2013春181060交直流调速系统复习练习题

复习练习题

一、 选择题

1．对于直流电动机调速系统，使机械特性平行移动的调速方式是（ ）

A. 电枢回路串电阻

B. 变电枢电压

C. 弱磁

D. 变频

2．转速单闭环直流调速系统与转速开环调速系统相比，在同一理想空载转

速的条件下，其静差率将（ ）

A. 增大

B. 不变

C. 减小

D. 不确定

3．转速、电流双闭环直流调速系统，ASA 、ACR 均采用PI 调节器，在电动机

起动期间，保持恒定转距升速的阶段是（ ）

A. 电流上升阶段

B. 恒流升速阶段

C. 转速调节阶段

D. 不确定

4. 采用H 型桥式斩波电路的PWM 调速系统，当转速为0时,元件导通的占空

比是( )

A. 5.0>ρ

B. 5.0<ρ

C. 10<<ρ

D. 5.0=ρ

6. 只适用于高速段的数字测速方法是( )

A. M 法

B. M/T 法

C. T 法

D. T 法和M 法

7.异步电动机的三相定子电流,通过2/3C 的变换,得到的是( )

A. 静止坐标下的两相转子电流

B. 静止坐标下的两相定子电流

C. 旋转坐标下的两相转子电流

D. 旋转坐标下的两相定子电流

8．异步电动机变频调速时人为机械特性为直线的条件是（ ）。

A ．C U =11/ω B.C m =Φ C.C E =11/ω D.C E r =1/ω

9. 电机坐标变换所依据的最基本的原则是（ ）。

A ．能量等效 B. 绕组等效 C. 磁动势等效 D. 转矩等效

10．转速、电流双闭环直流调速系统中，电流调节器输出限幅值决定（ ）。

Ａ. dm I Ｂ. max n Ｃ. max d U Ｄ.mix n

11．转速、电流双闭环直流调速系统，电流内环不能抑制的扰动是（ ）。

Ａ.负载扰动 Ｂ. 电网扰动 Ｃ. 励磁扰动 Ｄ. ACR 参数变化引

起的扰动

12．晶闸管整流器供电的反并联可逆直流调速系统，βα,配合控制可以消除

（ ）。

A. 静态电流 B .动态电流 C. 瞬时脉冲电流 D. 直流平均环流

13．

14．逻辑控制无环流可逆直流调速系统，发出逻辑切换指令的条件是（ ）。

A ．*i U 改变极性 B. d I 改变方向 C. d I 为零 D. *

i U 改变极性和d I 为

零

15．SPWM 技术是指（ ）。

A. 正弦脉宽调制控制技术

B. 清除指定次谐波PWM 控制技术

B. 电流滞环跟踪PWM 控制技术 D. 磁链跟踪控制技术

16. 直接转矩控制选择的被控量有（ ）。

A. 转子磁链

B. 定子磁链

C. 定子电流

D. 转子磁链和电磁转

矩

17.一个系统的控制对象为()()21210,11T T s T s T K >++并且。若要校正为典型Ⅰ型系统，应采用( )校正。

（A ）积分调节器 （B ）比例调节器

（C ）比例微分调节器 (D)比例积分调节器

20．异步电机变压调速系统采用软起动器可以（ ）。

（A ）限制起动电压并保持恒值，转速升高后电压自动恢复

（B ）限制起动电压并保持恒值，转速升高后电压自动裒减下来

（C ）限制起动电流并保持恒值，转速升高后电流自动恢复

（D ）限制起动电流并保持恒值，转速升高后电流自动裒减下来

21．C 2s/2r 坐标变换是（ ）。

（A ）二相静止坐标系到二相旋转坐标系的变换

（B ）二相旋转坐标系到二相静止坐标系的变换

（C ）二相静止坐标系到二相静止坐标系的变换

（D ）二相旋转坐标系到二相旋转坐标系的变换

22．转速和磁链闭环控制的矢量控制系统称为（）。

（A）间接矢量控制系统（B）直接矢量控制系统

（C）直接转矩控制系统（D）间接转矩控制系统

24.

25.

26．

27．按定子磁链控制的直接转矩控制系统在它的转速反馈环内是（）。

（A）利用磁链反馈直接控制电机电磁转矩的

（B）利用电压反馈直接控制电机电磁转矩的

（C）利用电流反馈直接控制电机电磁转矩的

（D）利用转矩反馈直接控制电机电磁转矩的

28．闭环控制的变压调速系统的静特性左右两边有极限，这两个极限是（）。

（A）额定电流和最小电流下的机械特性（B）额定电压和最小电压下的机械特性

（C）额定电压和最小电流下的机械特性（D）额定电流和最小电压下的机械特性

29. 在两组晶闸管装置反并联的可逆有环流系统中，若要消除直流环流和抑

制脉动环流应 ( )。

A. 采用α < β配合工作制，主回路串入四个环流电抗器

B. 采用α < β配合工作制，主回路串入二个环流电抗器；

C .采用α≥β配合工作制，主回路串入二个环流电抗器；

D .采用α≥β配合工作制，主回路串入四个环流电抗器

30．

31．

32

33．

34．间接矢量控制系统是指（）

A．转速和磁链闭环控制的矢量控制系统 B．直接转矩控制系统

C ．磁链开环转差型矢量控制系统

D ．磁链闭环转差型矢量控

制系统

二、填空题

1．M/T 法测速，电机转速的计算公式是 ，M/T 法高速时相当于 法测速。

2．异步电动机变定子电压调速属于转差功率 型，其人为机械特性的最

大临界转矩与 成正比。

3．对于交—直—交变频器，当中间直流环节采用大电容滤波时，为 型

变频器；当中间直流环节采用大电感滤波时，为 变频器。

4．直接转矩控制，控制的是 磁链。 矢量控制，控制的是 磁链。

5．异步电动机转差频率控制，在保持m Φ恒定的),(1S S I f U ω=函数关系中，只

考虑了定子电流 ，没有控制到定子电流的 ，因此控制是

有偏差的。

6．交流电机变电压调速为拓宽 ，通常采用 电机。

7.CHBPWM 控制技术意指

8.SVPWM 控制技术意指

9.异步电动机转差频率控制的基本原则是：在sm s ωω<的范围内，转矩基本上与 成正比，条件是 。

10．磁链跟踪控制技术的基本思想是：交替使用不同的 使定子

磁链矢量顶点的运行轨迹逼近 。

11．异步电动机的动态数学模型是一个 、 、 的 系统。

12．直接转矩控制存在的问题是；

1） 2）

13、笼式异步电动机基频以上调速，应保持 不变，是属于 调速；基频以下调速应按 控制，在低频调速时要

对进行补偿，可以保持不变。

14．转速负反馈直流调速系统能够减小稳态速降的实质在于它的作用，在于它能随的变化而改变整流电压。

15．双闭环可逆调速系统的制动过程可分为I 阶段；Ⅱ阶段；在第Ⅱ阶段中的主要子阶段是，在这个子阶段中，制动电流，而电动机在。16．矢量控制的基本思想是：按照产生的为准则，通过变换和变换，将交流异步电动机等效为直流电动机模型。17．在SPWM逆变器中，是以作为调制波，以作为载波来获得控制逆变器主电路六个功率开关器件开关信号的。改变SPWM逆变器输出基波频率与幅值是通过改变调制波的与来平滑调节的。

18．在转速、电流双闭环调速系统中，转速调节器的输出最大值决定了允许主回路的。电流调节器的的输出最大值决定了允许主回路的。

19. 在转速、电流双闭环调速系统中，转速调节器对的扰动能进行及时调节,并使系统稳态时。电流调节器对的波动能进行及时调节。

20．笼式异步电动机基频以上调速，应保持不变；基频以下调速应按控制，在低频调速时要对进行补偿，以保持

不变。

21、电力拖动控制系统的动态性能指标中，超调量和调节时间是属于

性能指标；动态速降和恢复时间是属于性能指标。

三、计算题

1．转速闭环直流调速系统：已知数据如下：电动机：30KW 220V 157.8A 1000r/min Ra=0.1Ω整流器：Ks=40 Rrec=0.3ΩU*nm=10V U*im =8V。设计指标：D=20 S≤5%

（1）画出系统的稳态结构图。

（2）计算开环速降和满足要求的闭环速降。

（3）计算系统的开还放大系数K、调节器放大系数Kp。

2．转速、电流双闭环调速系统，采用三相桥式整流电路，已知：电动机参数：,5.1,780min,/375,750,550=====λA I r n V U KW P N N N N Ra=0.05Ω

*

**,75,1.0cm im nm S U U U K R ===Ω=＝8V （1）??,==βα

3．闭环控制系统，控制对象的传递函数为 20()(0.51)(0.00181)(0.0021)

obj W s s s s =

+++试将系统校正成0.5KT =的典Ⅰ系统，

（1）简化控制对象

（2）选择调节器

（3）计算调节器参数

4．有一转速闭环有静差系统，其额定参数如下：

90,220,305,1000/min,0.2,0.3min/N N N e P KW U V I A n r R C V r =====Ω=? 如果要求D=30，S<5%，采用开环调速系统能否满足要求？若要满足这个要求，系统的额定速降最大是应是多少？

5．某调速系统动态结构图如图所示。已知图中参数K 1=30，K 2=0.0358，T =0.04/s ，T m =0.4/s ，试按M rmin.准则 取h =5，将系统设计成典型Ⅱ型系统时，计算调节器参数τ及K pi 值。

6.基本电压空间矢量的计算

三、问答题

1．三相异步电动机采用矢量控制，已知：三相定子电流,,,C B A i i i 及电机转速ω，欲求转子磁链：

U

（1） 画出两相静止坐标系上转子磁链的电流模型。

（2） 导出λβγαψψ,的计算公式，分析计算γψ的过程。

2．对于三相异步电动机

(1) 画出三相和两相坐标系与绕组磁动势的空间矢量图。

（2）推导出三相定子电流变换为两相电流βαi i ,的变换矩阵。

3.交流电机矢量变换的基本思想是什么? 何为3/2变换? 何为2s/2r 变换?

4.闭环控制的交流变压调速系统的静特性有何特点？

5. 试比较矢量控制系统与直接转矩控制系统的性能与特点。

6. 两组晶闸管反并联电枢可逆调速主电路中存在哪几种环流？它们是如何产生的？α=β配合控制有环流可逆调速系统中存在什么环流?这环流是靠什么来限制的?

7. 从能量转换角度看，按各种交流调速方法对转差功率P s 处理的方式不同可把

交流调速系统分为哪三种类型？并举例说明这三种类型的典型调速系统及效率高低。

8．为什么说异步电动机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统？

9．下图所示是磁链开环转差型矢量控制系统,试述该系统的主要特点。

10．写出PI 调节器的时域表达式并求出其传递函数，将PI 调节器数字化

11．按转子磁链定向的矢量控制系统，写出在两相静止坐标系上获得转子磁链的电压模型方程式, 画出计算模型方框图，哪些参数对电压模型计算磁链有影响？L d

写出在两相静止坐标系上获得转子磁链的电流模型方程式, 画出计算模型方框图。电机参数对电流模型计算磁链有什么影响？比较以上两种模型各适用于什么范围？若把两种模型结合起来提高整个运行范围中计算磁链的准确度，应该解决好什么问题？

12. 在转速电流双闭环直流调速系统中，ASR 和ACR 均采用PI 调节器，已知:

电动机额定参数为N U ,N I ,N n ,a R ；电力电子变换器的放大系数s K ，电枢

回路总电阻R ，电动机的允许过载倍数为 ，若ASR 、ACR 的限幅输出分别为*im U ，

ctm U 。若系统在某一负载dL I 下正常运行时，转速反馈线突然断线，试分析系统的运行情况,写出系统稳定后*i U ，ct U ， d I ，d U 和n 的表达式。

13. 简述转差频率控制的规律，说明转速闭环转差频率控制的交流变压变频调速系统的静、动态性能还不能完全达到直流双闭环系统水平的原因？

14. 简述M 法及T 法和M/T 法数字测速的原理，分别写出其转速表达式，并说明每种测速方法的适用范围。

15.直接转矩控制系统的定子磁链和转矩计算模型。

外加作业题

考试题型

一、选择题（7*2分）

二、填空题（7*2分）

三、简答题（2*6分）

四、计算题（24分）

五、问答题（36分）