交流电机控制技术I复习
交流电机控制技术II
东北大学继续教育学院交流电机控制技术II 试卷（作业考核线上2）A 卷（共6 页）一、判断题（20分）正确用√表示，错误用X表示，请将判断结果填入各题的（）中：1. 间接变频装置的中间直流环节采用大电感滤波的属于电压源变频装置。
（X）2. 恒磁通变频调速协调控制原则是U/f为常数（√）3. 异步电动机矢量控制中，MT坐标系的电磁量是直流量。
（√）4. 在矢量控制中以转子a轴为参考轴的坐标系是dq坐标系。
（X）5. 在SPWM的正弦参考信号中加入3次谐波后，可以拓宽线性控制范围（X）6. 交-交变频器的最大输出频率是50Hz。
（X）7. 规则采样法的采样区间是等宽的（√）8. 串联二极管的电流型逆变器换流中的尖峰电压与负载漏抗有关（√）9. 在选择逆变器的开关器件时，可以不考虑元件承受反压的时间。
（X）10. 交直交变频器是直接变频器。
（√）11.按照VT1~VT6顺序导通逆变器主开关为三相异步电动机提供变频电源，ABC三相的下桥臂开关编号分别是VT2、VT3、VT6。
（X）12.变频调速时，在基频以下通常采用恒磁通变频调速，其协调控制原则为U/f等于常数。
（X）等于常数。
（√）13.恒功率变频调速，其协调控制原则为14.基频以下调速时为了维持最大转矩恒定，在频率较低时应适当提高转子电压。
（X）15.变频器按变换的环节分为交—交变频器和交—直—交变频器。
（√）16.变频器按直流环节储能元件不同分为电流型变频器和电压型变频器。
（√）17.矢量控制理论中涉及的三个主要坐标系分别是ABC 、αβ 和 MT ；其中ABC和αβ是静止坐标系。
（ X ）18.通过坐标变换将定子电流分解为两个相互独立的量，其中为1T i 磁场分量； 1M i 为转矩分量，可以实现解耦控制。
（ X ）19.在矢量控制理论中将三相坐标系下的三个时间变量写成2[()()()]A A B C x k x t ax t a x t =++形式的空间矢量,是以任意x 轴为参考轴的空间矢量表达式。
交流调速部分-复习及习题解答
二、交流调速系统问题2-1：交流调速技术引起人们广泛重视的原因是什么?交流电动机优点，20世纪30年代，交流调速系统存在问题，70年代电子技术发展，高性能交流调速技术的不断涌现：矢量变换控制、直接转矩控制、无速度传感器控制系统、数字化技术等，非线性解耦控制、人工神经网络自适应控制、模糊控制等新的控制策略不断推进。
问题2-2：简述异步电机的工作原理。
三相异步电动机的定子通入对称三相电流产生旋转磁场 → 与静止的转子有相对运动 → 产生感应电动势 →转子导体有感应电流 → 转子导体带电导体在磁场中受电磁力的作用 → 两边同时受到电磁力的作用，产生电磁力矩 →转子转动 → 带动生产机械运动。
问题2-3：设异步电动机运行时，定子电流的须率为f 1，试问此时定子磁势F1、转子磁势F2是多少？请画出异步动电机的等效电路，并按频率折算(折算前后磁动势不变)和绕组折算(折算前后电机内部的电磁性能和功率不变)对相关参数进行折算，最后得出T 形效电路。
问题2-4：请写出异步电动机的电磁关系。
定子输入功率： P 1= P m + P cu1+ P fe定子铜耗：P cu1=3I 12R 1定子铁耗： P Fe = P Fe1=3I 12R 1转子铜耗：P cu2=3I’22R’2电磁功率： P m = P out + P cu2机械损耗：P s 附加损耗： P’f轴上输出功率： P out = P 2 + P s + P’f输出功率： P 2问题2-5：常用的异步电动机调速有哪些？哪些属于转差功率消耗型？哪些属于转差功率不变型？哪些属于转差功率回馈型？① 异步电动机调速方法有：降电压调速、绕线式异步电机转子串电阻调速、串级调速、变极调速、变频调速等。
② 降电压调速、绕线式异步电机转子串电阻调速属于转差功率消耗型③ 串级调速属于转差功率回馈型④ 变极调速、变频调速属于转差功率不变型。
问题2-6：变极调速方法对笼型与绕线式电动机是否都适用，为什么?变极调速只适合于本身具备改变极对数的笼型电动机（双速电动机、三速和四速电动机），它们可以通过改变极对数是用改变定子绕组的接线方式来完成调速，绕线式电动机一般采用转子传电阻或串级调速。
电机驱动技术期末复习题答案
电机驱动技术期末复习题答案一、单项选择题1. 电机驱动技术中，直流电机的控制方式是（）。
A. 恒功率控制B. 恒速控制C. 恒转矩控制D. 恒电流控制答案：C2. 交流电机的转子类型中，属于同步电机的是（）。
A. 笼型转子B. 绕线转子C. 鼠笼转子D. 磁滞转子答案：B3. 电机的额定功率是指电机在（）下能够长期运行的最大功率。
A. 额定电压B. 额定电流C. 额定频率D. 额定转速答案：A4. 电机的效率是指（）。
A. 输出功率与输入功率之比B. 输入功率与输出功率之比C. 额定功率与实际功率之比D. 额定功率与输入功率之比答案：A5. 电机的启动方式中，星-三角形启动适用于（）。
A. 直流电机B. 交流异步电机C. 同步电机D. 步进电机答案：B二、多项选择题6. 电机驱动技术中，下列属于电机控制参数的有（）。
A. 转速B. 电流C. 电压D. 功率答案：A, B, C7. 电机的调速方式包括（）。
A. 变压调速B. 变阻调速C. 变频调速D. 变流调速答案：A, C8. 电机的保护措施通常包括（）。
A. 过载保护B. 短路保护C. 过热保护D. 过压保护答案：A, B, C, D三、判断题9. 电机的额定电流是指电机在额定工作状态下的最大电流。
（）答案：正确10. 电机的额定转速是指电机在额定工作状态下的最小转速。
（）答案：错误四、简答题11. 请简述电机启动时的电流特性。
答案：电机启动时，由于转子尚未达到正常运行速度，其内部的电磁场尚未建立，因此启动电流通常远大于额定电流，以提供足够的力矩使电机加速到正常运行状态。
12. 什么是电机的过载保护，它的作用是什么？答案：电机的过载保护是一种安全措施，用于防止电机因长时间超负荷运行而损坏。
当电机的负载超过其额定负载时，过载保护装置会自动切断电源，以保护电机不受损害。
五、计算题13. 假设一台电机的额定功率为10kW，额定电压为220V，求其额定电流。
电机控制总复习题
一、选择题：1.直流电机运行于电动机状态时的电磁转矩是（）A.拖动转矩，靠它向外输出机械功率B.制动转矩，其方向与转动方向相反C.轴上输出的机械转矩D.轴输出的制动转矩2.有一台380/36伏的变压器，在使用时不慎将高压侧和低压侧互相接错，当低压侧加上380伏电源后，将发生什么现象？（）A.高压侧有380伏的电压输出B.高压侧没有电压输出，绕组严重过热C.高压侧有高压输出，绕组严重过热D.高压侧有高压，绕组无过热现象3.以下电器属于主令电器的是（）A.接触器B.继电器C.行程开关D.自动开关4.通电延时时间继电器，它的动作情况是（）A.线圈通电时触点延时动作，断电时触点瞬时动作B.线圈通电时触点瞬时动作，断电时触点延时动作C.线圈通电时触点不动作，断电时触点瞬时动作D.线圈通电时触点不动作，断电时触点延时动作5.三相异步电动机在运行时出现一相电源断电，对电动机带来的影响主要是（）A.电动机立即停转B.电动机转速降低、温度升高C.电动机出现振动及异声6.理想双绕组变压器的变压比等于一、二次绕组的（）A.电压之比B.电动势之比C.匝数之比D.三种都对7.测定变压器的电压比应该在变压器处于______情况下进行。
（）A.空载状态B.轻载状态C.额定载荷状态D.短路状态8.要改变直流并励发电机的输出电压极性，应按______办法运行。
（）A.改变原动机的转向B.励磁绕组两端反接C.电枢绕组两端反接D.改变原动机转向同时也反接励磁绕组9.熔断器在电路中所起的作用是（）。
A.零压保护B.过载保护C.失压保护D.短路保护10.三相异步电动机在理想空载时，转差率为( )。
A.S=0B.S<SNC.S>SND.S=111.三相异步电动机在拖动恒转矩负载的运行中，减小供电电压，该电机的转速将会( )A.略有下降，但基本不变B.不受其影响C.很快降低D.短时下降后又恢复原速12.三相异步电动机机械负载加重时，其转子转速将( )。
交流变频调速技术复习题纲
交流变频调速技术复习题纲交流变频调速技速复习题纲⼀、单项选择题1、处于停⽌状态的异步电动机加上电压后，电动机产⽣的启动转矩为额定转矩的（B）倍：A、1倍B、1.25倍C、1.5倍D、2.2倍2、电动机通常启动电流为额定电流的（D）倍。
A、2～3倍B、3～4倍C、4～5倍D、5～7倍3、电动机在空载时产⽣的电流（空载电流），此时电动机的转速接近（ B ）。
A、额定转速B、同步转速C、再⽣制动转速D、反接制动转速4、恒转矩负载与（B ）A、速度有关B、速度⽆关C、张⼒F有关D、转差率有关8、正弦波脉冲宽度调制英⽂缩写是（C ）。
A：PWM B：PAMC：SPWM D：SPAM9、对电动机从基本频率向上的变频调速属于（A ）调速。
A：恒功率B：恒转矩C：恒磁通D：恒转差率10、下列哪种制动⽅式不适⽤于变频调速系统（ C ）。
A：直流制动B：回馈制动C：反接制动D：能耗制动11、变频器安装场所周围振动加速度应⼩于（ C ）m/s2 。
A： 1 B：6.8C：9.8 D：1012、变频器种类很多，其中按滤波⽅式可分为电压型和（ A ）型。
A：电流B：电阻C：电感D：电容13、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（B ）有关系。
A：磁极数B：磁极对数C：磁感应强度D：磁场强度14、⽬前，在中⼩型变频器中普遍采⽤的电⼒电⼦器件是（D ）。
A：SCR B：GTOC：MOSFET D：IGBT15、变频器常⽤的转矩补偿⽅法有：线性补偿、分段补偿和（B ）补偿。
A：平⽅根 B ：平⽅率C：⽴⽅根D：⽴⽅率16、平⽅率转矩补偿法多应⽤在（ B ）的负载。
A ：⾼转矩运⾏B ：泵类和风机类C ：低转矩运⾏D ：转速⾼17、变频调速过程中，为了保持磁通恒定，必须保持（ C ）。
A ：输出电压U 不变B ：频率f 不变C ：U/F 不变D ：U ·f 不变18.对电动机从基本频率向上的变频调速属于（ B ）调速。
机电控制技术复习大纲
星-三角形降压启动的原理图
4.6 三相异步电动机的制动特性
4.6.1 反接制动
1．电源反接制动 电源反接时会在转子回路中感 应出很大的电流，为了限制转 子电流，对鼠笼型异步电动机 可在定子电路中串接电阻；对 线绕型异步电动机可在转子电 路中串接电阻，限制电流的同 时增大制动转矩
图4.30 电源反接时反接制动的机械特性
n0 n S n0
三相异步电动机的工作原理是： 1）三相定子绕组中通入对称三相电流产生旋 转磁场。 2）转子导体切割旋转磁场产生感应电动势和 电流。 3）转子载流导体在磁场中受电磁力的作用， 从而形成电磁转矩，进而驱动电动机转子 旋转。
4.3.2三相异步电动机的机械特性
三相异步电动机的机械特性也分为固有机械特性 和人为机械特性
3.1.2 直流电机的工作原理
1. 直流发电机的工作原理
E Ken
2. 直流电动机的工作原理
T KmI a
3.1.3 直流电机的可逆性
对于一台直流电机，究竟是作为发电机运行还 是作电动机运行，关键在于外加的条件，也就 是输入功率的形式。 如用原动机拖动直流电机的电枢旋转，则从电刷 端可以引出直流电动势作为直流电源，电机将 机械能转换成电能而成为发电机； 如在电刷上加直流电压，将电能输入电枢，则从 电机轴上输出机械能，拖动生产机械，将电能 转换成机械能而成为电动机。
（2）改变电枢电压时的人为特性
Ra U n T n0 n 2 Ke N Ke K m N
（3）改变磁通时的人为特性
UN Ra n T n0 n 2 Ke Ke Km
3.5 直流他励电动机的调速特性
3.5.1 改变电枢电路外串 电阻调速 调速方法的特点是简单， 但缺点是机械特性较软， 速度的稳定性差；空载 或轻载时调速范围不大； 在调速电阻上耗能多。 因此目前应用很少，仅 在起重机、卷扬机等低 速运转时间不长的传动 系统中使用。
电机与电气控制技术复习题库
1.双速电动机属于 调速方法.2。
三相交流异步电动机的结构主要由两大部分组成: 和 。
3. 直流电机中的 作用是改善交流电机的换向性能，消除交流电机负载时换向器产生的有害火花。
4.直流电动机的调速方法:降低电枢电压调速、 和 . 5。
电磁式交流接触器主要由 、 和 及其它部分组成。
6.接线时一般从电源端起，按线号顺序做，先做 ,然后做 . 7.步进电动机的作用是将输入的 信号变换成输出的 。
8.电气原理图的阅读分析遵循的原则是 、 和化整为零。
9. CA6140型车床主轴电动机M1和冷却泵电动机M2的起动顺序是 先起，后 才能起动。
10。
特种变压器有 、 和 . 11。
热继电器在电路中作为 保护，熔断器在电路中作为 保护. 12。
电气原理图一般分为 和 两部分画出。
13.只要将三相电源中的 就可实现电动机反转.14.直流电动机的调速方法:降低电枢电压调速、 和 。
15。
熔断器保护电路时与电路 联 ，热继电器保护电路时与电路 联 。
16.CM6132卧式车床主轴电动机M1和冷却泵电动机M2的起动顺序是 先起,后 才能起动。
17.电磁式低压电器的主要组成: 、 和灭弧系统及其它部分组成。
18.同步电动机本身 起动转矩，转子 自行起动。
19.在电动机正反转控制电路中必须有 保护。
20。
电动机的机械特性是指在端电压等于额定值时，励磁电流和电枢电阻不变的条件下,电动机的 和 之间的关系.21。
对电动机进行反接制动，当转子转速接近于零时，应 三相电源。
22。
W X 62铣床主轴电动机1M 有三种控制，分别为： 起动， 制动和 冲动。
23.电动机的电磁转矩T 为 性质转矩，而轴上输出的机械负载转矩2T 与对应的机械损耗和附加损耗的空载转矩0T 为 性质转矩.24。
采取∆-Y 减压起动的电动机，正常运行时其定子绕组应是 联结，减压起动时的电流和起动转矩都下降为直接起动时的 倍。
25。
为解决单相异步电动机不能自行起动的问题，常采用 和 两套绕组的形式。
交流感应电机矢量控制技术简
众所周知，交流电机三相对称的静止绕组 A 、B 、C ，通以三相平衡的正弦电流时，所产生的合成磁动势是旋转磁动势F，它在空间呈正弦分布，以同步转速 1 （即电流的角频率）顺着 A-B-C 的相序旋转。这样的物理模型绘于下图a中。
A
B
C
A
B
直流电机的物理模型
直流电机的数学模型比较简单，先分析一下直流电机的磁链关系。图6-46中绘出了二极直流电机的物理模型，图中 F为励磁绕组，A 为电枢绕组，C 为补偿绕组。 F 和 C 都在定子上，只有 A 是在转子上。 把 F 的轴线称作直轴或 d 轴（direct axis），主磁通的方向就是沿着 d 轴的；A和C的轴线则称为交轴或q 轴（quadrature axis）。
转矩方程的三相坐标系形式
应该指出，上述公式是在线性磁路、磁动势在空间按正弦分布的假定条件下得出来的，但对定、转子电流对时间的波形未作任何假定，式中的 i 都是瞬时值。
因此，上述电磁转矩公式完全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。
4.电力拖动系统运动方程
（6-86）
在一般情况下，电力拖动系统的运动方程式是 TL —— 负载阻转矩； J —— 机组的转动惯量； D —— 与转速成正比的阻转矩阻尼系数； K —— 扭转弹性转矩系数。
2.交流电机数学模型的性质
异步电机变压变频调速时需要进行电压（或电流）和频率的协调控制，有电压（电流）和频率两种独立的输入变量。在输出变量中，除转速外，磁通也得算一个独立的输出变量。因为电机只有一个三相输入电源，磁通的建立和转速的变化是同时进行的，为了获得良好的动态性能，也希望对磁通施加某种控制，使它在动态过程中尽量保持恒定，才能产生较大的动态转矩。
由于这些原因，异步电机是一个多变量（多输入多输出）系统，而电压（电流）、频率、磁通、转速之间又互相都有影响，所以是强耦合的多变量系统，可以先用右图来定性地表示。
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交流电机控制技术I复习
一、判断题
1•间接变频装置的中间直流环节采用大电感滤波的属于电压源变频装置。
（X）
2.恒磁通变频调速协调控制原则是U/f为常数（J）
3.异步电动机矢量控制中，MT坐标系的电磁量是直流量。
（V ）
4.在矢量控制中以定子A轴为参考轴的坐标系是dq坐标系。
（X ）
5.交交变频器输出电压频率与输入电网电压的频率相同。
（X ）
6.交-交变频器的最大输出频率是50Hzo （X ）
7.规则采样法的采样区间是等宽的（V ）
8.在矢量控制理论中ABC和a B是静止坐标系，MT是旋转坐标系。
（J）
9.矢量控制采用的是转子磁场定向的控制方法。
（V ）
10.180°导电型的三相桥式逆变电路在任意区间有3只开关管同时导通. （J）
二、选择题
从（A）、（B）、（C）、（D）中选择正确的答案，填入下面各题的（）中：
1.变频技术中正弦脉冲宽度调制的英文缩写是（C ）
A. PIC
B. IPM
C. SPWM
D. GTR
2.基频以下变频调速时为了维持最大转矩恒定，在较低频率时应适当提高
（B ）。
A.定子电流
B.定子电压
C.电源频率
D.电机转速
3.I1ID触发器构建的环形分配器，如果在任意时刻都有2个Q端输出1,则可得到宽（A ）的六路脉冲输出。
A. 120°
B. 180°
C. 150°
D.不确定
4.对变频器调速系统的调试工作应遵循先（A ）的一般规律。
A、先空载、后轻载、再重载
B、先轻载、后空载、再重载
C、先重载、后轻载、再空载
D、先轻载、后重载、再空载
5.120°导电型的三相桥式逆变电路的换流是在（A ）之间进行的。
A.相邻相的上桥臂或者下桥臂
B.相邻相的上下桥臂
C.同一相的上下桥臂
D.不确定桥臂
6.电流型变频器带异步电动机在电动状态下运行时，变频器的逆变器处于（B ）状态。
A.空载
B.逆变
C.截止
D.无法确定
7.变频调速系统控制单元通过（B ）得到控制脉冲的高低电平。
A.锁相环
B.比较器
C.函数发生器
D.极性鉴别器
二常数时，称为（C ）调制方式。
A.异步
B.分级异步
C.同步
D.不能确定
9.谐波消除法就是适当安排开关角，在满足输出（B ）的条件下，消除不希望有的谐波分量。
A.基波电流
B.基波电压
C.基波频率
D.基波相位
10.余弦交截法就是用一系列余弦同步（C ）波和模拟量基准电压波的交点去决定整流器中相应晶闸管的控制角的方法。
A.电流
B.频率
C.相位
D.电压
三、填空题
1.按照VTPVT6顺序导通逆变器主开关为三相异步电动机提供变频电源，ABC三
相的下桥臂开关编号分别是（VT4 ）, （VT6 ）, （VT2 ）。
2.变频调速时，在（基频）以下通常釆用恒磁通变频调速，其协调控制原则为
U/f等于（常数）；在（基频）以上一般采用恒功率变频调速，其协调控制原则为（U/Jf ）等于常数。
基频以下调速时为了维持最大转矩恒定，在频率较低时应适当提高（定子电压）。
3.变频器按变换的环节分为（交一交变频器）和（交
频器和电圧型变频器。
5. 三相异步电动机的调速方法主要有：（变极调速
2、（变频调 速
）、（改变转差率调速 ）等。
6. 三相异步电动机的制动方法主要有：（再生制动
）（能耗制动
） （反接制动 ）。
7. 占空比按正弦规律变化的脉宽调制方法叫做（正弦波脉宽调制）（SPWM ）
四、分析判断
1. 异步电动机SPW 变频调速系统原理框图如下，根据其控制原理将给定序号填 入对应的单元。
（如：给定积分器填数字7）
①绝对值运算器；②三角波发生器：③比较器；④压控振荡器：⑤三相正弦波发生器；⑥ 函数发生器：⑦给泄积分器；⑧极性鉴别器：⑨倍频器；⑩输出电路。
2. 按空间矢量的定义，画岀ABC 坐标系下的定子电流空间矢量。
后者称为（间接式变频器
)o 4•变频器按（直流环节储能元件不同
）分为电流型变
电压幅值控制
7
頻率给定 r 正/反控刑
多路转换器 过电遹保护
I
五、简述题
1.什么是PWM技术？
（1）对逆变电路开关器件的通断进行控制，（2）用输出端宽度不等的脉冲获得正弦波形。
2.简述间接变频调速系统主电路的主要单元的作用。
答：整流环节作用、中间直流环节作用、逆变环节作用。
答案：
一、判断题
1X2V3V4X5X6X7V8V9V1 0 V
二、选择题
1C, 2 B, 3 A,4A,5A, 6 B, 7 B, 8C, 9 B, 10 C
三、填空
1.VT4, VT6, VT2
2.基频，常数，基频，U/Vf ,定子电压。
3.交一交变频器，交一直一交变频器，直接式变频器，间接式变频器。
4.直流环节储能元件不同
5.变极调速变频调速改变转差率调速1
6.再生制动，能耗制动，反接制动。
7.正弦波脉宽调制（SPWM）
四、分析判断
1.异步电动机SPWM变频调速系统原理框图如下，根据其控制原理将给定序号填入对应的单元。
（如：给定积分器填数字7）
六、简述题要点
1•答题要点：（1）对逆变电路开关器件的通断进行控制，（2）用输出端宽度不等的脉冲获得正弦波形。
2.答题要点：整流环节作用、中间直流环节作用、逆变环节作用。
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