电气传动及控制系统的节能技术

随着现代工业生产的自动化需求不断加大，电气传动技术及控制系统不仅满足调速的要求，关键在于通过传动来精确控制实现目标位置和运动轨迹，这就为电气控制系统的发展带来机遇。然而，在电气传动及控制系统发展的同时还存在系统能量损耗的问题，导致电能转换为机械能的能量转换过程中利用率较低。那么如何提高能量利用率成为电气传动及控制系统的关键问题。

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1 电气传动及控制系统的能量损耗

当前，供给电气传动的电能消耗与电动机的结构形式及调速系统有关，合理选用变频调速系统则会有效降低能量转换过程中的能耗。此外，针对整个控制系统而言，还需要有针对性的改进和优化相关的模块和装置来控制电能的消耗，以实现电气传动及控制系统节能技术的发展。

2 背靠背中点箝拉型拓扑结构下变频调速系统

中点箝拉型三电平拓扑结构适合于大功率设备中电气传动，在确保调速性能较高的基础上，采用高性能矢量控制算法，对网侧功率因数、电机定子侧功率因数等控制系统相关指标进行调控，不仅可以符合控制系统的需要，而且实现降低能耗的目的，满足“绿色变频”。其中，变频的策略可以具体问题具体分析和设计，并应用在不同的场合和交流电机。

2.1 转子双馈变频调速系统

传统“绕线电机转子回路串串电阻”的调速方式已经逐渐被淘汰，继而发展的是某公司创新出的一种转子双馈变频调速系统，而这种控制系统则选取上文提到的三电平拓扑结构的新型调速系统，该调速系统相比于传统的调速方式具有明显降低损耗和提高能源利用率的优势。

在上述调速系统的结构中，电动机的定子侧与高压电网连接，转子侧与功率转换单元直接连接，同时转差功率是采用功率转换单元来控制与调节，从而实现调速的效果。在整体结构中的全控逆变单元，其主要作用是输出稳定直流母线电压和控制谐波含量等。

在大型电气传动及控制系统的运行过程中，必要虑及整体系统的完备性，由于大型控制系统中的调速设备是该制造过程的重要部分，倘若该部分出现问题导致停产，将会对生产部门的整体效益带来无法预估的经济损失。而上述中所提及的“转子变频双馈调速系统”的优势在于能够极大降低电能消耗，增加能源的利用率，而且避免整体系统复杂性。同时，它当做备用系统时可以提高整个系统的不间断生产能力，从而达到提高生产经济利益的目的。

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

整理《电气传动与调速系统》课程思考题与习题解答一

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？各部件的主要作用就是什么？直流电机由定子与转子两部分组成。包括:(l)主磁极由主极铁心与套在铁心上的励磁绕组组成,它的作用就是建立主磁场。(2)换向(附加)极由换向极铁心与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、刷握与汇流条组成,它就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,同时又就是主磁路的一部分。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,对于发电机与电动机各指什么？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,额定电压与额定电流指输出最高电压与最大电流(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与最大电流(PN=U U I N 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:她励、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就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就是相反？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,就是一对作用力与反作用力的关系。随发电机输出电流的增大,电磁转矩增大(T=a I Crφ),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 eΦ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、泵类与通风机负载。其中恒转矩负载又分为反抗性恒转矩负载与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,负载转矩与转速方向相同。

(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 ( 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

2013年4月考试电气传动及控制第三次作业

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：

电气传动与调速系统期末试题及答案

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nn1的情况下采用。 18、计算：一台直流他励电动机：044.0min,/635,280,220,55=====S N N N N R r n A I v U kw P 欧姆，带额定负载转矩运行，求：欲使电动机转速降为n=500r/min,电枢回路应串多大电阻？解：电动机的327.0635 044.0280220=?-=-=?N a N N N e n R I U K 由于当N T T =时，N a I I =，将各已知数据代入 N N e ad a N e N I K R R K U n ?+-?=得280327.0044.0327.0220500?+-=ad R 解之可得电枢回路应串电阻Ω=158.0ad R

电气传动及控制基础复习思考题

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 =

电气传动与控制系统复习资料

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。

电气传动与调速系统总复习资料

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

电气传动与可编程控制器(PLC)教材大纲

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）

电气传动与调速系统

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判断题：电动机的额定功率是指电动机满载时的功率。（X） 2、电动机低速运行时转矩较大。（√） 3、起重机在放下重物时，损耗转矩由负载承担。（√） 4、起重机提升和下放重物时，若传构损耗的大小相同，则传动机构的效率相等。（√） 5、位能性恒转矩机械特性的转速和转矩的数值恒定，并具有固定的方向。（X） 6、动机单选题： 1、列出图示电气传动系统的运动方程式：（）。 2、列出图示电气传动系统的运动方程式：（）。 3、图示的机械特性为（）负载机械特性。恒功率

4、图示的机械特性为（）负载机械特性。位能性恒转矩 5、图示的机械特性为（）负载机械特性。反抗性恒转矩 6、图示系统的运动状态是（）。加速 7、图示系统的运动状态是（）。减速

8、图示系统的运动状态是（）。减速 9、图示系统的运动状态是（）。减速 10、在图以下各图，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，其中（）不存在稳定运行平衡点。d 11、将多轴系统折算成单轴系统时，折算的原则是（）。系统传递的功率不变 12、负载机械特性的类型有：恒转矩、恒功率、（）和直线性机械特性。泵类 13、负载机械特性的类型有：（）、恒功率、泵类和直线性机械特性。恒转矩

14、负载机械特性的类型有：恒转矩、（）、泵类和直线性机械特性。恒功率 15、在电气传动系统动力学方程式中，通常以（）的方向来确定电动机的输出转矩方向。电动机转轴的旋转方向第二章 1、直流他励电动机的反接制动能向电网反馈功率，比较经济。（X） 2、小容量的直流他励电动机可以采取直接起动方式起动。（X） 3、直流电机改变电枢电压（降压）调速时，其机械特性斜率不变，硬度高，稳定性好。（√） 4、直流电机电枢回路串接附加电阻时，机械特性的斜率变大，特性变软。（√） 5、采用能耗制动和电源反接制动时，均需在电枢回路中串入电阻，能耗制动时串入的电阻大要大于反接制动时串入的电阻。（X） 6、当提升机下放重物时，欲使他励电动机获得低于理想空载转速的速度，应采取反馈制动。（X）单选题 1、直流电动机中，换向器的作用是将电刷间的（）转换为电枢绕组的交变电流。电势或电流 2、直流电动机中，换向器的作用是将电刷间的电势或电流转换为电枢绕组的（）。交变电势

2013年9月份考试电气传动及控制第三次作业

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.

电气基础自动化及电气传动

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

1387 电气传动与调速系统

试卷代号：1 387 国家开放大学（中央广播电视大学）2018年春季学期“开放本科”期末考试电气传动与调速系统试题一、选择题（12题，每题3分，共36分）

三、简答题（4题，每题5分，共20分） 23.他励直流电动机有哪几种起动方法？有哪几种调速方法？（5分） 24．什么是三相异步电动机的固有机械特性？（5分） 25．为什么称晶闸管为半控器件？在什么条件下晶闸管会关断？（5分） 26.电压源型三相桥式逆变器的开关器件导通规律和换流规律是什么？（5分）四、综合题（2题，共24分）

试卷代号：1 387 国家开放大学（中央广播电视大学）2018年春季学期“开放本科”期末考试电气传动与调速系统试题答案及评分标准（供参考）一、选择题（12题．每小题3分，共36分） 1．A 2．A 3．B 4．B 5．A 6．C 7．C 8．D 9．C 10．A 11．A 12．D 二、判断题（10题，每题2分，共20分） 13．√ 14．√ 15．√ 16．× 17．× 18．√ 19．√ 20．√ 21．× 22．× 三、简答题（4题，每题5分，共20分） 23.他励直流电动机有哪几种起动方法？有哪几种调速方法？（5分）答：他励直流电动机的起动方法有：直接起动、降低电源压起动和电枢回路串电阻起动。（3分）他励直流电动机的调速方法有：改变电源电压调速和电枢回路串电阻调速。（2分） 24.什么是三相异步电动机的固有机械特性？（5分）答：三相异步电动机的固有机械特性是指：电动机在规定的接线方式下，（1分）外加额定频率的额定电压，定子、转子回路不串接任何电路元件时，（2分）电动机转速，z（或转差率s）与电磁转矩T之间的关系咒=厂(T)或s一，(T)，也称为自然机械特性。（2分） 25．为什么称晶闸管为半控器件？在什么条件下晶闸管会关断？（5分）答：通过门极信号只能控制晶闸管的导通，不能控制其关断，因此晶闸管称为半控器件。（3分）电流小于维持电流或者承受反压时，晶闸管会关断。（2分） 26.电压源型三相桥式逆变器的开关器件导通规律和换流规律是什么？（5分）答：同一桥臂上下两个开关管交替导通，（2分）在任意时刻三相中每相均有一个开关管导通。（2分）每次换流均在同一桥臂的上下两个开关管间进行，因此也称为纵向换流。（1分）

电气传动及控制复习资料

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%