电力拖动控制系统复习题
2015.1电力拖动自动控制系统复习题
《电力拖动自动控制系统》复习题一、简答题:1、为什么直流电动机在电力拖动领域中得到了广泛的应用?答:直流电动机具有良好的起、制动性能,宜于在大范围内平滑调速,在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。
2、在《电机拖动自动控制系统》课程体系内,为什么非常重视直流拖动控制系统部分?答:直流拖动控制系统在理论和实践上都比较成熟,而且从反馈闭环控制的角度来讲,又是交流拖动系统的基础.3、直流电动机调速的基本方法有几种?答:调节励磁电压、调节励磁磁通、改变电枢回路电阻4、直流调速系统用的可控直流电源有哪些种类?答:旋转变流机组、静止可控整流器、直流斩波器和脉宽调制变换器5、在直流调速系统内,晶闸管有何缺陷?答:(1)晶闸管的单向导电性不允许电流反向,给系统的可逆运行造成困难。
(2)晶闸管对过电压过电流和过高的du/dt和di/dt都十分敏感,任意指标超过允许值都可能使原件快速损坏。
(3)系统在深度调速状态时,晶闸管的导通角很小,使得系统的功率因数很低,产生较大谐波,引起电网电压畸变,使附近用电设备损坏。
(4)晶闸管依靠反向偏置电压关断,强迫关断电路中电容易失效,从而无法通过充放电提供反压,造成电路失控使晶闸管无法关断。
6、牵引传动系统的基本控制方式有几种类型?答:(没找到)7、V—M直流调速系统中,晶闸管整流桥的触发角在何范围时系统电功率处于何种状态?答:触发角为0°—90°时,晶闸管整流桥处于整流状态,系统输出电功率.触发角为90°—180°时,晶闸管整流桥处于逆变状态,系统吸收电功率。
8、V—M直流调速系统中,可能会出现电流断续现象,有何种危害,又有哪些抑制措施?答:危害:电流断续使得系统空载转速很高,机械特性变软;使电动机产生转矩断续,对生产机械不利。
抑制措施:增加整流电路相数、设置平波电抗器、采用反并联可逆线路,形成环流,使电流连续。
9、调速系统的稳态性能指标包括哪些?答:调速范围、静差率10、反馈控制系统的有何作用?答:同开环控制系统相比,闭环反馈控制系统的机械特性硬度提供,转速平稳;静差率更小;调速范围更大。
电力拖动复习题大题及答案
电力拖动复习题大题及答案1. 简述电力拖动系统的基本组成。
答:电力拖动系统主要由以下几部分组成:电源、控制器、电动机和负载。
电源提供电能,控制器负责调节电动机的运行状态,电动机将电能转换为机械能,驱动负载工作。
2. 解释什么是电机的额定功率、额定电压和额定电流。
答:电机的额定功率是指电机在额定工作条件下能够持续输出的最大功率。
额定电压是指电机正常工作时所需的电压。
额定电流是指电机在额定电压下工作时的电流。
3. 描述直流电动机和交流电动机在结构和工作原理上的主要区别。
答:直流电动机通常由定子、转子和换向器组成,其工作原理是利用直流电产生磁场,使转子在磁场中旋转。
而交流电动机则没有换向器,其工作原理是利用交流电产生的旋转磁场来驱动转子旋转。
4. 列举几种常见的电力拖动控制方式,并简述其特点。
答:常见的电力拖动控制方式包括:- 变压变速控制:通过改变电动机的供电电压来调节转速,适用于恒功率负载。
- 变频控制:通过改变电动机的供电频率来调节转速,适用于需要宽范围调速的场合。
- 变阻控制:通过改变电动机的电阻来调节转速,适用于小功率电动机。
5. 解释什么是电动机的起动电流和起动转矩,并讨论它们对电动机起动性能的影响。
答:起动电流是指电动机在起动瞬间的电流,通常远大于额定电流。
起动转矩是指电动机在起动时产生的转矩。
起动电流和起动转矩对电动机的起动性能有重要影响。
较大的起动电流可能导致供电系统过载,而较小的起动转矩可能导致电动机无法起动。
6. 讨论电力拖动系统在工业自动化中的应用及其优势。
答:电力拖动系统在工业自动化中的应用非常广泛,包括输送带、机器人、机床等。
其优势包括:- 高效率:电力拖动系统通常具有较高的能量转换效率。
- 高精度:通过精确的控制,可以实现对负载速度和位置的精确控制。
- 易于集成:电力拖动系统可以方便地与现代控制系统结合,实现自动化控制。
7. 简述电力拖动系统的维护和故障诊断的基本方法。
答:电力拖动系统的维护包括定期检查电机和控制器的状态,清洁和润滑运动部件。
电力拖动自动控制系统复习题及答案
电力拖动自动控制系统复习题及答案一、基础题1、反馈控制系统的作用是:抵抗扰动,服从给定。
2、带比例放大器的反馈控制闭环调速系统是有静差的调速系统,采用比例积分(PI)调节器的闭环调速系统是无静差的调速系统。
3、实际上运算放大器的开环放大系数并不是无穷大,特别是为了避免零点飘移而采用准IP调节器。
4、对于调速系统,最重要的动态性能是抗扰性能,主要是抗负载扰动和抗电网电压扰动的性能。
5、调速系统的动态指标以抗扰性能为主,而随动系统的动态指标则以动态跟随性能为主。
6、超调量的表达式为:δ=(Cmax-C∞)/C∞×100%。
7、在基频以下,磁通恒定时转矩也恒定,属于恒转矩调速性质,而在基频以上,转速升高时转矩降低,属于恒功率调速。
8、当电动机由三相平衡正弦电压供电时,磁链幅值一定时,u S 的大小与电压角频率δ1 成正比,其方向则与磁链矢量正交。
9、调速系统的动态性能就是抵抗扰动的能力。
10、抗扰性能是反馈控制系统最突出的特征之一。
11、转速反馈闭环调速系统的精度信赖于给定和反馈检测精度。
12、比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状;而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的全部历史。
13、在起动过程中转速调节器ASR经历了快速进入饱和、饱和、退饱和、三种情况。
14、自动控制系统的动态性能指标包括:跟随性能指标和扰动性能指标。
15、动态降落的表达式为:(△Cmax/Cb) ×100%。
16、基频以上变频调速属于恒功率调速。
17、异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。
18、两种最基本的直流调速方式为:调压调速方式和弱磁调速方式。
19、在典型II型系统性能指标和参数的关系分析中,引入了h,h 是斜率为–20dB/dec的中频段的宽度,称作中频宽。
20、Ws*+W =W1* 是转差频率控制系统突出的特点或优点。
21、异步电机的数学模型由电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程组成。
电力拖动与运动控制系统复习题
一.判断题1弱磁控制时电动机的电磁转矩属于恒功率性质只能拖动恒功率负载而不能拖动恒转矩负载。
(Ⅹ)2. 带电流截止负反馈的速度反馈调速系统是单闭环调速系统(√)4直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。
(√)5静差率和机械特性硬度是一回事。
(Ⅹ)6带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。
(Ⅹ)7电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压Uk的大小并非仅取决于速度给定值Ug的大小。
(√)8.临界截止电流应大于电动机额定电流(√)。
9.双闭环调速系统在起动过程中,速度调节器总是处于饱和状态。
(Ⅹ)10.可逆脉宽调速系统中电动机的转动方向(正或反)由驱动脉冲的宽窄决定。
(√)11.电流滞环控制器的滞环宽度越窄,则开关频率越高(√)12.电压源型转速开环恒压频比控制的异步电动机变压变频调速系统中,I*R补值,保证 U/f=常数。
(√)。
偿环节的作用是适当提高US13转速电流双闭环速度控制系统中转速调节为PID调节器时转速总有超调。
(Ⅹ)14.在矢量控制系统中,通过转子磁链定向的目的是可以实现定子电流的转矩分量和励磁分量完全解耦。
(√)二.选择题2.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,静差率(B)越大 B. 越小 C. 不变 D.先大后小4.可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行,实现无静差调速的是(B) A.比例控制 B.积分控制C.微分控制 D.比例微分控制5.控制系统能够正常运行的首要条件是 (B)A.快速性B.稳定性C. 稳态误差小D.扰动小8.转速电环调速系统中电流调节器的英文缩写是 (A)A.ACR B.AVR C.ASR D.ATR A.9. 当静差率相同,带P调节的转速反馈系统比开环系统的调速范围大()倍。
A. KB. 1+KC. 2D. 110. 双闭环直流调速系统的起动过程中不包括 (A)A. 转速调节阶段B.电流上升阶段C.恒流升速阶段D.电流下降阶段11.下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是 (C)A. 准时间最优控制B.饱和非线性控制 C.饱和线性控制 D.转速超调12. SPWM技术中,调制波是频率和期望波相同的 (A)A.正弦波 B.方波 C.等腰三角波 D.锯齿波14.下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是 (B)A.高阶 B.低阶 C.非线性 D.强耦合15. 比例微分的英文缩写是(B)A. PIB. PD C I D PID16. 调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准(C)A. 平均速度B. 最高速 C 最低速 D 理想空载速度17. 在理想空载转速下,带P调节的单闭环调速系统静差率为开环系统静差率的()倍。
电力拖动自动控制系统复习题
电力拖动自动控制系统复习题一、填空题1. 直流调速系统用的可控直流电源有:旋转变流机组(G-M系统)、静止可控整流器(V-M统)、直流斩波器与脉宽调制变换器(PWM)。
2. 转速、电流双闭环调速系统的起动过程特点是饱与非线性操纵、准时间最优操纵与转速超调。
3. 交流异步电动机变频调速系统的操纵方式有恒磁通操纵、恒功率操纵与恒电流操纵三种。
4. 变频器从结构上看,可分为交交变频、交直交变频两类,从变频电源性质看,可分为电流型、电压型两类。
5. 相异步电动机的数学模型包含:电压方程、磁链方程、转矩方程与运动方程。
6. 异步电动机动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。
7. 常见的调速系统中,在基速下列按恒转矩调速方式,在基速以上按恒功率调速方式。
8. 调速系统的稳态性能指标包含调速范围与静差率。
9. 反馈操纵系统的作用是:抵抗扰动,服从给定。
10. VVVF操纵是指逆变器输出电压与频率可变的操纵11、转速、电流双闭环调速系统当中,两个调节器使用串级联接,其中转速反馈极性为负反馈、电流反馈极性为负反馈。
12、直流斩波器的几种常用的操纵方法:①T不变,变ton——脉冲宽度调制(PWM);②ton不变,变T——脉冲频率调制(PFM);③ton与T都可调,改变占空比——混合型。
13、转速、电流双闭环系统,使用PI调节器,稳态运行时,转速n取决于给定电压、ASR的输出量取决于负载电流。
14. 各类电力拖动自动操纵系统都是通过操纵电动机转速来工作的。
15. V-M系统中,使用三相整流电路,为抑制电流脉动,可使用的要紧措施是设置平波电抗器。
16、在单闭环调速系统中,为了限制全压启动与堵转电流过大,通常使用电流截止负反馈。
17、在α=β配合操纵的直流可逆调速系统中,存在的是直流平均环流,可用串接环流电抗器抑制。
18、使用PI调节器的转速、电流双闭环系统启动时,转速调节器经历不饱与、饱与、退饱与三种状态。
电力拖动自动控制系统运动控制系统-四版-复习题-考试题目
电力拖动自动控制系统运动控制系统-四版-复习题-考试题目直流调速系统判断:1弱磁控制时电动机的电磁转矩属于恒功率性质只能拖动恒功率负载而不能拖动恒转矩负载。
<)2采用光电式旋转编码器的数字测速方法中,M 法适用于测高速,T法适用于测低速。
<)3只有一组桥式晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统在位能式负载下能实现制动。
<)4直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。
<)5静差率和机械特性硬度是一回事。
< )6带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。
< )7电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压Uk 的大小并非仅取决于速度定 Ug*的大小。
<)8双闭环调速系统在起动过程中,速度调节器总是处于饱和状态。
< )9逻辑无环流可逆调速系统任何时候都不会出现两组晶闸管同时封锁的情况。
<)10可逆脉宽调速系统中电动机的转动方向<正或反)由驱动脉冲的宽窄决定。
<)11双闭环可逆系统中,电流调节器的作用之一是对负载扰动起抗扰作用。
<)与开环系统相比,单闭环调速系统的稳态速降减小了。
< )12α=β配合工作制的可逆调速系统的制动过程分为本组逆变和它组制动两阶段<)13转速电流双闭环速度控制系统中转速调节为PID调节器时转速总有超调。
<)14 电压闭环相当于电流变化率闭环。
<)15 闭环系统可以改造控制对象。
<)16闭环系统电动机转速与负载电流<或转矩)的稳态关系,即静特性,它在形式上与开环机械特性相似,但本质上却有很大的不同。
17直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电动势反电势不变。
<)18 直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。
<)19电压闭环会给闭环系统带来谐波干扰,严重时会造成系统振荡。
<)20对电网电压波动来说,电压环比电流环更快。
<)二选择题1直流双闭环调速系统中出现电源电压波动和负载转矩波动时,< )。
电力拖动自动控制系统_试题及答案
一、选择题(每小题2分,2×10=20分)1、在伯德图上,截止频率越高,则系统的(B)。
A、稳定性越好B、快速性越好C、稳态精度越高2、在可逆运行系统当中,抑制瞬时脉动环流的措施为(A)。
A、采用均衡电抗器B、采用平波电抗器C、采用α=β配合控制3、笼型异步电动机变压变频调速系统中基频以下调速,下列哪种方式控制性能最好(C)。
A、恒Us/w1控制B、恒Eg/w1控制C、恒Er/w1控制4、α=β配合控制双闭环可逆直流调速系统制动过程主要阶段是(C )。
A、本组逆变阶段B、它组反接制动阶段C、它组逆变阶段5、α=β配合控制双闭环可逆直流调速系统制动过程,本组逆变阶段的能量流向为(C)。
A、电网到电动机B、电动机到电网C、平波电抗器到电网6、逻辑控制无环流可逆系统中,下面不能作为逻辑控制环节输入信号的是(C)。
A、“零电流检测”信号U i0B、“转矩极性鉴别”信号U i*C、转速给定信号U n*7、α=β配合控制双闭环可逆直流调速系统制动过程,正组VF由整流状态进入本组逆变阶段时,反组VR的工作状态变化为(A)。
A、待逆变状态变为待整流B、待逆变状态变为整流C、待逆变状态变为逆变8、采用准PI调节器的目的是( C )。
A、提高系统增益B、减小高频干扰C、抑制运算放大器零点漂移9、在转速、电流双闭环调速系统带额定负载启动过程中,转速n达到峰值时,电枢电流值为(B)A、I d=0B、I d=I dLC、I d=I dm10、在转速、电流双闭环调速系统中,以下哪一项影响最大电流I dm的设计(C )。
A、运算放大器B、稳压电源C、电动机允许的过载能力二、填空题(每小题2分,2×5=10分)1、转速、电流双闭环直流调速系统中,电流调节器输出限幅的作用是限制电力电子变换器的最大输出电压。
2、直流调速系统的稳态性能指标有静差率、调速范围、。
3、转速、电流双闭环系统,采用PI调节器,稳态运行时,转速n取决于给定电压U n*,ASR的输出量取决于负载电流I dL。
电力拖动自动控制系统试卷及答案
一、填空题(每空1分,共25分)1.常用的可控直流电源有___________、___________、___________2.调速系统的稳态性能指标包括___________和___________3.反馈控制系统的作用是:___________,___________4.当电流连续时,改变控制角,V—M系统可以得到一组___________机械特性曲线。
5.常见的调速系统中,在基速以下按___________,在基速以上按___________6.自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的跟___________和对扰动输入信号的___________7.电流截止负反馈的作用是___________8.静态环流可以分为___________和___________9.自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的___________和对扰动输入信号的___________。
10.PWM变换器可以通过调节___________来调节输出电压。
11.PWM逆变器根据电源类型不同可以分为___________和___________12.转速单闭环直流控制系统可以通过引入___________控制以提高系统动态性能。
13.转速电流双闭环调速系统在启动过程中,转速调节器ASR将经历___________、___________、___________三种情况。
14.交流调速的基本类型中最好的一种节能省力型调速方案是___________二、选择题(每题1分,共20分)1.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 D.PD2.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,静差率A.越小B.越大C.不变D.不确定3.下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是A.降电压调速B.串级调速C.变极调速D.变压变频调速4.可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行,实现无静差调速的是A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.比例微分控制5.控制系统能够正常运行的首要条件是A.抗扰性B.稳定性C.快速性D.准确性6.在定性的分析闭环系统性能时,截止频率ωc越低,则系统的稳定精度A.越高B.越低C.不变D.不确定7.常用的数字滤波方法不包括A.算术平均值滤波B.中值滤波C.中值平均滤波D.几何平均值滤波8.转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是A.ACR B.AVR C.ASR D.ATR9.双闭环直流调速系统的起动过程中不包括A.转速调节阶段B.电流上升阶段C.恒流升速阶段D.电流下降阶段11.下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是A.饱和非线性控制B.转速超调C.准时间最优控制D.饱和线性控制12.下列交流异步电动机的调速方法中,应用最广的是A.降电压调速B.变极对数调速C.变压变频调速D.转子串电阻调速13.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D.锯齿波14.下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是A.高阶B.低阶C.非线性D.强耦合15.在微机数字控制系统的中断服务子程序中中断级别最高的是A.故障保护B.PWM生成C.电流调节D.转速调节16.比例微分的英文缩写是A.PI B.PD C.VR D.PID17.调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准A.平均速度B.最高速C.最低速D.任意速度19.在定性的分析闭环系统性能时,截止频率ωc越高,则系统的稳定精度A.越高B.越低C.不变D.不确定20.采用旋转编码器的数字测速方法不包括A.M法B.T法C.M/T法D.F法三、简答题(每题5分,共10分)1、PID控制器各环节的作用是什么2、在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度是否还会给定电源和测速发动机精度的影响并说明理由。
电力拖动复习题(1)(1)(1)
1、不属于电力拖动自动控制系统构成单元的是()。
CA、电动机B、功率放大与变换装置C、柴油机D、传感器2、电动机转速与转角控制的根本是()控制,但同时也需要做好()控制。
BA、磁链、转矩B、转矩、磁链C、手动、自动D、自动、手动3、直流电力拖动控制系统和交流电力拖动控制系统比较,()流电力拖动控制系统的数学模型简单;()流电力拖动控制系统调节器的设计简单。
CA、直、交B、交、直C、直、直D、交、交4、船舶电力推进是通过()拖动螺旋桨的系统。
DA、柴油机B、汽轮机C、燃气轮机D、电动机5、()电动机的转速与电源频率保持严格对应关系,机械特性硬。
CA、直流B、异步C、同步D、永磁6、典型机械负载中,起重机提升重物属于()负载。
BA、反抗性恒转矩B、位能性恒转矩负载C、通风机类D、恒功率负载7、典型机械负载中,船舶螺旋桨属于()负载。
CA、反抗性恒转矩B、位能性恒转矩负载C、通风机类D、恒功率负载8、根据转速-转矩四象限,电动机在第四象限为()状态。
DA、正向电动B、反向电动C、正向制动D、反向制动9、转速-转矩四象限中的第三象限,电动机电磁转矩与转速方向相(),为()性质。
AA、同、驱动B、反、驱动C、同、制动D、反、制动10、根据运动方程式,转速变化是因为()。
DA、电磁转矩为驱动转矩B、电磁转矩为制动转矩C、电磁转矩等于阻转矩D、电磁转矩不等于阻转矩11、吊车电动机提升下放重物时,电动机所承担的机械负载属于典型机械负载中的()负载。
BA、反抗性恒转矩B、位能性恒转矩C、通风机类D、恒功率负载第二章转速反馈控制的直流调速系统转速反馈控制的直流调速系统测验1、直流调速系统要求一定范围内无级平滑调速,以()调速方式为最好。
BA、电枢回路串电阻B、降低电枢电压C、降低励磁电压D、励磁回路串电阻2、V-M直流调速系统中采用了平波电抗器来抑制电流脉动,改善()问题。
AA、轻载时电流断续B、低速时的高次谐波C、堵转时电流过大D、功率因数3、在V-M系统主电路的等效电路图中,不属于整流装置电阻的是()。
电力拖动控制系统部分复习题
直流调速系统一判断题1弱磁控制时电动机的电磁转矩属于恒功率性质只能拖动恒功率负载而不能拖动恒转矩负载。
(Ⅹ)2采用光电式旋转编码器的数字测速方法中,M法适用于测高速,T法适用于测低速。
(√)3只有一组桥式晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统在位能式负载下能实现制动。
(√)4直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。
(√)5静差率和机械特性硬度是一回事。
(Ⅹ)6带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。
(Ⅹ)的大小并非仅取决于7电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压Uk*的大小。
(√)速度定 Ug8双闭环调速系统在起动过程中,速度调节器总是处于饱和状态。
(Ⅹ)9逻辑无环流可逆调速系统任何时候都不会出现两组晶闸管同时封锁的情况。
(Ⅹ)10可逆脉宽调速系统中电动机的转动方向(正或反)由驱动脉冲的宽窄决定。
(√)11双闭环可逆系统中,电流调节器的作用之一是对负载扰动起抗扰作用。
(Ⅹ)与开环系统相比,单闭环调速系统的稳态速降减小了。
(Ⅹ)12α=β配合工作制的可逆调速系统的制动过程分为本组逆变和它组制动两阶段(√)13转速电流双闭环速度控制系统中转速调节为PID调节器时转速总有超调。
(Ⅹ)14 电压闭环相当于电流变化率闭环。
(√)15 闭环系统可以改造控制对象。
(√)16闭环系统电动机转速与负载电流(或转矩)的稳态关系,即静特性,它在形式上与开环机械特性相似,但本质上却有很大的不同。
17直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电动势反电势不变。
(√)18 直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。
(Ⅹ)19电压闭环会给闭环系统带来谐波干扰,严重时会造成系统振荡。
(√)20对电网电压波动来说,电压环比电流环更快。
(√)二 选择题1直流双闭环调速系统中出现电源电压波动和负载转矩波动时,( A )。
A ACR 抑制电网电压波动,ASR 抑制转矩波动 B ACR 抑制转矩波动,ASR 抑制电压波动 C ACR 放大转矩波动,ASR 抑制电压波动 D ACR 放大电网电压波动,ASR 抑制转矩波动2桥式可逆PWM 变换器给直流电动机供电时采用双极性控制方式,其输出平均电压d U 等于(B )。
复习题
《电力拖动自动控制系统》复习题一、概述1、控制系统能正常运行的首要条件是稳定性。
2、直流电动机的调速方法有调压调速、弱磁调速以及串电阻调速等三种;在自控调速系统中最常用的是调压调速,基本不用串电阻调速。
电动机有两种状态:电动和发电状态。
电动状态的特点是: T电磁转矩和n方向相同; 将电能转换为机械能;发电状态的特点是: T和n方向相反; 将机械能变为电能。
3、直流调速系统用的可控直流电源有:旋转交流机组,静止可控整流器,直流斩波器和脉宽调制交换器。
二、性能指标1、《P21~P23》自动控制调速系统的性能指标分为稳态指标和动态指标两大类。
1)稳态性能指标主要是静差率和调速范围:静差率S——额定负载下的额定转速Nn相对于其理想额定转速on的差值Nn 的与理想空载转速on的比值称为静差率。
调速系统的静差率指标应以最低转速所能达到的数值为准。
静差率除与机械特性的硬度有关外,还与其理想空载转速有关,当理想空载转速一定时,机械特性越硬,则静差率越小。
调速范围D——在最低转速时,能满足所需静差率的最大转速与最低转速之比。
闭环调速系统可获得比开环系统硬的多的机械特性,从而保证一定静差率的要求下,能够提高调速范围,为此所需付出的代价是须增设放大环节以及检测与反馈装置。
2)动态性能指标包括对给定输入信号的跟随性能指标和对扰动输入信号的抗扰性能指标。
自控系统通常可分为自动调速系统和自动跟随系统两大类,前者的主要动态性能指标是它的抗扰指标:后者的主要动态性能指标是它的跟随指标。
不论是跟随性能指标还是抗扰性能,各自又可分为快速性能指标和稳定性指标两种。
在闭环有差系统中,系统的开环放大系数越大,系统的稳态性能越好,但稳定性越差。
三、负反馈闭环调速系统1、反馈控制系统的作用是:抵抗扰动和服从给定。
在闭环有差系统中应采用P调节器,在稳定时调节器偏差输入不会为0,系统将产生稳态误差:在闭环无差系统中应采用PI调节器时,在稳态时调节器偏差输入为零,否则系统将不能进入稳态。
《电力拖动自动控制系统》题库
一、判断题1、自动控制的直流调速系统,往往以调节电枢供电电压为主。
(V)2、在V-M系统中,设置平波电抗器可以抑制电流脉动。
(V)3、在电流断续时,V-M系统机械特性很软,理想空载转速翘得很高。
(V)4、与晶闸管-电动机调速系统相比,直流脉宽调速系统开关频率高,电流容易连续,谐波少,电机损耗及发热都小。
(V)5、转速、电流双闭环直流调速系统中,当电动机过载甚至堵转时,转速调节器可以限制电枢电流最大值,起快速自动保护作用。
(X)6、按照典型II型系统设计转速调节器时,中频宽h可以任意选择。
(X)7、按照典型II型系统设计转速调节器时,由典型II型系统的开环传递函数可知,K、T、T都是待定符号。
(X)8、转速、电流双闭环直流调速系统中,对负载变化起抗扰作用的是转速调节器。
(V)9、积分控制可以使直流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。
(V)10、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稳定关系(V)1、弱磁控制时电动机的电磁转矩属于恒功率性质只能拖动恒功率负载而不能拖动恒转矩负载。
(X)2、采用光电式旋转编码器的数字测速方法中,M法适用于测高速,T法适用于测低速。
(V)3、只有一组桥式晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统在位能式负载下能实现制动。
(V)4、直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。
(V)5、静差率和机械特性硬度是一回事。
(X)6、带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。
(X)7、电流一转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压U的大小并非仅取决于速度定U*kg的大小。
(V)8、双闭环调速系统在起动过程中,速度调节器总是处于饱和状态。
(X)9、逻辑无环流可逆调速系统任何时候都不会出现两组晶闸管同时封锁的情况。
X)10、可逆脉宽调速系统中电动机的转动方向(正或反)由驱动脉冲的宽窄决定。
(V)11、双闭环可逆系统中,电流调节器的作用之一是对负载扰动起抗扰作用。
《电力拖动自动控制系统》复习 学习材料 试题与参考答案
《电力拖动自动控制系统》复习学习材料试题与参考答案一、单选题1.转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是(A)。
A.ACRB.AVRC.ASRD.ATR2.增加直流自动调速系统的调速范围最有效的方法是(A)。
A.减小电动机转速降B.提高电枢电流C.增加电动机电枢电压3.转速电流双闭环调速系统在起动的恒流升速阶段中,两个调节器的关系为(C)。
A.ASR和ACR均饱和限幅输出B.ASR不饱和,ACR饱的限幅输出C.ASR饱和限幅输出,ACR不饱和D.ASR和ACR均不饱和4.交流异步电动机采用调压调速,从高速变到低速,其转差功率(B)。
A.不变B.全部以热能的形式消耗掉了C.大部分回馈到电网中5.在调速系统中,电压微分负反馈及电流微分负反馈是属于(B)环节。
A.反馈环节B.稳定环节C.放大环节D.保护环节6.在转速负反馈调速系统中,当负载变化时,电动机的转速也跟着变化,其原因是(B)。
A.整流电压的变化B.电枢回路电压降的变化C.控制角的变化D.温度的变化。
7.开环自控系统在出现偏差时,系统将(A)。
A.不能自动调节B.能自动调节C.能够消除偏差8.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(B)。
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9.在采用有续流二极管的半控桥式整流电路对直流电动机供电的调速系统中,其主电路电流的检测应采用(B)。
A.交流互感器B.直流互感器C.霍尔元件10.在有环流可逆系统中,若正组晶闸管处于整流状态,则反组晶闸管必然处在(A)。
A.待逆变状态B.逆变状态C.待整流状态11.带有电流截止负反馈环节的调速系统,为使电流截止负反馈参与调节后机械特性曲线下垂段更陡一些,应把反馈取样电阻的阻值选得(A)。
《电力拖动自动控制系统》复习题1
《电力拖动自动控制系统》复习题一.判断题50道1.直流电动机具有良好的起、制动性能,宜于在大范围内平滑调速,在许多需要调速和快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。
(正确)2.对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说,以调节电枢供电电压的方式为最好。
改变电阻只能有级调速;减弱磁通虽然能够平滑调速,但调速范围不大,往往只是配合调压方案,在基速(即电机额定转速)以上作小范围的弱磁升速。
(正确)3.三相可控直流电源,V-M系统在上世纪60~70年代得到广泛应用,目前只用于小容量系统。
(错误)4.直流PWM调速系统作为一种新技术,发展迅速,应用日益广泛,特别在中、小容量的系统中,已取代V-M系统成为主要的直流调速方式。
(正确)5. 完整的V-M系统机械特性,分为电流连续区和电流断续区。
当电流连续时,特性还比较软;断续段特性则很硬,而且呈显著的线性,理想空载转速翘得很高。
(错误)6.PWM变换器的作用是:用PWM调制的方法,把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压系列,从而可以改变平均输出电压的大小,以调节电机转速。
(正确)7.直流脉宽调速系统的机械特性,由于采用脉宽调制,严格地说,即使在稳态情况下,脉宽调速系统的转矩和转速也都是脉动的,所谓稳态,是指电机的平均电磁转矩与负载转矩相平衡的状态,机械特性是平均转速与平均转矩(电流)的关系。
(正确)8.直流脉宽调速系统的机械特性,采用不同形式的PWM变换器,系统的机械特性也不一样。
对于带制动电流通路的不可逆电路和双极式控制的可逆电路,电流的方向是不可逆的,无论是重载还是轻载,电流波形都是断续的,因而机械特性关系式比较复杂。
(错误)9.对于PWM变换器中的滤波电容,其作用除滤波外,还有当电机制动时吸收运行系统动能的作用。
由于二极管整流器可以向电网回馈电能,所以电容两端电压不升高,没有“泵升电压”。
(错误)10.直流闭环调速系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用,在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压,以补偿电枢回路电阻压降。
《电力拖动运动控制》复习题
《电力拖动运动控制》复习题选择题1. 在无刷直流电动机的自控变频调速系统中,逆变器通常采用( C )导通型,当两相导通时,另一相断开。
° ° ° °2. 当 0 < </2 时,( A ) ,晶闸管装置处于( C )状态,电功率从交流侧输送到直流侧。
A. U d0 > 0 〈 0 C.整流 D.逆变3. 在电流断续机械特性计算中,对应于 等于( D )的曲线是电流断续区与连续区的分界线。
A./6 B./3 C./2 /34. 直流PWM 调速系统以双极式控制方式,调速时,的可调范围为0~1, –1< <+1。
当 <时, 为负,电机( B )。
$A.正转B.反转C.停止D.起动5. 在双闭环直流调速系统,当ASR 不饱和时,转速环( A ),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。
A.闭环B.开环C. 恒值 D .变量6. 在励磁控制系统中引入电动势调节器 AER ,利用电动势反馈,使励磁系统在弱磁调速过程中保持( D )基本不变。
A.转速B.电压C.电流D.电动势7. 数字控制系统的被测转速由1n 变为2n 时,引起测量计数值改变了一个字,则测速装置的分辩率定义为Q =1n -2n 。
要使系统控制精度越高,则( B ) 。
越大 越小 C.1n 越大 D.1n 越小8. PI 调节器是拖动控制系统中最常用的一种控制器,在微机数字控制系统中,当采样频率足够高时,可以先按模拟系统的设计方法设计调节器,然后再离散化,就可以得到数字控制器的算法, 这就是( D )调节器的数字化。
A.数字B.自动C.离散D.模拟9. 根据 Shannon 采样定理,采样频率sam f 应不小于信号最高频率m ax f 的( B )倍。
~A. 0.1B. 2C. ND. 1010. 用电动机本身轴上所带转子位置检测器或电动机反电动势波形提供的转子位置信号来控制变压变频装置换相时刻,这种系统称为( D )调速系统A.交-交变频同步电动机B.矢量控制C.他控变频D.自控变频11. 为了实现配合控制,可将两组晶闸管装置的触发脉冲零位都定在一定角度,即当控制电压 Uc= 0时,使 f = r =( C ),此时f d U 0=r d U 0 = 0 ,电机处于停止状态。
电力拖动自动控制系统复习模拟试题(全)
电力拖动自动控制系统复习模拟试题(全)1.转速电流双闭环调速系统通常采用两个调速器,控制方式为PID。
2.静差率与机械特性硬度相关。
在理想空载转速不变的情况下,特性越硬,静差率越小。
3.变极调速是属于转差功率消耗型的调速系统。
4.比例微分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行,实现无静差调速。
5.控制系统能够正常运行的首要条件是稳定性。
6.在定性分析闭环系统性能时,截止频率ωc越低,系统的稳定精度越高。
7.常用的数字滤波方法不包括几何平均值滤波。
8.电流调节器的英文缩写是AVR。
9.双闭环直流调速系统的起动过程中不包括电流下降阶段。
11.转速超调不属于双闭环直流调速系统启动过程特点。
12.变压变频调速是应用最广的交流异步电动机调速方法。
13.在SPWM技术中,调制波是等腰三角波。
14.低阶不属于异步电动机动态数学模型特点。
15.在微机数字控制系统的中断服务子程序中,中断级别最高的是故障保护。
16.比例微分的英文缩写是PID。
17.调速系统的静差率指标应以任意速度所能达到的数值为准。
20.采用旋转编码器的数字测速方法不包括F法。
21.转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是ASR。
22.错误的叙述是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并服从给定信号。
D。
系统的精度取决于给定信号和反馈检测的精度。
23.在笼型异步电动机变压变频调速系统中,基频以下调速时,恒转矩控制方式具有最佳控制性能。
24.SPWM技术中,载波可以是正弦波、方波、等腰三角波或锯齿波,但频率必须比期望波高得多。
25.非线性不属于交流异步电动机动态数学模型特点。
26.在微机数字控制系统的故障保护中断服务子程序中,正确的工作程序是:显示故障原因并报警,分析判断故障,封锁PWM输出,然后系统复位。
27.正弦波脉宽调制的英文缩写是SPWM。
29.采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于有静差调速系统。
电力拖动自动控制系统复习题
填空1.调节直流电动机的转速的方法:调节电枢电压U 、减弱励磁磁通Φ、改变电枢回路电阻R2.调速系统的静差率指标应以最低速时所能达到的数值。
3.双闭环直流调速系统采用PI 调节器,其I 的作用是最终消除稳态偏差4.同步电动机按励磁方式分为______________同步电动机和_________同步电动机两种。
可控励磁、永磁5.异步电动机的动态模型由_________、__________、__________和__________组成。
磁链方程、电压方程、转矩方程、运动方程6.异步电动机的气隙是________的,而同步电动机则有 和 之分。
均匀、隐极、凸极7.同步电动机的变压变频调速系统有____________________和____________________系统。
他控变频调速、自控变频调速8.数字测速中,M 法测速的分辨率Q= 、误差率=δ ;T 法测速的分辨率Q= 、误差率=δ ;其中 适合于高速、 适合于低速。
c ZT 60、%10011⨯M 、)1(60220-M ZM f 、%100112⨯-M 、M 法、T 法 9.双闭环直流调速系统中,内环是 ,外环是 。
电流调节器、转速调节器10.双闭环直流调速系统的起动过程分为三个阶段,I 是 、II 是 、III 是 。
电流上升阶段、恒流升速阶段、转速调节阶段11.调速系统的稳态性能指标为: 和 。
调速范围、静差率12.常用典型系统的开环传递函数:I 型为:=)(s W ,II 型为:=)(s W 。
)1(+Ts s k 、)1()1(2++Ts s s k τ 13.V-M 直流调速系统分为βα=配合控制的 可逆系统和逻辑控制的 可逆系统。
有环流14.可逆PWM 变换器的控制方式有 、 和 等多种。
双极式、单极式、受限单极式15.已知:1)(23+++=cs bs as k s W ,采用工程方法近似则:=)(s W 近似条件≤)(s W c 。
电力拖动与运动控制系统复习题
电⼒拖动与运动控制系统复习题⼀.判断题1弱磁控制时电动机的电磁转矩属于恒功率性质只能拖动恒功率负载⽽不能拖动恒转矩负载。
(Ⅹ)2. 带电流截⽌负反馈的速度反馈调速系统是单闭环调速系统(√)4直流电动机变压调速和降磁调速都可做到⽆级调速。
(√)5静差率和机械特性硬度是⼀回事。
(Ⅹ)6带电流截⽌负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。
(Ⅹ)7电流—转速双闭环⽆静差可逆调速系统稳态时控制电压Uk的⼤⼩并⾮仅取决于速度给定值Ug的⼤⼩。
(√)8.临界截⽌电流应⼤于电动机额定电流(√)。
9.双闭环调速系统在起动过程中,速度调节器总是处于饱和状态。
(Ⅹ)10.可逆脉宽调速系统中电动机的转动⽅向(正或反)由驱动脉冲的宽窄决定。
(√)11.电流滞环控制器的滞环宽度越窄,则开关频率越⾼(√)12.电压源型转速开环恒压频⽐控制的异步电动机变压变频调速系统中,I*R补值,保证 U/f=常数。
(√)。
偿环节的作⽤是适当提⾼US13转速电流双闭环速度控制系统中转速调节为PID调节器时转速总有超调。
(Ⅹ)14.在⽮量控制系统中,通过转⼦磁链定向的⽬的是可以实现定⼦电流的转矩分量和励磁分量完全解耦。
(√)⼆.选择题2.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,静差率(B)越⼤ B. 越⼩ C. 不变 D.先⼤后⼩4.可以使系统在⽆静差的情况下保持恒速运⾏,实现⽆静差调速的是(B) A.⽐例控制 B.积分控制C.微分控制 D.⽐例微分控制5.控制系统能够正常运⾏的⾸要条件是 (B)A.快速性B.稳定性C. 稳态误差⼩D.扰动⼩8.转速电环调速系统中电流调节器的英⽂缩写是 (A)A.ACR B.AVR C.ASR D.ATR A.9. 当静差率相同,带P调节的转速反馈系统⽐开环系统的调速范围⼤()倍。
A. KB. 1+KC. 2D. 110. 双闭环直流调速系统的起动过程中不包括 (A)A. 转速调节阶段B.电流上升阶段C.恒流升速阶段D.电流下降阶段11.下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是 (C)A. 准时间最优控制B.饱和⾮线性控制 C.饱和线性控制 D.转速超调12. SPWM技术中,调制波是频率和期望波相同的 (A)A.正弦波 B.⽅波 C.等腰三⾓波 D.锯齿波14.下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是 (B)A.⾼阶 B.低阶 C.⾮线性 D.强耦合15. ⽐例微分的英⽂缩写是(B)A. PIB. PD C I D PID16. 调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准(C)A. 平均速度B. 最⾼速 C 最低速 D 理想空载速度17. 在理想空载转速下,带P调节的单闭环调速系统静差率为开环系统静差率的()倍。
电力拖动复习题附答案
一、填空题(每空一分,共50分)1、位置开关是一种将机械信号转换为电气信号,以控制运动部件位置或行程的自动控制电器。
2、除照明和电加热电路外,熔断器一般不宜用作过载保护电气,主要用于短路保护。
3、要求几台电动机的启动或停止必须按一定的先后顺序来完成的控制方式,叫电动机的顺序控制。
4、能够在两地或多地控制同一台电动机的控制方式叫电动机的多地控制。
对多地控制,只要把各地的启动按钮并联、停止按钮串联就可以实现。
5、通常规定:电源容量在180KVA以上,电动机容量在7KW以下的三相异步电动机可以采用直接启动。
6、常见的降压启动方法有四种分别是:定子绕组串电阻降压启动、自耦变压器降压启动、Y-△降压启动、延边三角形降压启动。
7891011121314151617、交流接触器的触头按通断能力可分为主触头和辅助触头。
18、电路图一般分为电源电路、主电路和辅助电路三部分。
19、电磁抱闸制动器分为断电制动型和通电制动型两种。
20、三速异步电动机有两套定子绕组,第一套有七个出线端,可作△或YY 连接;第二套绕组有四个出线端,只作Y 形连接。
21、当启动按钮松开后,接触器通过自身的辅助常开触头使其线圈保持得电的作用叫做接触器的自锁。
22、当一个接触器得电动作时,通过其辅助常闭触头使另一个接触器不能得电动作,接触器之间的这种相互制约的作用叫做接触器的连锁。
二、判断题(每题一分,共40分)1.由于直接启动所用设备少,线路简单,维修量较小,故电动机一般都采用直接启动。
(×) 2.在安装定子绕组串接电阻降压启动控制线路时,电阻器R产生的热量对其他电器无任何影响,故安装在箱体内或箱体外时,不需采用任何防护措施。
(×)34(√)567.(×)8.HK9.10.11.12.13.14.15.16.交流电磁铁在线圈工作电压一定的情况下,铁心与衔铁间的电磁吸力基本不变。
(√)17.直流电磁铁在衔铁吸合的过程中,线圈中的电流是常数,电磁吸力也是常数。
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一、基础题1、反馈控制系统的作用是:,。
2、带比例放大器的反馈控制闭环调速系统是的调速系统,采用比例积分(PI)调节器的闭环调速系统是的调速系统。
3、实际上运算放大器的开环放大系数并不是无穷大,特别是为了避免零点飘移而采用。
4、对于调速系统,最重要的动态性能是抗扰性能,主要是和的性能。
5、调速系统的动态指标以为主,而随动系统的动态指标则以为主。
6、超调量的表达式为:。
7、在基频以下,磁通恒定时转矩也恒定,属于性质,而在基频以上,转速升高时转矩降低,属于。
8、当电动机由三相平衡正弦电压供电时,磁链幅值一定时,u S的大小与成正比,其方向则与正交。
9、调速系统的动态性能就是的能力。
10、是反馈控制系统最突出的特征之一。
11、转速反馈闭环调速系统的精度信赖于和。
12、比例调节器的输出只取决于输入偏差量的;而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的。
13、在起动过程中转速调节器ASR经历了、、、三种情况。
14、自动控制系统的动态性能指标包括:指标和指标。
15、动态降落的表达式为:。
16、基频以上变频调速属于。
17、异步电机的动态数学模型是一个、、的多变量系统。
18、两种最基本的直流调速方式为:调速方式和调速方式。
19、在典型II型系统性能指标和参数的关系分析中,引入了h,h 是斜率为–20dB/dec的中频段的宽度,称作。
20、是转差频率控制系统突出的特点或优点。
21、异步电机的数学模型由电压方程、磁链方程、和组成。
22、转速电流双闭环调速系统在起动的恒流升速阶段中,转速调节器是,电流调节器是。
23、异步电动机变压变频调速时,采用控制方式,可获得线性机械特性。
24、在直流电机单闭环调速控制系统中,对于的扰动,系统是无能为力的。
25、在单闭环调速成系统中,为了实施限流保护,可以引进环节。
26、转差频率控制变频调速系统的基本思想是控制。
27、异步电机的动态数学模型是一个、、的多变量系统。
28、按转子磁链定向和矢量控制变频调速成系统中,在条件下,有电动机转矩与定子电流转矩分量成正比的关系。
29、直接转矩控制系统,在它的转速环里面,利用直接控制电机的电磁转矩。
30、不同电机模型彼此等效的原则是:在不同坐标下所产生的完全一致。
31、按转子磁链定向的矢量控制的意义是定子电流的励磁分量与转矩分量是。
32、对于三相异步交流电机,控制系统和矢量控制都能获得较高的静、动态性能。
二.简答1. 转速调节器作用?答:1)转速调节器是调速系统的主导调节器,它使转速n很快的跟随给定电压Un变化,稳态时可以减小转速误差,如果采用PI调节器,则可实现无静差。
2)对负载变化起抗扰作用,3)其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。
2.电流调节器的作用?答:1)作为内环的调节器,在转速外环的调节过程中,它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压Ui变化。
2)对电网电压的波动起及时抗扰作用,3)在转速动态过程中,保证获得电动机允许的最大电流,从而加速动态过程,4)当电动机过载甚至堵转是时,限制电枢电流的最大值,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。
3.转差频率控制的规律?P150答:1)在不同的定子电流值时,Us=f(W1,Is)函数关系控制定子电压和频率,就能保护气隙磁通恒定,2)在Ws小于等于Wsm的范围内,转矩Te基本上与Ws成正比,条件是气隙磁通不变。
4.非独立控制励磁的调速系统系统设计要求?答:根据 E = Ke n 原理,若能保持电动势E不变,则减少电动机的励磁磁通,可以达到提高转速的目的。
为此,在励磁控制系统中引入电动势调节器 AER,利用电动势反馈,使励磁系统在弱磁调速过程中保持电动势 E 基本不变。
5.反馈控制系统的规律?答:1)比例控制的反馈控制系统是被调量有静差的控制系统;2)反馈控制系统的作用是:抵抗扰动,服务给定;3)系统的精确依赖于给定和反馈检测的精度。
6.双闭环直流调速系统的起动过程的特点?答:1)饱和非线性控制,2)转速超调,3)准时间最优控制。
7.开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系?答:1)闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬的多;2)闭环系统的静差率要比开环系统小的多;3)如果所要求的静差率一定,则闭环系统可以大大提高调速范围。
8.异步电机数学模型的性质?答:异步电机数学模型是一个高阶,非线性,强耦合的多变量系统。
9.伯德图与系统性能的关系?答:在典型I型系统中,只包含开环增益K和时间常数T两个参数,时间常数T往往是控制对象本身固定的,唯一可变的只有开环增益K的大小。
K值越大,截止频率Wc也越大,系统响应越快,但相角稳定裕度Y=90-argtgWcT越小。
在典型Ⅱ型系统中,由于T值一定,改变T就相当于改变了中频宽h;在T值确定以后,再改变K相当于使特性上下平移,从而改变了截止频率Wc。
10.电压—频率协调控制不同类型的机械特性?P127答:1)恒定磁通控制和恒气隙磁通控制恒转子磁通的控制方式改善了低速性能,但机械特性还是非线性的,受到临界转矩的限制,2)恒压频比控制方式控制最容易实现机械特性也挺好,只是在低速时适当的提高定子电压,以求补偿定子阻抗压降,3)恒转子磁通的控制方式可以获得和直流他励电动机一样的线性机械特性,性能最佳。
11.调压和弱磁配合控制特性?答:当负载要求的调速范围更大时,应采用变压和弱磁配合控制的办法,即在基速以下保持磁通为额定值不变,只调节电枢电压,而在基速以上则把电压保持为额定值,减弱磁通升速,这样的配合控制特性示于如图所示,变压与弱磁配合控制只能在基速以上满足恒功率调速的要求,在基速以下,输出功率不得不有所降低。
12.弱磁调速的控制原理?答:在基频以上调速时,频率从f1N向上升高,受到电动机绝缘耐压和磁路饱和的限制,定子电压Us不能随之升高,最多只能保持额定电压UsN不变,这将导致磁通与频率成反比地降低,使得异步电动机工作在弱磁状态。
二.综述题1.数字控制通用变频器-异步电动机调速系统原理图如下,综述分析其主电路,控制电路,检测与保护电路,信号设定等工作原理及特点?答:主回路:由二极管整流器UR、PWM逆变器UI和中间直流电路三部分组成,一般都是电压源型的,采用大电容C滤波,同时兼有无功功率交换的作用。
特点:为了避免大电容在合上电源开关K1后通电的瞬间产生过大的充电电流,由R0限制充电电流,延时后经开关K2将R0短路,以免长时间接人R0时影响变频器的正常工作,并产生附加损耗。
控制电路:现代PWM变频器的控制电路大都是以微处理器为核心的数字电路.特点:接受各种设定信息和指令,在根据要求形成驱动逆变器工作的PWM信号。
检测与保护电路:电压,电流,温度等检测信号处理电路进行分压,光隔离,滤波,放大等综合处理,在进入A/D转换器,输入给GPU作为控制算法的依据,并同时用作显示和故障保护。
特点:能够对电压,电流,温度等检测信号进行分压,光隔离,滤波,和放大。
信号设定:除了PWM生成,给定积分和压频控制等主要功能外,还包括信息采集,故障分析,键盘及给定电位器输入显示和通信。
特点:可设定或修改的参数数百个,有多组压频比曲线可供选择。
2.综述在正弦波供电时,不同类型的电压---频率协调控制的机械特性?答:恒定子磁通,恒气隙磁通和恒转子磁通的控制方式均需要定子电压补偿,恒定子磁通和恒气隙磁通的控制方式虽然能改善了低速性能,但机械特性还是非线性的,受到临界转矩的限制。
恒转子磁通控制方式可以获得和直流电动机一样的线性机械特性,性能最佳。
(见附图2)3.综述双闭环直流调速系统突加给定电压,由静止状态起动时,转速和电流的动态过程,画出转速和电流波形,并分析此起动过程的特点?答:1)动态过程:在突加给定电压Un后,经过两个调节器的跟随作用,Uc,Ud0,Id都上升,但是在Id没有达到负载电流IdL以前,电动机不能转动。
ASR很快进入并保持饱和状态,而ACR一般不饱和。
转速过程:当转速上升到给定值n时,转速调节器ASR的输入偏差为零,但输出却由于积分作用还维持在限幅值Uim,所以电动机在加速,使转速超调。
电流过程;在这个阶段中,ASR始终是饱和的,转速环相当于开环,系统成为在恒值电流给定Uim下的电流调节系统,基本上保持电流Id恒定,因而系统的加速恒定,转速呈线性增长,是起动过程中的主要阶段。
2)起动过程的特点:1.饱和非线性控制,2.转速超调,3.准时间最优控制。
3)转速和电流的波形(见附图2)4.交流电动机由常规的六拍阶梯波逆变器供电,怎么用线性组合法获得逼近圆形的旋转磁场?说明SVPWM控制模式的特点?答:1.实际的定子磁链矢量轨迹在期望的磁链圆周围波动,N越大T0越小,磁链轨迹越接近于圆,但开关频率随之增大。
2. 1)逆变器共有八个基本输出矢量,有六个有效工作矢量和两个零矢量,在一个周期内,每个有效工作矢量只作用一次的方式只能生成正六边形的旋转磁链,谐波分量大,将导致转矩脉动。
2)用相邻的两个有效工作矢量,可合成任意的期望输出电压矢量,使磁链轨迹接近圆。
3)利用电压空间矢量直接生成三相PWM波,设计简便。
4)与一般的SPWM相比较,SVPWM控制方式的输出电压最多可提高15%。
5.分析矢量控制系统与直接控制系统的优缺点?答:(分析矢量控制系统)VC系统强调Te 与Ψr的解耦,有利于分别设计转速与磁链调节器;实行连续控制,可获得较宽的调速范围;但按Ψr 定向受电动机转子参数变化的影响,降低了系统的鲁棒性。
(直接控制系统)DTC系统则实行Te 与Ψs 砰-砰控制,避开了旋转坐标变换,简化了控制结构;控制定子磁链而不是转子磁链,不受转子参数变化的影响;但不可避免地产生转矩脉动,低速性能较差,调速范围受到限制。