电力传动自动控制系统课后习题_电力拖动部分
电力拖动自动控制系统-运动控制系统-阮毅-陈伯时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〔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 变换器电路的根本构造。
答：直流 PWM 变换器根本构造如图，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，当电动机停顿不动时，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。
假设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。
因为假设开关频率非常高，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，就已经开场下降了，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》习题解答(前三章)
《电力拖动自动控制系统》部分习题解答第一章1. 什么叫调速范围、静差率？它们之间有什么关系？怎样才能扩大调速范围？ 答：①调速范围——电动机在额定负载下调速时，允许的最高转速max n 与最低转速minn 之比叫做调速范围，用D 表示，即min max n nD =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所对应的转速降落N n ∆与理想空载转速0n 之比，称作静差率S ，即0N n nS ∆=③直流变压调速系统中调速范围、静差率和额定速降之间的关系为)1(s n s n D N N -∆=④采用闭环控制方式，使转速降落N n ∆能够大幅度下降，才能保证在静差率S 不变的前提下扩大调速范围。
2. 某一调速系统，测得的最高转速特性为n 0max ＝1500 r/min ，带额定负载时的速降N n ∆＝15 r/min ，最低速特性为n 0min ＝100 r/min ，额定速降不变，试问系统能达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？解：已知N n ∆＝15 r/min ，有n max ＝n 0max －N n ∆＝1500 r/min －15 r/min ＝1485 r/min n min ＝n 0min －N n ∆＝100 r/min －15 r/min ＝85 r/min 于是调速范围47.17851585minmax ===n n D静差率%15%10010015%100min0=⨯=⨯∆=n n s N答：系统能达到的调速范围是17.47；允许的静差率是15%。
3. 为什么加负载后直流电动机的转速会降低，它的实质是什么？答：当负载电流增大后，电枢电阻上压降增大，使E 减小，导致转速n 必然下降。
实质是电枢电阻的存在导致压降增大。
4. 某调速系统的调速范围是1500 ~ 150 r/min ，要求静差率为s ＝2% ，那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100 r/min ，则闭环系统的开环放大系数应有多大？解：①已知101501500==D ，又)1(s n s n D N N -∆=06.3)02.01(1002.01500)1(N N =-⨯=-=∆s D s n n r/min也可以这样计算n n n n n s NNN ∆+∆=∆=min 0 min r/06.302.0102.01501min N =-⨯=-=∆s s n n ②因为 K1op cl +∆=∆n n所以 68.31106.31001K clop =-=-∆∆=n n答：要求静差率为s ＝2%时，系统允许的静态速降是3.06r/min ；如果开环系统的静态速降是100 r/min ，则闭环系统的开环放大系数应有31.68。
电力拖动自动控制系统-习题
西安交通大学现代远程教育课程代码：DL009课程名称：电力拖动自动控制系统一、单选（本大题共50小题，每小题1分，共50分）1.异步电动机串级调速系统中，串级调速装置的容量（）。
A.随调速范围的增大而增大B.随调速范围的增大而减小C.与调速范围无关D.与调速范围有关，但关系不确定2.在恒压频比控制的变频调速系统中，在基频以下变频调速时进行定子电压补偿，其目的是（）。
A.维持转速恒定B.维持定子全磁通恒定C.维持气隙磁通恒定D.维持转子全磁通恒定3.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4.下列异步电动机调速方法属于转差功率馈送型的调速系统是（）。
A.降电压调速B.串级调速C.变极调速D.变压变频调速5.转速PID调节器的双闭环系统与转速PI调节器的双闭环系统相比（）。
A.抗负载干扰能力弱B.动态速降增大C.恢复时间延长D.抗电网电压扰动能力增强6.自动控制系统一般由被控制对象和（）组成。
A.输入指令B.控制装置C.辅助设备7.增加直流自动调速系统的调速范围最有效的方法是（）。
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8.转速负反馈有静差调速系统中，当负载增加以后，转速要下降，系统自动调速以后，可以使电动机的转速（）。
A.等于原来的转速B.低于原来的转速C.高于原来的转速D.以恒转速旋转9.转速.电流双闭环调速系统，在系统过载或堵转时，转速调节器处于（）。
A.饱和状态B.调节状态C.截止状态10.调速系统在调试过程中，保护环节的动作电流应调节成（）。
A.熔断器额定电流大于过电流继电器动作电流大于堵转电流B.堵转电流大于过电流继电器电流大于熔断器额定电流C.堵转电流等于熔断器额定电流11.晶闸管低同步串级调速系统是通过改变（）进行调速。
A.转子回路的串接电阻B.转子整流器的导通角C.有源逆变器的触发超前角12.带有比例积分调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（）。
电力拖动自动控制系统课后习题答案全内含两份阮毅陈伯时完整版
电力拖动自动控制系统课后习题答案全内含两份阮毅陈伯时HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】电力拖动自动控制系统 课后习题答案{全，内含两份，二无一失}——运动控制系统第四版{上海大学 阮毅 陈伯时}1-1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 开关频率高，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。
1-2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1g U 的脉冲变窄而导致d i 反向时，U g2变正，于是VT 2导通，VT 2导通，VT 1关断。
1-3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高转速max n 和最低转速min n 之比叫做调速范围，用字母D 表示，即：m inm ax n n D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min 0n 之比，称为系统的静差率S,即：min0n n s N ∆= 调速范围，静差速降和最小静差之间的关系为：由于在一定的N n 下，D 越大，m in n 越小N n ∆又一定，则S 变大。
所以，如果不考虑D ，则S 的调节也就会容易，1-4．某一调速系统，测得的最高转速特性为m in /1500max 0r n =，最低转速特性为m in /150min 0r n =，带额定负载的速度降落m in /15r n N =∆，且不同转速下额定速降N n ∆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1-5闭环调速系统的调速范围是1500----150r/min ，要求系统的静差S<=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100r/min 则闭环系统的开环放大倍数应有多大1，min /06.3%)21(10%21500)1(101501500min max r S D S n n n n D N =-⨯≤-=∆===则 2，7.31106.31001=-≥+=∆∆K K n n cl op则1-6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8 r/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同样静差率的条件下调速范围与开环放大倍数加1成正比1-7某调速系统的调速范围D=20，额定转速min /1500r n =，开环转速降落min /240r n Nop =∆，若要求静差率由10%减少到5%则系统的开环增益将如何变化？解：原系统在调速范围D=20，最小转速为：min /75201500max min r D n n ===， 原系统在范围D=20，静差率为10%时，开环增益为：静差率10%时原系统的开环增益为： 1-8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，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围。
电力拖动自动控制系统-第五版 课后习题答案
习题解答（供参考）2.1试分析有制动电流通路的不可逆PWM 变换器进行制动时，两个VT 是如何工作的？解：减小控制电压，使U g1得正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电压U d 降低，使得E>U d ，电机流过反向电流，电机进入制动状态。
0≤t< t on 时，通过二极管VD1续流，在t on ≤t<T 期间U g2为正，VT2导通，流过反向制动电流。
因此在制动状态时，VT2和VD1轮流导通，VT1始终关断。
2.2 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？解：10000.022.04(1)100.98n n n rpm rpm D s ⨯∆===-⨯系统允许的静态速降为2.04rpm 。
2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为min 1500m ax 0r n =，最低转速特性为 0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ∆=，且在不同转速下额定速降 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少？解：1）调速范围 maxminn D n =(均指额定负载情况下） max 0max 1500151485N n n n rpm =-∆=-= min 0min 15015135N n n n rpm =-∆=-=max min 148511135n D n ===2) 静差率 min 1510%150N n s n ∆===2.4 直流电动机为N P =74kW, N U =220V ，N I =378A ，N n =1430r/min ，Ra=0.023Ω。
相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。
采用降压调速。
当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。
如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？解： 2203780.0230.1478/1430N N a e N U I R C V rpm n --⨯===378(0.0230.022)1150.1478N e I R n rpm C ⨯+∆===当s=20%时 14300.23.1(1)115(10.2)N n s D n s ⨯===∆-⨯-当s=30%时 14300.35.33(1)115(10.3)N n s D n s ⨯===∆-⨯-2.5 某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。
电力拖动自动控制系统(第四版)习题答案-陈伯时
《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》习题2-2 调速系统的调速范围是 1000~100r/min ，要求静差率 s=2%，那么系统允许的稳态速降是 多少？解：系统允许的稳态速降sn 0 02 × 100min ∆ n N == = 2 04( r min ) ( 1 − s ) ( 1 − 0 02)2-5 某龙门刨床工作台采用晶闸管整流器-电动机调速系统。
已知直流电动机= 60 k W ，P N U N = 220 V ， I N = 305 A ， n N = 1000 r min ， 主 电 路 总 电 阻 R = 0 18Ω ， C e = 0 2 V • min r ，求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落 ∆n 为多少？ N （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率 s 多少？ N（3）额定负载下的转速降落 ∆n 为多少，才能满足 D = 20, s ≤ 5% 的要求。
N 解：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落I R 305 × 0 18N∆n = = = 274 5( r min ) N C 0 2 e （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率∆ n 274 5N s = = ≈ 0 215 = 21 5%N n + ∆ n 1000 + 274 5N N （3）额定负载下满足 D = 20, s ≤ 5% 要求的转速降落n s 1000 × 0 05 N∆ n == ≈ 2 63( r min ) N D ( 1 − s ) 20 × ( 1 − 0 05)*2-6 有一晶闸管稳压电源，其稳态结构如图所示，已知给定电压 U u = 8 8 V , 比例调节放大系数 K = 2, 晶闸管装置放大系数 K = 15, 反馈系数 γ = 0 7 。
求： p s（1）输出电压 U ；d （2）若把反馈线断开， U 为何值？开环时的输出电压是闭环时的多少倍？ d （3）若把反馈系数减至γ = 0.3 5 U 应为多少？ u解：（1）输出电压K K2 × 15 p s *U = U = × 8 8 = 12( V ) ；d u 1 + K K γ 1 + 2 × 15 × 0 7p s *（2）若把反馈线断开， U = K K U = 2 × 15 × 8 8 = 264 ( V) ；开环时的输出电压是闭环 d p s u时的 264 12 = 22 倍。
《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习题答案
《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习题答案对于《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》的学习，在课后应该做一些练习题加以巩固。
一下是给大家的《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习题答案，希望对你有帮助。
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)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。
(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。
电力拖动自动控制系统习题
电力拖动自动控制系统习题一、填空1、变（）调速是直流调速系统采用的主要方法，调节电枢供电电压需要有专门的可控（）。
2、在直流闭环调速系统中，通常在电动机轴上安装一台（）引出与转速成正比的（）。
3、对于调速系统的转速控制，归纳起来有以下三个方面：（）、（）、（）。
4、闭环系统与开环系统相比，反馈闭环控制主要有以下几个方面的优越性：机械特性（）、静差率（）、调速范围（）。
5、闭环调速系统的调速精度依赖于（）和（）精度。
6、直流调速系统要达到无静差调速，要采用（）规律。
7、直流调速系统的双闭环调速系统指的是（）负反馈和（）负反馈。
8、双闭环调速系统中设置了（）调节器和（）调节器。
9、转速、电流双闭环调速系统（）调节器的输出作为（）调节器的输入，再用（）调节器的输出去控制晶闸管整流器的触发装置。
10、调节器的工程设计过程通常分成两步：第一步选择调节器的（），第二步选择调节器的（）。
11、设计多环控制系统的一般原则是从（）开始，一环一环地逐步向（）扩展。
12、直流三环调速系统就内环的反馈参数而言，有带（）内环和带（）内环两类。
13、在直流电动机可逆调速系统中，可逆线路有两种方式：（）可逆线路和（）可逆线路。
14、励磁反接可逆线路只适用于对快速性要求（），正反转（）的大容量可逆线路。
15、直流脉宽调速变换器有不可逆和可逆两类，可逆变换器又有（）式、（）式、（）式等多种电路。
16、直流脉宽调速变换器的结构型式有（）型、（）型等类型。
17、从能量转换的角度上看，可以把异步电动机的调速系统分成转差功率（）型、（）型、（）型等三大类型。
18、当异步电动机电路参数不变时，在一定转速下，电动机的电磁转矩Te与定子电压U的（）成正比。
19、从结构上看静止变频装置可分为（）变频和（）变频两类。
20、从变频电源的性质上看。
不论是交-交变频还是交-直-交变频，都可分为（）变频器和（）变频器两大类。
21、电压源交-直-交变频器适应于（）拖动，稳频稳压电源。
《电力拖动自动控制系统》(第四版)习题答案
?nN=
INR
=305×0.18
=274.5(rmin)
Ce0.2
（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率
sN=
N
?nN
+?nN
=274.5≈0.215=21.5%
1000+274.5
（3）额定负载下满足D=20,s≤5%要求的转速降落
?nN=
nNs
《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》习题
2-2调速系统的调速范围是1000~100r/min，要求静差率s=2%，那么系统允许的稳态速降是多少？
解：系统允许的稳态速降
?nN=
sn
(1?s)
=0.02×100(1?0.02)
=2.04(r
min)
2-5某龙门刨床工作台采用晶闸管整流器-电动机调速系统。已知直流电动机PN=60kW，
UN=220V，IN=305A，nN=1000rmin，主电路总电阻R=0.18?，
Ce=0.2V?minr，求：
（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落?nN为多少？
（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率sN多少？
（3）额定负载下的转速降落?nN为多少，才能满足D=20,s≤5%的要求。
D(1?s)
=1000×0.Байду номын сангаас5
20×(1?0.05)
≈2.63(rmin)
《电力拖动自动控制系统》答案(全)
1-8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，所需付出的代价是需增设电压放大器以及检测与反馈装置。
2）能。
因为)1()1(*k C RI k C U k k n e d e ns p +-+=，由公式可以看出，当其它量均不变化时，n 随着*n U 的变化而变化3）能。
因为转速和反馈电压比有关。
4）不，因为反馈控制系统只对反馈环所包围的前向通道上的扰动起抑制作用 ，而测速机励磁不是。
1-9在转速负反馈调节系统中，当电网电压、负载转矩，电动机励磁电流，电枢电流、电枢电阻、测速发电机励磁各量发生变化时，都会引起转速的变化，问系统对于上述各量有无调节能力？为什么？答：系统对于上述各量中电网电压、负载转矩，电动机励磁电流，电枢电流、电枢电阻、有调节能力。
因为它们在闭环系统的前向通道中，对于测速发电机励磁各量发生变化，没有调节能力。
因为它不在闭环系统的前向通道中。
１－１３ 在电压负反馈单闭环有静差调速系统中，当下列参数发生变化时，系统是否有调节作用，为什么？（１）放大器的放大倍数Ｋｐ （２）供电电网电压 （３）电枢电阻Ｒａ （４）电动机励磁电流 （５）电压反馈系数a答：3）电枢电阻，４）电动机励磁电流，（５）电压反馈系数a无调节作用。
因为反馈控制系统所能抑制的只是被反馈包围的前向通道上的扰动。
16.为什么用积分控制的调速系统是无静差的?在转速负反馈调速系统中,当积分调节器的输入偏差电压0=∆U 时,调节器的输出电压是多少?它取决于那些因素?答： 使用积分控制时可以借助积分作用，使反馈电压n U 与给定电压*n U 相等，即使n U ∆为零C U 一样有输出，不再需要n U ∆来维持C U ，由此即可使输出稳定于给定值使调速系统无静差。
电力拖动自动控制系统运动控制系统第五版课后练习题含答案
电力拖动自动控制系统运动控制系统第五版课后练习题含答
案
一、单选题
1.答案：A
2.答案：B
3.答案：D
4.答案：A
5.答案：B
6.答案：C
7.答案：D
8.答案：B
9.答案：A
10.答案：C
二、多选题
1.答案：ABD
2.答案：ACD
3.答案：AD
4.答案：ABC
5.答案：ABCD
三、判断题
1.答案：正确
2.答案：错误
3.答案：正确
4.答案：错误
5.答案：错误
四、简述题
1.答案：
运动控制系统是指一种能够对运动进行控制和调节的系统。
它主要由控制单元、执行机构和传感器三部分组成。
其中，控制单元可用PLC或电脑实现，执行机构可以是电动机、液压机、气动机等，传感器则负责感知物体的位置、速度等信息，并将这些信息反馈给控制单元。
2.答案：
电力拖动自动控制系统主要由电动机、变频器、PLC等组成。
其中，电动机作
为执行机构，通过变频器调节电机的转速和转矩；PLC则作为控制单元，利用编程
对电机进行精确的控制和调节，以实现系统所要求的功能。
五、计算题
1.答案：500转/分
2.答案：1000N
3.答案：50N·m
4.答案：12.5次/min
5.答案：750W
以上为本次课后练习题的答案，希望大家认真做好每一道题，提升自身的运动控制能力。
电力拖动自动控制系统练习题
判断题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。
（√）直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。
（√）静差率和机械特性硬度是一回事。
（×）使用PI调节器构成的无静差调速系统稳态精度不受反馈检测装置的影响。
电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压的大小并非仅取决于速度给定的大小。
（√）转速、电流反馈控制无静差可逆调速系统稳态时电力电子装置控制电压的大小取决于电流调节器输入信号的大小。
（×）反馈控制系统的精度只取决于给定的精度。
（×）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。
（×）对于有环流可逆V-M系统，在一般情况下允许两组晶闸管同时处于整流状态。
（×）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。
（×）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。
（√）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。
（×）α=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（√）α=β配合工作制的有环流可逆调速系统的正向制动过程中，转速调节器饱和，电流调节器不饱和。
（×）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。
（×）电压闭环相当于电流变化率闭环。
（√）闭环系统可以改造控制对象。
（√）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。
V-M系统中平波电抗器的电感量一般按照额定负载时保证电流连续的条件来选择。
（×）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。
（√）直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。
（×）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。
电力传动自动控制系统课后习题_电力拖动部分
电力传动自动控制系统练习题(电力拖动部分)哈尔滨工业大学第1章 电力传动系统基础一、选择题1. 电力拖动系统运动方程式中的GD 2反映了（ ）。
A 旋转体的重量和直径平方的乘积，它没有任何物理意义B 系统机械惯性的一个整体物理量C 系统储能的大小，它不是一个整体物理量D 以上三种都对2. 恒功率负载的特点是（ ）。
A 负载转矩与转速的乘积为一常数B 负载转矩与转速成反比变化C 恒功率负载特性是一条双曲线D 以上都对3. 反抗性恒转矩负载特性是位于第（ ）象限的竖直线。
A 1、2B 1、3C 1、4D 2、44. 位能性恒转矩负载特性是位于第（ ）象限的竖直线。
A 1、2B 1、3C 1、4D 2、4二、填空题1. 电力拖动系统的电磁转矩和负载转矩分别用L em T T 、表示，当（ ）时系统处于加速运行状态，当（ ）时系统处于减速运行状态。
2. 选定电动机转速n 的方向为正，若电磁转矩0>em T ，则em T 的方向与n 的方向（ ），若负载转矩0>L T ，则L T 的方向与n 的方向（ ）。
3. 选定电动机转速n 的方向为正，若电磁转矩0<em T ，则em T 的方向与n 的方向（ ），若负载转矩0<L T ，则L T 的方向与n 的方向（ ）。
4. 生产机械的负载性质基本上可归纳为三大类，它们分别是( )、( )和（ ）。
5. 反抗性恒转矩负载是指负载转矩的大小恒定不变，其方向与转速的方向（ ），其负载转矩特性位于第（ ）象限。
6. 位能性恒转矩负载是指负载转矩的大小恒定不变，其方向与转速的方向（ ），其负载转矩特性位于第（ ）象限。
7. 电动机的运动方程式为：dt dn GD T T L em3752=-，式中，GD 2称为旋转系统的（ ），dtdn GD 3752称为系统的（ ）。
三、简答题1. 简述恒转矩负载特性、恒功率负载特性、泵与风机负载特性的特点。
《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 试题及答案
二、填空题（每小题 2 分，2×5=10 分）
1、决定电动机允许的最大电流
2、不饱和、饱和、退饱和
3、在不同坐标系下所产生的磁动势完全一致 4、电压方程、磁链方程
5、非线性、强耦合
三、判断题（每小题 2 分，2×5=10 分）
1、× 2、× 3、× 4、√ 5、√
四、问答题（每小题 10 分，10×3=30 分）
2、解：（1）典型Ⅱ型系统开环传递函数：…………………(4 分)
W
(s)
K ( s s2 (Ts
1) 1)
（2）对于积分惯性环节控制对象，若要校正成典型Ⅱ型系统，调节器必须具有两个积分环节，并含有 一个比例微分环节和一个惯性环节，选择 PI 调节器，其传递函数为：
Wpi
(s)
K pi (1s 1s
10、在转速、电流双闭环调速系统中，出现负载扰动时，下面（ ）调节器起主要作用。
A、ASR
B、ACR
C、ACR 和 ASR
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，转速调节器输出限幅的作用是_____。
2、采用 PI 调节器的转速、电流双闭环系统启动时，转速调节器经历_____、_____、_____三种状态。
…………………(5 分)
（1）放大器的放大系数 Kp；（2）供电电网电压；（3）电枢电阻 Ra；（4）电动机励磁电流；
（5）电压反馈系数 γ。 五、综合题（每小题 15 分，15×2=30 分）
1、有一 V-M 调速系统，电动机参数为 PN=2.5Kw、UN=220V、IN=15A、nN=1500r/min、Ra=2Ω，整流装置 内阻 Rrec=1Ω，触发整流环节的的放大系数 Ks=30，要求调速范围 D=20，静差率 s=10%。试：
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电力传动自动控制系统练习题(电力拖动部分)哈尔滨工业大学第1章 电力传动系统基础一、选择题1. 电力拖动系统运动方程式中的GD 2反映了（ ）。
A 旋转体的重量和直径平方的乘积，它没有任何物理意义B 系统机械惯性的一个整体物理量C 系统储能的大小，它不是一个整体物理量D 以上三种都对2. 恒功率负载的特点是（ ）。
A 负载转矩与转速的乘积为一常数B 负载转矩与转速成反比变化C 恒功率负载特性是一条双曲线D 以上都对3. 反抗性恒转矩负载特性是位于第（ ）象限的竖直线。
A 1、2B 1、3C 1、4D 2、44. 位能性恒转矩负载特性是位于第（ ）象限的竖直线。
A 1、2B 1、3C 1、4D 2、4二、填空题1. 电力拖动系统的电磁转矩和负载转矩分别用L em T T 、表示，当（ ）时系统处于加速运行状态，当（ ）时系统处于减速运行状态。
2. 选定电动机转速n 的方向为正，若电磁转矩0>em T ，则em T 的方向与n 的方向（ ），若负载转矩0>L T ，则L T 的方向与n 的方向（ ）。
3. 选定电动机转速n 的方向为正，若电磁转矩0<em T ，则em T 的方向与n 的方向（ ），若负载转矩0<L T ，则L T 的方向与n 的方向（ ）。
4. 生产机械的负载性质基本上可归纳为三大类，它们分别是( )、( )和（ ）。
5. 反抗性恒转矩负载是指负载转矩的大小恒定不变，其方向与转速的方向（ ），其负载转矩特性位于第（ ）象限。
6. 位能性恒转矩负载是指负载转矩的大小恒定不变，其方向与转速的方向（ ），其负载转矩特性位于第（ ）象限。
7. 电动机的运动方程式为：dt dn GD T T L em3752=-，式中，GD 2称为旋转系统的（ ），dtdn GD 3752称为系统的（ ）。
三、简答题1. 简述恒转矩负载特性、恒功率负载特性、泵与风机负载特性的特点。
2. 什么是电力拖动？电力拖动系统主要由哪些部分组成。
3. 什么是电力拖动系统运动方程式？动态转矩与系统运动状态有何关系？4. 负载转矩的折算原则是什么？负载飞轮矩的折算原则是什么？5. 在工作机构为旋转运动、平移运动和升降运动的情况下其负载转矩的折算有何异同？6. 在工作机构为旋转运动、平移运动和升降运动的情况下其飞轮矩的折算有何异同？四、计算题1. 已知某电动机的额定转矩T N 为320N·m ，额定转速为n N =1000r/min ，拖动系统的总飞轮矩GD 2=75 N·m 2，负载为恒定转矩，T L =0.82T N 。
求：(1)如果电动机的转速从零起动至n N 的起动时间为0.88s ，起动时若电动机保持电磁转矩不变，则该电磁转矩为多少？(2)如果电动机拖动的负载不变，转速由n N 制动到停止时的时间为0.33s ，制动时若电动机保持电磁转矩不变，则其电磁转矩为多少？2. 已知某拖动系统的负载转矩T L 为280N·m 、飞轮矩为GD L 2=620 N·m 2，系统中减速机构的传动比为i=4.8，减速机构折算到电动机轴上的飞轮矩与电动机转子的飞轮矩之和GD dj 2=620 N·m 2，求电动机电磁转矩为240N·m 时，电动机轴及负载轴在起动时的机械角速度；若起动时保持电动机电磁转矩240N·m 不变，当起动时间为2.2s ，电动机的转速为多少？3. 某刨床的传动机构如图所示。
电动机转子的飞轮矩GD d 2=245 N·m 2，电动机轴直接与齿轮1相连，经过齿轮2~8，再与工作台G 1的齿条啮合。
由齿轮1至8的传动比i 1、i 2、i 3、i 4分别为3.0、2.8、2.4、2.0，其中GD 2分别是10、24、18、26、20、32、22、40 N·m 2，切削力F q =8250N ，切削速度v g =46m/min ，传动效率η=0.72，齿轮8的节距t=24mm ，齿数z 为84，工作台的重量1450kg ，工件的重量850kg ，工作台与导轨的摩擦系数μ=0.1。
请计算：(1)折算到电动机上的负载转矩；(2)切削时电动机输出的功率；(3)电动机轴上的总飞轮矩GD 2。
第2章直流电机拖动一、选择题1.当他励直流电动机串入相同的制动电阻时，反接制动与能耗制动的初始制动电流之比约等于（）。
A. 1/2B. 1C. 2D. 32.为了使电动机得到充分利用，他励直流电动机拖动恒功率负载调速时，应采用（）。
A 电枢串电阻调速B 降压调速C 弱磁调速D 电枢串电阻调速或降压调速3.为了使电动机得到充分利用，他励直流电动机拖动恒转矩负载调速时，应采用（）。
A 电枢串电阻调速B 降压调速C 弱磁调速D 电枢串电阻调速或降压调速4.他励直流电动机带恒转矩负载调速运行，若调速前、后的电枢电流分别为I1和I2，则( )。
A I1=I2B I1>I2C I1<I2D 无法确定5.他励直流电动机的倒拉反转反接制动只适用于（）A 恒功率负载B 反抗性恒转矩负载C 位能性恒转矩负载D 风机类负载6.他励直流电动机倒拉反转制动与电源反接制动统称为反接制动，这是因为（）。
A 二者的机械特性相同B 二者的电动势与电压都是顺向串联，而且能量关系相同C 二者的制动过程完全相同D 二者的制动电流大小相同7.他励直流电动机进行能耗制动时，要在电枢回路串入适当的电阻，其目的是为了（）A 产生适当的制动转矩B 防止电动机因制动而产生振荡C 消耗能量D 限制过大的电枢电流8.他励直流电动机采用电枢回路串电阻起动，在起动期间，应当（）。
A 逐渐减小起动电阻，直到电阻值为零B 逐渐增大起动电阻，直到电阻值达到最大C 不改变起动电阻值D 以上都不对9.他励直流电动机采用电枢回路串电阻起动，起动前电枢回路起动电阻应放在（）。
A 最小值位置B 最大值位置C 中间值位置D 任意位置10.他励直流电动机回馈制动运行时的工作点位于（）象限。
A1或2 B3或4 C1或3 D 2或411. 他励直流电机处于反接制动运行状态时，有下列关系（ ）。
A em T 与n 反方向，吸收机械能，输出电能B em T 与n 反方向，吸收电能，输出机械能C em T 与n 反方向，既吸收电能，又吸收机械能D em T 与n 反方向，既输出电能，又输出机械能12. 与固有特性相比，他励直流电动机人为机械特性的理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为机械特性是 （ ）。
A 电枢回路串电阻的人为特性B 降低电压的人为特性C 减弱磁通的人为特性D 以上都不对13. 与固有特性相比，他励直流电动机人为机械特性仅斜率发生了变化，那么这条人为机械特性是（ ）。
A 电枢回路串电阻的人为特性B 降低电压的人为特性C 减弱磁通的人为特性D 以上都不对14. 与固有特性相比，他励直流电动机人为机械特性仅理想空载转速发生了变化，那么这条人为机械特性是（ ）。
A 电枢回路串电阻的人为特性B 降低电压的人为特性C 减弱磁通的人为特性D 以上都不对15. 他励直流电机处于电动机运行状态时，有下列关系（ ）。
A em T 与n 同方向，L T 与n 反方向，吸收机械能，输出电能B em T 与n 同方向，L T 与n 反方向，吸收电能，输出机械能C em T 与n 反方向，L T 与n 同方向，吸收电能，输出机械能D em T 与n 反方向，L T 与n 同方向，吸收机械能，输出电能16. 他励直流电机处于回馈制动运行状态时，有下列关系（ ）。
T与n同方向，n>n0，吸收机械能，输出电能AemT与n同方向，n<n0，吸收电能，输出机械能BemT与n反方向，n<n0，吸收电能，输出机械能CemT与n反方向，n>n0，吸收机械能，输出电能Dem二、填空题1.与固有机械特性相比，他励直流电动机电枢串电阻人为特性的斜率 ( )，而理想空载转速（）。
2.电力拖动系统处于稳定运行状态时，其电磁转矩与负载转矩的大小相等，而方向（），或者说惯性转矩为（）。
3.直流电动机处于正向回馈制动运行时，其工作点位于第（）象限，在倒拉反转运行时，其工作点位于第（）象限。
4.与固有机械特性相比，他励直流电动机降压人为机械特性的斜率 ( )，而理想空载转速（）。
5.在直流电动机的调速中，要求调低电动机的转速时可采用（）调速，要求调高转速时可采用（）调速。
6.他励直流电动机的调速方法有( )、（）调速和（）调速。
7.倒拉反转反接制动适用于（）性质的负载，回馈制动的条件是电动机的转速（）。
8.他励直流电动机的反接制动分两种情况，分别为（）和（）。
9.他励直流电动机正常运行时，如果用一个电阻来取代电源，则电动机将变为（）运行状态，此时电动机的机械特性是一条通过（）的直线。
10.他励直流电动机的电磁制动方法有：( )制动、（）制动和（）制动。
11.直流电动机全压起动时，起动电流（），为了（），可以采用降压起动方法。
12.与固有机械特性相比，他励直流电动机弱磁人为机械特性的斜率 ( )，而理想空载转速（）。
13.他励直流电动机拖动恒转矩负载进行调速时，应采用（）调速方法，拖动恒功率负载时应采用（）调速方法。
三、简答题1、直流电动机为什么不能直接起动？如果直接起动会出现什么后果？2、什么是静差率？它与哪些因素有关？为什么低速时的静差率较大？3、为什么直流电动机电枢串电阻调速和降压调速适合拖动恒转矩负载？4、他励直流电动机拖动恒转矩负载运行，分别采用电枢回路串电阻、调压、调磁的方法进行调速，试分析调速前后电枢电流的变化情况。
5、如何使他励直流电动机反转？简述其原理。
6、实现倒拉反转反接制动和回馈制动的条件是什么？7、分别叙述电机处于：电动运行、能耗制动、反接制动、回馈制动等四种运行状态下的能量关系。
8、什么叫直流电动机的固有机械特性和人为机械特性?各有何特点？9、他励直流电动机起动前励磁绕组断线没有被发现，起动时，在下面两种情况下会有什么后果：(1)空载起动；(2)负载起动。
10、如何改变一台并励直流电动机的旋转方向。
11、什么是调速范围？它与静差率有何关系？12、什么是恒转矩调速方式？什么是恒功率调速方式？13、如何判断他励直流电动机是处于电动运行状态，还是处于制动运行状态？14、电车前进方向为转速正方向，定性画出电车走平路与下坡时的负载转矩特性。
15、他励直流电动机电枢回路串入电阻后，对理想空载转速大小有何影响？为什么？对机械特性硬度有无影响？为什么？16、当提到某台电动机处于制动状态时，是不是仅仅意味着减速停车？反之如果电动机在减速过程中，可否说电机一定处于制动状态？17、直流电动机起动时，为什么要在电枢电路中接入起动电阻？若把起动电阻留在电枢回路中长期运行，对电机有什么影响？18、他励电动机在运行过程中，若励磁绕组断线，会出现什么情况？19、直流电动机有哪几种起动方法？采用什么起动方法比较好？20、比较各种电磁制动方法的优缺点，它们各应用在什么地方？四、计算题1、一台直流电动机，P N=74kW ，U N=220V，I N=378A，n N=1430r/min，采用降压调速，已知Ra=0.023Ω，直流电源内阻为0.022Ω，当生产机械要求静差率为20%时，系统的调速范围是多少？若静差率为30%，则调速范围又为多少？2、他励直流电动机的数据为：P N=10kW，U N=220V，I N=53.4A,n N=1500r/min,Ra=0.4Ω。