电力拖动实验—思考题答案
电机拖动思考题答案
电机拖动思考题答案【篇一：电机与拖动习题答案】1 一台直流电动机的数据为:额定功率pn =25 kw ,额定电压un=220 v ,额定转速 nn =1 500 r /min,额定效率?n =86 .2 %。
试求: ( 1 )额定电流in;( 2 )额定负载时的输入功率p1n 。
解：（1）直流电动机的:额定功率 pn?unin?nin?pnun?n25?103??131.83a 220?0.862（2） p1n?pn?n?25?29kw 0.8621 .2 一台直流发电机的数据为:额定功率pn=12 kw ,额定电压un=230 v ,额定转速 nn=1 450 r /min,额定效率?n=83 .5 %。
试求: ( 1 )额定电流in;( 2 )额定负载时的输入功率p1n 。
解：（1）直流发电机的:额定功率 pn?uninpn12?10352.17ain?un230（2）p1n?1 . 3 一台直流电机,已知极对数p=2 ,槽数z和换向片数k均等于22 ,采用单叠绕组。
( 1 )计算绕组各节距;( 2 )求并联支路数。
pn?n?12?14.37kw 0.835解：（1）第一节距 y1?z2225,为短距绕组。
2p44y?yk?1单叠绕组的合成节距及换向器节距均为1,即第二节距y2?y1?y?5?1?4(2) 并联支路数等于磁极数,为4。
解：当电枢绕组为单叠绕组时, 绕组并联支路数等于磁极数,为4,每一条支路串联的元件数为30, 换向器上放置4个电刷,假设一个电刷短路一个元件, 每一条支路有一个元件被短路,则电刷间的电动势为 ea=29?10=290v ;每一条支路的电阻为 r?29?0.2?5.8?,4条并联支路的电阻,即电刷间的电阻为ra?r5.8??1.45? 44当电枢绕组为单波绕组时, 绕组并联支路数为2,每一条支路串联的元件数为60, 换向器上可以放置4个电刷,至少短路4个元件,则电刷间的电动势为ea?58?10?580v每一条支路的电阻为 r?58?0.2?11.6?电刷间的电阻为 ra?1 . 6 一台直流电机,极数2 p=6 ,电枢绕组总的导体数n=400 ,电枢电流ia=10 a ,气隙每极磁通?=0 . 21 wb 。
电机拖动思考题
电机拖动思考题第一章1.电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这种材料有哪些主要特性？答：铁磁。
磁导率高，便宜。
2.磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？他们的大小与哪些因素有关？答：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场的作用下反复磁化过程中，磁畴之间不停的互相摩擦，消耗能量，引起损耗。
磁通密度最大值越大，磁滞回线面积越大，则损耗越大。
交磁变化时，磁滞损耗与磁通交变的频率成正比，与磁通密度的幅值的次方成ℎ正比，与磁芯重量G成正比，(磁滞损耗系数；对一般硅钢片n=1.6~2.3，磁滞回线面积较小)涡流损耗：涡流在磁芯中引起的损耗（涡流：磁芯中系统发生交变时，磁芯中产生感应电动势，并引起环流，环流在磁芯内部围绕磁通呈旋涡状流动，称涡流）。
频率越高磁通密度越大，感应电动势就越大，涡流损耗也就越大；感应电动势一定，铁芯电阻越大涡流，损耗越小钢片厚度d。
3.变压器电势、切割电势产生的原因各有什么不同？其大小与哪些因素有关？答：变压器利用互感现象产生电动势，U1=n1ΔΦ/Δt、U2=n2ΔΦ/Δt U1/U2=n1/n2运动电动势是闭合电路一部分导体做切割磁感线运动产生动感电动势。
E=BLV4.比较磁路和电路的相似点和不同点。
答：1. 物理量相似。
A、磁路中的磁通与电路中的电流相似；B、磁路中的磁阻与电路中的电阻相似；C、磁位差、磁通势分别与电路中的电压、电动势相似；2. 遵循基本定律相似。
A、KCL:在任一节点处都遵守基尔霍夫第一定律约束；B、KVL:在任一回路中都遵守基尔霍夫第二定律；C、欧姆定律：电路和磁路都有欧姆定律；二、.区别：A、磁通只是描述磁场的物理量，并不象电流那样表示带电质点的运动，它通过磁阻时，也不象电流通过电阻那样要消耗功率，因而也不存在与电路中的焦耳定律类似的磁路定律；B、电路中电阻率ρ在一定温度下恒定不变，而由铁磁材料构成的磁路中，磁导率μ随B变化，即磁阻Rm随磁路饱和度增大而增大。
5.什么是软磁材料、硬磁材料?软磁材料：磁滞回线较窄，剩磁和矫顽力都较小用于制作铁芯，磁滞损耗小。
陈伯时《电力拖动》思考题答案
第2 章三、思考题2-1 直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。
特点略。
2-2 简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。
答：直流 PWM 变换器基本结构如图，包括 IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流 PWM 变换器，通过改变直流 PWM 变换器中 IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流 PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。
2-3 直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么？答：脉动直流电压。
2=4 为什么直流 PWM 变换器-电动机系统比 V-M 系统能够获得更好的动态性能？答：直流 PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流 PWM 变换器的时间常数 Ts 等于其 IGBT 控制脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数 Ts 通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf）。
因 fc 通常为 kHz 级，而 f 通常为工频（50 或 60Hz）为一周内），m 整流电压的脉波数，通常也不会超过 20，故直流 PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。
2=5 在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压？电路中是否还有电流？为什么？答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流PWM 变换器的输出。
电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。
2-6 直流 PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用？如果二极管断路会产生什么后果？答：为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
2-7 直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？答：不是。
因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。
电力拖动自动控制系统 (第四版) 思考题答案
第2章三、思考题2-1 直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。
特点略。
2-2 简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
答：直流PWM 变换器基本结构如图，包括IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流PWM 变换器，通过改变直流PWM 变换器中IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。
2-3 直流PWM 变换器输出电压的特征是什么？答：脉动直流电压。
2=4 为什么直流PWM 变换器-电动机系统比V-M 系统能够获得更好的动态性能？答：直流PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流PWM 变换器的时间常数Ts 等于其IGBT 控制脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数Ts 通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf）。
因fc 通常为kHz 级，而 f 通常为工频（50 或60Hz）为一周内），m 整流电压的脉波数，通常也不会超过20，故直流PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。
2=5 在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压？电路中是否还有电流？为什么？答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流PWM 变换器的输出。
电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。
2-6 直流PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用？如果二极管断路会产生什么后果？答：为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
2-7 直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？答：不是。
因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。
2=8 泵升电压是怎样产生的？对系统有何影响？如何抑制？答：泵升电压是当电动机工作于回馈制动状态时，由于二极管整流器的单向导电性，使得电动机由动能转变为的电能不能通过整流装置反馈回交流电网，而只能向滤波电容充电，造成电容两端电压升高。
电力拖动自动控制系统思考题答案79738
电力拖动自动控制系统思考题答案79738第2章三、思考题2-1直流电动机有哪几种调速方法各有哪些特点答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。
特点略。
2-2简述直流PWM变换器电路的基本结构。
答：直流PWM变换器基本结构如图，包括IGBT和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流PWM变换器，通过改变直流PWM变换器中IGBT的控制脉冲占空比，来调节直流PWM变换器输出电压大小，二极管起续流作用。
2-3直流PWM变换器输出电压的特征是什么答：脉动直流电压。
2=4为什么直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统能够获得更好的动态性能答：直流PWM变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流PWM变换器的时间常数Ts等于其IGBT控制脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数Ts通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf）。
因fc通常为kHz级，而f通常为工频（50或60Hz）为一周内），m整流电压的脉波数，通常也不会超过20，故直流PWM变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。
2-5在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压电路中是否还有电流为什么答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流PWM变换器的输出。
电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。
2-6直流PWM变换器主电路中反并联二极管有何作用如果二极管断路会产生什么后果答：为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
2-7直流PWM变换器的开关频率是否越高越好为什么答：不是。
因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。
2-8泵升电压是怎样产生的对系统有何影响如何抑制答：泵升电压是当电动机工作于回馈制动状态时，由于二极管整流器的单向导电性，使得电动机由动能转变为的电能不能通过整流装置反馈回交流电网，而只能向滤波电容充电，造成电容两端电压升高。
电力拖动自动控制系统_第四版_课后答案思考题
电力拖动自动控制系统_第四版_课后答案思考题第2章三、思考题2-1 直流电动机有哪几种调速方法,各有哪些特点,答:调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。
特点略。
2-2 简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。
答:直流 PWM 变换器基本结构如图，包括 IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流 PWM 变换器，通过改变直流 PWM 变换器中 IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流 PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。
2-3 直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么, 答:脉动直流电压。
2=4 为什么直流 PWM 变换器-电动机系统比 V-M 系统能够获得更好的动态性能, 答:直流 PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流PWM 变换器的时间常数 Ts 等于其 IGBT 控制脉冲周期(1/fc) ，而晶闸管整流装置的时间常数 Ts 通常取其最大失控时间的一半(1/(2mf)。
因 fc 通常为 kHz 级，而 f 通常为工频(50 或 60Hz) 为一周内 ) ，m 整流电压的脉波数，通常也不会超过 20，故直流 PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。
2=5 在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压,电路中是否还有电流,为什么, 答:电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流 PWM 变换器的输出。
电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。
2-6 直流PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用,如果二极管断路会产生什么后果, 答:为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
2-7 直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好,为什么,答:不是。
因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统思考题和课后习题答案
电力拖动自动控制系统-运动控制系统思考题和课后习题答案(总30页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--电力拖动自动控制系统-运动控制系统（阮毅伯时）课后答案包括思考题和课后习题第2章2-1 直流电动机有哪几种调速方法各有哪些特点答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。
特点略。
2-2 简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。
答：直流 PWM 变换器基本结构如图，包括 IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流 PWM 变换器，通过改变直流 PWM 变换器中 IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流 PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。
2-3 直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么答：脉动直流电压。
2=4 为什么直流 PWM 变换器-电动机系统比 V-M 系统能够获得更好的动态性能答：直流 PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流PWM 变换器的时间常数 Ts 等于其 IGBT 控制脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数 Ts 通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf）。
因 fc 通常为 kHz 级，而 f 通常为工频（50 或 60Hz）为一周），m 整流电压的脉波数，通常也不会超过 20，故直流 PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。
2=5 在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压电路中是否还有电流为什么答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流 PWM 变换器的输出。
电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。
2-6 直流 PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用如果二极管断路会产生什么后果答：为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
电力拖动自动控制系统思考题答案解析
第2章三、思考题2-1 直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。
特点略。
2-2 简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
答：直流PWM 变换器基本结构如图，包括IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流PWM 变换器，通过改变直流PWM 变换器中IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。
2-3 直流PWM 变换器输出电压的特征是什么？答：脉动直流电压。
2-4 为什么直流PWM 变换器-电动机系统比V-M 系统能够获得更好的动态性能？答：直流PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流PWM 变换器的时间常数Ts 等于其IGBT 控制脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数Ts 通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf）。
因fc 通常为kHz 级，而f 通常为工频（50 或60Hz为一周内），m 整流电压的脉波数，通常也不会超过20，故直流PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。
2-5 在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压？电路中是否还有电流？为什么？答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流PWM 变换器的输出。
电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。
2-6 直流PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用？如果二极管断路会产生什么后果？答：为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
2-7 直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？答：不是。
因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。
2=8 泵升电压是怎样产生的？对系统有何影响？如何抑制？答：泵升电压是当电动机工作于回馈制动状态时，由于二极管整流器的单向导电性，使得电动机由动能转变为的电能不能通过整流装置反馈回交流电网，而只能向滤波电容充电，造成电容两端电压升高。
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n1．测量比例+积分环节前，必须将电容两端短路，否则会出现什么情况，为什么
电容两端短路是为了让电容放电，将电路变成纯比例环节，否则测量时只能观察到比例环节而看不到积分环节。
2．接线检查无误、弄清楚如何测量数据/波形后，方可通电，并尽快完成测试断电，准备下次测试，通电调试时间过长容易烧电机和其它器件（为什么）
主要是因为实验中的电机无散热装置，调试时间过长，引起电机发热，其温度升高超出允许限度，导致绕组过热烧毁。
3．工作时，必须保证直流发电机/电动机励磁电源接通（为什么）
如果没有励磁，电机内没有初始磁场，电机无法启动，且先加电枢电源，引起启动电流过大，长时间后会烧坏电机。
4．电流变换器的输出值的大小主要与哪些因素有关
答案一：放大器的电压倍数，电流变换器的电压放大倍数，转速偏差电压。
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答案二：电流输出与整流管电流大小、变压器功率大小有关。
如果是开关电源，还与开关管功率有关。
5．本系统中，给定值、比较器、执行机构、受控对象、被控量、测量及变送器、测量信号分别是什么
给定值——转速给定电压
比较器——PI调节器
执行机构——UPE（晶闸管可控整流器）
受控对象——电动机M
被控量——转速
测量及变送器——电流变送器
测量信号——给定值
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6．P调节器和PI调节器在直流调速系统中的作用有什么不同它们对于闭环控制系统的动态误差和静态误差有何影响
作用：P调节器使调速系统动态响应快，PI调节器使调速系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速，提高了稳态精度，进一步提高系统的稳定性能。
影响：P调节器的比例系数越小，消除误差能力越强；而采用PI调节器的闭环调速系统无静差。
7．实验中，如何确定转速反馈的极性并把转速反馈正确地接入系统中调节什么元件能改变转速反馈的强度
通过给定值Uct的极性来判断。
调节给定值Uct和反馈系数比α能改变转速反馈的强度。
8．对于电流单闭环、速度单闭环和速度－电流双闭环系统，给定输入的极性应如何设置（Uct 的极性必须为正，ASR、ACR分别从反相端输入。
）
对于电流单闭环、速度单闭环系统Uct的极性为“-”，速度－电流双闭环系统Uct的极性为
“+”。
…
9．各调速控制系统中给定值、比较器、执行机构、受控对象、被控量、测量及变送器、测量输出信号单位分别是什么
给定值（V）、比较器（V）、执行机构（A）、被控量（r/min）、测量及变送器（V）、测量信号（V）
10．电流负反馈很强或很弱，对闭环系统有什么影响
答：转速变化不大
11．速度负反馈很强或很弱，对闭环系统有什么影响
转速调节器输出达到饱和，转速外环呈开环状态，转速的变化对系统不再产生影响。
<
12．比例调节器或比例积分调节器中，若比例（放大部分）系数很大，对系统有什么影响调整系统的比例系数，可以提高系统的稳态精度，减低系统的惰性，加快响应速度。
但是过大的比例系数不仅会使系统的超调量增大，而且会使系统稳定裕度变小，甚至不稳定。
13．闭环系统在调试过程中，若给定输入只是一个很小的数值，速度很快由零增到最大，且再调节给定输入不起作用，这种情况说明什么问题应如何解决
答：说明转速调节器饱和了，ASR输出达到限幅值，转速外环呈开环状态；减小负载。
15．若不将积分电容两端短接，会出现什么情况
答案一：PI的作用使输入偏差电压△U在稳态时总为零，如果不将积分电容两端短接，PI 调节的积分控制将不起作用。
答案二：电容就不能放电，即电容内存储的电量就不是0，继续给电容充电，电量不一样就会导致电容充放电时间不一样，进而影响到输出的稳定。
^
16．给定输入分别为正和负时，画出输入—输出的理论上的大致曲线形状。
（略）
17．电流变换器的输出值的大小主要与哪些因素有关
答案一：放大器的电压倍数，电流变换器的电压放大倍数，转速偏差电压。
答案二：电流输出与整流管电流大小、变压器功率大小有关。
如果是开关电源，还与开关管功率有关。
18．对于开环控制系统，给定Ug分别从ASR、ACR和Uct处输入时，其极性应如何设置（注意：Uct的极性必须为正，ASR、ACR分别从反相端输入。
）
给定Ug分别从ASR、ACR和Uct处输入时，其极性分别为正，负，正。