现代电力传动系统试题(附答案)

现代电力传动系统试题(附答案)
姓名班级
题号一二三四五六七八九总分
题分25 25 26 24 100
得分
一、填空题(25分，每空1分)
1. 直流他励电动机的调速方法有（）（）（）。

2.电流截止负反馈的作用是（），该环节的引入会使机械特性的硬度（）。

3. 直流双闭环调速系统突加给定的起动过程分三个阶段（）
（）（）。

4.对交-直-交变频器，当中间直流环节采用大电容滤波时，称（）型变频器，
当中间直流环节采用大电感滤波时，称（）型变频器。

5.直流双闭环调速系统中，外环是（），内环是（）。

在突加给定
的起动过程中，（）大部分时间都是饱和的，而（）则不允许饱和。

6. 交流异步电机不同模型的等效变换原则是：在不同坐标下产生的（）完全一致。

7.异步电动机基于动态模型的控制方法可采用按 ( )定向的矢量控制系统和按定
子磁链控制的( ) 控制系统。

其中，矢量控制系统通过坐标变换，将定子电流解耦成( )分量和( )分量。

8.在配合控制的有环流可逆调速系统中存在的静态环流是（）环流。

9. 工程设计方法一般把控制对象校正为典型系统，双闭环调速系统转速环通常校正成
( )型，电流环通常校正成( )型。

10.SPWM的含义为( )，其中调制波为频率和期望波相同的( )，
载波为( )。

二、简答题(25分，每小题5分)
1.交流异步电机变频调速为什么变频的同时还应该变压？
2．采用比例放大器的转速单闭环系统，说明下列参数变化时，系统是否有自动调节作用？
为什么？a.电网电压 b.负载转矩 c.电枢电阻 d.电动机励磁 e.测速发电机励磁3．写出工程上两种典型系统的传递函数，并画出对应幅频特性。

4．说明低频段大惯性环节和高频段小惯性环节的近似处理方法？5.异步电动机的动态数学模型有那些特点？一般由哪些方程描述？
三、已知调节对象传递函数：W obj (S) =
如需分别对其进行校正:
1.校正成典I 型系统，假定典I 系统按工程推荐参数，即取 K=1/2T
2.校正成典错误！未找到引用源。

型系统, 假定典错误！未找到引用源。

型系统按Mrmin 最小
准则，取h ＝5，K=(h+1)/2h 2 T 2
，
试分别选择调节器，求取调节器参数。

（26分）
四、转速单闭环调速系统，电动机数据： U N =220V ，I N =15A ，n N =1500r/min, R a =2Ω, 整流装置
内 阻R rec =1Ω，触发器与晶闸管装置的放大倍数K s =30，要求调速指标：D=20，S=10% （1）计算开环系统稳态速降⊿n op 和调速要求所允许的稳态速降⊿n cl ； （2）采用转速负反馈组成闭环系统，画出稳态结构图，列写静特性方程；
（3）调整系统，使U n *
=20V 时，n =1000 r/min, 则转速反馈系数α为多少（可认为U n ≈U *n ）？ （4）计算所需放大器的放大倍数K p ；(24分)
)
1005.0)(125.0(20
++S S
答案：
计算题
三. 1. 选PI 调节器，W pi （s ）＝Kp （τS+1）/τS ,
选 τ＝0.25
W （s ）＝W pi （s ）*W obj (s)= K/s(0.005S+1) ,其中 K= 20Kp/τ , T=0.005 由K= 20K p /τ=1/2T , 得：K p =τ/2×20×T = 1.25 2.选PI 调节器，Wpi （s ）＝ Kp （τS+1）/τS ,
近似 1/(0.25S+1)= 1/0.25S W （s ）＝W pi （s ）* W obj (s)= K(τS+1)/S 2
(0.005S+1)， 其中：K= 20Kp/0.25τ τ= h ×0.005 = 0.025 s
K= 20Kp/0.25τ=(h+1)/2h 20.0052
,整理得：Kp ＝1.5
四. 1. C e =（U N —I N R a ）/ n N = 0.127 V.min/r
⊿n op = I N R/C e =15×(1+2)/ 0.127= 354.3 r/min ⊿n cl = n N s/D(1- s ) = 8.33 r/min
2. 稳态结构图如图
静特性方程如下：
3. α＝U n / n ≈ U n * /n
=20/1000=0.02 V .min/r
4. K=K p K s α/C e =(⊿n op /⊿n cl ) – 1 = 41.5
则得到：K p =K C e / K s α= 8.8
*
*
(1/)
(1)
(1)
p s n d p s n
d
e p s e e e K K U I R
K K U RI n C K K C C K C K α-=
=
-
+++。