交流传动控制系统(专升本)
平顶山学院
补考
课程：交流传动控制系统(专升本)总时长：120分钟
1. (单选题) 我国铁路的供电方式为( )(本题
2.0分)
A. 15KV16.67HZ
B. 1500V直流
C. 25KV50HZ
D. 3000V直流
答案: C
解析: 无
2. (单选题) 两电平牵引逆变器由几相组成( )(本题2.0分)
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
答案: C
解析: 无
3. (单选题) 两电平牵引逆变器输出线电压由几个电平组成( )(本题2.0分)
A. 2
B. 3
C. 4
D. 5
答案: B
解析: 无
4. (单选题) 在恒力矩控制时,一般控制电机的气隙磁通为( )(本题2.0分)
A. 与电机转速成正比
B. 恒定
C. 与供电频率成正比
D. 与电机转速成反比
答案: B
解析: 无
5. (单选题) 高速列车牵引传动系统属于( )(本题2.0分)
A. 交-直-交传动
B. 直-交传动
C. 交-直传动
D. 交-交传动
答案: A
解析: 无
6. (单选题) 恒功率控制时,当转差频率不变时,电压( )(本题2.0分)
A. 不变
B. 与频率正比递增
C. 与频率平方根值正比递增
D. 与频率平方正比
答案: B
解析: 无
7. (单选题) 变频调速运行时,电机转子漏抗( )(本题2.0分)
A. 与供电频率成正比
B. 恒定
C. 与供电频率成反比
D. 与供电频率平方成正比
答案: A
解析: 无
8. (单选题) 异步牵引电机牵引工况运行时,供电频率与转子频率的关系为( )。(本题2.0分)
A. 大于
B. 等于
C. 小于
D. 小于等于
答案: A
解析: 无
9. (单选题) 高速列车基本运行工况不包括( )(本题2.0分)
A. 牵引
B. 制动
C. 惰行
D. 静止
答案: D
解析: 无
10. (单选题) CRH2高速动车组网侧整流器所用功率器件是( )(本题2.0分)
A. GTO
B. GTR
C. IGBT
D. MOSFET
答案: C
解析: 无
11. (问答题) 从运输需求简述交流传动机车的技术优势。(本题8.0分)
答案: 1.良好的牵引性能2.电网功率因数高、谐波干扰小3.功率大、体积小、重量轻、运行可靠4.动态性能和粘着利用好
得分点:未设置
解析: 无
12. (问答题) 异步电机有哪些主要部件,各有什么作用?(本题8.0分)
答案: 异步电机由两个基本部分组成。一个是固定不动的部分,称为定子,包括定子铁心、定子绕组合机壳三部分。作用是产生励磁磁场.对处在其中的通电导体产生力的作用。另一个是旋转的部分,称为转子,包括转子绕组和转子铁心。转子作用是感应电势、流过电流和产生电磁转矩。
得分点:未设置
解析: 无
13. (问答题) 什么是自然采样?什么是规则采样?(本题8.0分)
答案: 自然采样是按照SPWM控制的基本原理,在正弦波与三角波的自然交点控制功率开关的通断。
规则采样是一种广泛应用的工程实用方法,在规则采样中,采样点与三角波的中点(负峰值点)重合。
得分点:未设置
解析: 无
14. (问答题) 什么是PWM整流电路?它和相控整流电路和工作原理和性能有何不同?(本题8.0分)
答案: PWM整流电路是采用PWM控制方式和全控型器件组成的电路,它能在不同程度上解决传统整流电路存在的问题。
相控整流电路一般采用晶闸管构成,结构简单,根据触发角的不同采用移相控制,控制技术成熟,但交流侧输入功率因数低,并向电网注入大量的谐波电流;PWM整流电路选择适当的工作模式和工作时间间隔,交流侧的电流可以按规定目标变化,使得能量在交流侧和直流侧实现双向流动,且交流侧电流非常接近正弦波,和交流侧电压同相位,可获得较高的功率因数。
得分点:未设置
解析: 无
15. (问答题) 简要说明SVPWM控制的基本原理和特点。(本题8.0分)
答案: SVPWM(空间电压矢量脉宽调制)是以三相对称正弦波电压供电时交流电动机产生的理想圆形磁链轨迹为基准,用逆变器不同的开关模式产生的实际磁通去逼近基准磁链圆,并由他们比较的结果决定逆变器的开关状态,形成PWM波形,从而达到较高的控制性能。SVPWM方法具有动态响应快,波动小的特点,与常规SPWM控制方法相比,其直流电压利用率高,且易于数字化实现。
得分点:未设置
解析: 无
16. (问答题) 什么是电压型逆变电路?什么是电流型逆变电路?从电路及工作波形上看二者有何特点?(本题8.0分)
答案: 逆变电路根据直流侧电源的类型不同,分为电压型逆变电路和电源型逆变电路两大类。电压型逆变电路因其直流侧电源为电压源,所以直流电压无脉动,直流回路呈低阻抗。由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并与负载阻抗角无关。交流侧输出电流波形则取决于负载的性质。
电流型逆变电路的直流电源为电流源,所以直流电流无脉动,直流回路呈现高阻抗。交流侧输出电流波形为矩形波并且与负载阻抗角无关,交流侧输出电压波形则取决于负载的性质。
得分点:未设置
解析: 无
17. (问答题) 三、已知一重载列车恒牵引力区与恒功率区的持续速度点为(40km/h,400kN),最高速度为120 km/h,试求该车在100km/h时的牵引力并绘出牵引特性曲线。(本题16.0分)
答案: 根据持续速度点可以算出列车恒功区的功率:P=(40/3.6)×400kw;
列车100km/h已经进入恒功区可以跟据功率和速度计算出此时的牵引力:P/v。
可以绘出牵引特性为:
得分点:未设置
解析: 无
18. (问答题) 四、已知某三相异步变频牵引电动机的额定参数
为:UsN=600V,fsN=50Hz,XsN=XrN=4Ω,XmN=100Ω,RsN=RrN=2Ω,sN=0.02、kmN=2.5,fsmax=2.5,fsmax=150Hz。恒力矩启动,恒功率运行,整个控制过程保持转差频率
fs1=fs1N=const。
（1）求供电频率为75Hz时电机的相关参数并绘制出等值电路。（2）求供电频率为75Hz时电机的电压。
(本题16.0分)
答案:
流体传动与控制
8、气动三大件是气动元件及气动系统使用压缩空气质量的最后保证。其安装次 序依进气方向为减压阀、分水滤气器、油雾器。（错） 9、气压传动中溢流阀主要起安全保护作用。（） 10、排气节流阀是装在执行元件的排气口处，调节执行元件的运动速度，还可降 低排气噪声。（） 8．由空气压缩机产生的压缩空气，一般不能直接用于气压系统（对） 9．气压传动能使气缸实现准确的速度控制和很高的定位精度（错） 10．气液联动速度回路具有运动平稳、停止准确、能耗低等特点（对） 18．下列气动元件属于逻辑元件的是：C A 与门型梭阀 B 快速排气阀 C 记忆元件 D A+C 19．后冷却器—般安装在____B____。 A 空压机的进口管路上 B 空压机的出口管路上 C 储气罐的进口管路上 D 储气罐的出口管路上 20．如下回路是一过载保护回路，当气缸过载时，最先动作的元件是__C______。 A 1 B 2 C 3 D 4 47 ．每立方米的湿空气中所含水蒸气的质量称为（A ) ；每千克质量的干空气中所混合的水蒸气的质量称为（C ）。( A ）绝对湿度（B ）相对湿度（c ）含湿量口）析水量 15．在气体状态变化的______过程中，系统靠消耗自身的内能对外做功；在气体状态变化的______过程中，无内能变化，加入系统的热量全部变成气体所做的功。（A）等容过程（B）等压过程（C）等温过程（D）绝热过程（D；C） 16．每立方米的湿空气中所含水蒸气的质量称为______；每千克质量的干空气中所混合的水蒸气的质量称为______。 （A）绝对湿度（B）相对湿度（C）含湿量（D）析水量 17．当a、b两孔同时有气信号时，s口才有信号输出的逻辑元件是（）；当a或b任一孔有气信号，s口就有输出的逻辑元件是（）。 （A）与门（B）禁门（C）或门（D）三门
《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。
电力传动控制系统——运动控制系统
电力传动控制系统——运动控制系统 （习题解答） 第 1 章电力传动控制系统的基本结构与组成.......... 第 2 章电力传动系统的模型................. 第 3 章直流传动控制系统................... 第 4 章交流传动控制系统................... 第 5 章电力传动控制系统的分析与设计* ............ 错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签
第1章电力传动控制系统的基本结构与组成 1.根据电力传动控制系统的基本结构，简述电力传动控制系统的基本原理和共性问题。 答：电力传动是以电动机作为原动机拖动生产机械运动的一种传动方式，由于电力传输和变换的便利，使电力传动成为现代生产机械的主要动力装置。电力传动控制系统的基本结构如图1-1所示，一般由电源、变流器、电动机、控制器、传感器和生产机械（负载）组成。 控制指令 图1-1电力传动控制系统的基本结构 电力传动控制系统的基本工作原理是，根据输入的控制指令（比如：速度或位置指令），与传感器采集的系统检测信号（速度、位置、电流和电压等），经过一定的处理给出相应的反馈控制信号，控制器按一定的控制算法或策略输出相应的控制信号，控制变流器改变输入到电动机的电源电压、频率等，使电动机改变转速或位置，再由电动机驱动生产机械按照相应的控制要求运动，故又称为运动控制系统。 虽然电力传动控制系统种类繁多，但根据图1-1所示的系统基本结构，可以归纳出研发或应用电力传动控制系统所需解决的共性问题： 1）电动机的选择。电力传动系统能否经济可靠地运行，正确选择驱动生产 机械运动的电动机至关重要。应根据生产工艺和设备对驱动的要求，选择合适的电动机的种类及额定参数、绝缘等级等，然后通过分析电动机的发热和冷却、工作制、过载能力等进行电动机容量的校验。 2）变流技术研究。电动机的控制是通过改变其供电电源来实现的，如直流 电动机的正反转控制需要改变其电枢电压或励磁电压的方向，而调速需要改变电 枢电压或励磁电流的大小；交流电动机的调速需要改变其电源的电压和频率等，因此，变流技术是实现电力传动系统的核心技术之一。 3）系统的状态检测方法。状态检测是构成系统反馈的关键，根据反馈控制 原理，需要实时检测电力传动控制系统的各种状态，如电压、电流、频率、相位、 磁链、转矩、转速或位置等。因此，研究系统状态检测和观测方法是提高其控制
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。（）
流体传动与控制技术综述
华东交通大学 学年论文 流体传动与控制技术综述 年级：2012级 学号：20120310110220 姓名：李王建 专业：测控技术与仪器 指导老师：杨超
摘要：随着我国现代化建设和科学发展的需要，在回顾流体传动及控制技术发展历史的基础上，对20世纪90年代后期以来液压技术的发展作综合评述。作为动力传动与控制技术领域的重要组成部分，它集众多学科于一体，具有显著的机电液一体化特征，尤其是与计算机技术相结合，使得液压技术在系统设计、控制、故障诊断、虚拟现实等方面有了长足的进步。最后对流体传动及控制技术的发展前景进行了预测，指出关注环保性能;元件与系统的集成化、模块化、智能化、网络化以及新材料的使用将是未来的发展方向。 关键词:历史回顾；流体技术；发展现状；未来展望； Abstract:A comprehensive review is presented for the development of hydraulic technology since twentieth century in the late 90's based on a review of fluid power transmission and control techn ology development history, because of the need of our country's modernization and scientific deve lopment. As an important part of power transmission and control technology, hydraulic technolog y sets numerous disciplines in one and has a mechanical-electrical-hydraulic integration characteri stics significantly. Combined with computer technology, great progress has been made in the syste m design, control, fault diagnosis, virtual reality and other aspects in hydraulic technology. Finally , it is predicted that the prospect of development of fluid power transmission and control technolo gy; and it is pointed out that (1) the attention of environmental performance, (2) integration, modu larization, network for element and system and (3) the use of new materials will be the developme nt direction in the future. Key words: fluid technology; History review; Development status; Future Outlook； 1.历史背景 作为流体传动与控制理论基础的流体力学、流体传动理论是人类在生产实践中逐步发展起来的。对流体力学学科的形成作出第一个贡献的是希腊人阿基米德(Archimedes)，他建立了物理浮力定律和液体平衡理论。 1648年法国人帕斯卡((B.Pascal)提出静止液体中压力传递的基本定律，即“作用在封闭液体上的压力，可以无损失的传递到各个方向，并与作用面包吃垂直”奠定了液体静力学基础。 1738年瑞土人欧拉((L.Euler)采用了连续介质的概念，把静力学中的压力
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
交流传动控制系统(专升本)
平顶山学院 补考 课程：交流传动控制系统(专升本)总时长：120分钟 1. (单选题) 我国铁路的供电方式为( )(本题 2.0分) A. 15KV16.67HZ B. 1500V直流 C. 25KV50HZ D. 3000V直流 答案: C 解析: 无 2. (单选题) 两电平牵引逆变器由几相组成( )(本题2.0分) A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 答案: C 解析: 无 3. (单选题) 两电平牵引逆变器输出线电压由几个电平组成( )(本题2.0分) A. 2
B. 3 C. 4 D. 5 答案: B 解析: 无 4. (单选题) 在恒力矩控制时,一般控制电机的气隙磁通为( )(本题2.0分) A. 与电机转速成正比 B. 恒定 C. 与供电频率成正比 D. 与电机转速成反比 答案: B 解析: 无 5. (单选题) 高速列车牵引传动系统属于( )(本题2.0分) A. 交-直-交传动 B. 直-交传动 C. 交-直传动 D. 交-交传动 答案: A 解析: 无 6. (单选题) 恒功率控制时,当转差频率不变时,电压( )(本题2.0分)
A. 不变 B. 与频率正比递增 C. 与频率平方根值正比递增 D. 与频率平方正比 答案: B 解析: 无 7. (单选题) 变频调速运行时,电机转子漏抗( )(本题2.0分) A. 与供电频率成正比 B. 恒定 C. 与供电频率成反比 D. 与供电频率平方成正比 答案: A 解析: 无 8. (单选题) 异步牵引电机牵引工况运行时,供电频率与转子频率的关系为( )。(本题2.0分) A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 小于等于 答案: A 解析: 无
电力传动电力拖动控制系统B卷附参考答案
2014—2015 学年第二学期期末考试 课程名称：电力传动控制系统 开 卷 B 卷 120分钟 一、选择题（共20分，每题2分） 1、直流P W M 变换器—电动机系统与晶闸管—电动机系统相比， B 。 A 、前者调速范围宽但谐波大 B 、前者调速范围宽且谐波少 C 、后者调整范围宽但谐波大 2、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,静差率 A 。 A 、越小 B 、越大 C 、不变 3、在可逆直流调速系统当中，抑制瞬时脉动环流的措施为 A 。 A 、采用均衡电抗器 B 、采用平波电抗器 C 、采用α=β配合控制 4、带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 、保持原先的值不变 5、无静差调速系统的PI 调节器中P 部份的作用是 B 。 A 、消除稳态误差 B 、加快动态响应 C 、既消除稳态误差又加快动态响应 6、转速、电流双闭环调速系统中，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 7、控制系统能够正常运行的首要条件是 B 。 A 、准确性 B 、稳定性 C 、快速性 8、在直流电机调速系统中，系统无法抑制 B 的扰动。 A 、电网电压 B 、电机励磁电压变化 C 、运算放大器参数变化 9、α=β配合控制双闭环可逆直流调速系统制动过程主要阶段是 C 。 A 、本组逆变阶段 B 、它组反接制动阶段 C 、它组逆变阶段 10、在转速、电流双闭环调速系统中，以下哪一项影响最大电流Idm 的设计 C 。 A 、运算放大器 B 、稳压电源 C 、 电动机允许的过载能力 二、判断题（共20分，每题2分） 1、双闭环调速系统中，给定信号* n U 不变，增加转速反馈系数α，系统稳定运行时转速反馈电压n U 不变。 （ 对 ） 2、I 型系统工程最佳参数是指参数关系选用 K=1/（2T ）或ξ=0.707。 （ 对）
(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 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 第十二章交流传动控制系统 12.1、试述电磁转差离合器的工作原理，其工作原理与鼠笼式异步电动机的工作原理有何异 同？为什么？ 答:电磁转差离合器的工作原理是基于电磁感应原理通过改变励磁电流进行工作。它由主动和从动两个基本部分组成。 鼠笼式异步电动机的工作原理是基于定子旋转磁场和转子电流相互作用，两者都是基于电磁感应原理。 12.2、试说明JZT1型转差离合器调速系统的调速过程。 答:JZT1型简易式转差离合器采用速度负反馈使电动机在负载增加导致转速降低以后控制 率很大，可能引起过热而损坏电动机，所以说调压调速方法不太适合于长期工作在低速的工作机械。 12.5、为什么调压调速必须采用闭环控制才能获得较好的调速特性，其根本原因何在？ 答：因为即使增加电动机转子绕阻的电阻，调整范围仍不大，且低速时运行稳定性不好，不能满足生产机械的要求。因此为了保证低速时的机械性硬度，又能保证一定的负载能力，所以在调压调速系统里采用转速负反馈构成闭环系统。 参见课本P329图12.10。图中的晶闸管交流调压系统，可根据控制信号U的大小将电源电压U1改变为不同的可变电压U‘x。控制信号的大小，由给定信号U g和来自测速发电机的测速反馈信号U fn的差来调节。当负载稍有增加引起转速下降时，则正比于转速的U fn也将减小，由于U＝U g-U fn，故U随U fn的减小而自动增大，从而使输出电压U’x 增大，电动机将产生较大转矩以与负载转矩平衡。此时的机械特性基本上是一簇平行的特性。 显而易见，在这种闭环调速系统中，只要能平滑地改变电子电压，就能平滑调节异步电动机的转速，同时，低速的特性较硬，调速范围也较宽。 12.6、串级调速的基本原理是什么？串级调速引入转子回路的电势，其频率有何特点？ 答：串级调速就是在异步电动机转子电路内引入附加电势E ad，以调节异步电动机的转速。 目录 1. 概述 (1) 1.1 电力牵引的特点 (1) 2. 电力机车的传动方式 (2) 2.1 直-直流传动 (2) 2.2 交-直流传动 (3) 2.3 直-交流传动 (3) 2.4 交-直-交流传动 (4) 3. 我国机车电传动技术的发展与现状 (4) 3.1 交-直传动技术的发展 (4) 3.2 交流传动技术的发展 (5) 4. 动车组的牵引传动系统的现状 (6) 5. 电力牵引传动系统网侧原理图 (8) 1.概述 1.1电力牵引的特点 电力机车属非自带能源式机车，电力牵引具有一系列内燃牵引所不及的优越性，表现在以下几方面： 1、电力机车的功率大 内燃机车功率受到柴油机本身容量、尺寸和重量的限制，故机车功率不能过大。而电力机车不受上述条件的限制，机车功率（或单位重量功率）要大得多，目前轴功率已达1000kW（若交流牵引电动机可达1600kW）。一台电力机车的牵引能力相当于1.5台（或更多一些）内燃机车的牵引能力。由于电力机车功率大、起动快、允许速度高，所以能够多拉快跑，极大地提高了线路的通过能力和输送能力。 2、电力机车的效率高 由于电力牵引所需的电能是由发电厂（或电站）集中产生，因此燃料的利用率要比内燃牵引高得多。由火电厂供电的电力牵引的效率高达35%，由水电站供电的电力牵引则更高，可达60%以上。而内燃牵引的效率约为25%左右，而且柴油价格较贵，有燃烧排放污染。 3、电力机车的过载能力强 机车在起动列车或牵引列车通过限制坡道时，其过载能力具有很大的意义。由于电力机车的过载能力不会受到能源供给的限制，而牵引电动机的短时过载能力总是比较大。因此，电力机车所需的起动加速时间一般约为内燃机车的1/2，从而能够提高列车速度。 4、电力机车的运营费用较低 （1）功率大、起动快、运行速度高、过载能力强、可以多拉快跑； （2）整备距离长、适合于长交路，提高了机车的利用率； （3）检修周期长、日常维护保养工作量也小。 一般情况下，电力牵引的运营费用比内燃牵引要低15%左右。 此外，由于电力机车运行过程中不污染环境，对于大型铁路枢纽站及隧道长 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 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 = 二、多选(22分) 1、为保证压缩空气的质量,气缸和气马达前必须安装() A分水滤气器减压阀油露器 B、分水滤气器油雾器减压阀 C、减压阀-分水滤气器-油雾器 D分水滤气器减压阀 正确答案:A 学生答案:A√ 2、在气体状态变化的()过程中,无内能变化,加入系统的热量全部变成气体所做的功 A等容过程 B.等压过程 C、等温过程 D.绝热过程 正确答案:C 3、在调速阀旁路节流调速回路中,调速阀的节流开口一定当负载从F1降到F2时,若不考虑泵内泄漏变化的因素时,缸运动速度v可视为() A增加 B、减少 C、不变 D、无法判断 正确答案:C 4当控制阀的开口一定,阀的进、出口压力差4p<(3~5)×10Pa时,随着压力差△p变小,通过调速阀的流量( A增加 B、减少 C、基本不变 D.无法判断 正确答案:B 学生答案: 5系统中中位机能为P型的三位四通换向阀处于不同位置时,可使单活塞杆液压缸实现快进一慢进一快退的动作循环。试分析:液压缸在运动过程中,如突然将换向阀切换到中间 置,此时缸的工况为()(不考虑惯性引起的泪移运动) A停止运动 B.慢进 C、快退 D、快进 正确答案:D 学生答案:× 6、已知单活塞杆液压缸两腔有效面积A1=2A2,液泵供油流量为q,如果将液压缸差动连接,活塞实现差快进,那么进入大腔的流量是() A0.5q B.1.5q C.175q D.2q 正确答案:D 7、要求多路换向阀控制的多个执行元件实现两个以上执行机构的复合动作,多路换向阀的连接方式为() A串联油路 B、并联油路 C、串并联油路 D、其他 正确答案:A 8、顺序阀在系统中作卸荷阀用时,应选用()型 A内控内泄式 B、内控外泄式 C、外控内泄式 D、外控外泄式 正确答案:C 9在减压回路中,减压阀调定压力为p,溢流阀调定压力为py,主油路暂不工作,二次回路的负载压力为pl,若py>pl>p,减压阀阀口状态为() A阀口处于小开口的减压工作状态 B、阀口处于完全关闭状态,不允许油流通过阀口 C、阀口处于基本关闭状态,但仍允许少量的油流通过阀口流至先导阀 D、阀口处于全开启状态,减压阀不起减压作用 正确答案:A 10、双伸出杠液压缸采用缸筒固定安置,工作台的移动范围为活塞有效行 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 1 电气传动控制系统 1.1 电气传动自动控制系统优化设计方法研究概述 电气传动系统又称电力拖动系统,是以电动机作为原动机的机械系统的总称。其目的是为了通过对电动机合理的控制,实现生产机械的起动,停止,速度、位置调节以及各种生产工艺的要求。随着技术的进步及社会对环保、节能要求的日渐严格,电气传动系统在社会各方面的使用越来越广泛。如何优化、设计电气传动系统,以实现更低廉的成本、更好的性能就具有十分重要的意义。近年来许多新理论新策略应用于电气传动系统中,并获得了良好的效果。但对大部分系统而言,其基本的闭环控制结构、利用调节器对控制对象进行校正以使系统符合要求的方法基本未变。所以,我国电气传动系统设计领域的权威专家陈伯时教授总结出的调节器的“工程设计方法”,目前在实际设计中仍然是主流设计方法。如何设计出优秀的调节器依然是电气传动系统优化设计的主要内容。因此借鉴了“工程设计方法”的基本思想,以电气传动系统的优化设计为目的,在现有的调节器“工程设计方法”基础上,采用其采用少量典型系统、分步设计的基本设计思路,以系统闭环幅频特性峰值、调节时间最小为最优化原则,分别针对典型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型系统研究出一套更能满足实际工程需要的设计方法。并总结出了便于设计者使用的参数、性能指标值计算公式及图表。针对交流电机矢量控制系统鲁棒性差的问题则进行了研究并提出了优化方案。利用MATLAB编程和SIMULINK仿真对所设计的系统进行验证,结果表明针对典型Ⅰ、Ⅱ型系统的设计方法所设计出的系统性能指标及设计灵活性均好于“工程设计方法”;针对典型Ⅲ型系统的设计方法则是“工程设计方法”所未涉及而又实际需要的,故填补了“工程设计方法”的空白;在交流电机矢量控制系统中引入复合磁链观测器及双层模糊控制器后,系统的鲁棒性及性能得到了提高。 1.2 信息化时代的电气传动技术 当前世界上正处于信息化的时代，而我国工业化尚未完成，以信息化带动工业化是我们的重要任务。电气传动是工业化的重要基础。正如人体，信息技术好 地铁车辆交流传动系统 本文简要的探讨了地铁车辆交流传动系统的组成、控制原理、牵引和电制 动特性曲线，对地铁车辆的系统电路进行了简要的描述，分析了直流传动和交 流传动的优缺点。 我国早期的地铁列车多为国产直流传动电动车组，采用凸轮调阻或斩波调阻的 牵引控制方式，牵引电机为直流电机。而近几年建设的地铁项目均采用了进口 交流传动电动车组，牵引控制方式为VVVF逆变器控制，牵引电机为异步电机。与直流传动系统相比，交流传动系统具有恒功速度范围宽、功率因数和粘着系 数高、牵引电机结构简单和维修方便等优势。 1 交流传动系统的组成 地铁车辆与铁路机车在结构、系统集成上大不相同，机车是完整的牵引系统， 与后面连接的载客（货）车厢相对独立；而地铁车辆则是编列成组，虽然分为 动车和拖车两部分，但都是旅客车厢，动力系统均被分散安装于各车箱的地板 下（动力分散）。 交流传动系统是以调压调频VVVF（Variable Voltage Variable Frequency）逆变器为核心的电传动系统。主要由高速断路器、滤波电抗器、VVVF逆变器和异步电动机等装置构成。地铁车辆交流传动系统的组成因生产厂家的不同及用户 要求的不同而不相同，这里以六节编组的四动两拖（Tc+M+M+M+M+Tc ）地铁车辆为例，简要探讨交流传动系统的组成。 下图为一个“两动一拖（2M1T）”单元主电路实例。电网经受电弓后分别经两 台动车（B车和C车）的高速开关给逆变器供电，而在拖车（A车）上的辅助逆变器的供电是经过隔离二极管的。 下图为1C4M单元主传动系统原理电路图，1C4M是指一台VVVF逆变器给同一辆车四台相互并联的异步电动机供电的方式，也叫“车控”方式。其中滤波电抗 器和滤波电容器构成线路滤波器。VVVF逆变器包含斩波器，斩波器由T7、T8构成，斩波器主要功能用于电阻制动，用它来调节制动电流大小，其另一个功能 为过电压保护。 2 交流传动系统的控制原理 VVVF控制的基本原理为通过改变VVVF逆变器各IGBT元件的开通时间来改变负载的电压，通过改变VVVF逆变器各IGBT元件开通的周期来改变输出的频率。 异步电动机的转矩公式为：T=K1·φ·Ir=K2·（V/fi）2·fs电气传动及控制A卷
第十二章 交流传动控制系统
电力牵引传动系统
电气传动与调速系统期末试题及答案
电气传动及控制基础 复习思考题
流体传动与控制
电气传动与调速系统总复习资料
电气传动控制系统
地铁车辆交流传动系统