电气传动复习题

一、填空题

1、电气传动又称电力拖动，是以电动机作为原动机驱动生产机械的系统的总称。

2、电气传动系统由电动机、控制装置以及被拖到的生产机械所组成。

3、按照电动机类型不同，电气传动分为直流和交流传动两大类。

4、恒转矩负载分为：反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载。

5、电气传动系统的负载特性有3类，分别是：恒转矩负载特性、恒功率负载特性和通风机负载特性。

6、调速是指在某一负载情况下，通过改变电动机或电源的参数使机械特性发生相应改变，从而使电动机转速变化或保持不变。

7、直流传动动态调速指标有：跟随性能指标和抗扰性能指标两个大类。

8、单闭环直流调速系统是指只有一个转速负反馈构成的闭环控制系统。

9、双闭环直流调速系统有两个反馈环节，分别为转速闭环反馈环节和电流闭环反馈环节。

10、能够改变直流电动机电磁转矩方向的系统，称为可逆调速系统。

11、电枢反接可逆线路根据执行元件的不同可分为：接触器切换电枢可逆线路、晶闸管开关切换电枢可逆线路和两组晶闸管装置反并联可逆线路。

12、可逆调速系统的环流分为两个大类，分别为：静态环流和动态环流。

13、无环流可逆系统按照实现无环流系统的原理不同可以分为：逻辑控制无环流系统和错位控制无环流系统。

14、交流调速系统的产品一般分为两大系列普通型和高性能型。

15、脉宽调制简称PWM 技术，是利用电力电子开关器件的导通和关断，将直流电压变成连续的电压脉冲列，并通过控制脉冲宽度或周期达到变压的目的。

16、串级调速系统是一种转差功率回馈型调速系统。

17、交流调速的基本类型有：转差功率消耗型调速系统、转差功率回馈型调速系统和

转差功率不变型调速系统。

18、交-直-交变频器是先把工频交流通过整流器变换成直流，然后再把直流通过逆变器变换成频率、电压均可控制的交流电源。

二、选择题

1、直流电动机调速方法不包含（C）。

A、电枢回路串电阻

B、励磁回路串电阻

C、变频调速

D、调节电枢电压

2、直流电动机的励磁方式不包含（D）。

A、他励

B、并励

C、串励

D、串级

3、单闭环调速系统是通过（A）负反馈来实现对转速的精确控制。

A、转速

B、电压

C、电流

D、频率

4、不可逆调速系统工作于（A）。

A、第一象限

B、第一、第三象限

C、第一、第四象限

D、所有象限

5、基频以上的调速为（A）方式。

A、恒功率

B、恒转矩

C、平方率

D、泵类

6、基频以下的调速为（ B ）方式。

A、恒功率

B、恒转矩

C、平方率

D、泵类

7、直接变频装置又称为（A）变频装置。

A、交-交

B、交-直

C、交-直-交

D、直-交

8、变频器控制方式不包含（ D ）。

A、U/f控制方式

B、矢量控制

C、直接转矩控制

D、变级控制

9、PAM控制方式适用于（A）。

A、高频变频器

B、中频变频器

C、低频变频器

D、超低频变频器

10、变频恒压供水系统采用的控制方式是（A）。

A、U/f控制方式

B、直接转矩控制

C、矢量控制

D、转差频率控制

11、电气传动系统由（A）、控制装置以及被拖动的生产机械所组成。

A、电动机

B、发电机

C、步进电机

D、伺服电机

12、不是全控性电力电子器件的是（ B ）。

A、GTR

B、二极管

C、GTO

D、IGBT

13、直流传动调速系统的稳态调速指标不包含（ D ）。

A、调速范围

B、静差率

C、调速平滑性

D、跟随性

14、异步电动机变频调速系统是通过改变电动机的供电（ D ）。

A、电压

B、电流

C、功率

D、频率

15、基频以下的调速为（ B ）方式。

A、恒功率

B、恒转矩

C、平方率

D、泵类

16、基频以上的调速为（ A ）方式。

A、恒功率

B、恒转矩

C、平方率

D、泵类

17、间接变频装置又称为（ C ）变频装置。

A、交-交

B、交-直

C、交-直-交

D、直-交

18、不是变频器控制方式的是（ D ）。

A、U/f控制方式

B、矢量控制

C、直接转矩控制

D、变级控制

19、不是SPWM逆变器调制方法的是（ D ）。

A、同步调制

B、异步调制

C、分段同步调制

D、分段异步调制

20、变频器带动恒压供水系统时，上限频率控制在（ A）。

A、50Hz

B、750Hz

C、1000Hz

D、450Hz

三、简答题

1、双闭环调速系统启动过程具有的特点为？

答：（1）饱和非线性控制；（2）准时间最优控制；（3）转速超调。

2、电枢反接可逆线路的种类有？

（1）用接触器切换的可逆线路；（2）用晶闸管开关切换的可逆线路；（3）两组晶闸管装置反并联的可逆线路。

3、双闭环调速系统中电流调节器的作用？

（1）使转速n跟随给定电压

变化，稳态运行无静差；（2）对负载变化导致转速偏差起抗扰作

用；（3）当转速出现较大偏差时，其输出限幅值决定允许的最大电流，“驱动”ACR，再由ACR“驱动”触发装置，以获得较快的动态响应。

4、双闭环调速系统中电流调节器的作用？

（1）起动时保证获得允许的最大电流，实现快速起动；（2）对电网电压波动起到及时抗扰作用；

（3）在转速调节过程中，使电流跟随给定电压

变化；（4）在电动机过载甚至堵转时，限制电

流的最大值起到快速保护作用，当故障消失后，系统能够自动恢复正常工作。

5、有环流可逆调速系统制动过程分为？

答：（1）本组逆变阶段；（2）它组逆变阶段；1）它组建流子阶段；2）它组逆变子阶段）；3）反向减流子阶段。

6、PWM调速系统的优点？

答：（1）开关频率高与V-M系统，需要的滤波装置很小甚至仅靠电枢电感的滤波作用就能获得平

滑的直流电流，电流容易连线，谐波少，电动机损耗和发热小；（2）调速范围宽，可达到1:10000，且低速运行稳定；（3）系统频带宽，快速响应性能好，动态抗干扰能力强；（4）控制线路简单，主电路能耗小，装置效率高，系统的功率因数较高。

7、交流调速系统存在的主要问题是？

答：（1）交流调速系统产生的谐波分量造成电网和电机的谐波损耗，降低电机效率，引起脉动转矩，有时使低速工作困难；（2）使电网功率因数降低，增加电网无功功率，降低电网效率，增加电网成本。

8、异步电动机直接转矩控制系统的主要特点？

答：（1）通过选择最优的电压矢量，实现磁通和转矩的直接控制；（2）间接控制定子电流和电压；

（3）可能的高动态性能（1分）；（4）变频器的开关频率取决于所选择的定子磁通和转矩的滞环宽带。

9、通用变频器的主要功能有哪些？

答：（1）基本功能:1)基本频率；2）自动加/减速控制；3）加/减速时间；4）加/减速方式。（2）特殊功能：1）低频定子电压补偿；2）跳频；3）瞬时停电再启动。

10、交流调速系统的方案选择？

（1）尽可能采用先进技术，例如多重化技术、脉宽调制技术；（2）有效抑制谐波分量，降低转矩脉动。

四、电路分析题

1、单闭环直流调速系统电路原理图如图1所示，试分析：

（1）负载变化时稳定转速的过程？

（2）电位器RP 1、BP 2的作用分析？

（3）电路中直流电动机采用的励磁方式分析？

解：（1）负载发生变化时使↑↑→↑→↑→?↓→↓→↑→n U U U U n I d GT n n d ，（3分）经过多次反复的自动调节，直到转速基本上回升到给定转速时，调节过程才停止，系统又进入稳态运行。

（2）RP 1的作用是调节给定量，进而改变电枢电压，实现电动机的速度调节（3分）；BP 2的作用是调节反馈的灵敏度。

（3）直流电动机采用的是他励这种励磁方式。

图1 单闭环直流调速系统电路原理图

2、双闭环调速系统电路原理图如图2所示，试分析：

（1）简述电流反馈环节的作用？

（2）ASR 和ACR 输入输出限幅的目的？

（3）如何测电枢电流和转速反馈信号？

解：（1）在系统的启动过程中，保持电流为最大允许值I max 的横流过程，满足系统快速启动要求；限制电动机的启动电流，对电动机电枢绕组进行保护。

（2）ASR 和ACR 的输入限幅作用是保护运算放大器本身；ASR 的输出限幅用于限制最大电流I dm ；ACR 的输出限幅用于限制晶闸管触发装置的最大输出电压。

（3）电枢电流反馈通过电流传感器进行测量；转速反馈信号通过测速发电机进行测量。

图2 双闭环调速系统电路原理图

3、无制动作用的不可逆PWM 变换器电路如图3所示，试分析：

（1）试分析工作原理？

（2）VD 、C 的作用分别是？

（3）电枢电流平均值的表达式为？

解：（1）在一个开关周期内，当on t t ≤≤0时，U b 为正，VT 饱和导通，U s 通过VT 加到电枢绕组两端；T t t on ≤≤时，U b 为负，VT 截止关断，电枢失去电源，经VD 续流。

（2）VD 的作用是在晶体管关断时为电枢回路提供释放电感储存能的续流回路；C 的作用是消除直流供电线路上谐波电流对主电路的干扰。

（3）R E R U I s

d -=ρ

图3 无制动作用的不可逆PWM 变换器电路

图4 双闭环调速系统电路原理图

五、作图题

1、绘出单闭环调速系统稳态机构图？单闭环调速系统稳态特性方程为：

()e s p e d n s p C a K K C R

I U K K n +-=1*