电气传动及控制参考资料
电气传动及控制参考资料
一、单项选择题（本大题共0分，共120小题，每小题0分）
1.在转速负反馈单闭环有静差直流调速系统中，突减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（减少）了。
2.如下关于转速开环恒压频比控制调速系统（通用变频器-异步电动机调速系统）论述正确的是（通用变频器一般用电阻来吸收制动能量）。
3.比例微分的英文缩写是（PD）。
4.转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常方式是(PI)。
5.双闭环无静差V-M调速系统中，增加UPE的增益，系统稳定后转速反馈电压（不变）。
6.下列交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是（变压变频调速）。
7.SPWM技术中，调制波是频率和期望波相同的（正弦波）。
8.生产机械的负载转矩特性是（恒功率转矩负载）。
9.转速、电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是（ASR）。10.可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速的是（积分控制）。
11.限止电流冲击的最简单方法是采用（电流截止负反馈）。
12.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)。
13.下列不属于交流异步电动机动态数学模型特点的是（线性）。
14.SPWM技术中，调制波是频率和明望波相同的（正玄波）。
15.在定性的分析闭环系统时，截止频率越低．则系统的稳定精度（越低）。
16.在直流电动机调速方法中弱磁调速是（恒功率调速）调速。
17.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（减小）了。
18.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（39）。
19.调速系统的稳态性能指标包括调速范围和（静差率）。
20.某单闭环直流调速系统，额定负载下电动机转速降落为8r/min，如果负载转矩降为额定负载的一半，那么它的闭环速降为（4r/min）。
21.双闭环无静差V-M系统中，改变（转速反馈系数）能够改变稳态转速。
22.在转速负反馈单闭环有静差直流调速系统中，当（测速发电机励磁）变化时，系统没有抗扰作用。
23.在转速负反馈单闭环有静差直流调速系统中，当（转速反馈系数）变化时，系统没有抗扰作用。
24.恒Eg/ω1调速系统，最大电磁转矩（与ω1无关）。
25.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（负载电流）。
26.双闭环无静差V-M调速系统，若起动过程中ASR未达到饱和，则会发生（起动过程变慢）。
27.双闭环无静差V-M调速系统中，增加反馈系数α，系统稳定后转速反馈电压（不变）。
28.转速、电流双闭环调速系统当中，两个调节器采用（串联）联接。
29.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，如果将开环放大系数提高到39，开环速降不变，那么它的闭环速降为（4r/min）。
30.双闭环无静差V-M调速系统中，如下关于转速调节器ASR和电流调节器ACR的作用论述正确的是（ACR在转速动态过程中有加快动态过程的作用）。
31.正弦波脉宽调制的英文缩写是（SPWM）
32.三相半波整流电路近似的一阶惯性环节的时间常数为（3.33ms）。
33.在转速负反馈单闭环有静差直流调速系统中，当（转速反馈系数
）变化时，系统没有抗扰作用。
34.双闭环无静差V-M调速系统中，如下关于转速调节器ASR和电流调节器ACR的作用论述正确的是（ACR对电网电压的波动起及时抗扰的作用）。
35.双闭环无静差V-M系统中，改变（整流环节放大系数）不能改变稳态转速。
36.与矢量控制相比，直接转矩控制（控制结构简单）。
37.正弦波脉宽调制的英文缩写是（SPWM）。
38.转速、电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是（ACR）。
39.调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准（最低速）。
40.转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时，转速n取决于（给定电压）。
41.双闭环无静差V-M调速系统，起动过程的恒流升速阶段中，UPE的输出电压（逐渐增加）。
42.下列各项指标中，反应系统抗干扰性能指标的是（D(Tx)）。
43.在PWM技术中，改变占空比ρ值，可以实现调压的目的，试选择：保持一定，使在0~∞范围内变化，属于（B）；保持一定，使在0~∞范围内变化，属于（C）；+=T保持一定，使在0~∞范围内变化，属于（调宽调频法）。
44.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（输出功率高于输入功率）。
45.在加速度输入下的Ⅱ型系统稳态时的误差为（恒值）。
46.下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是（低阶）。
47.带二极管整流器的SPWM变频器是以正弦波为逆变器输出波形，是一系列（幅值不变，宽度可变）的矩形波。
48.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（降电压调速）。
49.双闭环无静差V-M调速系统中，如下关于转速调节器ASR和电流调节器ACR的作用论述正确的是（ASR对负载变化起抗扰作用
）。
50.三相桥式整流电路近似的一阶惯性环节的时间常数为（1.67ms
）。
51.在典型I型系统中，当时间常数T已知时，随着放大系数K增大，系统快速性（变好）。
52.控制系统能够正常运行的首要条件是（稳定性）。
53.在桥式可逆直流脉宽调速系统当中，分流电阻的作用是（抑制泵升电得多）。
54.双闭环无静差V-M系统中，改变（电流反馈系数）不能改变稳态转速。
55.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(越小)。
56.双闭环无静差V-M调速系统，起动过程的恒流升速阶段中，ACR的输出电压（逐渐增加）。
57.双闭环调速系统在稳定运行时，控制电压Uct的大小取決于（n和Id1）。
58.单相桥式整流电路近似的一阶惯性环节的时间常数为（5ms）。
59.磁通控制基本方程式表明转子磁链与定子电流的励磁分量之间的传递函数是一个（一阶惯性环节）。
60.交流电动机变频变压调速系统属于（转差功率不变型调速系统）。
61.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（减小）。
62.为了增加系统响应的快速性，我们应该在系统中引入（比例）环节进行调节。
63.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(PI)。
64.恒Us/ω1调速系统，最大电磁转矩（随ω1增大而增大）。
65.如果要改变双闭环无静差V-M系统的转速，可调节（C(U*a)）。
66.不属于跟随性能指标为（动态降落）。
67.SPWM技术中，载波是频率比期望波高得多的（等腰三角波）
68.在定性的分析闭环系统性能时，截止频率ωc越低,则系统的稳定精度（越低）
69.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(越小)。
70.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（不变）。
71.转差频率控制变频调速系统的基本思想是控制（电机的气隙磁通）。
72.异步电动机数学模型的组成不包括（外部扰动）。
73.对于调速系统，最重要的动态性能是（抗扰性能）
74.异步电动机VVVF调速系统的机械特性最好的是（恒
[P_2D7A675F7BFB8880FB8835C062E561F7]控制）
75.下列交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是（变压变频调速）
76.I型系统的随动系统，不能用于输入为（D(0.1t*2)）
77.异步电动机VVVF调速系统的机械特性最好的是（恒转子磁通控制）
78.下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是（饱和线性控制）
79.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（增加）了。
80.可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速的是（积分控制）
81.双闭环调速系统在稳定运行时，控制电压Uct的大小取决于（n和Idl）。
82.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（调压调频）。
83.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（转速）
84.异步电动机变压变频调速时，采用（Eg/f1=常值）控制方式，可获得一线性机械特性。
85.普通串级调速系统中，逆变角，则（转速上升，功率因数上升）。
86.在单闭环反馈控制系统中，不能被抑制变化是（测速反馈系数变化）
87.速度单闭环系统中，不能抑制（测速机励磁电流）的扰动。
88.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（3.06r/min）。
89.不属于双闭环直流调速系统的起动过程中阶段为（全压起动）
90.在转速开环的交-直-交电流源变频调速系统中,GFC的作用是(加快频率环节的变化)
91.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（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）。
92.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（抗扰为主）
93.闭环系统的静特性表示闭环系统电动机的稳态关系是（转速与负载电流间的）。
94.一个设计较好的双闭环调速系统在稳态工作时（两个调节器都不饱和）。
95.中频段越宽，则系统的（稳定性越好）
96.异步电动机VVVF调速系统中低频电压补偿的目的是（补偿定子电阻压降）
97.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(变压变频调速)。
98.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Ud等于（B Ud={(2t/T)-1}Us）。
99.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（设置平波电抗器）。
100.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（输出功率高于输入功率）101.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（越小）。
102.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（负载电流决定）103.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（零）
104.当理想空载转速[P_D168403133873DC2ED76A033E0168959]相同时，闭环系统的静差率[P_4E2234F0DF974F44C1F23E3DF9F9A48D]与开环下的
[P_921C2933F779182978CCE99048B758B2]之比为（1/（1+K））。
105.在加速度输入下的I型系统稳态时的误差为（无穷大）
106.系统开环传递函数为，此系统为（Ⅰ型系统）
107.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，（ACR抑制电网电压波动，ASR抑制转矩波动）。
108.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，（恢复时间延长）109.截止频率越高，则系统的（快速性越好）
110.在速度负反馈单闭环调速系统中，当下列（转速反馈系数）参数变化时系统无调节能力。
111.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（同时调换磁场和电枢接线）。
112.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：（增加）
113.在线饶转子异步电动机串级调速系统中，转子绕组：（既能向电机输入功率，又能向电网回馈功率）
114.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（保持恒定值不变）。
115.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：（s=20%，D=6）
116.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？（一定超调）
117.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：（增加）
118.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：（Ufn不变）
119.无静差调速系统的PI调节器中P部份的作用是（加快动态响应）
120.一般的间接变频器中，逆变器起（调频）作用。
二、填空题（本大题共0分，共20小题，每小题0分）
1.双闭环直流调速系统在稳态工作中，两个调节器都不饱和，转速给定电压为12V，转速反馈系数α=__0.01____V.min/r，则电动机的转速为1200r/min。
2.变压变频器，又称___VVVF___装置。
3.放大器的电压放大系数用符号_Kp_____表示。
4.调速系统转向允许正、反向运转的称为__可逆系统____，只能单向运转则为__不可逆系统____。
5.电压频率变换器是将电压信号变换为相应_频率_____的脉冲信号。
6.双闭环调速系统，在启动过程的大部分时间内，转速调节器处于___饱和状态___状态。
7.不可逆PWM变换器根据其特点可分为有制动作用和____无制动作用__两种。
8.可逆PWM变换器H型变换器由____4__个电力晶体管和___4___个续流二极管组成桥式电路。
9.转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统基本上具备了直流电动机双闭环控制系统的优点，控制系统不算复杂，静、动态性能都较好，且能在第____四__象限运行。
10.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____。
11.要使矢量变换控制系统具有和直流电动机调速系统一样的动态性能，转子磁通在动态过程中是否__恒定____是一个重要条件。
12.转速、电流双闭环直流调速系统正常运行时，_电流调节器_____调节器不会达到预先设计的饱和程度。
13.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%。
14.电压型逆变器异步电动机调速系统采用__电压频率协调控制___时，即使负载有较大的变化，它都能稳定运行。
15.PWM变换器中的开关频率越高，电枢电流的脉动就___越小___。
16.用___直流电动机___作为原动机的传动方式称为直流调速
17.电流幅值恒定是通过带_PI_____调节器的电流闭环控制实现的，这种系统不仅安全可靠而且具有良好的动静态性能。
18.SPWM控制技术包括单极性控制和_双极性控制_____两种方式。
19.ASR的作用是保持系统稳态运行时__无静差____,从而实现转速和电流两种负反馈分别在不同阶段各自起的调节作用。
20.如果电机在不同转速时所带的负载都能使电流达到额定值，即都能在允许温升下长期运行，则转矩基本上随磁场变化，按照电力拖动原理，在基频以上，转速升高时转矩降低，基本上属于___恒功率调速___性质。
三、作图题（本大题共0分，共2小题，每小题0分）
1.
2.请画出交一直一交变频器和交一交变频器的示意图
四、计算题（本大题共0分，共25小题，每小题0分）
1.系统的调速范围是1000~100[P_D96D64597E70CE2EDD236D434D707189]，要
求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？
2.04rpm
2.某一调速系统，在额定负载下，最低转速特性为，最高转速特性为，带额定负载时的速度降落，且在不同转速下额定速降不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？
3.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？
（1）主电路线路简单，需用的功率器件少。
（2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小。
（3）低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1：10000左右。
（4）若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。（5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高。
（6）直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
4.有一V-M系统：电动机PN＝2．5kw，UN＝220V，IN＝15A，nN＝1500r／min，Rs＝
，RRec＝，Ks＝90，要求调速范国D＝20，静差率S＝20%。
求：
（1）计算开环系统的速降和允许的静态速降；
（2）采用转速负反溃，当给定电压为20V、转速为1000r／min时，计算放大器的放大倍数。
（1）开环系统的速降为Δnop=15X(2+1)/0.127=354.3允许的静态速降为Δncl=8.33(r/min)其中Ce=0.127
（2）放大器的放大倍数K=（354.3/8.33)-=20/1000=0.02
Kp=8.79
5.90度
6.某闭环调速系统，测得的最高转速为nmax＝1500r/min最低转速为nmin=150r/min。要求系统的静差率s＜2％，试计算：
（1）该系统的调速范围D；D=nmax/nmin=10
（2）系统允许的静态速降△nN；
7.当转速、电流双闭环调速系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差是多少？写出它们各自的输出电压值。
8.有一闭环系统，其控制对象传递函数为：
其中T1>T2,K2为控制对象的放大系数。设计任务为校正成典型I型系统。试：
（1）写出典型I型系统开环传递函数；
（2）选择调节器结构并写出校正后系统的开环传递函数；
（3）选择合适的参数配合形式。
9.
10.在转速、电流双闭环调速系统中，调节器ASR，ACR均采用PI调节器。当ASR输出达到Uim=8V时，主电路电流达到最大电流80A。当负载电流由40A增加到70A时，试问：（1）Ui应如何变化？（2）Uc应如何变化？（3）Uc值由哪些条件决定？
11.设控制对象的传递函数为
，式中K1=2；T1=0.4s；T2=0.08s；T3=0.015s；T4=0.005s。要求阶跃输入时系统超调量。用PI调节器将系统设计成典型I型系统，试设计调节器参数并计算调节时间ts。
12.采用电压空间矢量PWM调制方法，若直流电压恒定，如何协调输出电压与输出频率的关系。
13.某闭环调速系统的调速范围是1500r/min~150r/min，要求系统的静差率S<=5%，那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100r/min，则闭环系统的开环放大倍数应有多大？
14.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。
15.在转速、电流双闭环调速系统中，调节器ASR，ACR均采用PI调节器。当ASR输出达到U*im=8V时，主电路电流达到最大电流80A。当负载电流由40A增加到70A时，试问：（1）Ui应如何变化？（2）Uc应如何变化？（3）Uc值由哪些条件决定？
16.某调速系统额定转速Ned=1430r/min，额定速降为。当要求静差率S<=30%、S<=20%时，试求允许的调速范围。
17.
18.某龙门刨床工作台采用V-M调速系统。已知直流电动机
，主电路总电阻,求：（1）当电流连续时，在额定负载下的
转速降落为多少？（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率Sn多少？
19.异步电动机在恒压恒频时的机械特性曲线及其表达式为：
试推导异步电动机在如下电压频率协调控制下的表达式。（1）恒压频比控制U1/ω1=恒值（2）恒Eg/ω1控制（3）恒Er/ω1控制
20.试推导两相静止到两相旋转坐标下（C=2s/2r）的坐标变换矩阵，已知坐标系如图所示。
21.在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR，ACR均采用PI调节器。已知参数：电动机：，电枢回路总电阻,设:，电枢回路最大电流
,电力电子变换器的放大系数。试求：（1）电流反馈系数
和转速反馈系数。（2）当电动机在最高转速发生堵转时的值。
22.一台直流他励直流电动机PN=2.2KW、UN=110V、IN=25A、nN=1500r/min、Ra=0.4Ω求：nO、TN、ΔnN为多大？
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。 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） 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) 电气基础自动化及电气传动 6.3.1 主要电气控制项目 6.3.1.1概述 当板坯进入加热炉区的上料台架后，经过台架装置的移动，将坯料送到受料辊道上，并进入测长辊道，对坯料的进行测长、测温。 确认坯料合格后，将钢坯通过过渡辊道送到加热炉尾的装料辊道上。对坯料进行炉宽方向的定位。 定位完成后，在加热炉满足装钢条件时，装料炉门开启，装钢机按照计算好的行程将板坯推入炉内固定梁的预定位置上，然后装钢机退回原始位置，炉门关闭； 放进炉内的钢坯根据轧线系统对生产节奏的要求，通过炉内步进梁的正循环动作，板坯依次通过炉子的预热段、加热段及均热段，并被充分的加热到予期的出炉温度。 当出钢侧的激光检测到有钢信号，步进梁停止前进，等待出钢；当轧线发出出钢请求时，出料炉门开启，出钢机根据计算好的行程，伸入炉内预定位置，将已加热好的板坯托起，抽出放在出炉辊道中心线上，然后出钢机返回到原始位等待下次动作。 加热好的钢坯放到出炉辊道上后，辊道启动前进，将钢坯送出至轧机。 在上述上料、装出钢及炉内步进的过程中，所有电控设备的运转状态、电气故障、设备故障均通过电控系统进行在线监控，对重故障、轻故障报警分类，并以声、光报警方式提示、打印，记录报警类型。 6.3.1.2 电气基础自动化的控制项目及控制功能 加热炉电气基础自动化系统的硬件、软件的配备，是根据钢坯的输送和加热炉机械设备的动作要求而设置的。整个炉区需要具备如下控制功能： 6.3.1.2.1 上料台架的控制 本系统分两组上料台架，分别由两组液压缸驱动，通过PLC完成各种动作，使得坯料顺利落到受料辊道（A1或A2）上。 操作地点：装钢操作台；装料侧HMI。 传动方式：阀控液压传动。 台架上坯料检测元件：冷金属检测器（CMD）共4个 龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/e113521835.html, 变频器在电气传动自动控制中的应用 作者：王学雷董文新 来源：《城市建设理论研究》2013年第09期 摘要：从电力半导体、控制技术和主电路拓扑结构等方面综述了变频调速技术的发展历史和现状，并总结了在变频控制中的主要控制技术。 关键词：矢量控制; 交流电动机; PWM 技术; 高压变频器 中图分类号：O183 文献标识码：A 文章编号： 国内外交流变频调速技术的现状 早在国家“八五”科技攻关计划中，交流调速技术就被列为重点科技攻关项目，但是由于我国电力电子器件总体水平很低，IGBT、GTO 器件的生产虽引进了国外技术，但一直未形成规模经济效益，几乎不具备变频器新产品的独立开发能力，这在一定程度上影响了国内变频调速技术的发展。在大功率交- 交变频技术、无换向器电机等方面，国内产品在数字化及系统可靠性方面与国外水平相比，还有相当差距。在中小功率变频技术方面，国内几乎所有的产品都采用普通V/F 控制，仅有少量样机采用矢量控制,品种与质量不能满足市场需要。而在国外，变频调速技术得到了充分的发展，并在各个方面取得了显著成就。在功率器件方面,高电压、大电流容量的SCR、GTO、IGBT、IGCT 器件的出现和并联、串联技术的应用，高压大功率变频器产品得到生产和推广应用。在微电子技术方面，16 位、32 位高速微处理器以及DSP 和ASIC(Application Specific IC) 技术的快速发展，为实现变频器高精度、多功能化提供了硬件手段。在理论方面，矢量控制、磁通控制、转矩控制、智能控制等新的控制理论都为高 性能变频器的研制提供了相关理论基础。可以看出，总体上我国交流变频调速技术水平较国际先进水平有着很大差距。 交流变频调速在控制中的主要应用 交流变频调速技术在20 世纪得到了迅速发展。这与一些关键性技术的突破性进展有关，它们是交流电动机的矢量控制技术、直接转矩控制技术、PWM 技术，以及以微型计算机和大规模集成电路为基础的全数字化控制技术、自整定技术等。 1.矢量控制技术 矢量变换控制技术是西门子公司于1971 年提出的一种新的控制思想和控制理论。它是以转子磁场定向，采用矢量变换的方法实现定子电流励磁分量和转矩分量之间的解耦, 达到对交流电动机的磁链和电流分别控制的目的，从而获得了优良的静、动态性能。迄今为止，矢量控制技术已经获得了长足的发展，并得到了广泛的应用。 1、在转速负反馈单闭环有静差直流调速系统中，突减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 ? 2、双闭环无静差V-M调速系统，起动过程的恒流升速阶段中，UPE的输出电压（）。 ?A、逐渐增加 ?B、不变 ? 3、下列各项指标中，反应系统抗干扰性能指标的是（）。 ?A、 ?B、 ?C、σ ?D、 4、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 ? 5、如下关于转速开环恒压频比控制调速系统（通用变频器-异步电动机调速系统）论述正确的是（）。 ?A、二极管整流器输出端的大电容仅仅用于滤波作用 ?B、二极管整流器是全波整流装置，由于输出端有滤波电容存在，因此输入电流波形中谐波含量很低 ? 6、在PWM技术中，改变占空比ρ值，可以实现调压的目的，试选择：保持一定，使在0~∞范围内变 化，属于（B）；保持一定，使在0~∞范围内变化，属于（C）；=T保持一定，使在0~∞范围内变化，属于（） ?A、定频调宽法 ?B、定宽调频法 ? 7、比例微分的英文缩写是（）。 ?A、PI ?B、PD ?C、VR ? 8、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 ? 9、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 10、在加速度输入下的Ⅱ型系统稳态时的误差为（）。 ?A、0 ?B、恒值 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 2013年9月份考试电气传动及控制第一次作业 一、单项选择题（本大题共100分，共 20 小题，每小题 5 分） 1. 如下关于转速开环恒压频比控制调速系统（通用变频器-异步电动机调速系统）论述正确的是（ C）。 A. 二极管整流器输出端的大电容仅仅用于滤波作用 B. 二极管整流器是全波整流装置，由于输出端有滤波电容存在，因此输入电流波形中谐波含量很低 C. 通用变频器一般用电阻来吸收制动能量 2. 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 3. 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 4. 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 5. 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 6. 恒Eg/1调速系统，最大电磁转矩（A）。 A. 与1无关 B. 随1增大而增大 C. 随1增大而减小 7. 双闭环无静差V-M调速系统，若起动过程中ASR未达到饱和，则会发生（ B ）。 A. 起动过程变快 B. 起动过程变慢 C. 不影响起动过程 8. 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，如果将开环放大系数提高到39，开环速降不变，那么它的闭环速降为（ A）。 A. 4r/min B. 6r/min 电气传动自动控制系统课程设计 学院：电气信息 专业：自动化 年级：2012级 小组成员：邓建儒 2012141441300 沙华 2012141441299 张政 2012141441326 陆啸 2012141441015 完成时间：2015年7月13日 指导教师：肖勇 直流双闭环调速系统设计 摘要：转速、电流反馈控制直流调速系统的设计主要是通过对直流双闭环调速系统中电流调节器（ACR）和速度调节器（ASR）的设计与调试，以达到给定系统静、动态性能指标。在实验中要通过实验装置中已有的参数来确定调节器的各个参数，在单元调试环节中，需要整定调节器ACR、ASR的运放输出限幅值，在系统调试环节中，需要对电流环和转速环进行整定。对于系统性能的测定，则需要对静态和动态性能分别做实验测试，在电压给定或者负载给定的情况下，分别对两种状态做性能分析。根据设计要求确定调速方案和主电路的结构型式，主电路和闭环系统确定下来后，实际设计中常采用转速、电流双闭环控制系统，一般使电流环(ACR)作为控制系统的内环，电流环应以跟随性能为主，即应选用典型Ⅰ型系统；转速环(ASR)作为控制系统的外环，以此来提高系统的动态和静态性能，因为转速环以抗扰性能为主，即应选用典型Ⅱ型系统为主，以此使电动机满足所要求的静态和动态性能指标。然后按照确定时间常数、选择调节器结构、计算调节器参数、校验近似条件的步骤一步一步的实现对调节器的具体设计。再对系统的启动过程进行分析，以了解系统的动态性能。之后，用Matlab软件中的Simulink模块对设计好的系统进行模拟仿真，得出仿真波形。最后给出参考资料和总结。 关键词：直流双闭环调速系统、电流调节器（ACR）、速度调节器（ASR）、调试、动态静态性能指标 目录 第一章 ..............................任务描述第二章 ..............................系统建模第三章 ..............................系统设计第四章 ..............................系统调试第五章 ..............................系统评价 现代电气传动及控制技术的发展 1 电气传动技术概述 电气传动技术,是指用电动机把电能转换成机械能,去带动各种类型的生产机械、交通车辆以及生活中需要运动的物品的技术。是通过合理使用电动机实现生产过程机械设备电气化及其自动控制的电气设备及系统的技术总称。 一个完整的电气传动系统包括三部分:控制部分、功率部分、电动机。 ２电气传动优点 （1）电机的效率高,运转比较经济； （2）电能的传输和分配比较方便; （3）电能容易控制，因此现在电气传动已经成为绝大部分机械的传动方式,成为工业化的重要基础。传动方式的一种,有机械式如摇臂之类,有压力如液压传动,而通过控制电机来传动的方式就是电气传动。 3 电气传动技术的发展史 电气传动技术诞生于２0世纪初的第二次工业革命时期，电气传动技术大大推动了人类社会的现代化进步。它是研究如何通过电动机控制物体和生产机械按要求运动的学科。随着传感器技术和自动控制理论的发展,由简单的继电、接触、开环控制，发展为较复杂的闭环控制系统。自从人类发明并掌握各种机械帮助自己劳动以来，就需要有推动机械的原动力,除人力本身外，最初使用的是畜力、水力和风力，后来又发明了蒸汽机、柴油机、汽油机，19世纪才发明电动机。20世纪60年代，特别是80年代以来，随着电力电子技术、现代控制理论、计算机技术和微电子技术的发展,逐步形成了集多种高新技术于一身的全新学科技术一现代电气传动技术。 4 电气传动的主体——电动机 电动机分为交流电动机和直流电动机。二者的结构、工作原理不同，所需的电气传动装置也不同。电气传动可分为两类:直流电气传动和交流电气传动。由于历史上最早出现的是以蓄电池形式供电的直流电动机,所以直流传动也是唯一的电气传动方式。 直到１885年意大利都灵大学发明了感应电动机,而后出现了交流电，解决了三相制交流电的输变问题交流电气传动才出现。2０世纪80年代之前,直流电 2014年9月份考试电气传动及控制第一次作业 一、单项选择题（本大题共100分，共 40 小题，每小题 2.5 分） 1. 下列交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是（）。 A. 降电压调速 B. 变极对数调速 C. 变压变频调速 D. 转子串电阻调速 2. 双闭环无静差V-M调速系统，起动过程的恒流升速阶段中，UPE的输出电压（）。 A. 逐渐增加 B. 不变 C. 逐渐减小 3. 在PWM技术中，改变占空比ρ值，可以实现调压的目的，试选择：保 持一定，使在0~∞范围内变化，属于（B）；保持一定，使在 0~∞范围内变化，属于（C）；+=T保持一定，使在0~∞范围内变化，属于（） A. 定频调宽法 B. 定宽调频法 C. 调宽调频法 4. 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 5. 在加速度输入下的Ⅱ型系统稳态时的误差为（） A. 0 B. 恒值 C. 无穷大 D. 无法计算 6. 下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是（） A. 高阶 B. 低阶 C. 非线性 D. 强耦合 7. 带二极管整流器的SPWM变频器是以正弦波为逆变器输出波形，是一系列的矩形波。 A. 幅值不变，宽度可变 B. 幅值可变，宽度不变 C. 幅值不变，宽 度不变 D. 幅值可变，宽度可变 8. 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 9. 单相桥式整流电路近似的一阶惯性环节的时间常数为（）。 A. 5ms B. 10ms C. 20ms 10. 对直流调速系统来说，主要的扰动量是（） A. 电网电压的波动 B. 负载阻力转矩的变化 C. 元件参数随温度变化 D. 给定量变化 11. 为了增加系统响应的快速性，我们应该在系统中引入（）环节进行调节。 A. 比例 B. 积分 C. 微分 12. 恒Us/2013年4月考试电气传动及控制第三次作业
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