电子科技《交直流调速技术》在线作业1辅导答案

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(整理)直流调速部分附加习题(1)

直流调速部分附加习题1．某一调速系统，测得的最高转速特性为 n0max=1500r/min，最低转速为 n0min=150r/min，带额定负载时的速度降落为⊿n N=15r/min，且在不同转速下额定转速降⊿ n N不变，试问系统能达到的调速范围为多大？系统允许的静差率是多少？2．某闭环调速系统的开环放大倍数为 15时，额定负载下电动机的转速降为 8r/min，如果开环放大倍数提高到 30倍，它的速降为多少？在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍？3．某调速系统的调速范围 D=20，额定转速 n N=1500r/min，开环速度降落⊿n op=240r/min，若要求系统的静差率由 10％减少到 5％，则系统的开还增益将如何变化？4．某龙门刨床工作台采用 V－M调速系统。

已知直流电动机 P N=60KW，U N=220V， I dN=305A，n N=1000r/min，主回路总电阻为 R=0.18Ω，C e=0.2V∙min/r，求：（1）当电机电流连续时，在额定负载下的转速降落⊿n N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s N为多少？（3）若要满足D=20，s≤5％的要求，额定负载下的转速降落⊿n N又为多少？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，电枢电阻为R a=1.2Ω，整流装置内阻为R rec=1.5Ω，触发整流环节的放大倍数K s=35。

要求系统能满足调速范围D＝20，静差率s≤10％。

（1）计算开还系统的静态速度降落⊿nop和调速要求所允许的闭环静态速度降落⊿ncl；（2）采用转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的原理图和静态结构框图；（3）调整该系统参数，使当U*N=15V时，I d=I N，n=n N，则转速负反馈系数α应为多少？（4）计算放大器所需的放大倍数？6．有一V－M调速系统，电动机参数为：P N=2.8KW，U N=220V，I N=15.6A，n N=1500r/min，电枢电阻为R a=1.5Ω，整流装置内阻为R rec=1Ω，触发整流环节的放大倍数K s=35。

交流调速试题及答案

《交流调速》课程综合复习资料一、选择题1．以下生产生活设备中，重点强调调速的目的不是节能需要的是（）。

A．抽油机B．风机C．风扇D．泵类2．恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性，当s接近1时，Te = f（s）是对称于原点的一段（）。

A．直线B．斜线C．双曲线D．对角线3．晶闸管交-交变压变频器的最高输出频率约为电网频率的（）。

A．1/3～1/2 B．1/2～1 C．1～2倍D．2～3倍4．PWM技术是指（）。

A．脉冲幅度调制B．脉冲频率调制C．脉冲宽度调制D．脉冲数量调制5．通用变频器的检测环节包括（）。

A．电流检测B．温度检测C．电压检测D．以上都是6．（）是恒磁通调速和弱磁调速的分界点。

A．基本频率B．最大频率C．跳跃频率D．起动频率7．单相逆变器系统的输出电压能力取决于（）。

A．直流母线电压B．直流母线电流C．直流母线功率D．交流母线电压。

8．转速开环控制的变压变频系统中，通常在工作频率设定之后加一个（）限定环节。

A．频率B．电压C．频率变化率D．电压变化率9．变频器交流输入电压降低会导致输出电压也降低，会影响电机的带负载能力的根源是（）。

A．气隙磁通变大B．气隙磁通变小C．转子磁通变大D．转子磁通变小10．恒气隙磁通控制与恒压频比控制相比，最大转矩（）。

A．更小B．更大C．相同D．未知11．三相逆变器系统的输出电压能力取决于（）。

A．直流母线电压B．PWM方式C．A和B D．A或B12．转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统，必须具有（）。

A．测压环节B．测速环节C．测流环节D．测功环节二、简答分析题1．坐标变换是矢量控制的基础，试分析交流电动机矢量变换的基本概念和方法。

U、电源2．简述异步电动机变压变频调速的基本控制方式，说明基频以下和基频以上，定子电压s频率s f 、气隙磁场m Φ的变化规律。

3．简述基于稳态模型的转速闭环转差频率控制系统的两条基本控制规律。

4．如何区别交-直-交变频器是电压源型变频器还是电流源型变频器？它们在性能上有什么差异？5．常用的交流PWM 有三种控制方式，分别为SPWM 、CFPWM 和SVPWM ，论述它们的基本特征。

《交直流调速系统A卷》期末考试试卷附答案

《交直流调速系统A卷》期末考试试卷附答案一、名词解释(每题2分，共10分)1. V-M系统2. 静差率s3. ASR4. CSI5. SHEPWM二、判断正误(每题1分，共10分)1. PWM控制与变换器（简称PWM装置）也可以看成是一个滞后环节，其传递函数可以近似看成是一个一阶惯性环节。

( )2. 生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做静差率。

( )3. 同一个调速系统，∆n N值一定，如果对静差率要求越严，即要求s 值越大时，系统能够允许的调速范围也越小。

（）4. 当调节器饱和时，输出为恒值，输入量的变化不再影响输出。

( )5. M法测速只适用于低速段。

（）6. 采用两组晶闸管反并联的可逆V-M系统，不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称作环流。

( )7.反馈控制系统能抑制所有的扰动。

( )8. 它组制动阶段可分成三个子阶段。

( )9. 在α = β配合控制下，两组晶闸管装置都在工作的状态。

（）10.典型Ⅰ型系统在跟随性能上可以做到超调小，同时抗扰性能也好。

( )三、填空(每题2分，共10分)1.应用线性控制理论进行直流调速系统分析或设计时，须事先求出这个环节的放大系数和（)。

2.一阶惯性其传递函数可以,写成。

（）3.调速系统的转速控制要求有三个方面1。

调速；2。

稳速；3。

（）。

4.生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做（）。

5.数字PI调节器算法，有（）和增量式两种算法。

四、问答题（每题5分，共30分）1. 调速范围D与转差率之间的关系式是什么?2. 闭环调速系统减少稳态速降的实质在于随着负载的变化自动改变什么？3. 转速﹑电流双闭环调速系统启动过程的三个特点是什么？4.静态环流分为哪两种环流？5. 在反馈控制的闭环系统设计时，在什么情况下必须加入校正装置？6. 在无静差调速系统中,突加负载后又进入稳定运行状态,此时转速N和整流装置的输出电压U d是增加、减少、还是不变?五、简述题 (每题5分，共20分)1．转速负反馈闭环调速系统，转速比较环节△U N=U N*-U N，放大器环节输出U ct=K p△U N，晶闸管整流器与触发装置U do=K s U ct，测速发电机环节U N=αn。

电子科技16秋《交直流调速技术》在线作业1 辅导资料

16秋《交直流调速技术》在线作业1一、单选题（共 20 道试题，共 100 分。

）1. 静特性是闭环调速系统的静特性表示闭环系统电动机转速与负载电流（或转矩）间的( )。

. 比例关系. 动态关系. 稳态关系正确答案：2. 整个制动过程可以分为( )主要阶段。

. 三个. 两个. 四个正确答案：3. 通常将晶闸管触发和整流装置的传递函数近似为一阶惯性环节。

如果整流电路采用单相半波，惯性环节时间常数Ts是( )。

. 10ms. 5ms. 3.33ms正确答案：4. 在给定信号或参考输入信号的作用下，系统输出量的变化情况可用跟随性能指标来描述常用的阶跃响应跟随性能指标有：σ——( )。

. 调节时间. 超调量. 上升时间正确答案：5. 典型Ⅱ型系统在阶跃输入下，Ⅱ型系统稳态时是( )的。

. 无差. 与K值成反比. 无穷大正确答案：6. 在 = 配合控制下，两组晶闸管装置( )的状态。

. 两组晶闸管装置同时工作. 两组晶闸管装置都不工作. 一组晶闸管装置工作，另一组则等待工作正确答案：7. 双闭环直流调速系统，当 SR 不饱和时，( )，整个系统是一个无静差调速系统，而电流内环表现为电流随动系统。

. 转速环开环. 电流环开环. 转速环闭环正确答案：8. 数字测速指标：检测时间 T越短，对改善系统性能( )。

. 没有影响. 越不利. 越有利正确答案：9. 系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落 nN与参理想空载转速 n0 之比，称作( )。

. 调速范围. 静差率. 开环放大系数正确答案：10. 变压变频调速的基本控制方式( )采用恒值电动势频率比的控制方式。

. 基频（额定频率）以上. 基频（额定频率）以上、下都可以. 基频（额定频率）以下正确答案：11. 双闭环直流调速系统电流调节器的作用是使( )紧紧跟随其给定电压（即外环调节器的输出量）变化变化。

. 电流. 转速. 电压正确答案：12. 双闭环直流调速系统电流调节器的作用是在转速动态过程中，保证获得电机允许的最大( )，从而加快动态过程。

机电运动控制系统作业(必做2)答案

1．交－直－交变频调速系统：（1）六阶梯波逆变器中，①改变U l依靠调节＿可控整流器的移相触发角＿＿来实现，②改变f1依靠调节＿逆变器晶闸管换流快慢(频率)＿＿＿来实现，③改变电机转向依靠改变＿逆变器晶闸管触发脉冲的分配规律＿来实现。

（2）在正弦脉宽调制型SPWM逆变器中，①改变U l依靠调节＿正弦调制波幅值＿来实现，②改变f1依靠调节＿正弦调制波频率＿来实现，③改变电机转向依靠改变＿逆变器开关元件驱动脉冲的分配规律＿＿来实现。

2．变流器非正弦供电对电机运行性能有何影响？答：变流器非正弦供电对电机运行性能的影响有:(1) 磁路工作点: 使六阶梯波电压源供电电机气隙磁密比正弦波供电时大10%, 磁路将饱和，使力能指标η↓，cosΦ↓设计非正弦电压源供电电机时，其磁路设计和空载试验须提高电压10%，以计及谐波磁场的饱和效应(2)电流中的谐波将使槽电流增大（1.1倍），槽磁势增大，漏磁路饱和，使定子漏抗减小（15~20）%(3)转子参数:谐波滑差S k = 1 ，转子频率f2= S k f1 = f1为高频，转子集肤效应严重。

转子电阻增大；转子电流挤向槽口，分布不均，槽漏抗减小。

(4)功率因数: 电流谐波→增大电流有效值→提高磁路饱和程度→增加励磁电流→cosφ降低(5)损耗与效率: 变频器非正弦供电时，谐波电流增加了损耗、降低了效率。

但变化趋势与变频器型有关:①电压源型逆变器供电时, 谐波电流大小及产生的谐波损耗Δp不随负载Ρ2变化而恒定,造成: 轻载时，η↓多；满载时，η↓少（2%）②电流源型逆变器供电时, 电流中各次谐波含量比例确定，大小随负载变,造成: 满载时，损耗增大，η、cosΦ↓多；轻载时，损耗较小，η、cosΦ↓少。

(6) 谐波转矩①恒定谐波转矩气隙磁通中谐波磁通与在转子中感应出同次谐波电流相互作用产生的异步性质谐波转矩,）,影响可忽略。

其值恒定但很小（1%TN②脉动转矩不同次数谐波磁场(主要是幅值最大的5、7次)与基波磁场的相互作用产生出六倍频谐波转矩.其性质为脉振转矩,平均值为零。

交直流调速系统大作业部分习题答案提纲

1、写出直流电动机的转速表达式，说明它有哪3种调速方式？每种调速方式的优、缺点是什么？答：转速表达式ΦK R I U ΦK En e d d e -==；有三种调速的方法，即调节电枢电压0d U ；减弱励磁磁通Φ；改变电枢回路电阻R 。

（1）调0d U 可平滑地调节转速n ，机械特性将上下平移。

但电压只能向小于额定电压的方向变化。

（2）弱磁调速是在额定转速以上调速，其调速范围不可能太大。

但所需功率小。

（3）改变电枢电阻调速简单，但是损耗较大，只能进行有级调速。

2、画出直流电动机理想启动时的转速、电流与时间的关系曲线。

采用理想启动的目的是什么？如何实现？，（∞）(a)(b)i n I 图1-30 调速系统启动过程的电流和转速波形理想启动是使启动电流一直保持最大允许值，此时电动机以最大转矩启动，转速迅速以直线规律上升，以缩短启动时间。

工程上常采用转速电流双闭环负反馈调速系统。

启动时，让转速外环饱和不起作用，电流内环起主要作用，调节启动电流保持最大值，使转速线性变化，迅速达到给定值；稳态运行时，转速负反馈外环起主要作用。

3、分别画出单闭环转速负反馈调速系统和单闭环电压负反馈调速系统的静态结构图；标出静态结构图中各个环节的信号；再分别说明两种系统在电网电压降低后如何进行恒压调节？从而说明哪种系统对电网电压的扰动具有更强的抗扰能力？答：（1）单闭环转速负反馈调速静态结构图和信号标注图1-11 转速负反馈单环调速系统稳态结构图恒压调节过程：↑↑→↑→-=∆↓→↓→↓→↓→↓→0*0)(d ct n n n n d d U U U U U U n I U 电网电压（2）单闭环电压负反馈调速静态结构图和信号标注1-20 电压负反馈调速系统稳态结(a)UK 1CUU(b)+-恒压调节过程：↑↑→↑→-↑=∆↓→↓→↓→d0ct u *n n u 0)(U U U U U U U d 电网电压（3）单闭环电压负反馈调速系统对电网电压的扰动具有更强的抗扰能力4、交流异步电机变频调速有3种基本控制方式，在额定频率以下的变频调速控制方式是哪2种？在额定频率以上的变频调速控制方式是哪种？（6分）答：额定频率以下：恒压频比控制。

机电作业1答案

机电运动控制系统(习题集)必做作业参考答案1. 答:根据直流电机速度公式 , 有(1) 电枢电压 U a 控制－调压调速（向下调速）采用电力电子手段时，有晶闸管可控整流器供电和自关断器件H 型桥脉宽调制(PWM)供电等方式, 其损耗小，控制性能好。

(2) 磁场φ 控制－弱磁（向上调速）,采用电力电子手段时，有晶闸管可控整流器供电励磁控制。

(3)由于运行损耗大、效率低, 一般不再釆用串 R a 调速。

2. 答:双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图如下：两闭环连接上的关系是速度调节器的输出作为电流调节器的输入，这就使得该系统具有由速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值，进而确定了系统的最大电流的特点。

3. 答:(1) 改变转速时只能改变速度调节器的输入u g ，因为它是速度环的指令信号。

改变速度调节器的参数对稳态速度无调节作用，仅会影响动态响应速度快慢。

(2) 要控制系统的起动电流、确保系统运行安全，应调节速度调节器的输出限幅值。

因为速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值，进而确定了系统的最大电流。

4. 答:双闭环晶闸管━直流电动机调速系统中，内环为＿电流＿环，外环为＿速度＿环，其连接关系是：速度调节器＿的输出作为＿电流调节器＿的输入，因此外环调节器的输出限幅值应按＿＿调速系统允许最大电流＿来整定；内环调节器的输出限幅值应按＿可控整流器晶闸管最大、最小移相触发角＿来整定。

两调节器均为＿PI ＿型调节器，调速系统能够做到静态无差是由于调节器具有＿积分(记忆)＿功能；能实现快速动态调节是由于调节器具有＿饱和限幅＿＿功能。

5. 答：速度调节器用于对电机转速进行控制，以保障：① 调速精度，做到静态无差；② 机械特性硬，满足负载要求。

速度调节器输出限幅值应按调速系统允许最大电流来调整，以确保系统运行安全(过电流C C e e UR IEa a an φφ-==保护)电流调节器实现对电流的控制，以保障：① 精确满足负载转矩大小要求(通过电流控制)；② 调速的快速动态特性(转矩的快速响应)。

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电子科技《交直流调速技术》在线作业1
单选题
一、单选题（共 20 道试题，共 100 分。

）
1. M法测速适用于( )。

A. 低速段
B. 高速段
C. 所有速度段
-----------------选择：B
2. 如果在正弦调制波的半个周期内，三角载波只在正或负的一种极性范围内变化，得到的SPWM波也只处于一个极性的范围内，叫做( )方式。

A. 双极性控制
B. 单极性控制
C. 反馈控制
-----------------选择：B
3. 双闭环直流调速系统电流调节器的作用是当电机过载甚至堵转时，限制( )的最大值，起快速的自动保护作用，一旦故障消失，系统立即自动恢复正常。

A. 电枢电流
B. 转速
C. 电枢电压
-----------------选择：A
4. 典型Ⅱ型系统加速度输入下稳态误差与开环增益K( )。

A. 无差
B. 与K 值成反比
C. 无穷大
-----------------选择：B
5. 静特性是闭环调速系统的静特性表示闭环系统电动机转速与负载电流（或转矩）间的( )。

A. 比例关系
B. 动态关系
C. 稳态关系
-----------------选择：C
6. 通常将晶闸管触发和整流装置的传递函数近似为一阶惯性环节。