电气传动及控制 ( 第2次 )
第2次作业
一、单项选择题（本大题共100分，共 40 小题，每小题 2.5 分）
1. 双闭环调速系统在稳定运行时，控制电压Uct的大小取决于（）。 A. Idl
B. n
C. n和Idl
D. α和β
2. 在交—直—交变频装置中，若采用不控整流，则PWM逆变器的作用是
（）。
A. 调压
B. 调频
C. 调压调频
D. 调频与逆变
3. 转速、电流双闭环调速系统在稳态工作点上时，给定电压决定的是（） A. 负载电流 B. 转速 C. 电枢电流 D. 控制电压
4. 异步电动机变压变频调速时，采用（）控制方式，可获得一线性机械特性。 A. U1／f1=常值 B. Eg/f1=常值 C. Es/f1=常值 D. Er/f1=常值
5. 普通串级调速系统中，逆变角，则（）。
A. 转速上升，功率因数下降
B. 转速下降，功率因数上升
C. 转速上升，功率因数上升
D. 转速下降，功率因数下降
6. 在单闭环反馈控制系统中，不能被抑制变化是（） A. 放大器输出电压漂移 B. 测速反馈系数变化 C. 电动机励磁变化 D. 主电路电阻增大
7. 速度单闭环系统中，不能抑制（）的扰动。 A. 调节器放大倍数 B. 电网电压波动 C. 负载 D. 测速机励磁电流
8. 某闭环调速系统的调速范围是1500～150r/min，要求系统的静差率s 2%，那么系统允许的静态速降是（）。 A. 3.06r/min B. 4.13r/min C. 4r/min 9. 不属于双闭环直流调速系统的起动过程中阶段为（） A. 电流上升 B. 恒流升速 C. 转速调节 D. 全压起动
10. 在转速开环的交-直-交电流源变频调速系统中,GFC的作用是( ) A. 加快
频率环节的变化 B. 加快电压环节的变化 C. 减慢频率环节的变化 D. 减慢电压环节的变化
11. 下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中，错误的是（） A. 只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的 B. 反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动 C. 反馈控制系统的作用是：抵抗扰动、服从给定 D. 系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度
12. 在转速电流双闭环调速系统中，选用了典型Ⅱ型系统，因为转速环性能是以（） A. 跟随为主 B. 抗扰为主 C. 静态为主 D. 稳态为主
13. 闭环系统的静特性表示闭环系统电动机的稳态关系是（）。 A. 转速与电枢回路总电阻间的 B. 转速与给定电压间的 C. 转速与负载电流间的 D. 转速与开环放大系数间的
14. 一个设计较好的双闭环调速系统在稳态工作时（）。 A. 两个调节器都饱和 B. 两个调节器都不饱和 C. ST饱和，LT不饱和 D. ST不饱和，LT饱和15. 中频段越宽，则系统的（） A. 稳定性越好 B. 快速性越好 C. 稳态精度越高 D. 抗干扰能力越强
16. 异步电动机VVVF调速系统中低频电压补偿的目的是（） A. 补偿定子电
阻压降 B. 补偿定子电阻和漏抗压降 C. 补偿转子电阻压降 D. 补偿转子电阻和漏抗压降
17. 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 ( )
A. 降电压调速
B. 串级调速
C. 变极调速
D. 变压变频调速
18. 桥式可逆PWM变换器给直流电动机供电时采用双极性控制方式，其输出平均电压等于（）。
A.
B.
C.
D.
19. V-M系统中，采用三相整流电路，为抑制电流脉动，可采用的主要措施是（）。
A. 减小电流
B. 设置平波电抗器
C. 增大负载电阻
20. 绕线式异步电动机双馈调速，如原处于低同步电动运行，在转子侧加入与转子反电动势相位相同的反电动势，而负载为恒转矩负载，则（）
A. ，输出功率低于输入功率
B. ，输出功率高于输入功率
C. ，输出功率高于输入功率
D. ，输出功率低于输入功率
21. 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. 越小
B. 越大
C. 不变
D. 不确定
22. 转速、电流双闭环调速系统在稳态工作点上时，ASR的输出是由（） A. 负载电流决定 B. 给定电压决定 C. 转速决定 D. 控制电压决定
23. 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. 零 B. 大于零的定值 C. 小于零的定值 D. 保
持原先的值不变
24. 当理想空载转速相同时，闭环系统的静差率与开环下的之比为（）。 A. 1 B. 0 （K为开环放大倍数） C. 1+K D. 1/（1+K）
25. 在加速度输入下的I型系统稳态时的误差为（） A. 0 B. 恒值 C. 无穷大 D. 无法计算
26. 直流双闭环调速系统中出现电源电压波动和负载转矩波动时，（）。 A. ACR抑制电网电压波动，ASR抑制转矩波动 B. ACR抑制转矩波动，ASR抑制电压波动 C. ACR 放大转矩波动，ASR抑制电压波动 D. ACR放大电网电压波动，ASR抑制转矩波动
27. 转速PID调节器的双闭环系统与转速PI调节器的双闭环系统相比，（）
A. 抗负载干扰能力弱
B. 动态速降增大
C. 恢复时间延长
D. 抗电网电压扰动能力增强
28. 截止频率越高，则系统的（） A. 稳定性越好 B. 快速性越好 C. 稳态精度越高 D. 抗干扰能力越强
29. 在速度负反馈单闭环调速系统中，当下列（）参数变化时系统无调节能
力。 A. 放大器的放大倍数 B. 负载变化 C. 转速反馈系数 D. 供电电网电压
30. 在转速、电流双闭环调速系统中，选用了典型I型系统，是因为电流环（） A. 跟随性能为主 B. 抗扰性能为主 C. 静态性能为主 D. 稳态性能为主31. 转速、电流双闭环不可逆系统正常稳定运转后，发现原定正向与机械要求的正方向相反，需改变电机运行方向。此时不应（）。 A. 调换磁场接线 B. 调换电枢接线 C. 同时调换磁场和电枢接线 D. 同时调换磁场和测速发电机接线
32. 在闭环转速有差系统稳定运行中，突加负载后又进入稳定运行，可控硅整流装置的输出电压Ud将：（） A. 增加 B. 减少 C. 恢复原值
33. 在线饶转子异步电动机串级调速系统中，转子绕组：（）
A. 只能向电机输入功率
B. 既能向电机输入功率，又能向电网回馈功率
C. 不能向电网回馈功率
D. 以上都不对
34. 无静差单闭环调速系统，稳态时，转速的给定值与反馈值相同，此时调节器的输出（）。
A. 为0
B. 正向逐渐增大
C. 负向逐渐增大
D. 保持恒定终值不变
35. 某转速负反馈单闭环直流调速系统的静特性如图，其转差率和调速范围分别为：（）
A. s = 4%，D=5
B. s=20%，D= 6
C. s=20%，D=5
D. s=4%，D=6
36. 在无静差调速系统中，调节对象里含有积分环节，突加给定后PI调节器没有饱和，系统到达稳态前被调量会出现超调吗？（） A. 不会超调 B. 一定超调 C. 可能超调也可能不超调
37. 在无静差调速系统中，如果突加负载，到稳态时转速会恢复原值，可控硅整流装置的输出电压Ud将：（） A. 恢复原值 B. 减少 C. 增加
38. 在转速、电流双闭环调速系统中，速度给定Ugn未变，转速反馈系数 增加，系统稳定后速度反馈电压Ufn变化情况是：（） A. B.
C.
39. 无静差调速系统的PI调节器中P部份的作用是（） 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. 加快动态响应
40. 一般的间接变频器中，逆变器起（）作用。 A. 调压 B. 调频 C. 调压与逆变 D. 调频与逆变
答案：
一、单项选择题（100分，共 40 题，每小题 2.5 分）
1. C
2. C
3. B
4. B
5. C
6. B
7. D
8. A
9. D 10. A 11. B 12. B 13. C
14. C 15. A 16. A 17. D 18. B 19. B 20. C 21. A 22. A 23. A 24. D 25.
C 26. A 27. C 28. B 29. C 30. A 31. C 32. A 33. B 34.
D 35. B 36. B
37. C 38. C 39. D 40. B
《电气传动及调速系统》期中试卷及答案
《电气传动与调速系统》期中测试 一、填空 1．交流异步电动机常用的调速方法有变极对数、变转差率、变频。 2．三相线绕式异步电动机的启动方法有逐级切除启动电阻法、频敏变阻器启动法。 3．直流他励电动机带动恒转矩负载运行，若电枢回路串电阻，则此时电动机转速下降，电动机转矩不变。 4．他励直流电动机，现正运行在正向电动状态，现采用电源反接制动停车，则应把电动机电枢电压的方向换一下即“＋”“－“极性交换。 5．异步电动机采用能耗制动时，首先将定子绕组从三相电源断开，并立即在电枢中串接一个电阻将电枢短接通入直流电流。 6．在脉动磁场作用下的单相异步电动机是没有启动能力，所以为了解决这一问题，通常采用电容分相式或罩极式单相异步电动机。 7．电动机在调速过程中，保持电枢电流不变情况下，输出转矩不变的调速称为恒转矩调速，输出功率不变的调速称为恒功率调速。在直流电动机调速方法中，调压调速是恒转矩调速，弱磁调速是恒功率调速。 8．在单闭环直流调速系统中，放大器采用PI调节器的系统称为比例积分调节系统，采用P调节器的系统称为比例调节系统。 9．调速系统主要技术指标有静态指标、动态指标。 10．调速系统的静态指标有静差度、调速范围、调速的平滑性。 11．调速系统的动态性能指标最大超调量、过渡过程时间、振荡次数。p305 12．在单闭环直流调速系统中，若闭环和开环系统的理想空载转速一样，则闭环系统
给定信号应为开环系统的给定信号１＋Ｋ倍。 13．在给定电压相同时，闭环理想空载转速为开环理想空载转速1/(1+K)倍。P310 14．晶闸管导通之后，要恢复其阻断状态，必须把阳极正向电压降低到一定值或断开或反方向。 15．直流调速系统中，常采用的反馈形式有转速负反馈、电动势负反馈、电压负反馈、电流正反馈。 16．在开环控制系统中，控制量（输入量）对被控制量（输出量）只有单向的控制。 17．直流电动机常用的调速方法有电枢电路外串电阻、改变电机主磁通、改变电机电枢供电电压。 18．三相鼠笼式异步电动机的启动方法有直接启动、电阻或电流且降压启动、自偶变压降压－启动软启动器、降压启动。 19．直流他励电动机的启动方法有电枢回路内串接外加电阻启动、降压启动。 20．直流他励电动机带动恒转矩负载运行，若电源电压降低，则此时电动机转速下降，电动机转矩不变。 21．我国生产的短时工作制电动机规定标准运行时间为10min、30min、60min、90min。 22．我国将电动机运行方式（亦称工作制）分为三类，它们是连续工作制、短时工作制、重复工作制。 23．改变直流电动机的电枢电压极性或励磁绕组电压极性就可改变电动机的旋转方向。
国家开放大学电大《电气传动与调速系统》《机电控制工程基础》网络课形考网考作业(合集)答案
国家开放大学电大《电气传动与调速系统》《机电控制工程基础》网络课形考网考作业(合集)答案 《电气传动与调速系统》网络课答案 形考任务1 一、选择题（每小题5分，共40分） 题目1 电气传动系统做旋转运动时，其运动方程为（）。 选择一项： 题目2 如图所示的旋转运动系统（箭头方向表示转矩的实际方向），系统的运动状态是（）。 选择一项： A. 匀速 B. 加速 C. 静止 D. 减速 题目3 如图所示的负载机械特性属于（）。 选择一项： A. 恒功率负载机械特性 B. 位能性恒转矩负载机械特性 C. 反抗性恒转矩负载机械特性 D. 直线型负载机械特性 题目4 如图所示的电动机机械特性（曲线1）与负载机械特性（曲线2）相交的交点分别为A和B，以下说法正确的是（）。选择一项： A. A点是稳定运行点，B点是稳定运行点 B. A点是稳定运行点，B点不是稳定运行点 C. A点不是稳定运行点，B点不是稳定运行点
D. A点不是稳定运行点，B点是稳定运行点 题目5 直流电动机的换向器与电刷配合，可将电枢绕组内的（）变换为电刷上的直流电势。 选择一项： A. 交流电势 B. 直流电势 C. 恒定电压 D. 不变电势 题目6 如图所示为他励直流电动机的机械特性曲线组，表示的是（）的人为机械特性。 选择一项： A. 减弱磁通 B. 降低电源电压 C. 电枢回路串电阻 D. 增大磁通 题目7 如图所示为他励直流电动机的工作特性曲线，下述表达正确的是（）。 选择一项： A. 曲线1是转速特性，曲线2是效率特性，曲线3是转矩特性 B. 曲线1是转矩特性，曲线2是效率特性，曲线3是转速特性 C. 曲线1是效率特性，曲线2是转速特性，曲线3是转矩特性 D. 曲线1是转速特性，曲线2是转矩特性，曲线3是效率特性 题目8 如图所示他励直流电动机机械特性与负载机械特性曲线的交点a,b,c,d，下述表达正确的是（）。 选择一项： A. 从a点到b点是属于调速运行，从c点到d点属于调速运行 B. 从a点到c点是属于调速运行，从c点到d点属于调速运行 C. 从a点到c点是属于调速运行，从b点到d点属于调速运行 D. 从a点到b点是属于调速运行，从b点到d点属于调速运行 二、判断题（每小题5分，共40分） 题目9 当传动系统做旋转运动时，作用在电动机轴上的电磁转矩T和负载转矩TL之差，即T-TL=△T称为动态转矩，当△T>0，即dn/dt > 0时，系统处于加速运行状态。（）
电气传动及控制A卷
电气传动及控制 ( A卷 ) 一、单项选择题（本大题共40分，共 20 小题，每小题 2 分） 1. 某单闭环直流调速系统的开环放大系数为19时，额定负载下电动机转速降落为8r/min，如果开环速降不变，要使闭环速降降为4r/min，则开环放大系数应为（）。 A. 19 B. 29 C. 39 2. 调速系统的稳态性能指标包括调速范围和（）。 A. 超调量 B. 静差率 C. 恢复时间 3. 恒Eg/ω1调速系统，最大电磁转矩（）。 A. 与ω1无关 B. 随ω1增大而增大 C. 随ω1增大而减小 4. 转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时， ASR的输出量取决于（）。 A. 负载电压 B. 电源频率 C. 负载电流 5. 正弦波脉宽调制的英文缩写是（） A. PID B. PWM C. SPWM D. PD 6. 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. 越小 B. 越大 C. 不变 D. 不确定 7. 在典型I型系统中，当时间常数T已知时，随着放大系数K减小，超调量（）。 A. 减小 B. 增大 C. 不变 8. 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 ( ) A. PID B. PI C. P 9. 双闭环无静差V-M调速系统中，增加反馈系数β，系统稳定后转速反馈电压（）。 A. 增加 B. 不变 C. 减小 10. 在转速负反馈单闭环有静差直流调速系统中，突增负载后又进入稳定运行状态，此时晶闸管整流装置的输出电压Ud较负载变化前是（）了。 A. 增加 B. 不变 C. 减小 11. SPWM技术中，调制波是频率和期望波相同的（） A. 正弦波 B. 方波 C. 等腰三角波
电气传动与调速系统 复习
都广播电视大学成人高等专科教育 2018年秋期末《电气转动与调速系统》复习资料 总共45题共100分 一、判断题（共20题,每题2分,共40分） 1. 伺服电动机是将电信号转换成轴上的转角或转速信号的控制电机。（2分） ( ) . ★标准答案：正确 2. 变频调速系统属于转差功率不变型调速系统。（2分） ( ) . ★标准答案：正确 3. 晶闸管一旦导通后，控制极就失去控制作用。（2分） ( ) . ★标准答案：正确 4. 交流异步电动机在启动时转差率S最小，额定转速时转差率S最大。（2分） ( ) . ★标准答案：错误 5. 带变动负载时电动机用等值法初选容量后，还必须效验其启动转矩和过载能力。（2分） ( ) . ★标准答案：正确 6. 要改变三相异步电动机的旋转方向，只要把定子绕组接到电源的三根导线中的任意两根对调即可。（2分） ( ) . ★标准答案：正确 7. 直流他励电动机启动前必须先加励磁电流，在运转过程中，决不允许励磁电路断开或励磁电流为零。（2分） ( ) . ★标准答案：正确 8. 典型生产设备的机械特性中，反抗转矩方向总是与运动方向相反。（2分） ( ) . ★标准答案：正确 9. SPWM交流调速系统称为脉冲宽度调制型变频调速系统。（2分） ( ) . ★标准答案：错误 10. 带电感性负载的可控整流电路，由于负载电感愈大，导通角愈大，所以输出电压和输出电流的平均值也就愈大。（2分） ( ) . ★标准答案：错误 11. 三相半波可控整流电路输出的整流电压脉动比三相全波可控整流电路输出的整流电压脉动小。（2分） ( ) . ★标准答案：错误 12. 单闭环无静差调速系统，是按偏差进行控制的，能减少偏差并最终消除偏差。（2分） ( ) . ★标准答案：正确 13. 采用反馈制动下放重物，可以通过附加电阻来改变电动机的转速，使重物低速安全下放。（2分） ( ) . ★标准答案：错误 14. 对于异步电动机，转差功率就是转子铜耗。（2分） ( ) . ★标准答案：错误 15. 直流他励电动机通过串电阻的方式既可以实现电动机的启动又可以实现电动机的调速，因此为了简化电路，常常共用一个电阻做为启动电阻和调速电阻。（2分） ( ) . ★标准答案：错误 16. 直流电机作发电机运行产生电动势E，而作电动机运行时产生电磁转矩T，两者不
电气传动及控制 ( 第2次 )
第2次作业 一、单项选择题（本大题共100分，共 40 小题，每小题 2.5 分） 1. 双闭环调速系统在稳定运行时，控制电压Uct的大小取决于（）。 A. Idl B. n C. n和Idl D. α和β 2. 在交—直—交变频装置中，若采用不控整流，则PWM逆变器的作用是 （）。 A. 调压 B. 调频 C. 调压调频 D. 调频与逆变 3. 转速、电流双闭环调速系统在稳态工作点上时，给定电压决定的是（） A. 负载电流 B. 转速 C. 电枢电流 D. 控制电压 4. 异步电动机变压变频调速时，采用（）控制方式，可获得一线性机械特性。 A. U1／f1=常值 B. Eg/f1=常值 C. Es/f1=常值 D. Er/f1=常值 5. 普通串级调速系统中，逆变角，则（）。 A. 转速上升，功率因数下降 B. 转速下降，功率因数上升 C. 转速上升，功率因数上升 D. 转速下降，功率因数下降 6. 在单闭环反馈控制系统中，不能被抑制变化是（） A. 放大器输出电压漂移 B. 测速反馈系数变化 C. 电动机励磁变化 D. 主电路电阻增大 7. 速度单闭环系统中，不能抑制（）的扰动。 A. 调节器放大倍数 B. 电网电压波动 C. 负载 D. 测速机励磁电流 8. 某闭环调速系统的调速范围是1500～150r/min，要求系统的静差率s 2%，那么系统允许的静态速降是（）。 A. 3.06r/min B. 4.13r/min C. 4r/min 9. 不属于双闭环直流调速系统的起动过程中阶段为（） A. 电流上升 B. 恒流升速 C. 转速调节 D. 全压起动 10. 在转速开环的交-直-交电流源变频调速系统中,GFC的作用是( ) A. 加快 频率环节的变化 B. 加快电压环节的变化 C. 减慢频率环节的变化 D. 减慢电压环节的变化 11. 下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中，错误的是（） A. 只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的 B. 反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动 C. 反馈控制系统的作用是：抵抗扰动、服从给定 D. 系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度 12. 在转速电流双闭环调速系统中，选用了典型Ⅱ型系统，因为转速环性能是以（） A. 跟随为主 B. 抗扰为主 C. 静态为主 D. 稳态为主 13. 闭环系统的静特性表示闭环系统电动机的稳态关系是（）。 A. 转速与电枢回路总电阻间的 B. 转速与给定电压间的 C. 转速与负载电流间的 D. 转速与开环放大系数间的 14. 一个设计较好的双闭环调速系统在稳态工作时（）。 A. 两个调节器都饱和 B. 两个调节器都不饱和 C. ST饱和，LT不饱和 D. ST不饱和，LT饱和15. 中频段越宽，则系统的（） A. 稳定性越好 B. 快速性越好 C. 稳态精度越高 D. 抗干扰能力越强 16. 异步电动机VVVF调速系统中低频电压补偿的目的是（） A. 补偿定子电
(完整word版)电气传动与调速系统
电气传动与调速系统课程总复习2011.7 一、教材信息： 《机电传动控制》，邓星钟主编，华中科技大学出版社 二、考试题型 客观题（单项选择、判断题） 主观题（填空、简答、分析和计算） 三、总的复习题 一、选择题 1、电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由轴上的负载转矩和_________之和所平衡。 （ D ）A．静态转矩B．加速转矩C．减速转矩D．动态转矩 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M>T L，电动机旋转方向与T M相同，转速将产生的变化是。（ B ）A．减速B．加速 C．匀速D．停止 3、机电传动系统中如果T M 2013年4月考试电气传动及控制第三次作业 一、作图题（本大题共8分，共 2 小题，每小题 4 分） 1. 采用比例调节器控制的有静差单闭环直流调速系统，当负载转矩由TL1突增到TL2时，有静差调速系统的转速n的变化过程如下图所示，试画出偏差电压 Un和控制电压Uc的变化过程示意图。 2. 采用积分调节器控制的无静差单闭环直流调速系统，当负载转矩由TL1突增到TL2时，无静差调速系统的转速n的变化过程如下图所示，试画出偏差电压ΔUn和控制电压Uc的变化过程示意图。 二、计算题（本大题共36分，共 9 小题，每小题 4 分） 1. 2. 3. 4. 系统的开环传递函数为：试画出开环对数幅频特性的渐进线（伯德图），要求标出截止频率、转折频率和斜率。 5. 有一V-M调速系统。电动机参数为：P N ＝2.2kW，U N =220V，I N ＝12.5A， n N =1500r/min，电枢电阻Ra=1.2Ω，整流装置内阻Rrec=1.5Ω，触发整流环节的放大倍数Ks=35。要求系统满足调速范围D=20，静差率s≤10%。（1）当 Un*=15V时，I d =I N ，n=n N ，则转速负反馈系数α应该是多少？（2）计算放大器 所需的放大倍数。 6. 7. 有一个闭环系统，其控制对象的传递函数为 ，要求校正为典型II型系统，在阶跃输入下 系统超调量σ≤30%（按线性系统考虑）。试决定调节器结构，并选择其参数。 8. 系统的开环传递函数为：试画出开环对数幅频特 性的渐进线（伯德图），要求标出截止频率、转折频率和斜率。 9. 有一个系统，其控制对象的传递函数为 ，要求设计一个无静差系统，在阶跃输入下系统超调量σ≤5%（按线性系统考虑）。试对该系统进行动态校正，决定调节器结构，并选择其参数。 三、简答题（本大题共56分，共 14 小题，每小题 4 分） 1. 常见的交流调速方法有：降电压调速、转差离合器调速、转子串电阻调速、绕线电机串级调速或双馈电机调速、变极对数调速、变压变频调速，哪些属于转差功率不变型调速系统？ 2. 采用PI调节器的双闭环直流调速系统起动过程中，为何会出现饱和非线性控制？ 3. 晶闸管触发与整流装置可以看成是一个什么环节？怎样确定其时间常数？ 4. 常见的交流调速方法有：降电压调速、转差离合器调速、转子串电阻调速、绕线电机串级调速或双馈电机调速、变极对数调速、变压变频调速，哪些属于转差功率馈送型调速系统？ 5. 笼型异步电机变压变频调速系统，为什么要进行电压和频率协调控制？ 6. 常见的交流调速方法有：降电压调速、转差离合器调速、转子串电阻调速、绕线电机串级调速或双馈电机调速、变极对数调速、变压变频调速，哪些属于转差功率消耗型调速系统？ 7. 直流调速有哪些调速方法？最常用的方法是什么？为什么？ 8. 在转速负反馈有差调速系统中，当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻、测速发电机励磁各量发生变化时，都会引起转速的变化，问系统对上述各量中哪些量无调节功能，为什么？ 9. PI调节器不同于P调节器的特点是什么？ 10. 在正弦波供电时，不同规律实现电压－频率协调控制，不同类型的机械特性有何特点？ 11. 为什么说异步电机是一个强耦合的多变量系统？ 12. 笼型异步电机采用恒压频比控制时，为何要进行低频定子压降补偿？ 13. 采用PI调节器的双闭环直流调速系统起动过程中，为何会出现转速超调？ 14. 为什么说异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性系统？ 答案： 一、作图题（8分，共 2 题，每小题 4 分） 1. 参考答案： 课程设计报告书 题目：电气传动自动控制系统 报告人：王宗禹 学号：1043031325 班级：2010级34班 指导教师：肖勇 完成时间：2013年7月日 同组人：王大松 秦缘 龚剑 电气信息学院专业实验中心 一．设计任务 1．设计目标： （1）系统基本功能：该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机不可逆运行，系统在工作范围内能稳定工作 （2）已知条件： （3）稳态/动态指标:静态：s% ≤ 5% D = 3 动态：σi% ≤ 5% σn% ≤ 10% (4)期望调速性能示意说明:静差率小于5%，调速范围D=3. （5）系统电路结构示意图： 2.客观条件： （1）使用设备列表清单及主要设备功能描述： 二．系统建模（系统固有参数测定实验内容） 1.实验原理 （1）变流电源内阻Rn的测定： a.电路示意图如下： 可以等效如下： b.利用伏安法可以测出内阻R n的大小，方法是在电机静止，电枢回路外串限流电阻，固定控制信号 Uct 大小，0.5A≤Id ≤1A的条件下用伏安法测量Ud1，Id1和Ud2，Id2；利用公式可以求得Rn。 （2）电枢内阻 Ra、平波电感内阻 Rd的测定： a.电路示意图如下： b.实验方法步骤： ◆电机静止，电枢回路外串限流电阻 ◆固定控制信号Uct 大小，Id ≈1A(额定负载热效点) ◆使电枢处于三个不同位置（如上图约120o对称）进行三次测量(Ura，Urd，Id)，求 Ra ， Rd 的平均值. (3)电动机电势转速系数 Ce的测定： a.实验原理： 由公式 可以推导出Ce的测定公式： b.实验方法步骤： ◆空载启动电机并稳定运行（I d0大小基本恒定） ◆给定两个大小不同的控制信号Uct ，测量两组稳定运行时的Ud、n数据 (4)整流电源放大系数 Ks的测定： a.实验原理： Ks可以根据公式Ud0=Ks*Uct可知Ks就是以Uct为横坐标Ud0为纵坐标的如下图曲线中线性段的斜率。故可以通过公式测定Ks. 复习思考题1（最新版） 1、什么叫制动状态? 什么叫电动状态? 2、电气传动系统稳定运行时电磁转矩的值由什么决定？ 3、如何判断电气传动系统是否能稳定运行？ 4、电气传动系统的动态特性由哪三要素决定？写出动态方程式，写出制动过程转速随时间变化的动态特性方程式。 5、它励直流电动机的额定参数为220V 、40A 、1000r/min ，电枢电阻Ra=0.5Ω。电动机带反抗性恒转矩负载，负载为额定负载。电动机原来以1000r/min 运行，现在要求在300r/min 的速度稳定运行，分别求出不同实现方法及其机械特性的表达式。 如果负载为50%额定负载，分别求出不同实现方法及其机械特性的表达式。 如果要求在500r/min 的速度稳定运行，分别求出不同实现方法及其机械特性的表达式。 如果要求在500r/min 的速度稳速下降运行，分别求出不同实现方法及其机械特性的表达式。 复习思考题2 1、设计带电流截止负反馈的转速闭环系统（图2.45）的调节器参数和电流截止环节的稳压管参数。 已知参数：电动机：10KW 、220V 、55A 、1000r/min 、0.5Ω， 变流器：，V-M 系统电枢回路总电阻 测速发电机：23.1W 、110V 、0.21A 、1900r/min 要求：D = 10 、S ≤ 5% 2、分别分析单闭环有静差调速系统（图2.36）电网扰动（电压增大）时和励磁电流扰动（励磁电流减小）时系统的自动调节过程。 3、比例调节器构成的转速闭环系统为什么有静差？ 4、试列写带电流正反馈的电压负反馈调速系统的静特性方程式。什么情况下可以实现电流正反馈的全补偿? 晶闸管相控电源在电流连续和电流断续时的传递函数有什么区别？为什么？ 复习思考题3 1、试分析比较有环流可逆调速系统、可控环流可逆调速系统、逻辑无环流可逆调速系统的优缺点。 2、有环流可逆调速系统是如何实现 α= β 配合控制的？该系统的制动过程有哪几个阶段？ 3、可控环流可逆调速系统是如何实现环流可控的？ 4、逻辑无环流可逆调速系统中无环流逻辑切换的条件是什么？ 无环流逻辑控制器的四个环节分别起什么作用？ 复习思考题4 1、采用工程设计法作动态设计时，如何确定校正后开环传函是典型I 型还是典型II 型? 2、小惯性环节和大惯性环节近似处理的条件和方法是什么？ 1.0R =Ω 44S K = 新疆工程学院继续教育学院复习资料 《电气传动与控制系统》试卷A 适用年级： 适用专业： 一、填空题： 1、某直流调速系统的额定转速n N =1430r/min ，额定速降Δn N =115r/min ，当要求静差率s ≤30%时，允许的调速范围D = ；如果要求调速范围D =10，则静差率s = 。 2、可逆V-M 系统中出现的两种不同性质的环流为 和 。αβ≡ 配合控制有环流可逆系统又称为 系统。 3、在直流调压调速系统中，常用的可控直流电源有 、 、 三种。 4、调速范围D 是 与 之比。静差率s 是 与 之比。 5、在直流调压调速系统中，常用的可控直流电源有 、 、 三种。 二、简答题 １、转速调节器在转速、电流双闭环直流调速系统中的作用是什么？ ２、电流截止负反馈的作用是什么? ３、逻辑无环流可逆系统中，什么叫开放延时？为什么必须设置开放延时？ ４、为什么在非独立控制励磁的调速系统中设置*(0.9~0.95)e dN U U ≈？ ５、在直流调压调速系统中，常用的可控直流电源有哪几种？ ６、什么叫调速范围？什么叫静差率？调速范围、静差率及额定速降之间有什么关系？ ７、在直流调速系统中，开环系统的机械特性与闭环系统的静特性有何区别？ ８、为什么PWM-电动机系统比晶闸管----电动机系统能够获得更好的动态性能？ ９、在转速负反馈调节系统中，当电网电压、负载转矩，电动机励磁电流，电枢电流、电枢电阻、测速发电机励磁各量发生变化时，都会引起转速的变化，问系统对于上述各量有无调节能力？为什么？ １０、在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精度的影响?试说明理由？ 三、计算题 １、已知控制对象的传函为 300()(0.1530)(0.0081) obj W s s s =++ 要求采用如图示PI 调节器将其校正为典型Ⅰ型系统，并 选择调节 器的参数。其中Ω=k R 600。 1、 单轴电气传动系统的动力学方程式为：（dt dn GD T T L M ?=-3752） 2、电气传动系统稳定运行的必要充分条件是：（两线有交点）、（电机线斜率小于负载线斜率） 3、调速的技术指标是：调速范围、静差率、平滑性、调速时的容许输出。 4、通常，电气传动系统中存在着三种惯性：机械惯性、电磁惯性和热惯性。 5、异步电动机的调速方法有变极调速、变频调速、变转差率调速。 6、电动机的运行方式按发热的情况分为三类：连续工作制、短时工作制、重复短时工作制。 7、常用的大功率晶体管英文简写是GTR ，绝缘栅双极晶体管英文简写是IGBT 8、异步电动机串级调速系统就是在转子回路串入与转子频率相同的附加交流电动势f E 9、常见的变频器有交－交变频器和交－直－交变频器 10、我们把这样的波称为正弦脉宽调制波，简称SPWM 波。 11、过渡过程：任何一个电气传动系统，不仅有稳定工作状态，而且还往往由于人们对系统施加作用，或负载发生变化而引起的由一种稳定工作状态过渡到另一种稳定工作状态的过渡过程。 12、分辨率：编码器所能分辨的最小旋转角度，称为编码器的分辨率。 13、PWM 功控：脉冲宽度调制（PWM ）是以香农采样定理为理论基础，利用微处理器的数字输出来对模拟电路进 行控制的一种非常有效的技术。功率控制器的作用是通过控制功率，从而间接的控制电流。 14、试根据电气传动系统的动力学方程说出判断系统运动状态的条件 答：当L M T T >时，dn/dt 为正，传动系统为加速运动；当L M T T <时，dn/dt 为负，系统为减速运动；当L M T T = 时，0=d T ，系统处于匀速运动状态（恒速运转）。 15、试述何为三相异步电动机的额定值 答：异步电动机和直流电动机一样，机座上都有一个铭牌，铭牌上标注着额定数据，主要有：额定功率N P 、 额定电压N U 、额定电流N I 、额定频率f 、额定转速N n 、额定功率因数N ?cos 16、三相笼形异步电动机的起动方式有：1 直接起动；2 定子串电阻或电抗降压起动；3 Y －△（星－三角）降压起动；4 自耦变压器降压 起动。 17、简述三相异步电动机的制动方法及特性 答：根据制动运行状态中电磁转矩和转速的不同情况，三相异步电动机的制动可分为以下三种： （1）能耗制动：其制动平稳，便于实现准确停车，但制动较慢，需要一套直流电源，适用于要求平稳准确停车的场合。 （2）反接制动：又分为电源反接制动和倒拉反接制动两种。其设备简单，制动力矩较大，但制动过程中有冲击，对传动部件有 害，能量消耗大，准确度不高，适用于要求制动迅速，制动不频繁的场合。 （3）反馈制动：其能向电网回馈电能，比较节能、经济，但在n 江苏自学考试电气传动与可编程控制器（PLC）教材大纲 2006-11-15 14:45 【大中小】【我要纠错】 02207 电气传动与可编程控制器（PLC） 扬州大学编（高纲号0635） 一、课程内容与考核目标 第一篇机床电气控制技术（第一章、第二章、第三章、第四章、第五章） 第一章机床控制线路的基本环节 （一）学习目的与要求 熟悉常用控制电器的用途；熟练掌握电气控制的基本线路，具有对简单电气控制线路的独立分析、设计能力。 （二）考核知识点与考核目标 本章内容是电气线路分析和设计的基础。 1、识记：电气控制系统图的画法及阅读方法（一般） 2、理解：常用控制电器的用途以及图形和文字符号（重点） 三相笼型异步电动机全压起动控制线路（重点） 三相笼型异步电动机降压起动控制线路（重点） 三相异步电动机的正反转控制线路（重点） 三相异步电动机的制动控制线路（重点） 控制线路的其他基本环节（重点） 电动机的保护（重点） 3、应用： 运用电气控制的基本线路，对基本电气控制线路有独立分析和设计能力。（重点） 第二章机床电气控制线路的分析 （一）学习目的与要求 掌握电气控制系统的分析方法，熟悉典型生产设备电气控制系统，掌握控制线路的组成，典型环节的应用及分析控制线路的方法。 （二）考核知识点与考核目标 1、识记： 电气控制系统分析的基本内容和一般规律，电气原理图的分析方法与步骤。（次重点）卧式车床的电气控制线路分析（次重点） 摇臂钻床的电气控制线路分析（次重点） 铣床电气控制线路分析（次重点） 镗床的电气控制线路分析（次重点） 2、理解：掌握电气控制系统的分析方法（次重点） 3、应用： 掌握电气控制系统的分析方法，，对较复杂电气控制线路有独立分析能力。（重点） 第三章机床电气控制线路的设计及电气元件的选择 （一）学习目的与要求 熟悉常用控制电器的用途并能正确使用，掌握简单机床电器控制线路的设计。 （二）考核知识点与考核目标 1、识记：机床电气设计的一般步骤及拖动电机的选择，机床常用电器的选择（一般） 2、理解：机床电气控制线路设计举例（次重点） 3、应用：根据控制要求能进行简单机床电器控制线路的设计（重点） 能正确使用常用控制电器（重点） 第四五章交流直流调速系统 （一）学习目的与要求 熟悉交流直流调速系统的基本概念。 （二）考核知识点与考核目标 1、识记：普通机床常用的调速方法、调速指标（一般） 自动调速系统常用的反馈环节（一般） 开环闭环系统的区别（一般） 交流调速、直流调速的优缺点（一般） 交流调速常用的调速方法（一般） 第二篇可编程序控制器应用技术（第一章、第二章、第三章、第五章） 1、电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由轴上的负载转矩和_________之和所平衡。动态转矩 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M >T L ，电动机旋转方向与T M 相同，转速将产生的变化是 。 加速 3、机电传动系统中如果T M 第一章电机与拖动基础 1、直流电机定转子各由哪些主要部件组成？各部件的主要作用是什么？ 直流电机由定子和转子两部分组成。包括：（l）主磁极由主极铁心和套在铁心上的励磁绕组组成，它的作用是建立主磁场。（2）换向（附加）极由换向极铁心和套在上面的换向极绕组组成，用来改善直流电机的换向。（3）电刷装置由电刷、刷握和汇流条组成，它是将直流电引人或引出电枢的装置。（4）机座即电机定子外壳，起固定与支撑的作用，同时又是主磁路的一部分。 图1-1直流电机的结构 1-风扇2-机座3-电枢4-主磁极5-电刷装置6-换向器7-接线板8-出线盒9-换向磁极10-端盖11-轴 2、直流电机铭牌上的额定功 率、额定电压、额定电流，对于发电机和电动机各指什么？ 直流电机的铭牌数据：对发电机额定功率指能够输出的最大电功率，额定电压和额定电流指输出最高电压和最大电流（P N。U N I N）；而对电动机额定功率指能够输出的最大机械功率，额电流指允许输人的最高电压和最大电流（PN=U U I N{EMBED Equation.3 | N）。 3、直流电机有哪几种励磁方式？不同励磁方式的电动机如何实现反转？ 流电机的励磁方式分为：他励、并励、串励、复励。单独改变励磁绕组极性或者电枢绕组极性都可使用机实现反转，如果两者极性同时改变，电机仍将沿原方向运转。 4、什么叫电枢反应？它对电机产生哪些影响？ “电枢反应”就是电枢磁场对主磁场的影响。产生的影响包括：使主磁场发生畸变，磁力线不再对称于磁极轴线；物理中线偏离几何中线不再重合，几何中线处磁场不再为0；削弱了主磁场。这些影响将对直流电机的正常运行产生恶劣作用，必须设法消除。 5、串励直流电动机有哪些特点？ 串励直流电动机的机械特性曲线是一条非线性的软特性，当轴上负载为0时电机转速，所以串励直流电动机不允许轻载工作；由于它的电磁转矩与电枢电流的平方成正比，所以起动转矩大，过载能力强；由于电枢与励磁绕组串联，通人直流或交流电流电机都不受影响，所以在交流电源情况下亦可正常工作。 6．直流发电机的电磁转矩与原动机的拖动转矩，电动机的感应电动势与电枢电压之间的方向相同还是相反？各有何物理意义？ 直流发电机的电磁转矩与原动机输人的拖动转矩方向相反，是一对作用力和反作用力的关系。随发电机输出电流的增大，电磁转矩增大（T=），所需的输人转矩也随着增大，才能维持输人转矩与阻转矩之间的平衡，使电机匀速运转。 直流电动机运转时功割磁场产生的感应电动势与电枢外加电压方向相反，故为反电势，它维持了电压平衡关系，限制了电枢电流的大小［Ia＝（UaEa）/（Ra＋R L）］，不致使电动机电流过大。 7．直流发电机的外特性受哪几个因素影响？直流电动机的转速特性受哪几个因素影响？ 直流发电机的输出特性（Ua＝Ea-IaRa）受转速的高低、主磁场的强弱以及电枢回路电阻大小的影响（Ea＝C e冲n）：直流电动机的转速特性，受外加电枢电压＼通人励磁电流所建立的主磁场以及电枢回路电阻大小的影响。 8．二负载的机械特性有哪几种？负载转矩与转速之间各有什么关系？ 负载的机械特性分为三大类，即恒转矩负载、恒功率负载、泵类和通风机负载。其中恒转矩负载又分为反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载两种。 反抗性恒转矩负载转矩大小不变而与转速的方向永远相反。而位能性恒转矩负载大小不变方向也不变，当电机正转时，负载转矩与转速方向相反；当电机反转时，负载转 2013年9月份考试电气传动及控制第三次作业 一、作图题（本大题共20分，共 2 小题，每小题 10 分） 1. 2. 二、简答题（本大题共80分，共 8 小题，每小题 10 分） 1. 常见的交流调速方法有：降电压调速、转差离合器调速、转子串电阻调速、绕线电机串级调速或双馈电机调速、变极对数调速、变压变频调速，哪些属于转差功率不变型调速系统？ 2. 采用PI调节器的双闭环直流调速系统起动过程中，为何会出现饱和非线性控制？ 3. 常见的交流调速方法有：降电压调速、转差离合器调速、转子串电阻调速、绕线电机串级调速或双馈电机调速、变极对数调速、变压变频调速，哪些属于转差功率消耗型调速系统？ 4. 在正弦波供电时，不同规律实现电压－频率协调控制，不同类型的机械特性有何特点？ 5. 笼型异步电机采用恒压频比控制时，为何要进行低频定子压降补偿？ 6. 采用PI调节器的双闭环直流调速系统起动过程中，为何会出现转速超调？ 7. 为什么说异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性系统？ 8. 三相异步电机的电磁转矩公式如下式所示： 它是否适用于变压变频器供电的含有电流谐波的三相异步电机调速系统？ 答案： 一、作图题（20分，共 2 题，每小题 10 分） 1. 参考答案： 解题方案： 根据传递函数计算出其零极点，然后根据零极点的分布来画出bode图 评分标准： 2. 参考答案： 解题方案： 由于调节器的作用，只要输出电压变化不等于零，由于积分的作用，调节器的输出电压会保持在一定数值，以维持电动机在给定转速下运行。负载突变时，引起电动机转速变化，同时电压变化，通过控制器的作用是电压回到稳定值。评分标准： 二、简答题（80分，共 8 题，每小题 10 分） 1. 参考答案： 变极对数调速是有级的，应用场合有限。只有变压变频调速应用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统，取代直流调速；但在定子电路中须配备与电动机容量相当的变压变频器，相比之下，设备成本最高。 解题方案： 在这类系统中，转差功率只有转子铜损，而且无论转速高低，转差功率基本不变，因此效率更高，上述的变极对数调速、变压变频调速两种调速方法属于此类。 评分标准： 2. 1、双闭环无静差V-M调速系统中，增加反馈系数β，系统稳定后转速反馈电压（B）。 A. 增加 B. 不变 C. 减小 2、在转速负反馈单闭环有静差直流调速系统中，当（A）变化时，系统没有抗扰作用。 A. 转速反馈系数 B. 电动机励磁电流 C. 电枢电阻 3、在转速负反馈单闭环有静差直流调速系统中，突减给定电压后又进入稳定运行状态，此时晶闸管整流装置的输出电压Ud较给定电压变化前是（C）了。 A. 增加 B. 不变 C. 减小 4、某单闭环直流调速系统的开环放大系数为19时，额定负载下电动机转速降落为8r/min，如果开环速降不变，要使闭环速降降为4r/min，则开环放大系数应为（C ）。 A. 19 B. 29 C. 39 5、双闭环无静差V-M系统中，改变（C）能够改变稳态转速。 A. 整流环节放大系数 B. 电流反馈系数 C. 转速反馈系数 6、在转速负反馈单闭环有静差直流调速系统中，当（A）变化时，系统没有抗扰作用。 A. 转速反馈系数 B. 电动机励磁电流 C. 电枢电阻 7、双闭环无静差V-M系统中，改变（ C ）不能改变稳态转速。 A. 给定电压 B. 转速反馈系数 C. 整流环节放大系数 8、在典型I型系统中，当时间常数T已知时，随着放大系数K减小，系统快速性（A）。 A. 变差 B. 变好 C. 不变 9、调速系统，最大电磁转矩（B）。 A. 与1无关 B. 随1增大而增大 C. 随1增大而减小 10、在转速负反馈单闭环有静差直流调速系统中，突增负载后又进入稳定运行状态，此时晶闸管整流装置的输出电压Ud较负载变化前是（A）了。 A. 增加 B. 不变 C. 减小 1、典型I型系统在阶跃响应过程中，最大值为11V，稳态值为10V，则系统的超调量为10% 电力传动自动控制系统 2019-06-16 第2章 直流电动机传动基础 直流电动机是电力传动系统的主要传动元件之一，它具有良好的起动和调速性能。直流电动机按励磁方式可分为：他励(Separately excited)、并励(Shunt)、串励(Series)、复励(Compound)(积复励、差复励)。本章主要研究直流他励电动机的运行问题，诸如机械特性及其计算；各种工作状态及其计算；调速特性及其计算等。 2.1 直流他励电动机的机械特性 在“电机学”中，注重电机的结构与原理，主要研究的是电机在进行能量转换时其内部的电磁过程；而“电力传动”，则注重的是电动机的使用，主要研究的是电机的外特性。在电动机的各类工作特性中首要的是机械特性。 电动机的机械特性(Speed-Torque Characteristics)，是电动机产生的转矩(电磁转矩)T 与其转速n 之间的关系，即n =f (T )。 电动机的机械特性是电动机性能的主要表现，只有掌握好电动机的机械特性，才能正确选择和使用电动机。电动机的机械特性在很大程度上决定了电力传动系统的稳态运行和过渡过程的性质和特点。因而，电动机机械特性的研究是“电力传动”课程的核心内容。 2.1.1 直流他励电动机的机械特性方程式 直流他励电动机的基本接线图如图2-1所示。 电枢回路 励磁回路 图2-1 直流他励电动机的接线图 电枢回路包括电枢绕组、电刷、换向极绕组和补偿绕组(若存在的话)，其总电阻称为电枢内阻r a 。电枢回路还串有附加电阻R ad ，则电枢回路电阻总值为R a =r a +R ad 。励磁回路的电源U f 与U 无关(他励)，励磁回路包括励磁绕组，其电阻为r f ，还有附加电阻R fad 。 假设：电源电压为恒值，磁通为恒值，即励磁电流不变，认为无电枢反应，电枢回路电阻为恒值。对大多数电机，在机械特性的工作范围内，以上假设所带来的误差是不大的。 电枢回路的电压平衡方程式为： U =E +IR a (2-1) 式中： U ——电动机的电枢电压(V)； E ——电动机电枢绕组的感应电势(电枢电势)(V)； I ——电枢电流(A)； R a ——电枢回路总电阻(Ω)，R a =r a +R ad 。 直流电机的电枢电势公式为： E =C e Φn (2-2)2013年4月考试电气传动及控制第三次作业
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