电力拖动试题(整理版)budm.docx

电力拖动动自动控控制系统统复习题题一、填空空题1.直流流调速系系统用的的可控直直流电源源有：旋旋转变流流机组（GG-M系系统）、静止可可控整流流器（VV-M统统）、 直流流斩波器器和脉宽调调制变换换器（PPWM）。2.转速速、电流流双闭环环调速系系统的起起动过程程特点是是 饱和和非线性性控制 、 准时时间最优优控制 和 转速速超调 。3.交流流异步电电动机变变频调速速系统的的控制方方式有恒恒磁通控控制、恒功率率控制和和恒电流流控制三三种。4.变频频器从结结构上看看，可分分为交交交变频、交直交交变频两两类，从从变频电电源性质质看，可可分为 电流流型 、 电电压型 两类。5.相异异步电动动机的数数学模型型包括： 电压压方程、 磁链链方程、 转矩矩方程和和 运动动方程。6. 异异步电动动机动态态数学模模型是一一个高阶阶、非线性性、强耦合合的多变变量系统统 。7. 常常见的调调速系统统中，在在基速以以下按 恒转矩矩 调速速方式，在在基速以以上按恒恒功率调调速方式式。8.调速速系统的的稳态性性能指标标包括调调速范围围和 静差差率 。9.反馈馈控制系系统的作作用是：抵抗扰扰动， 服从给给定 。10.VVVVFF控制是是指逆变变器输出出 电压压 和和频率可变变的控制制11、转转速、电电流双闭闭环调速速系统当当中，两两个调节节器采用用 串串级 联联接，其其中转速速反馈极极性为 负反反馈 、电流流反馈极极性为 负反馈馈 。12、直直流斩波波器的几几种常用用的控制制方法：T不变变，变tton 脉脉冲宽度度调制（PPWM） ；tonn不变，变变 T 脉脉冲频率率调制（PPFM） ；tonn和T都都可调，改改变占空空比 混合合型 。13、转转速、电电流双闭闭环系统统，采用用PI调调节器，稳稳态运行行时，转转速n取取决于 给定定电压 、AASR的的输出量量取决于于 负载载电流 。14. 各种电电力拖动动自动控控制系统统都是通通过控制制 电动机机转速 来工工作的。15. V-MM系统中中，采用用三相整整流电路路，为抑抑制电流流脉动，可可采用的的主要措措施是 设置置平波电电抗器 。16、在在单闭环环调速系系统中，为为了限制制全压启启动和堵堵转电流流过大，通通常采用用 电流流截止负负反馈 。17、在在配合控控制的直直流可逆逆调速系系统中，存存在的是是 直直流平均均 环流流，可用用 串串接环流流电抗器器 抑抑制。18、采采用PII调节器器的转速速、电流流双闭环环系统启启动时，转转速调节节器经历历 不不饱和、饱和、退饱和和 三三种状态态。二、 选择题1.带有有比例调调节器的的单闭环环直流调调速系统统，如果果转速的的反馈值值与给定定值相等等，则调调节器的的输出为为（ AA ）A、零； BB、大于于零的定定值C、小小于零的的定值； D、保保持原先先的值不不变2.无静静差调速速系统的的PI调调节器中中P部份份的作用用是（ D ）A、消除除稳态误误差； B、不不能消除除稳态误误差也不不能加快快动态响响应C、既消消除稳态态误差又又加快动动态响应应；D、加加快动态态响应3.异步步电动机机变压变变频调速速时，采采用（ B ）控制制方式，可可获得一一线性机机械特性性。A、U11f11=常值值； BB、Egg/f11=常值值；C、Ess/f11=常值值； D、EEr/ff1=常常值4.一般般的间接接变频器器中，逆逆变器起起（ B ）作用用。A、调压压； B、调调频；C、调压压与逆变变； D、调调频与逆逆变5.转差差频率控控制变频频调速系系统的基基本思想想是控制制（ CC ）。A、电机机的调速速精度； B、电电机的动动态转矩矩；C、电机机的气隙隙磁通； D、电电机的定定子电流流6转速速电流双双闭环调调速系统统中的两两个调速速器通常常采用的的控制方方式是 ( BB )APIID BPPI CPP DPD7静差差率和机机械特性性的硬度度有关，当当理想空空载转速速一定时时，特性性越硬，则则静差率率( AA ) A越小小 BB越大大 CC不变变 D不确定定8下列列异步电电动机调调速方法法属于转转差功率率消耗型型的调速速系统是是 ( D )A降电电压调速速 BB串级级调速 C变极调调速 DD变压压变频调调速9双闭闭环调速速系统中中，在恒恒流升速速阶段时时，两个个调节器器的状态态是( A ) A. ASSR饱和和、ACCR不饱饱和 B. ACRR饱和、AASR不不饱和 C. AASR和和ACRR都饱和和 D. ACRR和ASSR都不不饱和10在在微机数数字控制制系统的的故障保保护中断断服务子子程序中中，工作作程序正正确的是是( CC )A显示示故障原原因并报报警分析判判断故障障封锁锁PWMM输出系统统复位 B显示示故障原原因并报报警封锁PPWM输输出分析判判断故障障系统统复位 C封锁锁PWMM输出分析析判断故故障显示故故障原因因并报警警系统统复位 D分析析判断故故障显示故故障原因因并报警警封锁锁PWMM输出系统统复位11、SSPWMM技术中中，调制制波是频频率和期期望波相相同的（ A ）。 AA、正弦弦波 B、方方波 C、等等腰三角角波 D、锯锯齿波12、无无静差单单闭环调调速系统统，稳态态时，转转速的给给定值与与反馈值值相同，此此时调节节器的输输出（ D ）。 AA、为00 B、正正向逐渐渐增大 C、负向向逐渐增增大 DD、保持持恒定终终值不变变13、下下列交流流异步电电动机的的调速方方法中，应应用最广广的是（ C ）。 A、降降电压调调速 BB、变极极对数调调速 C、变压压变频调调速 D、转转子串电电阻调速速14、在在交直交变频频装置中中，若采采用不控控整流，则则PWNN逆变器器的作用用是（ C ）。 AA、调压压 BB、调频频 CC、调压压调频 D、调调频与逆逆变15、控控制系统统能够正正常运行行的首要要条件是是（ BB ）。 AA、抗扰扰性 B、稳稳定性 C、快快速性 D、准准确性16、常常用的数数字滤波波方法不不包括（ D ）。 AA、算术术平均值值滤波 B、中中值滤波波 CC、中值值平均滤滤波 D、几几何平均均值滤波波17、在在电机调调速控制制系统中中，系统统无法抑抑制（ B ）的的扰动。 AA、电网网电压 B、电电机励磁磁电压变变化 C、给给定电源源变化 D、运运算放大大器参数数变化18、双双闭环调调速系统统在稳定定运行时时，控制制电压UUct的的大小取取决于（ C ）。 AA、Iddl B、nn CC、n和和Idll DD、和三、 判断题1、反馈馈控制系系统所能能抑制的的只是被被反馈环环包围的的前向通通道上的的扰动。 （ ）2、改变变电流相相序可以以改变三三相旋转转磁通势势的转向向。 （ ）3、当闭闭环系统统开环放放大系数数大于系系统的临临界放大大系数时时，系统统将稳定定。 （ × ）4、调速速系统的的静差率率指标应应以最低低速时所所能达到到的数值值为准。 （ ）5、在电电机调速速控制系系统中，系系统无法法抑制电电机励磁磁电压变变化的扰扰动。 （ ）6、控制制系统能能够正常常运行的的首要条条件是准准确性。 （ × ）7、开环环系统的的静特性性可以比比闭环系系统硬得得多。 （ ×× ）8、微机机数字调调速系统统中，采采样频率率应不小小于信号号最高频频率的22倍。 （ ）9、一般般的间接接变频器器中，逆逆变器起起调频与与逆变作作用。 （ ×× ） 10、无无静差调调速系统统中，调调节器一一般采用用PI调调节器调调节器。 （ ）四、问答答题1、调速速范围和和静差率率的定义义是什么么？答：生产产机械要要求电动动机提供供的最高高转速和和最低转转速之比比叫做调调速范围围，用字字母D表表示,即即：当系统在在某一转转速下运运行时，负负载由理理想空载载增加到到额定值值时所对对应的转转速降落落nN与与理想空空载转速速n0之之比，称称作静差差率s，即即。2、简述述恒压频频比控制制方式答：绕组组中的感感应电动动势是难难以直接接控制的的，当电电动势值值较高时时，可以以忽略定定子绕组组的漏磁磁 阻抗抗压降，而而认为定定子相电电压 UUs Egg，则得得这是恒压压频比的的控制方方式。但但是，在在低频时时 Uss 和 Eg 都较小小，定子子阻抗压压降所占占的份量量就 比比较显著著，不再再能忽略略。这时时，需要要人为地地把电压压 Uss 抬高高一些，以以便近似似地补偿偿定子压压降。3、转速速、电流流双闭环环调速系系统稳态态运行时时，两个个调节器器的输入入偏差电电压和输输出电压压各是多多少？为为什么？答：当两两个调节节器都不不饱和时时，它们们的输入入偏差电电压和输输出电压压都是零零，转速调调节器 ASRR 的输输出限幅幅电压 Uimm 决定定了电流流给定电电压的最最大值；电流调调节器 ACRR的输出出限幅电电压限制制了电力力电子变变换器的的最大输输出电压压Udmm.4、单闭闭环调速速系统的的基本特特征答：（11)具有有比例放放大器的的单闭环环调速系系统是有有静差的的；（2）闭闭环系统统具有较较强的抗抗干扰性性能反馈馈闭环系系统具有有很好的的抗扰性性能，对对于作用用在被负负反馈所所包围的的前向通通道上的的一切扰扰动都能能有效地地抑制；（3）闭闭环系统统对给定定信号和和检测装装置中的的扰动无无能为力力。5、在无无静差转转速单闭闭环调速速系统中中，转速速的稳态态精度是是否还受受给定电电源和测测速发电电机精度度的影响响？并说说明理由由。答：系统统的精度度依赖于于给定和和反馈检检测的精精度。因因此转速速的稳态态精度还还受给定定电源和和测速发发电机精精度的影影响。6、晶闸闸管-电电动机系系统需要要快速回回馈制动动时，为为什么必必须采用用可逆线线路？ 答：当电电动机需需要回馈馈制动时时，由于于反电动动势的极极性未变变，要回回馈电能能必须产产生反向向电流，而而反向电电流是不不可能通通过 VVF 流流通的，这这时，可可以通过过控制电电路切换换到反组组晶闸管管装置 VR，并并使它工工作在逆逆变状态态，产生生逆变电电压，电电机输出出电能实实现回馈馈制动。7、解释释待正组组逆变和和反组逆逆变，并并说明这这两种状态态各出现现在何种种场合下下。 答：正组组逆变电电枢端电电压为负负，电枢枢电流为为正，电电动机逆逆向运转转，回馈馈发电，机机械特性性在第四四象限。 反组逆变变电枢端端电压为为正，电电枢电流流为负，电电动机正正向运转转，回馈馈发电，机机械特性性在第二二象限。8、有静静差系统统与无差差系统的的区别。答：根本本区别在在于结构构上(控控制器中中)有无无积分控控制作用用，PII控制器器可消除除阶跃输输入和阶阶跃扰动动作用下下的静差差，称为为无静差差系统，PP控制器器只能降降低静差差，却不不能消除除静差，故故称有静静差系统统。9、简述述泵升电电压产生生的原因因及其抑抑制措施施。答：泵升升电压产产生的原原因：采采用二极极管整流流获得直直流电源源时，电电机制动动时不能能回馈电电能，只只好对滤滤波电容容充电，使使电容两两端电压压升高，产产生泵升升电压。泵升电压压抑制措措施：电电容器吸吸收动能能；镇流流电阻消消耗动能能；并接接逆变器器。10、什什么叫环环流? 并说明明有环流流可逆系系统的适适用场合合。答：只限限于两组组晶闸管管之间流流通的短短路电流流称为环环流。适适用于中中小容量量系统, 有较较高快速速性能要要求的系系统。11、在在转速、电电流双闭闭环调速速系统中中，出现现电网电电压波动动与负载载扰动时时，哪个个调节器器起主要要调节作作用？答：电网网电压波波动时，AACR起起主要调调节作用用;负载载扰动时时，ASSR起主主要抗扰扰调节作作用。五、 计算题 1、 某直流流调速系系统的电电动机额额定转速速为 nnN=114300r/mmin ,额定定速降 nN =1115r/minn，当要要求静差差率s30时，允允许多大大的调速速范围？如果要要求静差差率s20，试求求最低运运行速度度及调速速范围。解：要求求s30%时，调调速范围围为若要求ss20%时，最最低空载载转速为为最低运行行转速为为调速范围围为 2、某某一调速速系统，测测得的最最高转速速特性为为 nOO maax = 115000r / miin ，最最低转速速特性为为nO miin = 1150rr / minn ，带带额定负负载时的的速度降降落 nN = 155r / miin ，且且在不同同转速下下额定速速降nN 不变变，试问问系统能能够达到到的调速速范围有有多大？系统允允许的静静差率是是多少？解：思路路一：系统能够够达到的的调速范范围为：系统允许许的静差差率：思路二：系统允许许的静差差率：系统能够够达到的的调速范范围为： 3.在转速速、电流流双闭环环系统中中，两个个调节器器ASRR、ACCR均采采用PII调节器器。已知知参数：电动机机：Pnnom=3.77kW ， UUnomm=2220V ， IInomm=200A ，nnnomm=10000rr/miin，电电枢回路路总电阻阻R=11.5，设UUnm*= UUim*= UUcm=8V，电电枢回路路最大电电流Iddm=440A，电电力电子子变换器器的放大大系数KKs=440.试试求：（1）电电流反馈馈系数和转速速反馈系系数；（2）当当电动机机在最高高转速发发生堵转转时的UUd0、UUi、UUc值。解：（11）= UUim*/Iddm=88/400=0.2= UUnm */ nnoom=88/10000=0.0008（2）UUd0=IdmmR=440×1.55=600V Ui= Uiim*=8V（极性相反）Uc= Ud00/Kss=600/400=1.5A 44. 已已知某调调速系统统电动机机数据为为：PNN=188KW ,UNN=2220V ,INN=944A ,nN=10000r/minn ，RRa=00.155整流装装置内阻阻Rrecc = 0.33触发整整流环节节的放大大倍数 Ks=40.最大给给定电压压Unmm* =15VV, 当当主电路路电流达达到最大大值时，整整定电流流反馈电电压 UUim =100V计算： （11）转速速反馈系系数 。 （22）调节节器放大大系数KKp 。 解：（1）转转速负反反馈系数数 应该该是先计算电电动机的的电动势势系数 则开环系系数额定定速降为为闭环系统统的开环环放大系系数应为为 运算放大大器所需需的放大大倍数 5、如图所示的系统，要求5%，试设计调节器。解：根据据题意，该该系统可可以校正正为典型型型系统统，也可可以校正正为典型型型系统统后加给给定滤波波器。校正成典典型型系统统时，若若取h=5，则则T1=0.11，hTT1=55×0.001=00.055，T11hTT2。因因此可以以把大惯惯性环节节1/（00.1ss+1）近近似处理理为积分分环节11/（00.1ss），故故系统控控制对象象的传递递函数为为采用PII调节器器校正，则则开环传传递函数数为按Mpmmin准准则故调节器器参数这时超调调量=377.6%，为了了减小超超调量，输输入通道道加一给给定滤波波器取滤波时时间常数数T0=0.05，超超调量=2.8%5%，满满足要求求。最后后还要校校验一下下近似条条件是否否满足、 即，满足足近似条条件。