.探討旋轉(zhuǎn)變壓器在現(xiàn)代測量和控制領(lǐng)域的多種應(yīng)用及發(fā)展趨勢。在現(xiàn)代測量和控制領(lǐng)域，旋轉(zhuǎn)變壓器應(yīng)用廣泛。在測量方面，可用于精確測量旋轉(zhuǎn)物體的角度位置，如航空航天中飛行器的姿態(tài)測量。在控制領(lǐng)域，為自動控制系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的角度反饋信號，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)等設(shè)備的精確控制。發(fā)展趨勢是朝著高精度、小型化、數(shù)字化方向發(fā)展。高精度能滿足更精確測量和控制需求；小型化適應(yīng)設(shè)備集成化趨勢；數(shù)字化便于與現(xiàn)代數(shù)字控制系統(tǒng)更好融合，提高系統(tǒng)性能。4.論述無刷直流電動機(jī)相比傳統(tǒng)有刷直流電動機(jī)的優(yōu)勢以及面臨的挑戰(zhàn)。無刷直流電動機(jī)相比傳統(tǒng)有刷直流電動機(jī)優(yōu)勢明顯