電力拖動自動控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)題一、填空題直流調(diào)速系統(tǒng)用的可控直流電源有：旋轉(zhuǎn)變流機組〔G-M系統(tǒng)〕、靜止可控整流器〔V-M統(tǒng)〕、直流斬波器和脈寬調(diào)制變換器〔PWM〕。2.轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的起動過程特點是飽和非線性控制、準(zhǔn)時間最優(yōu)控制和轉(zhuǎn)速超調(diào)。交流異步電動機變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制方式有恒磁通控制、恒功率控制和恒電流控制三種。4.變頻器從結(jié)構(gòu)上看，可分為交交變頻、交直交變頻兩類，從變頻電源性質(zhì)看，可分為電流型、電壓型兩類。5.相異步電動機的數(shù)學(xué)模型包括：電壓方程、磁鏈方程、轉(zhuǎn)矩方程和運動方程。6.異步電動靈巧向數(shù)學(xué)模型是一個高階、非線性、強耦合的多變量系統(tǒng)。7.常有的調(diào)速系統(tǒng)中，在基速以下按恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，在基速以上按恒功率調(diào)速方式。8.調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)包括調(diào)速X圍和靜差率。9.反應(yīng)控制系統(tǒng)的作用是：抵抗擾動，遵從給定。10.VVVF控制是指逆變器輸出電壓和頻率可變的控制11、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中間，兩個調(diào)治器采用串級聯(lián)接，其中轉(zhuǎn)速反應(yīng)極性為負(fù)反應(yīng)、電流反應(yīng)極性為負(fù)反應(yīng)。12、直流斬波器的幾種常用的控制方法：①T不變，變ton——脈沖寬度調(diào)制〔PWM〕；②ton不變，變T——脈沖頻率調(diào)制〔PFM〕；③ton和T都可調(diào)，改變占空比——混雜型。13、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，采用PI調(diào)治器，穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)速n取決于給定電壓、ASR的輸出量取決于負(fù)載電流。14.各種電力拖動自動控制系統(tǒng)都是經(jīng)過控制電動機轉(zhuǎn)速來工作的。15.V-M系統(tǒng)中，采用三相整流電路，為控制電流脈動，可采用的主要措施是設(shè)置平波電抗器。16、在單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，為了限制全壓啟動和堵轉(zhuǎn)電流過大，平時采用電流截止負(fù)反應(yīng)。17、在α＝β配合控制的直流可逆調(diào)速系統(tǒng)中，存在的是直流平均環(huán)流，可用串接環(huán)流電抗器控制。18、采用PI調(diào)治器的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)啟動時，轉(zhuǎn)速調(diào)治器經(jīng)歷不飽和、飽和、退飽和三種狀態(tài)。二、選擇題1.帶有比率調(diào)治器的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，若是轉(zhuǎn)速的反應(yīng)值與給定值相等，那么調(diào)治器的輸出為〔A、零；B、大于零的定值C、小于零的定值；D

A〕、保持本來的值DOC.不變2.無靜差調(diào)速系統(tǒng)的PI調(diào)治器中P部份的作用是〔D〕A、除掉穩(wěn)態(tài)誤差；B、不能夠除掉穩(wěn)態(tài)誤差也不能夠加快動向響應(yīng)C、既除掉穩(wěn)態(tài)誤差又加快動向響應(yīng)；D、加快動向響應(yīng)3.異步電動機變壓變頻調(diào)速時，采用〔B〕控制方式，可獲得一線性機械特點。A、U1／f1=常值；B、Eg/f1=常值；C、Es/f1=常值；D、Er/f1=常值4.一般的間接變頻器中，逆變器起〔B〕作用。A、調(diào)壓；B、調(diào)頻；C、調(diào)壓與逆變；D、調(diào)頻與逆變5.轉(zhuǎn)差頻率控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的根本思想是控制〔C〕。A、電機的調(diào)速精度；B、電機的動向轉(zhuǎn)矩；C、電機的氣隙磁通；D、電機的定子電流6．轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的兩個調(diào)速器平時采用的控制方式是(B)A．PIDB．PIC．PD．PD7．靜差率和機械特點的硬度有關(guān)，當(dāng)理想空載轉(zhuǎn)速一準(zhǔn)時，特點越硬，那么靜差率(A)A．越小B．越大C．不變D．不確定8．以下異步電動機調(diào)速方法屬于轉(zhuǎn)差功率耗資型的調(diào)速系統(tǒng)是(D)A．降電壓調(diào)速B．串級調(diào)速C．變極調(diào)速D．變壓變頻調(diào)速9．雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，在恒流升速階段時，兩個調(diào)治器的狀態(tài)是(A)A.ASR飽和、ACR不飽和B.ACR飽和、ASR不飽和C.ASR和ACR都飽和D.ACR和ASR都不飽和10．在微機數(shù)字控制系統(tǒng)的故障保護(hù)中斷服務(wù)子程序中，工作程序正確的選項是(C)A．顯示故障原因并報警——解析判斷故障——關(guān)閉PWM輸出——系統(tǒng)復(fù)位B．顯示故障原因并報警——關(guān)閉PWM輸出——解析判斷故障——系統(tǒng)復(fù)位C．關(guān)閉PWM輸出——解析判斷故障——顯示故障原因并報警——系統(tǒng)復(fù)位D．解析判斷故障——顯示故障原因并報警——關(guān)閉PWM輸出——系統(tǒng)復(fù)位11、SPWM技術(shù)中，調(diào)制波是頻率和希望波相同的〔A〕。A、正弦波B、方波C、等腰三角波D、鋸齒波12、無靜差單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)時，轉(zhuǎn)速的給定值與反應(yīng)值相同，此時調(diào)治器的輸出〔D〕。A、為0B、正向逐漸增大C、負(fù)向逐漸增大D、保持恒定終值不變13、以下交流異步電動機的調(diào)速方法中，應(yīng)用最廣的是〔C〕。A、降電壓調(diào)速B、變極對數(shù)調(diào)速C、變壓變頻調(diào)速D、轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速DOC.14、在交—直—交變頻裝置中，假設(shè)采用不控整流，那么PWN逆變器的作用是〔C〕。A、調(diào)壓B、調(diào)頻C、調(diào)壓調(diào)頻D、調(diào)頻與逆變15、控制系統(tǒng)能夠正常運轉(zhuǎn)的首要條件是〔B〕。A、抗擾性B、牢固性C、快速性D、正確性16、常用的數(shù)字濾波方法不包括〔D〕。A、算術(shù)平均值濾波B、中值濾波C、中值平均濾波D、幾何平均值濾波17、在電機調(diào)速控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)無法控制〔B〕的擾動。A、電網(wǎng)電壓B、電機勵磁電壓變化C、給定電源變化D、運算放大器參數(shù)變化18、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在牢固運轉(zhuǎn)時，控制電壓Uct的大小取決于〔C〕。A、IdlB、nC、n和IdlD、α和β三、判斷題1、反應(yīng)控制系統(tǒng)所能控制的可是被反應(yīng)環(huán)包圍的前向通道上的擾動?！病獭?、改變電流相序能夠改變?nèi)嘈D(zhuǎn)磁通勢的轉(zhuǎn)向?！病獭?、當(dāng)閉環(huán)系統(tǒng)開環(huán)放大系數(shù)大于系統(tǒng)的臨界放大系數(shù)時，系統(tǒng)將牢固?！病痢?、調(diào)速系統(tǒng)的靜差率指標(biāo)應(yīng)以最低速時所能達(dá)到的數(shù)值為準(zhǔn)?！病獭?、在電機調(diào)速控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)無法控制電機勵磁電壓變化的擾動。〔√〕6、控制系統(tǒng)能夠正常運轉(zhuǎn)的首要條件是正確性?！病痢?、開環(huán)系統(tǒng)的靜特點能夠比閉環(huán)系統(tǒng)硬得多。〔×〕8、微機數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)中，采樣頻率應(yīng)不小于信號最高頻率的2倍?！病獭?、一般的間接變頻器中，逆變器起調(diào)頻與逆變作用?！病痢?0、無靜差調(diào)速系統(tǒng)中，調(diào)治器一般采用PI調(diào)治器調(diào)治器?！病獭乘?、問答題1、調(diào)速X圍和靜差率的定義是什么？答：生產(chǎn)機械要求電動機供應(yīng)的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比叫做調(diào)速X圍，用字母D表示,即：nmaxDnmin當(dāng)系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時，負(fù)載由理想空載增加到額定值時所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落nN與理想空載轉(zhuǎn)速n0之比，稱作靜差率s，即DOC.nNsn0。2、簡述恒壓頻比控制方式答：繞組中的感覺電動勢是難以直接控制的，當(dāng)電動勢值較高時，能夠忽略定子繞組的漏磁電壓Us≈Eg，那么得

阻抗壓降，而認(rèn)為定子相Us常值f1這是恒壓頻比的控制方式。但是，在低頻時Us和Eg都較小，定子阻抗壓降所占的份量就這時，需要人為地把電壓Us抬高一些，以便近似地補償定子壓降。

比較顯然，不再能忽略。3、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)時，兩個調(diào)治器的輸入誤差電壓和輸出電壓各是多少？為什么？答：當(dāng)兩個調(diào)治器都不飽和時，它們的輸入誤差電壓和輸出電壓都是零，轉(zhuǎn)速調(diào)治器ASR的輸出限幅電壓了電流給定電壓的最大值；電流調(diào)治器ACR的輸出限幅電壓限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm.

Uim

決定4、單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的根本特點答：〔1)擁有比率放大器的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是有靜差的；〔2〕閉環(huán)系統(tǒng)擁有較強的抗攪亂性能反應(yīng)閉環(huán)系統(tǒng)擁有很好的抗擾性能，對于作用在被負(fù)反應(yīng)所包圍的前向通道上的所有擾動都能有效地控制；〔3〕閉環(huán)系統(tǒng)對給定信號和檢測裝置中的擾動力所不及。5、在無靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度可否還受給定電源和測速發(fā)電機精度的影響？并說明原因。答：系統(tǒng)的精度依賴于給定和反應(yīng)檢測的精度。因此轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度還受給定電源和測速發(fā)電機精度的影響。6、晶閘管-電動機系統(tǒng)需要快速回饋制動時，為什么必定采用可逆線路？答：當(dāng)電動機需要回饋制動時，由于反電動勢的極性未變，要回饋電能必定產(chǎn)生反向電流，而反向電流是不能能經(jīng)過VF流通的，這時，能夠經(jīng)過控制電路切換到反組晶閘管裝置VR，并使它工作在逆變狀態(tài)，產(chǎn)生逆變電壓，電機輸出電能實現(xiàn)回饋制動。7、講解待正組逆變和反組逆變，并說明這兩種狀態(tài)各出現(xiàn)在何種場合下。答：正組逆變電樞端電壓為負(fù)，電樞電流為正，電動機逆向運轉(zhuǎn)，回饋發(fā)電，機械特點在第四象限。反組逆變電樞端電壓為正，電樞電流為負(fù)，電動機正向運轉(zhuǎn)，回饋發(fā)電，機械特點在第二象限。8、有靜差系統(tǒng)與無差系統(tǒng)的差異。答：根本差異在于結(jié)構(gòu)上(控制器中)有無積分控制作用，PI控制器可除掉階躍輸入和階躍擾動作用下的靜差，稱為無靜差系統(tǒng)，P控制器只好降低靜差，卻不能夠除掉靜差，故稱有靜差系統(tǒng)。9、簡述泵升電壓產(chǎn)生的原因與其控制措施。答：泵升電壓產(chǎn)生的原因：采用二極管整流獲得直流電源時，電體系動時不能夠回饋電能，只好對濾波電容充電，使電容兩端電壓高升，產(chǎn)生泵升電壓。泵升電壓迫制措施：電容器吸取動能；鎮(zhèn)流電阻耗資動能；并接逆變器。10、什么叫環(huán)流?并說明有環(huán)流可逆系統(tǒng)的適用途合。答：只限于兩組晶閘管之間流通的短路電流稱為環(huán)流。適用于中小容量系統(tǒng),有較高快速性能要求的系統(tǒng)。11、在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，出現(xiàn)電網(wǎng)電壓顛簸與負(fù)載擾動時，哪個調(diào)治器起主要調(diào)治作用？答：電網(wǎng)電壓顛簸時，ACR起主要調(diào)治作用;負(fù)載擾動時，ASR起主要抗擾調(diào)治作用。DOC.五、計算題1、某直流調(diào)速系統(tǒng)的電動機額定轉(zhuǎn)速為nN=1430r/min,額定速降好多大的調(diào)速X圍？若是要求靜差率s≤20％，試求最低運轉(zhuǎn)速度與調(diào)速解：要求s≤30%時，調(diào)速X圍為

△

nN=115r/minX圍。

，當(dāng)要求靜差率

s≤30％時，允假設(shè)要求s≤20%時，最低空載轉(zhuǎn)速為最低運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為調(diào)速X圍為2、某一調(diào)速系統(tǒng)，測得的最高轉(zhuǎn)速特點為nOmax=1500r/min，最低轉(zhuǎn)速特點為nOmin=150r/min，帶額定負(fù)載時的速度降落n=15r/min，且在不相同轉(zhuǎn)速下額定速降n不變，試問系統(tǒng)能夠達(dá)到的調(diào)速X圍有多NN大？系統(tǒng)贊同的靜差率是多少？解：思路一：系統(tǒng)能夠達(dá)到的調(diào)速X圍為：nmaxn0max1500Dn0minnN11nmin15015系統(tǒng)贊同的靜差率：DnN100%1115100%10%s15001115nNDnN思路二：系統(tǒng)贊同的靜差率：snN100%nN15100%10%n0n0min100%150系統(tǒng)能夠達(dá)到的調(diào)速X圍為：DnNsn0maxs15000.1nN(1s)nN(1s)15(1110.1)在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)中，兩個調(diào)治器ASR、ACR均采用PI調(diào)治器。參數(shù)：電動機：Pnom=3.7kW，Unom=220V，Inom=20A，nnom=1000r/min，電樞回路總電阻R=1.5Ω，設(shè)Unm*=Uim*=Ucm=8V，電樞回路最大電流Idm=40A，電力電子變換器的放大系數(shù)Ks=40.試求：1〕電流反應(yīng)系數(shù)β和轉(zhuǎn)速反應(yīng)系數(shù)α；2〕當(dāng)電動機在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時的Ud0、Ui、Uc值。DOC.解：〔1〕β=Uim*/Idm=8/40=0.2=Unm*/nnom=8/1000=0.0082〕Ud0=IdmR=40×1.5=60VUi=Uim*=8V〔極性相反〕Uc=Ud0/Ks=60/40=1.5A4.某調(diào)速系統(tǒng)電動機數(shù)據(jù)為：PN=18KW,UN=220V,IN=94A,nN=1000r/min，Ra=0.15Ω整流裝置內(nèi)阻Rrec=0.3Ω觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=40.最大給定電壓Unm*=15V,當(dāng)主電路電流達(dá)到最大值時，整定電流反應(yīng)電壓Uim=10V計算：〔1〕轉(zhuǎn)速反應(yīng)系數(shù)?！?〕調(diào)治器放大系數(shù)Kp。解：〔1〕轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)系數(shù)應(yīng)該是Un*Un*150.015nnN1000先計算電動機的電動勢系數(shù)UNINRa220940.15CenN0.2059Vmin/r1000那么開環(huán)系數(shù)額定速降為INR94(0.150.3)nop0.2059205.4r/minCenc1nNs10000.01S)20(15.56r/minD(10.1)閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)應(yīng)為Knop205.41135.9nc15.56運算放大器所需的放大倍數(shù)K35.9KP12.3KS/Ce0.01540/0.20595、以以下圖的系統(tǒng)，要求σ≤5%，試設(shè)計調(diào)治器。解：依照題意，該系統(tǒng)能夠校正為典型Ⅰ型系統(tǒng)