2022年电力拖动自动控制系统复习题 .pdf

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1、复习习题集：1.直流电动机调速方法有：_调节电枢供电电压、减弱励磁磁通、改变电枢回路电阻2.转速、电流双闭环调速系统的起动过程特点是饱和非线性控制 、准时间最优控制和转速超调 。3.交流异步电动机变频调速系统的控制方式有转差频率控制、电压 /频率控制、转速闭环转差频率控制三种。4.变频器从结构上看，可分为交交变频 、交直交变频两类，从变频电源性质看，可分为 电流型 、电压型两类。5.三相异步电动机的数学模型包括： ：电压方程 、 磁链方程 、转矩方程 和运动方程。6.三相异步电动机动态数学模型是一个高阶、非线性 、强耦合 的多变量系统7.直流调速系统用的可控直流电源有：旋转变流机组 （G-M系

2、统） 、静止可控整流器（V-M系统） 、直流斩波器和脉宽调制变换器（PWM） 。8.转速、电流双闭环调速系统当中，两个调节器采用串级联接，其中转速反馈极性为负反馈、电流反馈极性为负反馈 。9.直流斩波器的几种常用的控制方法：T 不变，变ton脉冲宽度调制（PWM） ；ton不变，变T脉冲频率调制(PFM) ；ton和 T都可调，改变占空比混合型。10. 各 种 电 力 拖 动 自 动 控 制 系 统 都 是 通 过 控 制电 动 机 转 速来工作的。12.在无静态调速系统中的PI 调节器中， P 部分的作用是加快动态响应13.静差率和机械特性的硬度有关，当理想空载转速一定时，特性越硬，则静差率

3、 越小14.转差频率控制变频调速系统的基本思想是控制电机的气隙磁通18.VVVF 控制是指逆变器输出电压和频率可变的控制。19.实际应用的异步电动机变压变频调速系统主要有四种控制方式，即：电压频率协调控制方式； 转差频率控制方式； 矢量控制方式； 直接转矩控制方式。1. 带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（ A ）A、零； B、大于零的定值C、小于零的定值； D、保持原先的值不变2. 无静差调速系统的 PI 调节器中 P部份的作用是（ D ）A、消除稳态误差； B、不能消除稳态误差也不能加快动态响应C、既消除稳态误差又加快动态响应； D、加快动态

4、响应3. 异步电动机变压变频调速时， 采用（ B ）控制方式，可获得一线性机械特性。A、U1f1=常值； B、Eg/f1=常值；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - C、Es/f1=常值； D、Er/f1=常值4. 一般的间接变频器中，逆变器起（ B ）作用。A、调压； B、调频；C、调压与逆变； D、调频与逆变5. 转差频率控制变频调速系统的基本思想是控制（ C ）。A、电机的调速精度； B、电机的动态转矩；C、电机

5、的气隙磁通； D、电机的定子电流6转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是( B ) APID BPI CP DPD 7静差率和机械特性的硬度有关，当理想空载转速一定时，特性越硬，则静差率( A ) A越小B越大C不变D不确定8下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是(D ) A降电压调速B串级调速C变极调速D变压变频调速9双闭环调速系统中，在恒流升速阶段时，两个调节器的状态是( A ) A. ASR 饱和、 ACR 不饱和B. ACR 饱和、 ASR 不饱和C. ASR 和 ACR 都饱和D. ACR 和 ASR 都不饱和10下列不属于交流异步电动机动态数学模型特

6、点的是B A高阶B线性C非线性 D强耦合11.在微机数字控制系统的故障保护中断服务子程序中，工作程序正确的是 ( C ) A显示故障原因并报警分析判断故障封锁PWM 输出系统复位B显示故障原因并报警封锁PWM 输出分析判断故障系统复位C封锁 PWM 输出分析判断故障显示故障原因并报警系统复位D分析判断故障显示故障原因并报警封锁PWM 输出系统复位1、调速范围和静差率的定义是什么？答：生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围，用字母D 表示 , 即：D=nmax/nmin。当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落nN与理想空载转速n0之比，称作静差

7、率s，即s=DnN/n0。2、什么叫环流 ? 并说明有环流可逆系统的适用场合。答： 只限于两组晶闸管之间流通的短路电流称为环流。适用于中小容量系统 , 有较高快速性能要求的系统。3、解释待正组逆变和反组逆变，并说明这两种状态各出现在何种场合下。答：正组逆变电枢端电压为负，电枢电流为正，电动机逆向运转，回馈发电，机械特性在第四象限。反组逆变电枢端电压为正，电枢电流为负，电动机正向运转，回馈发电，机械特性在第二象限。4、单闭环调速系统的基本特征。答：（ 1) 具有比例放大器的单闭环调速系统是有静差的。（2）闭环系统具有较强的抗干扰名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - -

8、 - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - *nU性能反馈闭环系统具有很好的抗扰性能，对于作用在被负反馈所包围的前向通道上的一切扰动都能有效地抑制。（3）闭环系统对给定信号和检测装置中的扰动无能为力。5、简述恒压频比控制方式答：绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认为定子相电压 Us Eg，则得 1 Us f =常值这是恒压频比的控制方式。 但是，在低频时 Us 和 Eg 都较小， 定子阻抗压降所占的份量就比较显著，不再能忽略。这时，需要人

9、为地把电压 Us 抬高一些，以便近似地补偿定子压降。6、转速、电流双闭环调速系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少？为什么？答：当两个调节器都不饱和时，它们的输入偏差电压和输出电压都是零，转速调节器 ASR 的输出限幅电压Uim 决定了电流给定电压的最大值；电流调节器ACR 的输出限幅电压限制了电力电子变换器的最大输出电压Udm。1、某一调速系统，测得的最高转速特性为nOmax =1500r / min ，最低转速特性为 nOmin =150r / min ，带额定负载时的速度降落 nN =15r / min ，且在不同转速下额定速降 nN 不变， 试问系统能够达到的调速范

10、围有多大？系统允许的静差率是多少？解：思路一：系统能够达到的调速范围为：max0maxmin0min15001115015NnnDnnn=- D-系统允许的静差率：11 15100%100%10%150011 15NNND nsnD n思路二：系统允许的静差率：00min15100%100%100%10%150NNnnsnn系统能够达到的调速范围为：0max15000.111(1)(1)15(10.1)NNNn snsDnsns2、转速负反馈单闭环调速系统，电动机参数Pnom=2.5KW ，Unom=220V Inom=15A，nnom=1500r/min，Ra=2，晶闸管整流装置参数Rrec

11、=1，Ks=30，要求 D=20，S=10% (1)计算开环系统的稳态速降和所允许的稳态速降(2)画出稳态结构图(3)调整系统使得当=20V 时，n=1000r/min，那么反馈系数 为多少？(4)计算所需放大器的放大倍数解： （1）rVnRIUCnCRIUnomanomnomenomeanomnommin/127.01500215220名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - （2）稳态结构图（3）（4）3、在转速、电流

12、双闭环系统中，两个调节器ASR、ACR 均采用 PI 调节器。已知参数：电动机：Pnom=3.7kW ， Unom=220V ， Inom=20A ， nnom=1000r/min，电枢回路总电阻 R=1.5 ，设 Unm*= Uim*= Ucm=8V，电枢回路最大电流Idm=40A，电力电子变换器的放大系数Ks=40.试求：（1）电流反馈系数 和转速反馈系数 ；（2）当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0、Ui、Uc 值。解： （1）电流反馈系数AVIUdmim/2.0408*转速反馈系数rVnUnmmin/008.010008max*min/33.8)1.01(201.01500)1(min

13、/33.354127.0)12(15)(rsDsnnrCRRICRInnomclerecanomenomopKp Ks 1 Ce Un * Un Un Uct Ud IdR n + + rVnUnUnnmin/02.010002054.41133.833.3541clopnnK79.802.030127.054.41sepKKCK名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - （2）VIUdmi8402 .0*VUUimi8*（

14、负反馈）由于堵转电流n0 VKUUVRIRInCUsdocdmdedo5 .14060605.1404.某龙门刨床工作台拖动采用直流电机，其额定数据如下：60Kw，220V，305A，1000r/min，采用V-M 系统，主电路总电阻 R=0.18欧姆，电动机电动势系数Ce=0.2Vmin/r 。如果要求调速范围 D=20 ，静差率 s=5% ，采用开环调速能否满足？若要满足这个要求，系统的额定速降最大值是多少？5. 根据下图的自然环流系统制动过程图，简述双闭环可逆调速系统制动过程。图 1 自然环流系统制动过程图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 图 2 自然环流系统原理图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -