吉林大学《电力拖动自动控制系统》第五章 期末考试学习资料
吉林大学22春“电气工程及其自动化”《电力拖动自动控制系统》期末考试高频考点版(带答案)试卷号：2
吉林大学22春“电气工程及其自动化”《电力拖动自动控制系统》期末考试高频考点版（带答案）一.综合考核(共50题)1.被调量负反馈构成的反馈控制和由扰动量正反馈构成的补偿控制，是性质不同的两种规律。
()A.错误B.正确参考答案：B2.反馈检测装置的误差是反馈控制系统无法克服的。
()A.错误B.正确参考答案：B3.直流PWM调速系统是采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式( )。
A、错误B、正确正确答案：B4.调速系统的稳态性能指标指()A.调速范围B.静态差C.调速时间D.反馈时间参考答案：AB5.参考答案：B6.抗扰性是反馈控制系统最突出的特征之一。
()A.错误B.正确参考答案：B7.在单闭环直流调速系统中，电流截止负反馈环节是专门用来控制( )的。
A、电流B、电源C、电压D、电阻正确答案：A8.稳态参数计算是自动控制系统设计的第一步，它决定了控制系统的基本构成环节。
()A.错误B.正确参考答案：B9.带制动电流通路的不可逆电路，电流波形是连续的，机械特性关系式比较简单。
()A.错误B.正确参考答案：B10.C.先高后低D.先低后高参考答案：A11.同步电动机()。
A.有转差B.没有转差C.转差为1D.视具体条件而定参考答案：B12.直流PWM调速系统是采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式。
()A.错误B.正确参考答案：B13.电流波形的断续会影响系统的运行性能( )。
A、错误B、正确正确答案：B14.模拟调节器的数字化是指先按模拟系统的设计方法设计调节器，然后再离散化( )。
A、错误B、正确正确答案：B异步电动机变压调速属于()调速系统。
A.转差功率消耗型B.没有转差C.转差功率不变型D.B和C参考答案：A16.自动控制系统的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( )。
A、错误B、正确正确答案：B17.中断服务子程序由相应的中断源提出申请，CPU实时响应。
()A.错误B.正确参考答案：B18.双闭环直流调速系统的起动过程的特点有( )。
《电力拖动》期末试卷含答案
《电力拖动》期末试卷(含答案)一填空： (每题 1 分)1、常用的低压电器是指工作电压在交流 ( )V 以下、直流( )V 以下的电器。
2、熔断器是由 ( )和( )两部分组成的。
3、主电路是( )电流通过的电路。
4、( )和( )统称电气的联琐控制。
5、接触器的触头有( )和( ) 两种。
6 直流电机由 ( ) ( ) ( )等三大部件组成。
7 我国三相四线制低压电源是三相交流异步电机的电源，其线电压为 ( )V相电压为 ( )V 频率为 ( )HZ。
二判断： (每题 1 分)1 熔断器在电路中既可作短路保护，又可作过载保护。
( )2 电气原理图绘制中，不反映电器元件的大小。
( )3 熔断器的额定电流大于或等于熔体的额定电流。
( )4 电动机采用制动措施的目的是为了停车平稳。
( )5 电动机的额定转速越高越好。
( )6 电气原理图中所有电器的触电都按没有通电或没有外力作用时的开闭状态画出。
( )7 开关电器在所有电路都可直接接负载。
( )8 接触器按主触点通过电流的种类分为直流和交流两种。
( )9 检修电路时，电机不转而发出嗡嗡声，松开时，两相触点有火花，说明电机主电路一相断路。
( )10 电动机采用制动措施的目的是为了迅速停车。
( )11 电器元件布置图中，强电部分和弱电部分要分开，且弱电部分要加屏蔽，防止干扰( )12 正确选用和使用低压电器元件对电器安全运行是极其重要的。
( )13 为了保证电磁铁可靠吸合，电磁吸力特性与反力特性必须配合好( )14 正在运行的三相异步电动机突然一相断路，电动机会停下来。
( )15.交流接触器通电后如果铁心吸合受阻，将导致线圈烧毁。
( )三 选择： (每题 1 分)1、下列元件中，开关电器有 。
A 、组合开关B 、接触器C 、行程开关D 、时间继电器2、下列元件中，主令电器有 。
A 、熔断器B 、按钮C 、刀开关D 、速度继电器3、熔断器的作用是 。
《电力拖动》期末复习题及答案
《电力拖动》期末复习题及答案一、填空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．装入走线槽内的导线不要超过其容量的 70% ，以便于盖上线槽盖和以后的装配维修。
3．布线时，严禁损伤线芯和绝缘。
4．能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，其线路上各地的启动按钮要并联，停止按钮要串联。
5．常见的降压启动方法有四种：定子绕组串接电阻降压启动；自耦变压器降压启动；星—角降压启动；延边三角降压启动。
6．异步电动机作星—角降压启动时，每相定子绕组上的启动电压是正常工倍；启动电流是正常工作电流的 1/3 倍；启动转矩是正常工作转矩的 1/3 倍。
7．所谓制动，就是给电动机一个与转动方向相反的转矩使他迅速停转。
制动的方法一般有机械制动和电力制动两类。
8．当电动机切断交流电源后，立即在定子绕组的任意两相中通入直流电迫使电动机迅速停转的方法叫能耗制动。
9．三相异步电动机的调速方法有三种，一是改变电源频率调速，二是改变转差率调速，三是改变磁极对数调速。
10．使直流电动机反转的方法有电枢反接法和励磁绕组反接法两种。
11．电气设备的维修包括日常维护保养和故障检修两方面。
12．当电气设备发生故障后，切忌盲目随便动手检查。
在检修前，应通过问、看、听、摸来了解故障前后的操作情况和故障发生后出现的异常现象。
二、选择题1．双速电动机调速属于（C）调速方法。
A．变频 B．改变转差率 C．改变磁极对数2. 能够充分表达电气设备和电器的用途及线路工作原理的是（ A ）。
A．电路图 B．接线图 C．布置图3.熔断器的额定电流应（B）所装熔体的额定电流。
A．大于 B．大于或等于 C．小于4．机床电路中多采用（ C）系列熔断器作为短路保护。
A．RC1A B．RT0 C． RL15. 串励电动机采用电枢回路串联启动电阻的方法进行启动，目的是（ B ）。
A．增大启动转矩 B．限制启动电流 C．减小能量损耗6. 自动往返控制线路属于（ A ）。
电力拖动自动控制第五章
(2-40)
电流与电动势间的传递函数
E ( s) R I d ( s) I dL ( s) Tm s
(2-41)
图2-21 额定励磁下直流电动机 的动态结构框图 (a)电压电流间的结构框图 (b)电流电动势间的结构框图 (c）直流电动机的动态结构 框图
直流电动机有两个输入量， 一个是施加在电枢上的理想空载电压Ud0， 是控制输入量， 另一个是负载电流IdL。扰动输入量。 如果不需要在结构图中显现出电流，可将 扰动量的综合点移前，再进行等效变换， 得图2-22。
(2-46)
比例控制闭环系统的静特性为
n
* K p K sU n
式中， n0 cl 表示闭环系统的理想空载转速， ncl 表示闭环系统的稳态速降。
Ce (1 K )
RI d n0cl ncl Ce (1 K )
(2-47)
（1）闭环系统静特性可以比开环系统 机械特性硬得多
——电力拖动系统机电时间常数(s)
整理后得
Ud0 dI d E R( I d Tl ) dt
Tm dE R dt
TL Cm
(2-38) (2-39)
I d I dL
式中，
I dL
——负载电流（A）。
在零初始条件下，取拉氏变换，得电压与 电流间的传递函数
1 I d (s) R U d 0 ( s ) E ( s ) T1 s 1
解:
当电流连续时，V-M系统的额定速降为
I dN R 305 0.18 nN =275r/min Ce 0.2
开环系统在额定转速时的静差率为
nN 275 sN 0.216 21.6% nN nN 1000 275
吉大《电力拖动自动控制系统+吉大考前辅导包》期末复习题
(单选题)1.在变频调速时，若保持恒压频比(U1／f1=常数)，可实现近似（）。
A: 恒功率调速
B: 恒效率调速
C: 恒转矩调速
正确答案: C
(单选题)2.在有环流可逆系统中，均衡电抗器所起的作用是（）。
A: 限制脉动的环流
B: 使主回路电流连续
C: 用来平波
正确答案: A
(单选题)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
正确答案: D
(单选题)4.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
正确答案: C
(单选题)5.采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于（）。
A: 无静差调速系统
B: 有静差调速系统
C: 双闭环调速系统
D: 交流调速系统
正确答案: A
(单选题)6.异步电动机数学模型的组成不包括（）。
A: 电压方程
B: 磁链方程
C: 转矩方程
D: 外部扰动。
电力拖动期末考试题及答案
电力拖动期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 直流电动机的转速与什么因素有关？A. 电源电压B. 电机转矩C. 电机电阻D. 电源电流答案：A2. 交流电动机的启动方式有几种？A. 直接启动B. 星-三角形启动C. 自耦变压器启动D. 所有以上答案：D3. 什么是矢量控制？A. 一种电机控制方式B. 一种电机类型C. 一种电机连接方式D. 一种电源类型答案：A二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述三相异步电动机的工作原理。
答案：三相异步电动机的工作原理基于电磁感应原理。
当三相交流电通过定子绕组时，产生旋转磁场。
这个旋转磁场与转子相互作用，产生电磁转矩，使转子旋转。
由于转子的转速总是小于旋转磁场的同步速度，因此称为异步电动机。
2. 什么是变频调速？其优点是什么？答案：变频调速是一种通过改变电动机供电频率来控制电动机转速的方法。
其优点包括节能、调速范围广、启动平滑、减少机械磨损等。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 已知一台三相异步电动机的额定功率为10kW，额定电压为380V，额定电流为20A，求其效率。
答案：首先计算输入功率：P_in = V * I = 380 * 20 = 7600W。
然后，根据效率的定义，效率η = （输出功率 / 输入功率）* 100% = (10000 / 7600) * 100% ≈ 131.58%。
这里的计算结果显然不合理，因为效率不可能超过100%。
这可能是由于输入功率中没有考虑功率因数，或者题目中的数据有误。
2. 设计一个简单的直流电动机调速系统，并说明其工作原理。
答案：直流电动机调速系统可以通过改变电枢电压或电枢电阻来实现。
例如，使用一个可变电阻器与电枢并联，通过调节电阻器的阻值，可以改变流过电枢的电流，从而改变电动机的转速。
此外，还可以使用晶闸管调压电路来调节电枢电压，实现更精细的调速控制。
四、论述题（共30分）1. 论述电力拖动在工业自动化中的应用及其发展趋势。
电力拖动自动控制系统第五章
Ps = sPm
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 。
绪论
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。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。
绪论
●按电动机的能量转换类型分类
按照交流异步电机的 原理，从定子传入转 子的电磁功率可分成 两部分：一部分是拖 动负载的有效功率， 称作机械功率；另一 部分是传输给转子电 路的转差功率，与转 差率 s 成正比。
Pm
Pmech Ps
绪论
即
Pm = Pmech + Ps
Pmech = (1 – s) Pm
绪论
1）电力电子技术和脉宽调制的发展：
电力电子器件的不断进步，为交流电机控制 系统的完善提供了物质保证，绝缘栅双极性晶 体管的实用化，为高频化PWM技术成为可能， 目前电力电子正向高压，大功率、高频化、组 合化、智能化。
2）应用矢量控制技术和现代控制理论： 交流电机是一个多变量、非线性的被控对象，
绪论
发展及现状（续）
直到20世纪60~70年代，随着电力电子技术 的发展，使得采用电力电子变换器的交流拖动 系统得以实现，特别是大规模集成电路和计算 机控制的出现，高性能交流调速系统便应运而 生，一直被认为是天经地义的交直流拖动按调 速性能分工的格局终于被打破了。
绪论
直流、交流调速比较
电力拖动自控系统试题及答案
《电力拖动自控系统》课程综合复习资料一、填空题1．位置随动系统一般由五个部分组成，这五个部分分别是：位置传感器、电压比较放大器、、和减速器与负载。
2．对调速系统转速控制的要求主要集中在三个方面，具体为、和。
其中和稳态性能指标相对应的是：和。
3．调压调速是直流调速系统的主要方法，调节电枢供电电压需要有专门的可控直流电源，常用的可控直流电源有三种，具体为：、和。
4．直流调速系统的主要形式是晶闸管－电动机调速系统，简称为系统。
5．常用的可逆PWM变换器的主电路的结构的结构型式有、型和等。
6．在随动系统动态校正中，常用的有、和。
7．在闭环控制系统中，常优先考虑串联校正方案。
由调节器可构成的超前校正，提高稳定裕度和改善快速性能；由调节器构成的滞后校正，可以保证系统的稳态精度；用调节器构成滞后－超前校正，兼具两者的优点。
8．在晶闸管—电动机系统中，抑制电流脉动可采取的措施是：、和。
二、选择题1．在直流电动机调速方法中，调速性能最好的是（）A、减弱励磁磁通B、调节电枢供电电压C、改变电枢回路电阻D、改变负载2．与开环系统相比，闭环系统增加了反馈电路，反馈电路对干扰（）不起作用。
A、电压扰动B、负载扰动C、反馈电路元件的本身影响D、负载冲击3．位置信号检测装置是构成位置闭环控制所必不可少的环节。
下列位置检测装置中，不属于电磁感应的是（）A、自整角机B、光电码盘C、旋转变压器D、感应同步器4．对闭环系统而言，控制精度依赖于给定和反馈检测精度，而反馈电路对干扰并不全起作用，主要对干扰（）起作用。
A、电压扰动B、给定电源扰动B、反馈电路元件的本身影响D、测速电机误差5．调速系统和随动系统在控制中十分常用，两者的主要性能不同。
对随动系统来说，主要是要求输出量准确地跟随给定量的变化，因此它的（）成了主要指标。
A、快速性B、灵活性C、跟随性能D、准确性三、简答题1．某双闭环调速系统，ASR、ACR均采用近似PI调节器，试问：①调试中怎么才能做到U im*=6V时，I dm=20A；如欲使U nm*=10V时，n=1000r/min，应调什么参数？②如发现下垂特性不够陡或工作段特性不够硬，应调什么参数？2．调速系统常用的稳态性能指标分为那几类？并写出相应的性能指标。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统习题解答第4、5章
习题四4.1双闭环调速系统的ASR 和ACR 均为PI 调节器，设系统最大给定电压*nmU =15V ，转速调节器限幅值为*im U =15V ， n N =1500r/min ，N I =20A ，电流过载倍数为2，电枢回路总电阻R =2Ω，s K =20，e C =0.127V·min/r ，求：（1）当系统稳定运行在*n U =5V ，dL I =10A 时，系统的n 、n U 、*i U 、i U 和c U 各为多少？（2）当电动机负载过大而堵转时，*i U 和c U 各为多少？解： （1）150.01min/1500/minnm N U VV r n r α=== 5500/min 0.01min/nU Vn r V rα===*150.375/40im dm U V V A I Aβ===*0.37510 3.75i d U I V β==⨯= 0.37510 3.75i d U I V β==⨯=0.1275001024.17520e d c s C n I R U V K +⨯+⨯=== （2）堵转时，V I U dm i 15*==β， 0.1270402420e d c s C n I R U V K +⨯+⨯=== 4.2 在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR ，ACR 均采用PI 调节器。
已知参数：电动机：N P =3.7kW ，N U =220V ，N I =20A ，N n =1000 r/min ,电枢回路总电阻R =1.5Ω,设cm im nmU U U ==** =8V ，电枢回路最大电流dm I =40A,电力电子变换器的放大系数s K =40。
试求：（1）电流反馈系数β和转速反馈系数α。
（2）当电动机在最高转速发生堵转时的,0d U c i i U U U ,,*值。
解:1）*80.32/40im dm U VV A I Aβ===80.008min/1000/minnm N U VV r n r α=== 2) 040 1.560d d dm U E I R I R V ∑∑=+⨯=⨯=⨯=这时： *8,0n n U V U ==，ASR 处于饱和，输出最大电流给定。
成人教育 《电力拖动自动控制系统》期末考试复习题及参考答案
一、简答题1、异步电动机变频调速时，为什么使电压做相应的变化？2、直流电动机有哪几种调速方法？3、矢量控制系统中，坐标变换的作用和意义是什么？4、说明串级调速工作原理。
5、分析交流电机恒1/s u w 、恒1/g E w 、恒1/r E w 控制机械特性特点。
6、两相交变电流的合成磁场也是旋转磁场吗？7、三相异步电动机如何通过坐标变换等效成直流电动机？二、绘制α=β配合控制有环流可逆直流调速系统正向制动过渡过程电枢电压、反电势、电枢电流波形图。
1、额定转速以下调速时，一般保持每极磁通不变。
如果磁通减小，则电机的转矩减小。
反之磁路饱和，电机发热，铁损变大。
所以调速过程中变频同时，对定子电压进行调整，使电压和频率的比值保持不变。
2、由直流电机转速方程知有三种方法调节电枢电压，减弱励磁磁通，改变转子电阻。
3、作用在于通过等效变换，与直流电机控制统一起来，使交流电机的控制按照直流电机的控制实现。
坐标变换实现将非线性、强耦合数学模型简化为线性、解耦的数学模型这样可以研究矢量控制方法了。
4、答案双馈调速工作时，除了电机定子侧与交流电网直接连接外，转子侧也要与交流电网或外接电动势相连，从电路拓扑结构上看，可认为是在转子绕组回路中附加一个交流电动势。
在绕线转子异步电动机的转子侧引入一个可控的附加电动势，就可调节电动机的转速，在异步电机转子回路中附加交流电动势调速的关键就是在转子侧串入一个可变频、可变幅的电压。
对于只用于次同步电动状态的情况来说，比较方便的办法是将转子电压先整流成直流电压，然后再引入一个附加的直流电动势，控制此直流附加电动势的幅值，就可以调节异步电动机的转速。
这就是串级调速的原理。
5、答案u/1w控制最容易实现，它的变频机械特性基本上是平行上恒s移，硬度也比较好，能够满足一般的调速要求，但低速带载能力有限，需对定子压降实行补偿恒g E/1w控制是通常对恒压比控制实行电压补偿的标准，可以φ=恒值，从而改善了低速性能。
《电力拖动自动控制系统》教学要点总结(第五章)
《电力拖动自动控制系统》教学要点总结(第五章) 《电力拖动自动控制系统》教学要点总结(第五章)《电力拖动自动控制系统》交流部分课程教学要点第五章交流调速的基本类型和交流变压调速系统1、交流调速系统的特点，交流调速的六种方法是什么，从转差功率的角度将异步电动机调速系统分成3类，并举例说明。
2、异步电动机改变电压时的机械特性（1）、固有机械特性，存在问题（2）、不同电压下的机械特性，尤其是高转子电阻交流电动机的不同电压下的机械特性3、闭环控制变压调速系统的静特性（1）、交流力矩电动机机械特性的缺点（虽然调速范围大，但是特性软）（2）、闭环静特性的特点（特性硬，采用PI后，可以实现无静差，但有极限）（3）、异步电动机闭环调压系统与直流电动机闭环调压系统的不同之处(4)根据转差功率损耗分析，调压调速的异步电动机带恒转矩负载时为什么不适宜在低速下长期工作？掌握结论即可。
3、软起动器异步电机常用启动方法，为什么降压启动？软起动器的作用及特点是什么？思考题1根据对转差功率处理方式不同，交流电动机调速系统分为哪几类？并举例说明。
2晶闸管交流电动机调压调速系统中，为了扩大调速范围，通常使用什么种类的异步电动机？画出其机械特性曲线？3画出转速闭环交流异步电动机调压调速系统原理图和静特性。
其最大转矩和最小转矩受哪个因素限制？4说明你在调压调速实验中，调压装置的最小控制角是如何确定的？理论上应与哪个参数相等？5结合调压调速实验，说明转速负反馈交流调压调速系统原理。
画出高阻转子电动机的闭环静特性。
6根据转差功率损耗分析，交流变压调速系统最适合哪一类负载？该负载下的最大转差功率损耗系数为多大？对应得转差率是多少？7普通交流电动机带恒转矩负载进行调压调速，能否低速长期运行？为什么？8说明交流电动机轻载降压节能原理。
轻载时是否电压越低越好？为什么？1扩展阅读：《电力拖动自动控制系统》教学要点总结(第二章)第二章转速、电流双闭环直流调速系统和调节器设计方法1、转速、电流双闭环直流调速系统及其静特性（1）转速、电流双闭环直流调速系统的组成：内环和外环结构（2）稳态结构图和静特性（3）各变量稳态工作点和稳态参数计算（涉及的问题：稳态运行时，ASR和ACR的输入和输出分别为多少？如作业2-2）作业：P94，2-1、2-2、2-62、双闭环直流调速系统的数学模型和动态性能分析（1）动态数学模型（理解即可）用传递函数表示的双闭环直流调速系统的动态结构框图（理解即可）（2）起动过程分析（涉及的问题：三个阶段中，ASR和ACR分别是饱和、不饱和、退饱和？）电流上升的阶段恒流升速阶段转速调节阶段（3）动态抗扰性能分析：主要是抗负载扰动和抗电网电压扰动的性能（涉及的问题：负载扰动靠哪个环来抑制？抗电网电压扰动靠哪个环来抑制？）（4）转速和电流两个调节器的作用（详见教材59页解释）（涉及的问题：两个调节器都具有输出限幅功能，其输出限幅值都由什么来决定的）（涉及的问题：ASR和ACR处于饱和与非饱和状态下的稳态参数计算问题，如作业中2-7、2-8）作业：P95，2-5、2-6、2-7、2-8（5）调节器的工程设计方法：典型系统及其相应的性能指标典型I、Ⅱ型系统的传递函数（掌握）、开环对数频率特性（理解即可）控制系统的动态性能指标：跟随性能指标和抗扰性能指标的基本概念（掌握）典Ⅰ、Ⅱ型系统动态性能指标与参数的关系：典I系统跟随性能指标与参数的关系：（注意KT=0.5的参数关系与性能）典型I型系统抗扰性能指标与参数的关系：只是分析了一种特定扰动下（该扰动所处位置为双闭环调速系统中电流环中电网电压变化的扰动点）与参数的关系（理解即可）典2Ⅱ系统跟随性能指标与参数的关系：（注意h=0.5的参数关系与性能）典型Ⅱ型系统抗扰性能指标和参数的关系：只是分析了一种特定扰动下（该扰动所处位置为双闭环调速系统中的负载扰动）与参数的关系（理解即可）典型I、Ⅱ型系统在动态性能（如超调量、抗扰性能）上的主要差别（详见教材71页解释）按工程设计方法设计ASR和ACR双环系统的动态结构图（理解即可）双闭环系统的设计步骤：先内环、后外环先设计ACR：电流环的简化（理解即可）ACR的选择（选PI调节器）将电流环校正成典型I型系统（注意校正过程：比例微分环节与惯性环节的对消）再设计ASR：电流环与转速滤波环节的近似成一阶惯性环节（理解即可）ASR的选择（选PI调节器）转速环组成典型Ⅱ型系统作业：P95，2-133、转速微分负反馈：（涉及的问题：采用转速微分负反馈的目的？）4、弱磁控制的直流调速系统：（涉及的问题：变压与弱磁如何配合控制？（基速以下及基速以上？））（涉及的问题：变压与弱磁配合控制中电压、磁通、转矩和功率与转速之间的关系？（理解教材92页图2-35的控制特性图））3。
《电力拖动》期末考试题库
《电力拖动》期末考试题库一.填空（每空一分，共20分）1、工作在交流额定电压v及以下、直流额定电压v及以下的电器称为低压电器。
2、低压电器产品的类组代号中,各符号代表的意义如下:R ,D ,L ,C 。
3、热继电器中热元件的整定电流为电动机额定电流的倍。
4. 根据工作电压的高低，电器可分为和。
5. 行程开关动作后的触头复位方式有和。
6. 要求几台电动机的启动或停止必须按一定的来完成的控制方式叫作电动机的顺序控制。
三相异步电动机可在或实现顺序控制。
7. 主电路实现电动机顺序控制的特点是：后启动电动机的主电路必须接在先启动电动机接触器的下方。
8. 控制电路实现电动机顺序控制的特点是：后启动电动机的控制电路必须在先启动电动机接触器的自锁触头之后，并与其接触器线圈；或者在后启动电动机的控制电路中，串接先启动电动机接触器的。
9. 能在或同一台电动机的控制方式叫电动机的多地控制，其线路上各地的启动按钮要，停止按钮要。
10. 电路图中，同一电器的各元件不按他们的位置画在一起，而是按其在线路中所起的作用分别画在不同的电路中，但他们的动作却是的，必须标以的文字符号。
11. 如果熔断器的实际工作电压超过额定电压，熔体熔断时可能会发生的危险。
12.电力拖动系统一般有、、、组成。
13. 熔断器主要有、和三部分组成。
14. 交流接触器主要由、、和等组成。
15.按钮的触头容量一般不超过A，因此一般情况下不用它直接控制的通断，而是在中发出指令信号去控制、等电器，再由它们去控制的通断功能转换或电器联锁。
16、电路图中，各电器的触头位置都按电路或电器作用时的常态位置画出。
17、熔断器是低压配电网络和电力拖动系统中用作_______ 的电器，使用时_______ 在被保护的电路中。
18、电路图中有直接电联系的交叉导线连接点要用________表示；无直接电联系的交叉导线连接点则________ 。
19、位置开关是一种将信号转换为信号、以控制运动部件的或的自动控制电器。
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1、 直流电动机的稳态转速可以表示为：n=U-IR/K e Φ2、 调节电动机转速的方法：三种（1）调节电枢供电电压U ；（2）减弱励磁磁通Φ；（3）改变电枢回路电阻R 。
三种方法的优缺点：对于要求在一定范围内无极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（额定转速）以上作小范围的弱磁升速。
因此，自动控制的直流调速系统往往以变压调速为主。
3、调速范围和静差率，这两个指标合称调速系统的稳态性能指标。
（1）调速范围：生产机械要求电动机提供的最高转速n max 和最低转速n min 之比叫做调速范围，用字母D 表示，即：D=n max /n min 。
n max 和n min 一般都指电动机在额定负载时的最高转速和最低转速，对于少数负载很轻的机械，例如精密磨床，也可用实际负载时的最高转速和最低转速。
（2）静差率：当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∆n N 与理想空载转速n 0之比，称为系统的静差率s,即：s=∆n N / n 0或用百分数表示s=∆n N / n 0×100%。
4、例题2-1：某直流调速系统电动机额定转速n N =1430r/min ，额定速降∆n N =115r/min ，当要求静差率s ≤30%时，允许多大的调速范围？如果要求静差率s ≤20%，则调速范围是多少？如果希望调速范围达到10，所能满足的静差率是多少？解：D=n N s/∆n N （1-s ）=)3.01(1153.01430-⨯⨯≈5.3 若要求s ≤20%，则允许的调速范围只有：D=n N s/∆n N （1-s ）=)2.01(1152.01430-⨯⨯≈3.1 若调速范围达到10，则静差率只能是s=D ∆n N /n N + D ∆n N =11510143011510⨯+⨯≈44.6%5、反馈控制的基本作用：根据自动控制原理，将系统的被调节量作为反馈量引入系统，与给定量进行比较，用比较后的偏差值对系统进行控制，可以有效地抑制甚至消除扰动造成的影响，而维持被调节量很少变化或者不变，这就是反馈控制的基本作用。
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相关答案整理2-4为什么PWM-电动机系统比晶闸管-…电动机系统能够获得更好的动态性能？答：PWM开关频率髙，响应速度快，电流容易连续，系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。
2-1试分析有制动通路的不可逆PWM变换器进行制动时，两个VT是如何工作的?答：制动时，由于”小的脉冲变窄而导致J反向时，Ug2变正，于是VT2导通，VT2导通，VTi关断。
2・2调速范围和静差率的定义是什么？调速范围，静态速降和最小静差之间有什么关系？为什么脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了？答：生产机械要求电动机提供的最髙转速怙和最低转速gm之比叫做调速范槪用字母D表示，即：D =如竺负载由理想空载增加到额立值时，所对应的转速降落与理想空载转速从)mm之比，称为系统的静差率S,即：S=^-"omin调速范囤，静差速降和最小静差之间的关系为：D= %A/7J V(1-5)由于在一泄的®/下，D越大，”min越小街5又一泄，则S变大。
所以，如果不考虑D,则S 的调节也就会容易，2-3.某一调速系统，测得的最高转速特性为n()max = 15OOr/nin ,最低转速特性为H Omin = 15Or/nin ,带额定负载的速度降落A/2v=15r/nin ,且不同转速下额定速降Ag不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多大？解D =亘=叽K - 呱=1500 -15 = H gin 心丽一加“ 150-15All=15 -10%"umin1502-7闭环调速系统的调速范围是1500--150r/min,要求系统的静差Sv=2%,那末系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是lOOr/min则闭环系统的开环放大倍数应有多大？1, D = "mu =ni in 1500Tso=10则4亠帶亍器鬻=3.06小伽2, ^k = K + l 贝l 」KX 竺一 1 = 31.7 A/:r/ 3.062・8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速降为8r/min,如果将开环放大倍数 他提高到30,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？K] =15;心=30;K] 14乙[；心 T >M/2同样负载扰动的条件下5与开环放大倍数加成反比，贝I 」g+1）/（0+1）= 4也/4如同样静差率的条件下调速范用与开环放大倍数加1成正比(/C 1+l)/(/f 2+l) = D zl /D z2K 2+ \ _ 30+1K| +1 一 15 + 1 思考2-12转速单环调速系统有那些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速？为什么？如果测速发电机的励磁发生了变化， 系统有无克服这种干扰的能力？答：1）闭环调速系统可以比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一左静差率的要求下，能够提 高调速范围。
电力拖动自动控制系统期末考试复习资料
电力拖动自动控制系统复习（14电气工程本）一．题型填空（20）、选择（10）、简答（30）、计算（40）二．各章节内容提要（一）绪论——基本概念1.运动控制系统的组成（电动机、功率放大与变换装置、控制器、相应的传感器）【P1】【填空】2.直流电机的数学模型简单，转矩易于控制。
交流电机具有结构简单等优点，但其动态数学模型具有非线性多变量强耦合的性质。
【P3】【填空】3.转矩控制是运动控制的根本问题，磁链控制与转矩控制同样重要。
【P5】【填空】4.典型的生产机械负载转矩特性主要包含恒转矩负载特性、恒功率负载特性、风机与泵类负载特性。
【P5】【填空】（二）第2章1．基本概念（1）直流调速转速公式、方法。
【P7】【填空】方法：1）调节电枢供电电压U；公式：n=U U−U U UU UΦ2）减弱励磁磁通Φ；3）改变电枢回路电阻R（2）可控直流电源（G-M系统、V-M系统、PWM变换器）【P9】【填空】（3）增设平波电抗器来抑制电流脉动，总电感量的计算。
【P12】【选择题】三相桥式L=0.693U2U UUUU三相半波L=1.46U2U UUUU单相桥式L=2.87U2U UUUU（4）失控时间的选择【p15】【选择题】★★★★（5）PWM调速系统的优越性表现【p16】【简答题】○主电路简单，需要的电力电子器件少；○开关频率高，电路容易连续，谐波少，电动机损耗及发热都较小；○低速性能好，稳速精度高，调速范围宽；○若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；○电力电子器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；○直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高（6）不可逆PWM系统中，γ与ρ的关系。
【P17】γ=ρ（7）泵升电压【P20】【填空题】对滤波电容充电的结果造成直流侧电压升高（8）调速系统的稳态性能指标S 与D 及相互之间的关系。
【P21-22】【填空题】○ U UUU 、U UUU ——额定负载时的最高和最低转速 => D =U UUUU UUU○ s =?U UU 0UUU最低速 => 空载转速○ D =U U U?U U (1−U )例： D=1430∗0.3115∗(1−0.3)=5.3★★★★（9）开环系统与闭环系统比较（4点结论）【P29-30】【简答题】○ 闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬得多。
《电力拖动自动控制系统》参考答案
《电力拖动自动控制系统》参考答案：第一章一、填空题：1.答案：静止可控整流器直流斩波器2.答案：调速范围静差率.3.答案：恒转矩、恒功率4.答案：脉冲宽度调制二、判断题：答案：1.×、2. √、三、问答题：1.答案：生产机械的转速n与其对应的负载转矩T L的关系。
1.阻转矩负载特性；2.位转矩负载特性；3.转矩随转速变化而改变的负载特性，通风机型、恒功率、转矩与转速成比例；4.转矩随位置变化的负载特性。
2.答案：放大器的放大系数K p，供电电网电压，参数变化时系统有调节作用。
电压负反馈系统实际上只是一个自动调压系统，只有被反馈环包围部分参数变化时有调节作用。
3.答案：U d减少，转速n不变、U d增加。
4.答案：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调速范围。
当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与理想空载转速之比，称作转差率。
静态速降值一定，如果对静差率要求越严，值越小时，允许的调速范围就越小。
5.答案：反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。
系统能有效地抑制一切被负反馈环所包围的前向通道上的扰动作用。
但完全服从给定作用。
反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。
可见，测速发电机的励磁量发生变化时，系统无能为力。
6.答案：采用比例积分调节器的闭环调速系统是无静差调速系统。
积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，原因是积分调节器的输出包含了输入偏差量的全部历史。
可以实现无静差调速。
四、计算题：1.答案：开环系统的稳态速降：354.33r/min；满足调速要求所允许的稳态速降：8.33r/min；闭环系统的开环放大系数：41.542.答案：42.5N•M，3.41N•M3.答案：T=62.92N•M，n=920r/min，cosФ=0.784.答案：α=0。
时n0=2119r/min, α=30。
时n0=1824r/min，α=31.1。
电力拖动自动控制系统期末复习题
电⼒拖动⾃动控制系统期末复习题《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：①T 电磁转矩和n ⽅向相同；②将电能转换为机械能；发电状态的特点是：①T 和n ⽅向相反；②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：①静差率S ——额定负载下的额定转速N n 相对于其理想额定转速o n 的差值N n ?的与理想空载转速o n 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。
②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。
要求会计算调速范围和静差率。
例1、某直流调速系统电动机额定转速为1530r/min ，额定速降min /120r n N =?，当要求静差率25%时，允许多⼤的调速范围？最低转速是多少？解：要求25%时，调速范围为25.4)25.01(12025.01530)1(=-??=-?=s s n D N n N min /36025.41530max min r D n n N N ===答：允许的调速范围D=4.25、最低转速min /360min r n N =。
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。
电力拖动自动控制系统运动控制系统课后参考答案第五六七章
思考题5-1对于恒转矩负载，为什么调压调速的调速范围不大？电动机机械特性越软，调速范围越大吗？答：对于恒转矩负载，普通笼型异步电动机降压调速时的稳定工作范围为o<s<s m 所以调速范围不大。
电动机机械特性越软，调速范围不变，因为S m不变。
5-2异步电动机变频调速时，为何要电压协调控制？在整个调速范围内，保持电压恒定是否可行？为何在基频以下时，采用恒压频比控制，而在基频以上保存电压恒定？答：当异步电动机在基频以下运行时，如果磁通太弱，没有充分利用电动机的铁心，是一种浪费；如果磁通，又会使铁心饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时还会因绕组过热而损坏电动机。
由此可见，最好是保持每极磁通量为额定值不变。
当频率从额定值向下调节时，必须同时降低E g使) 4.44 N S金讪常值，即在基频以下应采用电动势频率比为恒值的控f 1制方式。
然而，异步电动机绕组中的电动势是难以直接检测与控制的。
当电动势值较高时，可忽略定子电阻和漏感压降，而认为定子相电压U s E g。
在整个调速范围内，保持电压恒定是不可行的。
在基频以上调速时，频率从额定值向上升高，受到电动机绝缘耐压和磁路饱和的限制，定子电压不能随之升高，最多只能保持额定电压不变，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5-3 异步电动机变频调速时，基频以下和基频以上分别属于恒功率还是恒转矩调速方式？为什么？所谓恒功率或恒转矩调速方式，是否指输出功率或转矩恒定？若不是，那么恒功率或恒转矩调速究竟是指什么？答：在基频以下，由于磁通恒定，允许输出转矩也恒定，属于“恒转矩调速” 方式；在基频以上，转速升高时磁通减小，允许输出转矩也随之降低，输出功率基本不变，属于“近似的恒功率调速”方式。
5-4 基频以下调速可以是恒压频比控制、恒定子磁通、恒气隙磁通和恒转子磁通的控制方式，从机械特性和系统实现两个方面分析与比较四种控制方法的优缺点。
答：恒压频比控制：恒压频比控制最容易实现，它的变频机械特性基本上是平行下移，硬度也较好，能够满足一般的调速要求，低速时需适当提高定子电压，以近似补偿定子阻抗压降。
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吉大《电力拖动自动控制系统》第五章
一、交流拖动控制系统的应用领域
（1）一般性能的节能调速。
（2）高性能的交流调速系统和伺服系统。
（3）特大容量、极高转速的交流调速。
二、交流调速系统的主要类型？
（1）异步电机；
（2）同步电机。
三、按电动机的调速方法分类常见的交流调速方法？
（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。
四、按电动机的能量转换类型分类？
（1）转差功率消耗型调速系统；
（2）转差功率馈送型调速系统；
（3）转差功率不变型调速系统。
五、变压调速系统的特点？
异步电机闭环变压调速系统不同于直流电机闭环变压调速系统的地方是：静特性左右两边都有极限，不能无限延长，它们是额定电压U sN 下的机械特性和最小输出电压U smin下的机械特性。
当负载变化时，如果电压调节到极限值，闭环系统便失去控制能力，系统的工作点只能沿着极限开环特性变化。
六、传统的降压起动方法有哪些？
（1）星-三角（Y-Δ）起动；
（2）定子串电阻或电抗起动；
（3）自耦变压器（又称起动补偿器）降压起动。