直流調(diào)速系統(tǒng)

一判定題

1弱磁控制時電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩屬于恒功率性質(zhì)只能拖動恒功率負(fù)載而不能拖動

恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。（X）

2采取光電式旋轉(zhuǎn)編碼器數(shù)字測速方法中，M法適適用于測高速，T法適適月于

測低速。（J）

3只有一組橋式晶閘管變流器供電直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在位能式負(fù)載下能實現(xiàn)

制動。（V）

4直流電動機(jī)變壓調(diào)速和降磁調(diào)速全部可做到無級調(diào)速。（J）

5靜差率和機(jī)械特征硬度是一回事。（X）

6帶電流截止負(fù)反饋轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)不是單閉環(huán)系統(tǒng)。（X）

7電流一轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)無靜差可逆調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時控制電壓”大小并非僅取決于速

度定U；大小。（J）

8雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在起動過程中，速度調(diào)整器總是處于飽和狀態(tài)。（X）

9邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)任何時候全部不會出現(xiàn)兩組晶閘管同時封鎖情況。

（X）

10可逆脈寬調(diào)速系統(tǒng)中電動機(jī)轉(zhuǎn)動方向（正或反）由驅(qū)動脈沖寬窄決定。（?）

11雙閉環(huán)可逆系統(tǒng)中，電流調(diào)整器作用之一是對負(fù)載擾動起抗擾作用。（X）

和開環(huán)系統(tǒng)相比，單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)速降減小了。（X）

12。二B配合工作制可逆調(diào)速系統(tǒng)制動過程分為本組逆變和它組制動兩階段［V）

13轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)速度控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速調(diào)整為PID調(diào)整器時轉(zhuǎn)速總有超調(diào)。［X）

14電壓閉環(huán)相當(dāng)于電流改變率閉環(huán)。（J）

15閉環(huán)系統(tǒng)能夠改造控制對象。（V）

16閉環(huán)系統(tǒng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載電流（或轉(zhuǎn)矩）穩(wěn)態(tài)關(guān)系，即靜特征，它在形式上和開環(huán)機(jī)

械特征相同，但本質(zhì)上卻有很大不一樣。

17直流電動機(jī)弱磁升速前提條件是恒定電動勢反電勢不變。（J）

18直流電動機(jī)弱磁升速前提條件是恒定電樞電壓不變。（X）

19電壓閉環(huán)公給閉環(huán)系統(tǒng)帶來諧波干擾，嚴(yán)重時公造成系統(tǒng)振蕩。（J）

20對電網(wǎng)電壓波動來說，電壓環(huán)比電流環(huán)愈加快。（J）

二選擇題

1直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中出現(xiàn)電源電壓波動和負(fù)載轉(zhuǎn)矩波動時，（A）o

AACR抑制電網(wǎng)電壓波動，ASR抑制轉(zhuǎn)矩波動

BACR抑制轉(zhuǎn)矩波動，ASR抑制電壓波動

CACR放大轉(zhuǎn)矩波動，ASR抑制電壓波動

DACR放大電網(wǎng)電壓波動，ASR抑制轉(zhuǎn)矩波動

2橋式可逆PWM變換器給直流電動機(jī)供電時采取雙極性控制方法，其輸出平均電

壓力等于（B）o

3和機(jī)組相比，相控整流方法優(yōu)點(diǎn)是（A、B、C、D）,缺點(diǎn)是（E、F）。

A功率放大倍數(shù)小于1000倍B可逆運(yùn)行輕易實現(xiàn)

C控制作用快速性是亳秒級D占地面積小，噪音小

E高次諧波豐富F高速時功率因數(shù)低

4系統(tǒng)靜態(tài)速降一定時，靜差率S越小，則（）0

A調(diào)速范圍D越小B額定轉(zhuǎn)速均越大

C調(diào)速范圍D越大D額定轉(zhuǎn)速均越大

5當(dāng)理想空載轉(zhuǎn)速相同時,閉環(huán)系統(tǒng)靜差率先和開環(huán)下與之比為（D）。

A1B0（K為開環(huán)放大倍數(shù)）

C1+KD1/（1+K）

6速度單閉環(huán)系統(tǒng)中，不能抑制（D）擾動。

A調(diào)整器放大倍數(shù)B電網(wǎng)電壓波動

C負(fù)載D測速機(jī)勵磁電流

7轉(zhuǎn)速一電流雙閉環(huán)不可逆系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)后，發(fā)覺原定正向和機(jī)械要求正方

向相反，需改變電機(jī)運(yùn)行方向。此時不應(yīng)（C）。

A調(diào)換磁場接線B調(diào)爽電樞接線

C同時調(diào)換磁埸和電樞接線D同時調(diào)換磁埸和測速發(fā)電機(jī)接線

8一個設(shè)計很好雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作時（C）o

A兩個調(diào)整器全部飽和B兩個調(diào)整港全部不飽和

CST飽和，LT不飽和DST不飽和，LT飽和

9a=8配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)主回路中（D）

A現(xiàn)有直流環(huán)流又有脈動環(huán)流B有直流環(huán)流但無脈動環(huán)流

C既無直流環(huán)流乂無脈動環(huán)流D無直流環(huán)流但有脈動環(huán)流

10一般邏輯無環(huán)流（既無推B又無準(zhǔn)備）可逆調(diào)速系統(tǒng)中換向時待工作組投入

工作時，電動機(jī)處于（B）狀態(tài)。

A回饋制動R反接制動C能耗制動D自由停車

11雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電流環(huán)調(diào)試時，假如勵磁電源合閘，電樞回路亦同時通

電，給定由ACR輸入瑞加入且產(chǎn)生恒定額定電流，則（）。（假定電機(jī)不帶

機(jī)械優(yōu)載）

A電機(jī)會穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)B電機(jī)不會運(yùn)轉(zhuǎn)C電機(jī)會加速到最高轉(zhuǎn)速D

過流跳閘

12速度單閉環(huán)系統(tǒng)中，不能抑制（）擾動。

A調(diào)整器放大倍數(shù)B電網(wǎng)電壓波動

C負(fù)載D測速機(jī)勵磁電流

13Q=B配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)主回路采取反并聯(lián)接線，除平波電抗器

外，還需要()個環(huán)流電抗器。

A2B3C4D1

14轉(zhuǎn)速PID調(diào)整器雙閉環(huán)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)速PI調(diào)整器雙閉環(huán)系統(tǒng)相比，(C)

A抗負(fù)載干擾能力弱B動態(tài)速降增大

C恢復(fù)時間延長D抗電網(wǎng)電壓擾動能力增強(qiáng)

15輸入為零時輸出也為零調(diào)整器是

AP調(diào)整器BT調(diào)整器CPI調(diào)整器DPID調(diào)整器

16下列電動機(jī)哪個步驟是百分比慣性步驟

A以建)Bc|d(s)口E(s)

n(s)1(s)Ud(s)-E(s)Id(s)-Ifi(s)

17直流電動反并聯(lián)晶閘管整流電源供電可逆調(diào)速系統(tǒng)給定為零時，關(guān)鍵停車過

程是

A本橋逆變，回饋制動B它橋整流，反接制動

C它橋逆變，回饋制動D自由停車

18直流電動一組晶閘管整流電源供電不可逆調(diào)速系統(tǒng)給定為零時，關(guān)鍵停車過

程是

A本橋逆變，回饋制動B它橋整流，反接制動

C它橋逆變，回饋制動D自由停車

三填空題

1圖，埸效應(yīng)管VT5作用是變速封鎖即在給定為零且反饋為零使調(diào)整器輸出

為零，以預(yù)防閃為PI中閃為積分作用輸出不為零，使得移相控制角可能處于最

小，出現(xiàn)全壓開啟造成過電流故障。電位器RP1可調(diào)整輸出正限幅值,RP2可

調(diào)整輸出負(fù)限幅。C11是積分電容,C5和R9接入速度反饋組成微分調(diào)整器。

C6、C7是輸入濾波電容。

2電流斷續(xù)時KZ—D

系統(tǒng)機(jī)械特征變軟,

相當(dāng)于電樞回路電阻

值增大。

4脈寬調(diào)速系統(tǒng)中，

開關(guān)頻率越高，電流

5采取轉(zhuǎn)速一電流雙閉環(huán)系統(tǒng)能使電動機(jī)按許可最大加速度起動，縮短起動時

間。

7經(jīng)典I型系統(tǒng)超調(diào)量比經(jīng)典n型系統(tǒng)小，抗擾動性能比經(jīng)典H型系統(tǒng)差。

8下圖為單閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)。

C)圖中V是一品閘管整流器:

(2)圖中Ld是平波電抗器，它作用是抑制電流脈動和確保最小續(xù)流電流；

(3)圖中采取是PI即百分比積分調(diào)整器,它關(guān)鍵作用是確保動靜態(tài)性能滿足系統(tǒng)要求;

⑷此系統(tǒng)主電路由三相交流電供電:

⑸此系統(tǒng)含有轉(zhuǎn)速(速度)負(fù)反饋步驟;

(6)改變轉(zhuǎn)速，應(yīng)調(diào)整—RP1_電位器；

(7)整定額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分，對應(yīng)8V,應(yīng)調(diào)整_RP2—電位器;

(8)系統(tǒng)輸出量(或被控制量)是_轉(zhuǎn)速」

四分析和計算題

1以下圖，轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，ASR、ACR均采取PI調(diào)整器。已知參

數(shù)：電動機(jī)：PN=3.7MV,UN=22（V,，N=2（）A，100（＞/min,電樞回路總電

阻R=I.5Q,設(shè)U；,=U：”=10V,電樞回路最大電流為/.=30A,電力電子變換

器放大系數(shù)K,=40。

電流反饋系數(shù)"和轉(zhuǎn)速

反饋系數(shù)a;（5分）

突增負(fù)載后又進(jìn)入穩(wěn)定

運(yùn)行狀態(tài)，則ACR輸出電

壓以、變流裝置輸

出電壓U”，電動機(jī)轉(zhuǎn)速〃，較之負(fù)載改

變前是增加、降低，還是不變？為何？

（3）假如速度給定U：不變時，要改變

系統(tǒng)轉(zhuǎn)速，可調(diào)整什么參數(shù)？

（4）若要改變系統(tǒng)起動電流應(yīng)調(diào)整什

么參數(shù)？此時，設(shè)U：為正電壓信號，在右圖ASR中應(yīng)調(diào)整中哪個電位器？當(dāng)電

動機(jī)在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時

Ud，u；,q,Uc值;（10分）

=0.01V/rpm

n

解：（1）

△二%』=O.33l//A

J30

TLT-idLTfC*;LR=au"；i“RJ3KSUCT

U；=c,n=c

⑶因為U：==皿〃=久，所以調(diào)整a能夠改變轉(zhuǎn)速〃。

a

（4）因為起動時轉(zhuǎn)速調(diào)整器ASR飽和，輸出限幅值4匚=也加，所以

改變ASR限幅值能夠改變起動電流/而，U；為正時，起動時ASR輸出為負(fù)，所以

應(yīng)調(diào)整RP5來改變起動電流。不能改變電流反饋系數(shù)，因為它還影響電流環(huán)動特

征。

⑸

u；=u”=an

U：=lOKU.=0匕|U；|=|q|=10V,

Ud=IdmR=30xl.5=45V,

cK\K,Ks40

2雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中如反饋斷線會出現(xiàn)什么情況，正反饋會出什么情況?

答：反饋斷線后，U“=0,ASR飽和，輸出為限幅值，轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)，相當(dāng)于堵

轉(zhuǎn)，電流給定為ASR輸出最大值，電流閉環(huán)，按最大電流值恒流加速，轉(zhuǎn)速上

升，但因為轉(zhuǎn)速反饋斷線，觸發(fā)移相控制電壓增大到極限，觸發(fā)角最小移至4曲,

轉(zhuǎn)速達(dá)成最高值。

〃_Ud一1出_Locosa二^,一樣，正反饋時，也是一樣。

fl----------------------------m-in-

aG

五（10分）

下圖所表示為控制系統(tǒng)試驗裝置中過流保護(hù)單元電路原理圖，試簡述其工作

原理。

解：當(dāng)主電路電流超出某一數(shù)值后（2A左右），由9R3,9R2上取得過流信

號電壓超出運(yùn)算放大器反向輸入端，使D觸發(fā)器輸出為高電平，使晶體三極管V

由截止變?yōu)閷?dǎo)通，結(jié)果使繼電器K線圈得電，繼電器K由釋放變?yōu)槲ｉ]

觸點(diǎn)接在主回路接觸器線圈向路中，使接觸器釋放，斷開主電路.并使發(fā)光二極

管亮，作為過流信號指示，告訴操作者已經(jīng)過流跳閘。

SA為解除記憶復(fù)為按鈕，當(dāng)過流動作后，如過流故障己經(jīng)排除，則須按下

以解除記憶，恢復(fù)正常工作。

六設(shè)計題

1校正為經(jīng)典I型系統(tǒng)多個調(diào)整器選擇

_口_1________

_______K2_Kt_

S\Sr1)(T,$4J)Ts+1|S-rl7,ji+l)TJ+1

對處MTsS1)]⑵什])(72$+1MTjS+1)1S

|T-TaWs一不多大,武73路小

K1(T.S+1)(rs-h1)

K?，??2K…”5+】.

sT】S

3一11仃

若數(shù)M門TI=Tr—A

12

校正為經(jīng)典II型系統(tǒng)多個調(diào)整器選擇

Kz%馬4

s(Ti+i)心十1)(21)s(T；s+1)""+I)s(7\s+))(72§+1)(TiS+DCJs+i)

對以2

Tt>7's丁i.丁加近兀.72都較小(丁jS卜1)

1TJFS

、，三世」乂「在〕L

晚Y器；Kp,LI—L

右srs-?3IlS

Ti-h(r，

認(rèn)為予1丁丁.r：uSR或八7z）患;J1-

」

參做配合3hr匕=力(7]4T?),s+i

1

J

1=丁乂成丁」）??—

-y八s-i1$

________._________________________

2已知控制對象開環(huán)傳輸函數(shù)G（s）工，試加入串聯(lián)調(diào)整器叫.（$）

（串+D（&S+I）

將其校正為開環(huán)經(jīng)典1型系統(tǒng)，并求調(diào)整器結(jié)構(gòu)和參數(shù)（15分）

K2

(4+1)(力+1)

K(4+1)(45+1)

W,(s)==K.上

s(Ts+\)P'TS

IK2Km

%")=

s(7]s+l)

2

2

「二，2

27]K22T\K?

所以，調(diào)整器結(jié)構(gòu)為PI調(diào)整器，參數(shù)如上式。

3寫出下圖電路傳輸函數(shù)。

URRCS+11TS+\"TS+1

----=-------------=-------?-------=-KP?--------

UcaRCSRlaR\TSTS

K=—T=RC

1paR\f

4計算電機(jī)空載時恒流升速到額定轉(zhuǎn)速時間

TGD?n

1布7N

八:的

JD?GD?RcN/RCenN

375Te375""0/"N

交流調(diào)速系統(tǒng)

一判定題

1交一交變頻器輸出頻率低于輸入頻率。（J）

2一般VVVI-變頻器能夠直接突加轉(zhuǎn)速給定起動。（X）

3轉(zhuǎn)差頻率控制轉(zhuǎn)速閉環(huán)異步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)實際動靜態(tài)性能達(dá)成直流雙

閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)水平。（X）

4SVPRM控制方法直流電壓利用率比通常SPWM提升了15%o（V）

5串級調(diào)速系統(tǒng)容量伴隨調(diào)速范圍增大而下降。（X）

6交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)屬于轉(zhuǎn)差功率回饋型交流調(diào)速系統(tǒng)。（X）

7一般串級調(diào)速系統(tǒng)是一類高功率因數(shù)低效率僅含有限調(diào)速范圍轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速

系統(tǒng)。（V）

8永磁同時電動機(jī)自控變頻調(diào)速中，需增設(shè)位置檢測裝置確保轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和供電頻

率同時。（V）

9交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)屬于轉(zhuǎn)差功率不變型交流調(diào)速系統(tǒng)。（X）

10同時電動機(jī)只需改變定子頻率就可調(diào)整轉(zhuǎn)速，無須采取VVVF控制。（X）

11SVPWM以圓形旋轉(zhuǎn)磁場為控制目標(biāo)，而SPWM以正弦電壓為控制目標(biāo)。（J）

12SVPWM輸出電壓比SPWM高出15%,即直流電壓利用率高。（J）

串級調(diào)速系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電氣制動。（X）

13轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)沒有轉(zhuǎn)子磁鏈閉環(huán)。（X）

14異步電動機(jī)狀態(tài)方程最少是一個5階系統(tǒng)。（J）

15異步電動機(jī)VVVF調(diào)速系統(tǒng)中速度給定信號能夠是階躍信號。（X）

16氣隙磁鏈?zhǔn)嵌ㄗ印⑥D(zhuǎn)子經(jīng)過氣隙相互交鏈那部分磁鏈。（J）

計算轉(zhuǎn)子磁鏈電壓模型更適合于中、高速范圍，而電流模型能適應(yīng)低速。

17在串級調(diào)速系統(tǒng)故障時，可短接轉(zhuǎn)子在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，可靠高。（V）

二選擇題

1帶二極管整流器SPWM變頻器是以正弦波為逆變器輸出波形，是一系列

（A）矩形波。

A幅值不變，寬度可變B幅值可變，寬度不變

C幅值不變，寬度不變D幅值可變，寬度可變

2繞線式異步電動機(jī)雙饋調(diào)速，如原處于低同時電動運(yùn)行，在轉(zhuǎn)子側(cè)加入和轉(zhuǎn)子

反電動勢相位相同反電動勢，而負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，則（B）

AOvSvl,輸出功率低于輸入功率BS<（）,輸出功率高于輸入功率

C0<5<1,輸出功率高于輸入功率D5<0,輸出功率低于輸入功率

3一般串級調(diào)速系統(tǒng)中，逆變角〃T,則（C）o

A轉(zhuǎn)速上升，功率因數(shù)下降B轉(zhuǎn)速下降，功率因數(shù)上升

C轉(zhuǎn)速上升，功率因數(shù)上升D轉(zhuǎn)速下降，功率因數(shù)下降

4繞線式異步電動機(jī)雙饋調(diào)速，如原處于低同時電動運(yùn)行，在轉(zhuǎn)子側(cè)加入和轉(zhuǎn)子

反電動勢相位相同反電動勢，而負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，則（C）

A〃<“，輸出功率低于輸入功率B〃<4,輸出功率高于輸入功率

C〃>陽，輸出功率高于輸入功率D輸出功率低于輸入功率

5和矢量控制相比，直接轉(zhuǎn)矩控制（D）

A調(diào)速范圍寬B控制性能受轉(zhuǎn)子參數(shù)影響大C計算復(fù)雜D控制結(jié)構(gòu)簡單

6異步電動機(jī)VVVF調(diào)速系統(tǒng)機(jī)械特征最好是（C