现代交流调速及答案
《交流调速系统》课后习题答案
《交流调速系统》课后习题答案第5章闭环控制得异步电动机变压调速系统5-1异步电动机从定子传入转子得电磁功率中，有一部分就是与转差成正比得转差功率根据对处理方式得不同，可把交流调速系统分成哪几类？并举例说明。
答:从能量转换得角度上瞧，转差功率就是否增大，就是消耗掉还就是得到回收，就是评价调速系统效率高低得标志。
从这点出发，可以把异步电机得调速系统分成三类。
1）转差功率消耗型调速系统：这种类型得全部转差功率都转换成热能消耗在转子回路中降电压调速、转差离合器调速、转子串电阻调速都属于这一类。
在三类异步电机调速系统中，这类系统得效率最低，而且越到低速时效率越低，它就是以增加转差功率得消耗来换取转速得降低得（恒转矩负载时）。
可就是这类系统结构简单，设备成本最低，所以还有一定得应用价值。
2）转差功率馈送型调速系统：在这类系统中，除转子铜损外，大部分转差功率在转子侧通过变流装置馈出或馈入，转速越低，能馈送得功率越多，绕线电机串级调速或双馈电机调速属于这一类。
无论就是馈出还就是馈入得转差功率，扣除变流装置本身得损耗后，最终都转化成有用得功率，因此这类系统得效率较高，但要增加一些设备。
3）转差功率不变型调速系统：在这类系统中，转差功率只有转子铜损，而且无论转速高低转差功率基本不变，因此效率更高，变极对数调速、变压变频调速属于此类。
其中变极对数调速就是有级得，应用场合有限。
只有变压变频调速应用最广，可以构成高动态性能得交流调速系统,取代直流调速；但在定子电路中须配备与电动机容量相当得变压变频器，相比之下,设备成本最高。
5-2有一台三相四极异步电动机，其额定容量为5、5kW,频率为50Hz,在某一情况下运行自定子方面输入得功率为6、32kW,定子铜损耗为341W,转子铜损耗为237、5W,铁心损耗为167、5W,机械损耗为45W,附加损耗为29W试绘出该电动机得功率流程图，注明各项功率或损耗得值，并计算在这一运行情况下该电动机得效率、转差率与转速。
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。
交流调速复习题及答案
1.直流调速有哪几种调速方案？各有什么特点？电枢串电阻调速转速变化率大，轻载很难得到低速，效率低。
降电源电压调速电动机机械特性硬度不变，低速运行时转速随负载变化幅度较小稳定性好弱磁调速励磁回路所串电阻消耗功率较小连续调节其阻值可实现无级调速2.单闭环直流调速系统中，比例，比例积分调节各有什么特点？比例调节响应快，但无法消除系统存在的静差。
比例积分调节稳态精度高，动态响应快，无静差系统3.为什么在直流调速系统中，要加入电流截止负反馈？直流调速系统中电流截至负反馈的作用：当电流增加到一定程度时它可以把该电流输入引入到系统的输入端，从而减小了加强电流使电机安全加速。
4.转速，电流双闭环调速系统中，基本工作原理是什么？起动，稳态工作时有什么特点？工作原理：起动时加入给定电阻，速度环和电流环以饱和限幅值输出，使电动机以限定的最大起动电流起动，直到电动机转速达到给定转速并在出现超调后速度环和电流环退出饱和最后稳定在略低于给定转速下运行。
起动时，速度环相当于开环，电流环恒值。
稳态时，速度环恒值，电流环随动。
5.交流调速，按转速公式·转差功率分类，各有哪几种调速方式？按转差功率 1.转差功率不变型（变频·变极）2.转差功率回馈型（串级调速）3.转差功率消耗型（调压调速） 4.滑差电机调速(转自串电阻调速)6.电力电子器件常用的换流方式有哪几种？电网电压自然换流负载换流强迫换流8，异步电动机变频调速时，如果只从调速角度出发，仅改变频率f1是否可行？为什么？在实际应用中同时还要调节u1，否则会出现什么问题？不可行，当其频率在低频时，对于异步电动机其定子电阻不可忽略，所以定子电阻所分得的电压也不能忽略，若要使U1/f1=c,则必须在调节f1的同时调节U1否则会产生过励磁和欠励磁现象。
9.异步电动机的变频调速时，常用的控制方式有哪几种/他们的基本思想是什么？1，保持u1/f1恒定，2，E1/f1=c恒磁通控制方式，3恒流控制方式4，恒功率控制方式。
交直流调速系统复习题及答案
交直流调速系统复习题及答案一、判断题：(判断题正确打T，错误打F)1、当系统机械特性硬度相同时，理想空载转速越低，静差率越小。
（F）2、如果系统低速时的静差率能满足要求，则高速时肯定满足要求。
（T）3、电流截止负反馈是一种用来限制主电路过电流的方法。
（T）4、电压负反馈调速系统的调速精度要比转速负反馈的精度高。
（F）5、电压负反馈调速系统不能补偿电动机电枢电阻引起的转速降。
（T）6、要改变直流电动机的转向，可同时改变电枢电压和励磁电压的极性。
（F）7、在转速电流双闭环调速系统中，转速调节器的输出电压是电流环的给定电压。
（T）8、α=β工作制可以消除直流平均环流，但不能消除瞬时脉动环流，故称作有环流可逆调速系统。
(T)9、调速系统工程设计方法中，典型Ⅱ型系统是由两个积分环节、一个惯性环节和一个二阶微分环节组成的单位反馈系统。
（F）10、相对于单闭环控制，双闭环调速系统中内环的存在可以及时抑制环内的扰动。
（T）11、用工程设计法设计直流双闭环调速系统时，其中电流环既可设计成典型I型，也可设计成典型II型。
（T）12、绕线式异步电动机串级调速属转差功率回馈型调速。
（T）13、电流源型变频器比电压源型变频器的调速动态响应慢。
（F）14、从电源的性质出发，可将静止式变频装置分为两类：电压源和电流源型变频装置。
（T）15、用工程设计法设计直流双闭环调速系统时，要先设计内环后设计外环。
（T）16、α=β工作制可以消除直流平均环流和瞬时脉动环流，故称作无环流可逆调速系统。
(F)17、电气串级调速系统具有恒转矩调速特性。
(T）18、工程设计法中，近似处理的原则是近似前后的相角裕度不变。
（T）19、电动机可逆运行的本质是电磁转矩可逆。
(T）20、调速系统工程设计方法中，典Ⅰ系统是由一个积分环节和一个惯性环节串联而成的单位反馈系统。
(T）21、异步电机的变频调速属转差功率不变型调速，是各种调速方案中性能最好的一种方法。
(完整word版)《交流调速系统》课后习题答案
《交流调速系统》课后习题答案第 5 章 闭环控制的异步电动机变压调速系统5-1 异步电动机从定子传入转子的电磁功率m P 中，有一部分是与转差成正比的转差功率s P ，根据对s P 处理方式的不同，可把交流调速系统分成哪几类？并举例说明。
答：从能量转换的角度上看，转差功率是否增大，是消耗掉还是得到回收，是评价调速系统 效率高低的标志。
从这点出发，可以把异步电机的调速系统分成三类 。
1）转差功率消耗型调速系统：这种类型的全部转差功率都转换成热能消耗在转子回路中，降电压调速、转差离合器调速、转子串电阻调速都属于这一类。
在三类异步电机调速系统中，这类系统的效率最低，而且越到低速时效率越低，它是以增加转差功率的消耗来换取转速的降低的（恒转矩负载时）。
可是这类系统结构简单，设备成本最低，所以还有一定的应用价值。
2）转差功率馈送型调速系统：在这类系统中，除转子铜损外，大部分转差功率在转子侧通 过变流装置馈出或馈入，转速越低，能馈送的功率越多，绕线电机串级调速或双馈电机调速属于这一类。
无论是馈出还是馈入的转差功率，扣除变流装置本身的损耗后，最终都转化成 有用的功率，因此这类系统的效率较高，但要增加一些设备。
3）转差功率不变型调速系统：在这类系统中，转差功率只有转子铜损，而且无论转速高低，转差功率基本不变，因此效率更高，变极对数调速、变压变频调速属于此类。
其中变极对数 调速是有级的，应用场合有限。
只有变压变频调速应用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统，取代直流调速；但在定子电路中须配备与电动机容量相当的变压变频器，相比之下，设备成本最高。
5-2 有一台三相四极异步电动机，其额定容量为5.5kW ，频率为50Hz ，在某一情况下运行，自定子方面输入的功率为6.32kW ，定子铜损耗为341W ，转子铜损耗为237.5W ，铁心损耗为167.5W ，机械损耗为45W ，附加损耗为29W ，试绘出该电动机的功率流程图，注明各项功率或损耗的值，并计算在这一运行情况下该电动机的效率、转差率和转速。
交流调速期末考试题及答案
交流调速期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 交流调速系统的主要功能是什么？A. 调节电流大小B. 调节电压大小C. 调节频率大小D. 调节相位大小答案：C2. 下列哪个不是交流调速器的组成部分？A. 电源模块B. 控制模块C. 显示模块D. 电阻模块答案：D3. 交流调速器在工业自动化中的主要应用是什么？A. 温度控制B. 速度控制C. 压力控制D. 湿度控制答案：B4. 交流调速器的调速范围通常是多少？A. 0-10%B. 10-50%C. 50-100%D. 100-200%答案：C5. 交流调速器的调速精度可以达到多少？A. 0.1%B. 0.5%C. 1%D. 5%答案：B...10. 交流调速器的控制方式有哪些？A. 开环控制B. 闭环控制C. 混合控制D. 所有以上答案：D二、填空题（每空2分，共20分）1. 交流调速器的基本原理是通过改变________来实现对电机速度的控制。
答案：频率2. 在交流调速系统中，________是实现精确控制的关键。
答案：反馈3. 交流调速器的输出频率范围通常在________到________之间。
答案：40Hz，50Hz4. 交流调速器的调速方式可以分为________和________两种。
答案：恒压调频，恒频调压5. 交流调速器在运行过程中，________是保证系统稳定运行的重要参数。
答案：负载...三、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述交流调速器的工作原理。
答案：交流调速器的工作原理是通过改变输入到电机的交流电的频率来改变电机的转速。
当频率增加时，电机的转速也会相应增加；反之，频率减少时，电机的转速也会减少。
2. 交流调速器在工业自动化中有哪些优势？答案：交流调速器在工业自动化中的优势包括：调速范围广，精度高，响应速度快，可靠性好，维护成本低，以及与现代控制技术兼容性好等。
3. 请列举交流调速器在实际应用中的几种常见问题，并简述其解决方法。
现代交流调速3
现代交流调速模拟卷一、选择题：下列题目只有一个答案是正确的(1~4题除外)，请选出正确答案填在答题卡上.1． 异步电动机双馈调速的几种工况中属于转子输出功率的工况是；BDF（A ）超同步速电动状态 （B ）次同步速电动状态 （C ）次同步速同步回馈制动状态 （D ）超同步速回馈制动状态 （E ）反转电动状态 （F ）反转倒拉制动状态 2． 下列异步机调速方式哪些属于转差功率不变型调速方式？CE （A ）绕线机串级调速 （B ）降压调速 （C ）变极调速（D ）电磁离合器调速 （E ）变频调速 （F ）绕线机转子串电阻调速 3． 下列异步机调速方式哪些属于转差功率回馈型调速方式？A （A ）绕线机串级调速 （B ）降压调速 （C ）变极调速（D ）电磁离合器调速 （E ）变频调速 （F ）绕线机转子串电阻调速 4． 下列异步机调速方式哪些属于转差功率消耗型调速方式？ACD（A ）降压调速 （B ）绕线机串级调速 （C ）电磁离合器调速 （D ）绕线机转子串电阻调速 （E ）变极调速 （F ）变频调速5． 某鼠笼式异步电机当定子电压为380V 时，其最大转矩为160Nm ，若定子电压降为300V ，那么其最大转矩应为 D（A ）160 Nm （B ）80 Nm （C ）60 Nm （D ）102 Nm6． 图1所示交流调速闭环系统在稳态运行时，若U N *=10V ，那么转速n 应为：C （A ）不一定 （B ）1000rpm （C ）100rpm （D ）0rpm7． 异步电机变频调速恒磁通协调控制条件为：C （A ） const T M = (B)const f U =11 (C) const f E=11 (D) const f U =118． 在交流调压调速系统中采用力矩电机的目的是B（A ） 扩大调速范围，提高静差率 (B) 扩大调速范围，限制转子电流增加（C ） 扩大调速范围，减少静差率 (D) 扩大调速范围，提高力矩9． 某鼠笼式异步电机的定子调压人为机械特性如图2所示, 对于某恒转矩负载T L 来讲，电机运行在A 、B 、C 三点时，电机的转子电流之间的关系为：C(A) I A =I B =I C (B) I A >I B >I C (C) I A <I B <I C (D) 不一定10． 某台普通鼠笼式异步电动机，已知P N =50kW ，U N =380V ，n N =720rpm ，那么其定子额定电流I N 约为：B（A ）148A （B ）75A （C ）100A （D ）198A11． 如用380V 电压等级的变频器驱动线电压为220V 、50Hz 的异步电动机，那么变频器的基本频率设为多少时，才能满足电动机的额定性能基本不变?C（A ）50Hz （B ）25Hz （C ）86Hz （D ）66Hz12． 以下哪一个特点是SCR 交-直-交变频装置所具备的(与交-交变频装置相比）：C （A ）一次换能，效率较高 （B ）采用电源电压自然换流 （C ）频率调节范围宽 （D ） 仅适用于低速大功率拖动 13． S PWM 波形的最小脉冲宽度和间隙限制是为了保证B （A ）输出电流的谐波少 （B ）开关器件安全工作 （C ）输出电流的谐波不变 （D ）调制度不超过范围 14． S PWM 逆变器的同步式调制的主要缺点是B（A ）不易保证三相输出波形对称 （B ）在低频段谐波含量显著增大 （C ）系统的动态性能差 （D ）容易保证三相输出波形对称 15． 对于图3所示SPWM 交-直-交变频 器，下列哪一种说法是错误的D（A ）该电路只有一个功率控制级，（B ）由于使用了不可控整流器, 使电网功率因数与逆变器输出电压无关, 从而接近于1 （C ）输出电压、电流谐波性能好（D ）系统的动态响应快，与中间直流环节的元件参数有关16． 在变频调速系统中，用SPWM 波来取代正弦波后C （A ） 输出没有谐波存在，大大提高变频调速系统的性能 （B ） 仍有一定谐波存在，且谐波成分随开关频率的提高而增大 （C ） 仍有一定谐波存在，且谐波成分随开关频率的提高而减小（D ）仍有一定谐波存在，谐波成分取决于逆变器输出频率，而与开关频率无关 17． 异步电机在基频以上恒压调速时，属于A（A ）弱磁恒功率调速 （B ）磁通不变调速 （C ）U/F 不变调速 （D ）恒转矩调速 18． 在SPWM 生成技术中，载波一般是采用C（A ）正弦波 （B ）矩形波 （C ）等腰三角波 （D ）梯形波 19． S PWM 逆变器每秒最多脉冲个数本质上受开关元件自身的D（A ）载波频率限制 （B ）额定电流限制 （C ）额定电压限制（D ）开关损耗限制 20． 以下哪一个特点是SCR 电压源变频装置所具备的(与电流源变频装置相比)B图2. 定子调压人为机械特性（A ）输出电流波形为矩形波 （B ）对元件耐压无特殊要求，但要求元件关断时间要短 （C ）输出阻抗大 （D ）调速动态响应较快21． 与电流型变频器相比，SCR 电压型变频器在主回路的结构除了滤波装置不同外，还有一个重要特征是（A ） 整流电路各元件上有回馈二极管 （B ） 逆变电路各元件上有回馈二极管 （C ） 直流环节采用大电容器滤波 直流环节采用大电抗器滤波22． S PWM 逆变器的异步式调制的主要缺点是A（A ）不易保证三相输出波形对称 （B ）在低频段谐波含量显著增大 （C ）系统的动态性能差 （D ）容易保证三相输出波形对称23．下列分段同步式控制各频段的载波比哪个正确（f 1-逆变器输出频率，N-载波比）：D24．图4所示为交-直-交串联二极管式变频器的主要功能结构图，下列哪些说法是正确的A（A ）VT 1~VT 6负责调压，T 1~T 6负责调频 （B ）VT 1~VT 6负责调频，T 1~T 6负责调压 （C ）VT 1~VT 6负责整流，T 1~T 6负责调压调频 （D ）D’1~D ’6负责整流， T 1~T 6负责调压调频T T T T 462图 6. 交-直-交串联二极管式变频器的主要功能结构图25．图4电路在低速时，其换流能力B（A ）增强 （B ）变弱 （C ）不变 （D ）不一定(A)(C)(D)426．在图4电路中，哪种说法是正确的B（Ａ）R f 越大，损耗越小，换流能力越强（Ｂ）R f 越大，损耗越大，换流能力越强 （Ｃ）R f 越大，损耗越小，换流能力越弱（Ｄ）R f 越大，损耗越大，换流能力越弱 27． 图4电路在带电动机负载时，其输出相电压波形为C （A ）PWM 波 （B ）矩形波 （C ）六阶梯波 （D ）梯形波 28．有关电压空间矢量(SVPWM)下列说法不正确的是：C(A)三相定子电压矢量相加的合成空间矢量是一个幅值不变的旋转的空间矢量。
现代交流调速系统答案
（B）SPWM技术是按照波形面积相等的原则。
（C）输出没有谐波存在，大大提高变频调速系统的性能（D）输出相电压的波形为“马鞍形”。
2.交-直-交型变频器控制方式根据变压与变频是否同时进行可分为（AD ）（A）脉冲幅值调制（B）异步调制（C）脉冲密度调制（D）脉冲宽度调制（E）同步调制3.异步电机的稳态等效电路成立的假设条件是（AC F ）（A）忽略空间和时间谐波（B）忽略定子电阻（C）忽略磁饱和（D）忽略励磁电感（E）忽略定子每相漏感（F）忽略铁损4.晶闸管交流调速系统中变压控制方式有哪几种（AC ）（A）整周波控制（B）阻抗角控制（C）相位控制（D）幅值控制（E）半波控制5.异步电动机在dq坐标系上的电压u由哪几部分组成（BDE ）（A）转子磁链（B）电阻压降（D）旋转电动势（E）脉动电动势四．填空题（本题共10空，每空1分，共10分）1.晶闸管三相交流调压电路α=0︒对应于__ _。
2.VC系统全称为__。
3.在PWM调制方法中，异步调制是指__ __和_ ___不同步的调制方式。
4.异步电机的多变量非线性数学模型包括电压方程、__方程_ __方程和__运动__方程。
5.从整体结构上看，电力电子变压变频器可以分为_和___两大类。
6.在异步电动机由六拍阶梯波逆变器供电的变压变频调速系统中，电压空间矢量运动轨迹是__ 正六边形__。
7.在PWM调制技术中，电流跟踪控制的精度与有关。
五．简答题（本题共2题，每题15分，共30分）1．根据转差功率的处理方式不同异步电动机调速系统可以分成哪几类？并举例说明2．为什么调压调速适合于风机泵类负载？。
交流调速课后题解答
交流调速课后题解答恒压频⽐控制基频以下：（基频附近：恒压频⽐）、（低频：定⼦上电阻压降补偿）恒转矩控制基频以上：恒功率控制种类：电压正弦脉宽调制、电流正弦脉宽调制、磁链轨迹法⽮量控制系统基本思想：模拟直流电机进⾏控制坐标变换（坐标系）：相变换、旋转变换数学模型：磁链⽅程、电压⽅程、转矩⽅程、运动⽅程）控制⽅程：磁链观测器：测量法存在⼯艺和技术的问题模型法依赖转⼦参数直接转矩控制本质：在定⼦坐标系下，利⽤空间⽮量的数学分析⽅法，实现对转矩的计算和控制电机模型：（电磁转矩模型、磁链模型） U-n模型电压空间⽮量：⼯作电压空间⽮量、零⽮量(与磁链的关系对转矩的影响) 电压空间⽮量的正确选择:取决于定⼦磁链空间⽮量的运动轨迹(由磁链开关信号来确定电压开关信号)1、什么是PWM技术。
PWM技术应⽤于交流调速系统的意义是什么？答：PWM技术即脉宽调制技术，是利⽤全控型电⼒电⼦器件的导通和关断把电压变成⼀定形状的电压脉冲，实现变压、变频控制并且消除谐波的技术,变频调速系统采⽤pwm技术不仅能及时、准确地实现变压变频控制要求，⽽且更重要的意义是抑制逆变器输出电压或电流中的谐波分量，从⽽降低或消除了变频调速时电机的转矩脉动，提⾼了电机的⼯作效率，扩⼤了调速系统的调速范围。
2、PWM控制⽅式所引起的主要问题有哪些？主要⽤哪些性能指标来描述。
答：PWM控制⽅式所引起的主要问题有电流畸变、变换器中的开关损耗、负载中的谐波损耗以及电机转矩的脉动。
主要⽤电流谐波、载波⽐、最⼤调制度、谐波转矩、开关频率和开关损耗来描述。
3、什么是载波⽐？什么是调制度？输出电压的⼤⼩和其中的哪个量有关？答：在spwm逆变器中，载波频率fc与调制波频率fm之⽐Ncm=fc/fm称为载波⽐，也称调制⽐。
调制度定义为参考电路的峰值Umn与三⾓载波信号的峰值Ucm之⽐，输出电压的⼤⼩与调制度有关。
4、简述电压SPWM的基本控制思想。
答：电压SPWM基本控制思想即冲量有效原理。
交流调速试卷 含答案
三、右下图为带速度负反馈闭环控制变压调速系统的原理图，速度调节器采用 PI 调节器， 系统带负载 TL 在某一工作点 A 运行，试分析当负载增大、减小时，工作点将如何变化？画 出闭环系统的静特性。
解： 如果负载增大引起转速下降，反馈控制作用会自 动提高定子电压，使闭环系统工作在新的工作点 A’；同理，负载降低时，反馈控制作用会降低定 子电压，使系统工作在 A’’，按照反馈控制规律将 A’,A,A’’连接起来得到闭环系统静特性。
S=(n1-n0)/n1=(150-1400)/150= Er=s▪Er0=s x 200=
七、异步电动机双馈调速中，假设电机原在 0<s<1 的情况下作电动运行，现如何使电机在 超同步转速下作电动运行？画出右下图中功率流向。
解：（从中选符合考题中的来回答） 1．电动机在次同步转速下作电动运行 由于电动机作电动运行，转差率为 0<s<1，从定子侧输 入功率，轴上输出机械功率，而转差功率在扣除转子损 耗后由附加电势吸收从转子侧馈送到电网。 2．电动机在反转时作倒拉制动运行 由电网输入电动机定子的功率和由负载输入电动机轴的功率两部分合成转差功率，由附加 电势吸收从转子侧馈送给电网。 3. 电动机在超同步转速下作回馈制动运行 由于电动机处在发电状态工作，由负载通过电动机轴输入机械功率，经过机电能量变换分 别从电动机定子侧与转子侧馈送至电网。 4. 电动机在超同步转速下作电动运行 电动机轴上输出机械功率由定子侧与转子侧两部分输入电功率合成，电动机处于定、转子 双输入状态。 5．电动机在次同步转速下作回馈制动运行 回馈电网的功率一部分由负载的机械功率转换而成，另一部分则由转子提供。电动机的功 率关系为|Pm|=(1-s)|Pm|+s|Pm|。
交流调速
现代交流调速考试1概要
交流调数大部分答案(良心答案，给个赞，谢谢。
）1. 变压器是根据电磁感应原理工作的。
2. .变压器的主要结构部件是铁心和绕组。
3. .变压器油的作用，一是绝缘；二是散热。
4.变压器分接开关有无载和有载两种，分接开关的作用是改变高低压绕组匝数比。
5. 变压器空载运行时，由铁心磁场建立主磁通，主磁通在一次，二次绕组感应电动势为Ｅ1= 4.44fN1Φm,E2= 4.44fN2Φm 。
6. 变压器空载电流的大小约为额定电流的1%—10%倍，其性质是感性无功电流。
7. 变压器负载运行时，一次电流包括励磁电流和负载电流两个分量。
18.同步发电机的并列方法有准同步法和自同步法两种。
19.改变同步发电机输出的有功功率，必须调节原动机的输入功率P1 。
改变同步发电机输出的无功功率，必须调节转子励磁电流。
20.同步电动机的励磁状态有正常励磁状态、欠励磁状态和过励磁状态三种。
二、判断题（每题1分，共20分）1、变压器既能变换电压，又能变换电流。
（ T ）5、变压器的空载损耗主要是铁损耗。
（ T ）7、三相变压器并联运行时，短路阻抗大的变压器分担的负载小。
（ T ）9、电压互感器运行时，近似于空载状态。
（ T ）10、电流互感器的铁心和二次绕组的一端必须可靠接地。
（T ）11、同步电机是可逆的，既可以作发电机运行，又可以作电动机运行。
（T）13、由于同步发电机的转子不切割定子旋转磁场，所以转子铁心不必用硅钢片叠成。
（T）14、水内冷发电机的定子绕组是由空心导体制作的。
（T）17、同步电动机空载运行时，调节转子励磁电流大小，仅能改变从电网吸取的无功功率。
（ T ）18、同步电动机的转子励磁电流过小时，会导致失步运行。
（T）三、选择题（每题1分，共15分）1. 小型变压器的绕组通常采用（）A.纠结式；B.连续式；C.圆筒式；D.螺旋式。
2. 变压器空载试验可测得的损耗主)要是（）。
A.铁损耗；B.铜损耗；C.介质损耗；D.附加损耗。
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。
交流调速道题参考解答
1、 试述交流异步电动机调速的方法，分类及其特点。
常见的交流调速方法有：①降电压调速；②转差离合器调速；③转子串电阻调速；④绕线电机串级调速或双馈电机调速；⑤变极对数调速；⑥变压变频调速等等。
分类及其特点：从能量转换的角度上看，转差功率是否增大，是消耗掉还是得到回收，是评价调速系统效率高低的标志。
从这点出发，可以把异步电机的调速系统分成三类 :1. 转差功率消耗型调速系统, 这种类型的全部转差功率都转换成热能消耗在转子回路中，上述的第①、②、③三种调速方法都属于这一类。
这类系统的效率最低，而且越到低速时效率越低，它是以增加转差功率的消耗来换取转速的降低的。
可是结构简单，设备成本最低2.转差功率馈送型调速系统, 这类系统中，除转子铜损外，大部分转差功率在转子侧通过变流装置馈出或馈入，转速越低，能馈送的功率越多，上述第④种调速方法属于这一类。
无论是馈出还是馈入的转差功率，扣除变流装置本身的损耗后，最终都转化成有用的功率，因此这类系统的效率较高，但要增加一些设备。
3. 转差功率不变型调速系统, 在这类系统中，转差功率只有转子铜损，而且无论转速高低，转差功率基本不变，因此效率更高，上述的第⑤、⑥两种调速方法属于此类。
其中变极对数调速是有级的，应用场合有限。
只有变压变频调速应用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统，取代直流调速；但在定子电路中须配备与电动机容量相当的变压变频器，相比之下，设备成本最高。
2、 请叙述交流异步电动机电压频率协调控制的方式及其各自的特点1. 恒压频比控制（ U s /ω1 ），由气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值 ， 只要控制好 E g 和 f 1 ，便可达到控制磁通Φm 的目的，当频率 f 1 从额定值 f 1N 向下调节时，必须同时降低 E g ，使 常值，然而，绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认为定子相电压 U s ≈ E g ， 则得 ， 即恒压频比的控制方式。
现代交流调速练习题
一、问答题1.画出恒压频比控制时变频调速异步电机的机械特性，说明最大转矩Tmax的变化规律？2.画出异步电机调压调速时的机械特性，并据此说明异步电动机调压调速带恒转矩负载和风机类负载工作时调速特性分别有什么特点。
答3.设计交-直-交PWM电压源型变频器，逆变器采用IGBT，要求画出主电路（包括整流器和逆变器）及其输出电压和电流波形示意图。
二、填空题1.当大型同步电动机变压变频调速系统的电力拖动，例如无齿轮传动的可逆轧机、矿机提升机、水泥转窑等，应采用___交-交变压___变频器供电。
2.基于异步电动机动态教学模型的高性能变频调速系统有矢量控制系统和直接转矩控制系统。
3.三相交流调压器中各种晶匣管间隔___60__度按顺序触发导通。
4.交流电机主要分为同步电机和感应电机;两大类，每类电机又有不同类型的调速系统。
5.异步电机的多变量非线性数学模型包括电压方程、磁链方程、转矩方程、运动方程再加上转角方程。
三、简答题1.画出Y型接法的晶匣管三相交流调压器主电路图。
答2.简述转差频率控制的规律。
答3.试比较直接转矩控制系统与矢量控制系统的特点和性能。
答4.为什么调压调速适合于风机泵类负载？答5.列出通用变频器调试主要参数及相应参数调试原则。
6.据图所示交-直-交电压型IGBT通用变频器的主回路结构图，回答问题。
⑴反并于IGBT两端的二极管起什么作用?答⑵通用变频器在运行之前,一般需要整定那些参数?整定的原则是什么?(要求回答5个以上参数)答⑶R0、R1、R2分别起什么作用？⑷SPWM控制的IGBT变频器与PAM控制的SCR变频器相比，有哪些特点？四、单选题1.与电流型变频器相比，SCR电压型变频器在主回路的结构除了滤波装置不同外，还有一个重要特征是___D_____A.直流环节有采用大电容器滤波B. 直流环节有采用大电抗器滤波C.整流电路各元件上回馈二极管D.逆变电路各元件上回馈二极管2.在串级调速系统中，改变口角的大小就可以调节电机的转速。
《交流调速系统》课后习题答案
《交流调速系统》课后习题答案第 5 章ﻩ闭环控制的异步电动机变压调速系统5-1 异步电动机从定子传入转子的电磁功率m P 中，有一部分是与转差成正比的转差功率s P ，根据对s P 处理方式的不同，可把交流调速系统分成哪几类?并举例说明。
答：从能量转换的角度上看，转差功率是否增大,是消耗掉还是得到回收,是评价调速系统 效率高低的标志。
从这点出发，可以把异步电机的调速系统分成三类 。
1)转差功率消耗型调速系统:这种类型的全部转差功率都转换成热能消耗在转子回路中，降电压调速、转差离合器调速、转子串电阻调速都属于这一类。
在三类异步电机调速系统中，这类系统的效率最低,而且越到低速时效率越低，它是以增加转差功率的消耗来换取转速的降低的（恒转矩负载时）。
可是这类系统结构简单，设备成本最低,所以还有一定的应用价值。
2)转差功率馈送型调速系统:在这类系统中，除转子铜损外,大部分转差功率在转子侧通 过变流装置馈出或馈入,转速越低，能馈送的功率越多,绕线电机串级调速或双馈电机调速属于这一类。
无论是馈出还是馈入的转差功率，扣除变流装置本身的损耗后，最终都转化成 有用的功率,因此这类系统的效率较高,但要增加一些设备。
３)转差功率不变型调速系统:在这类系统中,转差功率只有转子铜损，而且无论转速高低,转差功率基本不变,因此效率更高，变极对数调速、变压变频调速属于此类。
其中变极对数 调速是有级的，应用场合有限。
只有变压变频调速应用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统，取代直流调速；但在定子电路中须配备与电动机容量相当的变压变频器，相比之下,设备成本最高。
5－2 有一台三相四极异步电动机,其额定容量为5．５kW,频率为50Hz ，在某一情况下运行,自定子方面输入的功率为６.3２ｋW,定子铜损耗为3４１W ，转子铜损耗为237．5Ｗ,铁心损耗为167.5W,机械损耗为45Ｗ,附加损耗为29W ，试绘出该电动机的功率流程图，注明各项功率或损耗的值，并计算在这一运行情况下该电动机的效率、转差率和转速。
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《现代交流调速》模拟卷
一、填空题：
1．绕线转子异步电机串级调速系统，采用工作在（逆变）状态的晶闸管可控整流装置作为产生附加直流电动势的电源。
2．工频电源供电的6极同步电动机，其稳定运行转速为（1000 ）r/min。
3．当大型同步电动机变压变频调速系统用于低速的电力拖动，例如无齿轮传动的可逆轧机、矿井提升机、水泥转窑等，应采用（交-交变压）变频器供电。
4．交流电机主要分为（同步电机）和（感应电机）两大类，每类电机又有不同类型的调速系统。
5．不同坐标系下电动机模型彼此等效的原则是：不同坐标系下所产生的____磁动势____完全一致。
6．异步电机的多变量非线性数学模型包括（电压）方程、（磁链）方程、转矩方程、运动方程再加上转角方程。
7. 在交-直-交变频器中，按照中间直流环节直流电源性质的不同，可以分成（电压源
型）和（电流源型）两类。
8. 如用380V电压等级的变频器驱动线电压为220V、50Hz的异步电动机，那么变频器的
基本频率设为（）时，才能满足电动机的额定性能基本不变。
9．基于异步电机动态数学模型的高性能变频调速系统有（）系统和（）系统。
10．三相交流调压器中各晶闸管间隔（60 ）度按顺序触发导通。
11．交流电动机由常规的六拍阶梯波逆变器供电时，磁链轨迹便是六边形的旋转磁场；而电压空间矢量PWM则是把逆变器和电动机视为一体，按照跟踪（圆形）旋转磁场来控制逆变器的工作。
二、选择题：下列题目只有一个答案是正确的，请选出正确答案（画√表示）。
1．以下哪一个特点是交-直-交变频装置所具备的(与交-交变频装置相比)：B
（A）一次换能，效率较高（B）频率调节范围宽
（C）采用电源电压自然换流（D）仅适用于低速大功率拖动
2．在变频调速系统中，用SPWM波来取代正弦波后
（A）仍有一定谐波存在，谐波成分取决于逆变器输出频率，而与开关频率无关
（B）输出没有谐波存在，大大提高变频调速系统的性能
（C）仍有一定谐波存在，且谐波成分随开关频率的提高而增大
（D）仍有一定谐波存在，且谐波成分随开关频率的提高而减小
3．SPWM逆变器每秒最多脉冲个数本质上受开关元件自身的B
（A）载波频率限制（B）开关损耗限制（C）调制度限制（D）参数波频率限制4．SPWM波形的最小脉冲宽度和间隙限制是为了保证C
（A）输出电流的谐波少（B）输出电流的谐波不变
（C）开关器件安全工作（D）调制度不超过范围
5．异步电机在基频以上弱磁升速时，同步转速随之提高，最大转矩_____B_
（A）增大（B）减小（C）不变（D）不一定
6．在串级调速系统中，改变β角的大小就可以调节电机的转速。
当增大β角时，电机的转速
就会______A
（A ）增大 （B ）减小 （C ）不变 （D ）不一定
7． 功率因数可以高到1.0，甚至超前的电动机是D
（A ） 直流电机 （B ）交流电机 （C ）异步电机 （D ）同步电机
8． 输入方波电流的自控变频同步电动机调速系统通常称为c
（A ） 无换向器电机 （B ）永磁同步电机 （C ）无刷直流电机 （D ）负载换流电机
9．在动态过程中也尽可能保持转子磁通Φr 恒定是_B_____系统所追求的目标。
（A ）压频比控制 （B ）矢量控制 （C ）直接转矩控制 （D ）转差频率控制
10．关于电流滞环跟踪PWM 控制技术，下面说法正确的是
（A ）它是采用正弦波来调制等腰三角波，从而获得一系列等幅不等宽的PWM 波
（B ）能够消除指定次数的谐波
（C ）采用电流滞环跟踪PWM 控制的逆变器，其输出电流为PWM 矩形波
（D ）电流跟踪控制的精度与滞环的环宽有关，同时还受到功率开关器件开关频率的制约。
三、 简答题
1．异步电机矢量控制的基本思路是什么？
答：以产生同样的旋转磁动势为准则，将三相ABC 坐标系的数学模型先进行3相/2相变换，
再进行同步旋转变换，三相异步电动机可以等效成为直流电动机，因此，模仿直流电动机的控制
策略，得到直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，就可以控制异步电动机。
2．与SCR 变频器相比，PWM 变压变频器有哪些优点？
答：1) 在主电路整流和逆变两个单元中，只有逆变单元可控，通过它同时调节电压和频率，
结构简单。
采用全控型的功率开关器件，只通过驱动电压脉冲进行控制，电路也简单，效率高。
2）输出电压波形虽是一系列的PWM 波，但由于采用了恰当的PWM 控制技术，正弦基波的
比重较大，影响电机运行的低次谐波受到很大的抑制，因而转矩脉动小，提高了系统的调速范围
和稳态性能。
3）逆变器同时实现调压和调频，动态响应不受中间直流环节滤波器参数的影响，系统的动态
性能也得以提高。
4）采用不可控的二极管整流器，电源侧功率因素较高，且不受逆变输出电压大小的影响。
3．转速闭环的转差频率控制的基本规律是什么？
答：1）在s sm ωω≤的范围内，转矩e T 基本上与s ω成正比，条件是气隙磁通不变。
2）在不同的定子电流值时，按照1()s s U f I ω=函数关系控制定子电压和频率，就能保持气
隙磁通m φ恒定。
4．画出Y 型接法的晶闸管三相交流调压器主电路图。
四、 画出异步电动机调压调速时的机械特性，并据此说明异步电动机调压调速带恒转矩负载
和风机类负载工作时调速特性分别有何特点。
解：
由图带恒转矩负载工作时，普通笼型异步电机变电压时的稳定工作点为A 、B 、C ，转差率s 的变化范围不超过0~ s m ，调速范围有限。
如果带风机类负载运行，则工作点为D 、E 、F ，调速范围可以大一些。
e T emax s T L T st 异步电动机在不同电压下的机械特性
N
三相Y 型调压电路。