湖南工业大学交流调速复习题
近代交流调速复习题
近代交流调速复习题一、名词解释1、vvvf变频器：变压变频变频器，也就是可变电压、可变频率变频调速系统。
2、变频器：由直流变为频率可调的交流，称为逆变器。
3、恒压频比控制：在额定频率一定下，如果电压一定只降低频率，那么气隙磁通就要增大，造成磁路饱和，严重时会烧毁电机。
因此为了保证磁通不变，就要在降低供电频率的同时降低输出电压，保持u/f=常数，即保持电压与频率之比为常数进行控制。
这种控制方式就叫恒压频比控制。
4、交直交电流型变频器：由交流变为直流，再由直流变为频率可调的交流且中间滤波环节采用电抗器滤波的变频器。
5、交直交电压型变频器：由交流变为直流，再由直流变为频率可调的交流且中间滤波环节采用电容器滤波的变频器。
6、GTO：门极可关断晶闸管。
7、GTR：电力晶体管，是一种耐高电压，大电流的双极结型晶体管。
8、IGBT：绝缘栅双极结型晶体管，是一种用MOS栅极开通/关断双极晶体管的新器件。
9、IPM：智能功率模块。
10、PWM：脉冲宽度调制，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
11、SPWM：脉冲宽度按正弦波规律变化和正弦波等效的PWM波形。
12、PIC：功率集成电路。
13、MOSFET：金属-氧化层-半导体-场效晶体管。
14、非同步调制：载波信号和调制信号不保持同步。
15、同步调制：载波信号和调制信号保持同步。
16、换流：电流由一个支路向另一个支路转移的过程。
17、载波比：载波频率与参考波频率之比Fc/Fr 就叫载波比。
二、问答题1、晶闸管道通和截止的条件：导通，晶闸管承受正向电压且门极有触发电流；截止，施加反向电压或者将流过晶闸管的电流降低到接近0以下的某一值。
2、常用晶闸管的换流方式及其特点？答：①电网电压换流，方法简单，无须附加换流电路。
②负载反电势换流，使换流电路大大简化。
③强迫换流，李永储能元件上的能量释放过程，需要外加换流电路。
3、IGBT为什么要过电压过电流保护，它的措施有哪些？一般的过电压和过电流保护措施有哪些？答：IGBT具有电压高、电流大、频率高、导通电阻小，但是耐过流能力与耐压能力较差，一但出现意外就会损坏。
湖南工业大学交流调速复习题
１、直流调速优点：控制简单、调速平滑、性能好缺点：换向器存在，维护工作量大，单机容量、最高转速以及使用环境都受到交流调速系统优点：电机结构简单、运行可靠、便于维护缺点：励磁电流和转矩电流互相耦合，调速困难●异步电动机变频调速：1）保持磁通为额定值：a）E1/f1恒定，最大转矩保持不变（恒转矩调速）b）U1/f1恒定，最大转矩随f1的降低而降低；2）保持电压为额定值：最大转矩随f1升高而减少，转速增加（恒功率调速）★弱磁升速：气隙磁通随频率f1升高而反比例下降★基频附近：恒压频比；低频：定子上电阻压降补偿●同步电动机变频调速可以分为：他控式变频调速（输出频率由外部振荡器控制）和自控式变频调速（输出频率由转子位置来控制）根据公式还有两种2、变频器①定义：交流电动机、电力电子功率变换器、控制器及电量检测器组成②频率给定方法：1. 面板给定2. 预置给定3. 外接给定③变频器作用是把工频电源（50/60Hz）变换成各种频率的交流电源，以实现电动机变速运行的设备3、与频率有关的变频器功能：1. 最高频率根据变频器的工作需要设置的最高工作频率。
2. 基本频率变频器调节频率时用做基准的频率。
通常取电动机的额定频率。
3.上限频率与下限频率根据具体的拖动系统要求，可为变频器设入上限工作频率和下限工作频率。
4.回避频率为了避免在某些转速下机械系统发生共振，必须使变频器“回避”掉可能引起的共振频率，称为回避频率。
5.点动频率6.载波频率●变频器升速方式：线性方式；S形方式；半S形方式5、变频调速的基本要求：A：保持磁通为额定值，B：u1/f1恒定，C：保持电压为额定值★变频器的分类:按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照关方式分类，可以分为PAM（脉幅调制）控制变频器、PWM（脉宽调制）控制变频器和高载频PWM控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
(完整版)交流及变频调速技术试卷及答案
交流及变频调速技术一、选择题；（20分）1、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（A ）。
A：PWM B：PAM C：SPWM D：SPAM2、对电动机从基本频率向上的变频调速属于（ A）调速。
A：恒功率 B：恒转矩 C：恒磁通 D：恒转差率3、下列哪种制动方式不适用于变频调速系统（ C）。
A：直流制动 B：回馈制动 C：反接制动 D：能耗制动4、对于风机类的负载宜采用（ A）的转速上升方式。
A：直线型 B：S型 C：正半S型 D：反半S型5、N2系列台安变频器频率控制方式由功能码（C ）设定。
A：F009 B：F010 C：F011 D：F0126、型号为N2-201-M的台安变频器电源电压是（ A）V。
A： 200 B：220 C：400 D：4407、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（B ）有关系。
A：磁极数 B：磁极对数 C：磁感应强度 D：磁场强度8、目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（D ）。
A：SCR B：GTO C：MOSFET D：IGBT9、IGBT属于（B ）控制型元件。
A：电流 B：电压 C：电阻 D：频率10、变频器的调压调频过程是通过控制（ B）进行的。
A：载波 B：调制波 C：输入电压 D：输入电流二：填空题（每空2分，20分）1.目前变频器中常采用 IGBT 作为主开关器件。
2.三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则U1应随f1 U1\F1=常数按规律调节。
3.矢量控制的规律是 3/2变换、矢量旋转变换、坐标变换。
4.变频调速系统的抗干扰措施有：合理布线，消弱干扰源，隔离干扰，准确接地三：判断题（10分）( 对 )1. 变频器的主电路不论是交-直-交变频还是交-交变频形式，都是采用电力电子器。
( 错 )2.电流型变频器多用于不要求正反转或快速加减速的通用变频器中。
( 对 )3. 变频器调速主要用于三相异步电动机。
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。
2013-2014交流调速系统(A)卷
学号
题号 题分 得分 一 10 二 20 三 45 四 25 五 六 七 八 九
(A卷
闭卷)
4 、 现 代 交 流 调 速 系 统 由 ___________ 、 ____________ 、 _________ 及 _________ 组 成 ， 又 称 为 __________。 5、根据中间直流滤波环节的不同，变频器可分为交-直-交________源型和交-直-交________源型两
十
总分 100 统分人 签名
种。 6、异步电动机在整个调速范围内分为恒__________控制方式和恒__________控制方式。 7、载波比指的是____________________________________,调制度指的是____________________为 了使输出波形更加接近正弦，应尽可能的增大______________。 8、在三相静止坐标系下的异步电机的数学模型的特点有高阶、________________、____________、
三、问答题(每题 15 分，共 45 分)
1、什么是 PWM 技术，为什么在交流调速系统中采用 PWM 技术？ C.转差功率不变型 D.转差功率增加型
班级
A. 转差功率消耗型
B.转差功率回馈型
密封线
2、下列描述中不是电流滞环 SPWM 特点的是_______。 A. 控制简单 B.响应快 C.瞬时电流可以被限制 D.电流谐波含量小
湖南工业大学考试试卷纸
交流调速系统 班级
密封线
3、该系统采用的是何种磁场定向？写出该磁场定向下的控制方程式，并说明其物理意义？（12 分）
最新 交流调速-复习题-含答案
一单选１直流电机与交流电机相比具有很多优点，下列哪项不是直流电机的特点？（B）Ａ调速性能好Ｂ结构简单易维护Ｃ调速控制方便Ｄ数学模型简单２交流异步电机与直流电机相比具有很多优点，下列哪项不是它的优点？DＡ结构简单Ｂ机械结构牢固Ｃ成本低廉Ｄ调速控制方便３一般认为，当今最有发展前景的交流调速技术是？ CＡ调压调速 B 串级调速C变频调速 D 变极调速4 和异步电机调速系统相比，下列哪项不是同步电机调速系统具有的优点？A效率高 B 功率因数高C调速控制性能好D结构简单造价低5 由旋转磁场理论，在空间上有位置差的三相绕组通以在时间上有相位差正弦交流电，会产生 B 的合成磁场A脉振B旋转C恒定D 随机6 电机运行中一旦绕组磁通达到饱和，不会出现的是 DA引起过大的励磁电流B电机温度升高C绕组绝缘层老化加速D电机陡然升速，出现飞车7 异步电机变频调速中，保持U1=U1n=常数的控制方式一般在情况下使用A B C D8异步电机软起动的目的是限制起动过程中的 CA起动电压B转速C起动电流D效率9 有关电压源型变频器说法错误的是A直流回路滤波环节为电容器B输出电压波形为矩形C直流侧可看作电压源D再生制动较电流源型逆变器方便10 有关梯形波PWM（TPWM）,一下说法错误的是CA梯形波PWM调制中，三相逆变器调制信号使用的是梯形波B梯形波PWM调制相对于正弦波PWM调制，逆变器输出电压的谐波成分变少C 梯形波PWM调制中，载波信号不能采用常规的等腰三角波D采用梯形波PWM调制的目的是使逆变器输出的电压波形等效梯形波11 有关鞍形波PWM（SAPWM）,一下说法错误的是 CA鞍形波PWM调制中，三相逆变器调制信号使用的是鞍形波B鞍形波PWM调制克服了正弦波PWM调制下逆变器输出电压不足的问题C鞍形波PWM调制中，载波信号不能采用常规的等腰三角波D采用鞍形波PWM调制的目的是使逆变器输出的电压波形等效鞍形波12电流跟踪型PWM调制中，电流调节器采用的是 CA PI调节器B PID调节器C 滞环调节器D P调节器13 有关异步电机矢量控制理论，下列说法错误的是 DA与三相坐标系A,B,C绕组等效的两相静止坐标系绕组通入的是交流电B 与三相坐标系A,B,C绕组等效的两相旋转坐标系M,T绕组匝数通入的是直流电C 两相静止坐标系绕组与两相旋转坐标系M,T绕组匝数相同D 三相坐标系A,B,C绕组与两相旋转坐标系M,T绕组匝数相同14 异步电机矢量变换中三相静止轴系的相绕组匝数和两相静止轴系绕组匝数之比为A B C D15 交流异步电动机直接转矩控制中不需要检测或计算的是 C A 定子磁链 B 定子电流 C 转子磁链 D 定子电压 16 有关无刷直流电机调速系统，一下说法错误的是 C A 无刷直流电机的转子为永磁式结构，产生梯形波的气隙磁通密度 B 无刷直流电机控制系统采用电子幻想取代了普通直流电机的机械换向 C 无刷直流电机的电枢电流为正弦波D 无刷直流电机也称为方波永磁同步电机 二 简答1 交流异步电动机的绕组电压方程式的矩阵形式ψψψψψψcb a C B A cb a C BAcb a C BA P r r r r r r ii i i i i uu u u u u +=202000000200000100000010000001写出各字母表示的物理含义。
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。
电气工程及自动化 交流调速系统 复习提纲(含答案)
《交流调速系统》复习提纲一、填空题1、交流异步电机的Φm是定转子 ___ 合成产生的，从定子每相电动势 __ _ 可知，通过控制__ ____ 和____ ____ 能控制Φm。
2、异步电机数学模型的特点是_ 、、、 _数学模型要复杂的多。
3、矢量控制系统中，完成矢量变换运算功能的主要有、、。
4、转磁链观测模型中，实时计算磁链的和。
5、转差频率控制中在的范围内，转矩Te基本上与ωs成正比，条件是。
6、基本控制方式中，在基频以下，为了维持Фm，须按比列地同时控制和 _ _。
7、交流调速可以通过三条途径进行、、。
8、转差频率控制由函数关系，控制，就能保持Фm恒定。
9、转差型频率控制中，用变换代替了和变换，。
10、异步电机要靠加大才能提高转距，而同步电机只须加大功角就能增加转距。
二、简答题1、试分析交流电机矢量变换的基本思想和方法？2、论述大容量异步电机在工频正/反转起动方式与变频器正/反转起动方式的主要差异？3、通用PWM变频器需要设定的控制信息主要有哪些？4、分别说明电压型变频器和电流型变频器的主要适用于哪些场合?5、SPWM交—直—交变频器的主要特点是：6、180°导通型逆变器和120°导通型逆变器各有什么特点?7、为了提高无换向的电机的过载能力，可以从哪些方面采取措施?三、画图题试画出异步电机机坐标变换结构图，并说明此结构图。
《交流调速系统》参考答案一、填空题1、交流异步电机的Φm是定转子_磁动势____ 合成产生的，从定子每相电动势E g=4.44f1N1k n1Фm可知，通过控制__ E g,____ 和____ f1____ 能控制Φm。
2、异步电机数学模型的特点是_高阶、多变量、非线性的、比直流电机___数学模型要复杂的多。
3、矢量控制系统中，完成矢量变换运算功能的主要有K/P、VR、C3/2、。
4、转磁链观测模型中，实时计算磁链的 _幅值_____ 和_相位_____ 。
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。
湖南工业大学数控技术试题一及答案
一、选择填空(20分)1.数控机床上加工零件时,刀具相对于零件运动的起始点，称为：（1）(1)对刀点 (2)换刀点 (3)机械原点 (4)起点2.只控制刀具的定位点，在定位过程中不切削、不控制轨迹和速度，这样的控制系统称为：（1）(1)点位控制系统 (2)点位直线控制系统 (3)直线控制系统 (4)轮廓控制系统3.针对下列程序段：N001S1000 M03；N002 G00G17X...Y (08)N003G01G42X…Y…D…F…；N004X…Y…；N005G02X…Y…I…J…；N006G01X…Y…；N007G00G40X…Y…M05 M09；说法正确的是：（1）(1)G00、G01、G02是同组模态代码 (2)G17、G42、G40是同组模态代码(3)M03、M08是同组模态代码 (4)M05、M09是同组模态代码4.采用数据采样插补（亦称时间分割法）时，插补周期和位置反馈采样周期的关系是：（4）(1)者大于前者 (2)后者是后前者的整数倍(3)两者必须相等 (4)前者是后者的整数倍5.关于可编程控制器PLC，下面表达正确的是：（2 ）(1)PLC在数控机床的应用中，主要实现G、F、T功能；(2)PLC在数控机床的应用中，可实现机床外部开关量信号控制功能；(3)PLC应用在数控机床时，只能独立于CNC装置，具有完备的软、硬件功能；(4)PLC在数控机床的应用中，不能接受外部信号。
6.对于一个四位二进制计数器来说，其容量m和每一个指令脉冲产生的相移角分别为：（1）(1)16和22.5°(2)16和π/16 (3)15和22.5°(4)15和2π/167.对于一个四位二进制接触式码盘来说，其码道数和分辨率分别为：（2）(1)16和22.5° (2)4和22.5° (3) 16和2π/16(4) 4和π/168. 若已知直线感应同步器的极距2τ=2mm，滑尺直线位移量为4mm，则滑尺绕组相对于定尺绕组的空间相位角是：（1）(1)4π(2)2π(3)270°(4)540°9.FMS由（4）组成。
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
期末考试复习资料交流调速
《交流调速》课程综合复习资料一、单选题1、SPWM的最大输出不失真的线电压幅值为（）。
A、Ud/3B、Ud/2C、Ud/3D、Ud/2答：B2、三相电压型逆变器输出中的谐波含量次数主要是（）。
A、3n±1B、6n±1C、2n±1D、4n±1答：B3、SPWM的最大输出不失真的相电压幅值为（）。
A、Ud/5B、Ud/4C、Ud/3D、Ud/2答：D4、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、转子磁通变小答：B5、Back-to-Back PWM变换器的整流侧是（）。
A、SHEPWM变换器B、PWM变换器C、PFM变换器D、PDM变换器答：B6、采用SVPWM调制时，逆变器输出线电压基波最大值为直流侧电压，这比一般的SPWM逆变器输出电压提高了（）。
A、25%B、20%C、15%D、5%答：C7、SVPWM调制模式中，零矢量安排的原则是使器件开关最少，从而（）最小。
A、通态损耗B、断态损耗C、开关损耗D、转差损耗答：C8、为避免变频器输出某个频率点上可能与机械系统的固有频率一致而发生共振，通过设置（）来解决。
A、点动频率B、最高频率C、回避跳跃频率D、偏置频率答：C9、恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性，当s比较小时，Te=f（s）是一段（）。
A、直线B、斜线C、双曲线D、对角线答：A10、三种典型的负载转矩特性曲线不包括（）。
A、恒功率负载B、恒转矩负载C、风机泵类负载D、恒转速负载答：A11、较小功率PWM变压变频器的功率开关器件一般采用（）。
A、MOSFETB、IGBTC、IGCTD、以上都是答：A12、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、对角线答：C13、在一定条件下，转差频率与电磁转矩是线性关系，控制系统通过（）指令限幅和电压补偿来满足。
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。
湖南工业大学电机拖动复习题
.0电机拖动复习题一、填空题1、直流电机电枢导体的电流是（交）流。
2、直流电动机的启动方法有（直接启动、电枢回路串电阻启动、降压启动）。
3、直流电动机的调速有（电枢回路串电阻调速、降低电源电压调速、减弱磁通调速）。
4、直流发电机输出的额定功率是指 (额定运行状态下，转子轴上输出的机械功率）。
5、额定频率为50HZ的三相异步电动机额定转速为725r/m，该电动机的极数为（8），同步转速为（750r/m），额定运行时的转差率为（0.03333）。
（同步转速接近额定转速，p=60f/n1=(60*50)/750,s=(n1-n)/n1=(750-725)/750)6、三相异步电动机的最大转矩与转子电阻（无关）。
7、绕线式异步电动机一般采用的启动方式是（转子串电阻启动、转子串频敏变阻器启动）。
8、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向（相反），直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向（相同）。
9、当电动机的转速超过（理想空载转速）时，出现回馈制动。
10、变压器带负载运行时，若负载增大，其铁损耗（不变），铜损耗将（增大）。
（忽略漏阻抗压降的影响）11、一个脉动的磁动势可分解为两个（大小相等）和（转速）相同，而（转向）相反的旋转磁通势。
12、三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速（降低），定子电流（增大）。
13、三相异步电动机根据转子结构不同可分为（笼型转子）和（绕线转子）两类。
14、对于绕线转子三相异步电动机，如果电源电压一定，转子回路电阻适当增大，则启动转矩（增大），最大转矩（不变）。
15、Y-△降压启动时，启动电流和启动转矩各将为直接启动的（1/3)倍。
16、三相异步电机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则U1应随f1按(u1/f1=常数）规律调节。
17、他励直流电动机的机械特性是指（转速）和（电磁转矩）的关系。
18、异步电动机变频调速中，基频以上的调速属于（恒功率）调速，基频以下的调速属于（恒转矩）调速。
湖南工学院交直流调速系统考试B李建军
20013-20014学年第一学期考试试卷（B）课程名称：交直流调速系统共 1 页考试时间： 120 分钟总分：100分考试方式：闭卷适用专业（班级）： 10自动化本科班级姓名学号注：答题统一填写在考试用答题纸上，本试卷不做答。
一、填空题(每题2分，共10分)1.在转速、电流双闭环控制系统中，电流调节器的作用是，速度调节器作用是。
2.按速度原始分类，交流电机常见的调速方式有：、、。
常见的变频调速是其中的方式。
3.按定向磁场的不同，磁场定向控制系统分为：、、类。
其中最容易实现的是。
4.直流调速系统中，为提高调速系统的调速范围，常采用、两种方式相结合的方法。
5.永磁同步电机的主要调速特点是：、。
引起失步的原因是：。
二、基本概念解答题(每题10 分，共 20分)6、什么磁场定向控制，简述磁场的基本原理。
7、何为PI调节器？求出其传递函数？分析其特点，说明其为什么能消除系统的静差。
三、直流调速计算题(8题10 分，9题15分，共 35分)8、某电源—电动机直流调速系统，已知电机的额定转速为n n=1000r/min，额定电流I n=305A，主回路电阻R=0.18Ω，C e=0.2V.min/r，若要求电动机调速范围D=20，s<5%，则该调速系统是否能满足要求？要达到理想的调速性能，应采取什么办法？9、对图1的直流调速系统，回答以下问题：1）、描述本系统的基本结构、运行原理，结合本试卷题目8的计算结果，比较分析系统的性能。
2）、利用经典控制理论，把系统看成是一线性系统，画出它的系统系统结构图。
3）、求出闭环传函。
4）、画出机械特性图。
四、交流调速问答题(共 20分)10、对图2所以的调速系统，回答以下问题：图2。
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护缺点：励磁电流和转矩电流互相耦合，调速困难●异步电动机变频调速：1）保持磁通为额定值：a）E1/f1恒定，最大转矩保持不变（恒转矩调速）b）U1/f1恒定，最大转矩随f1的降低而降低；2）保持电压为额定值：最大转矩随f1升高而减少，转速增加（恒功率调速）★弱磁升速：气隙磁通随频率f1升高而反比例下降★基频附近：恒压频比；低频：定子上电阻压降补偿●同步电动机变频调速可以分为：他控式变频调速（输出频率由外部振荡器控制）和自控式变频调速（输出频率由转子位置来控制）根据公式还有两种2、变频器①定义：交流电动机、电力电子功率变换器、控制器及电量检测器组成②频率给定方法：1. 面板给定2. 预置给定3. 外接给定③变频器作用是把工频电源（50/60Hz）变换成各种频率的交流电源，以实现电动机变速运行的设备3、与频率有关的变频器功能：1. 最高频率根据变频器的工作需要设置的最高工作频率。
2. 基本频率变频器调节频率时用做基准的频率。
通常取电动机的额定频率。
3.上限频率与下限频率根据具体的拖动系统要求，可为变频器设入上限工作频率和下限工作频率。
4.回避频率为了避免在某些转速下机械系统发生共振，必须使变频器“回避”掉可能引起的共振频率，称为回避频率。
5.点动频率6.载波频率●变频器升速方式：线性方式；S形方式；半S形方式5、变频调速的基本要求：A：保持磁通为额定值，B：u1/f1恒定，C：保持电压为额定值★变频器的分类:按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照关方式分类，可以分为PAM（脉幅调制）控制变频器、PWM（脉宽调制）控制变频器和高载频PWM控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
★工作方式：分为180°导电型和120°导电型两种6、交流调速应用领域：冶金机械、电气牵引、数控机床、起重机、原子能及化工设备建筑电气设备、纺织7、交-直-交变频器的基本电路包括整流电路和逆变电路，整流电路将工频交流电整流成直流电，逆变电路再将直流逆变成频率可调的三相交流电，是整流变换的逆过程。
其核心部分为逆变器。
10、交交特点：1、直接变频，效率高2、输出波形好3、可采用普通晶闸管，需要元件多4、功率因数低，要PAM、PWM和高载频PWM；按照工作原理分类：可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类：可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。
●PWM技术的应用克服了相控原理的所有弊端，使交流电动机得到了接近正弦波形的电压和电流，提高了电机的功率因数和输出效率。
9、PWM：主电路时由整流电路部分和逆变电路部分组成。
整流电路完成将三相交流电转变为直流电的作用。
逆变部分再将恒定的直流电转变为电压和频率均可调的三相交流电，以驱动三相异步电动机负载。
11、脉宽调制（Pulse Width Modulation——PWM）技术是指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，简称PWM。
12、PWM意义：及时、准确地实现变压变频控制要求，抑制逆变器输出电压或电流中的谐波分量给电机带来什么好处：降低或消除转矩脉动，提高电机的效率，扩大调速范围13、电压正弦脉宽调制：SPWM是希望逆变器输出电压是正弦波形，其含义是通过脉冲宽度来调节平均电压的方法。
同步调制、异步调制（改善低频工作的特性、很难保持三相输出间的对称关系，因而引起电动机工作的不平稳）分段同步调制14、SPWM仍然存在谐波分量。
产生谐波的主要原因是：主电路开关器件为非理想开关15、电流正弦PWM：满足电机控制的良好动态响应。
电流正弦PWM技术本质上是电流闭环，实现方法很多，主要有PI控制、滞环控制及误差拍预测控制等集中，具有控制简单，动态响应快和电压利用率高的特点。
16、常用方法是电流滞环SPWM：主要优点是控制简单、响应快、瞬时电流可以被限制，功率开关器件得到自动保护。
主要缺点是相对的电流谐波较大。
17、磁链轨迹法SPWM从电机的角度出发，目的在于使交流电机产生圆形磁场。
通过选择逆变器的不同开关模式，使电机的实际磁链尽可能逼近理想磁链圆，从而生成PWM波。
具有电机转矩脉动小、噪声低、电压利用率高的优点，因此目前无论在开环调速系统或在闭环调速系统中都得到了广泛应用。
磁链大小与电机的运行性能有密切关系，与电机的电压、电流、效率、温升、转矩、功率因数有关磁链轨迹形状更接近圆形的正多边形磁链轨迹。
20、PWM控制方式运行所引起的主要问题有电流畸变、变换器的开关损耗、负载的谐波损耗以及电机的转矩脉动。
这些影响可以用以下性能指标来描述。
A：电流谐波主要影响电机的铜耗，它构成了电机损耗的主要部分。
B：载波频率f c与参考波频率f m之比，用N CM表示，N CM=f c/f m，为了使逆变器输出尽量接近正弦波，应尽可能增大载波比C：最大调制度m定义为调制信号（参考电压）峰值与三角载波信号峰值之比，m=U Mm/U Cm，m值在0～1之间变化，以调节变换器输出电压的大小，它体现了直流侧母线电压的利用率。
在N 值较大时，一般取最高的m＝0.8～0.9。
D：开关频率和开关损耗：电力半导体器件开关频率的增加可以使逆变器交流侧的输出电流谐波畸变减少，从而提高系统的性能。
但是由于开关器件受到开关损耗的限制，开关频率并不能够随便增加，这是因为：①开关器件的开关损耗与其开关频率成正比；②开关器件的开关频率随着器件容量的增加而趋于降低。
21、变压变频交流调速系统：静态特性好、动态特性不理想●直流调速系统：静态、动态特性好22、矢量控制系统：实现对异步电动机定子各相电流的瞬时控制，就能实现对异步电动机转矩的有效控制。
思想：模拟直流电机进行控制。
缺点：由于转子磁链难以准确观测，并且系统特性受电动机参数的影响较大，以及在模拟直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换的复杂性。
23、矩阵变换原则（1）在确定电流变换矩阵时，应遵守变换前后所产生的旋转磁场等等效原则。
（2）在确定电压变换矩阵和阻抗变换矩阵，应遵守变换前后电机功率不变的原则。
24、直接转矩控制特点用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下计算与控制交流电动机的转矩，采用定子磁场定向，借助离散的两点式调节产生PWM 信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得转矩的高动态性能。
很大程度上解决了矢量控制中计算复杂、特性容易受电动机参数变化的影响、实际性能难以达到理论分析结果的一些重要技术问题。
简洁明了的系统结构，优良的静、动态性能。
25、电流模型用定子电流计算磁链，但精度与转速有关，也受电机参数，特别是转子时间常数的影响。
高速时用电压模型，低速时用电流模型。
压状态和零电压状态。
用一个双值输出的调节器分别控制接通“工作电压”或“零电压”就够了。
在DSC控制中，这种控制信号由转矩两点式调节器提供。
→如果要在区段内改变定子磁链的方向，则必须增加区段内所需的电压状态的数目，配合转矩调节器、磁链调节器、P/N调节器、磁链自控制单元等，提供相应的电压开关信号，通过电压空间矢量的不同组合方式，实现不同的调节目的。
用多个电压空间矢量组合的办法，还能实现近似圆形磁链轨迹的运行方式。
只要每个区段中的电压状态的数目足够多，圆形磁链轨迹就能得到很好的近似，当然，此时调节器的输出状态也将增加。
●在PI调节器后面有一个限制单元AXZ。
它的作用：1）在低速时限制容差的最小值，也就是容差的减小有限度，不得低于其最小值。
在这个范围内逆变器的开关频率小于给定的开关频率，则不必加调节和限制，可实行频率开环控制，因为它不会带来害处。
2）频率调节作用。
对应于拐点以上（施加开关频率达到给定频率），如果再采用最小容差，可能不能满足零矢量电压最小开关持续时间的要求，结果会出现实际转矩低于给定转矩的现象，为了避免这种情况的发生，需要增大容差。
●直接转矩控制的基本结构：a）DMC：磁链自控制单元。
输入量是定子磁链在三相坐标系上的三相分量。
其参考信号是磁链给定值。
通过三个施密特触发器得到磁链开关信号，再经过关系转换、反向后变成电压状态信号直接去控制逆变器UI，输出相应的电压空间矢量；b）UCT：坐标变换单元。
输入量是定子磁链在α-β坐标系上的分量。
输出是三个β磁链分量；c）AMM：磁链模型单元。
输入量是定子电动势在α-β坐标系上的分量，输出量为磁链在β坐标系上的分量d）AZS:零状态选择单元，使定子磁链停止不动，磁通角减小，转矩减小；e）AMC：转矩计算单元。
★旋转坐标系：转子坐标系和转子一起在空间以转子角速度旋转★静止坐标系：由于α轴和A轴固定在定子绕组A相的轴线上，所这两个坐标系在空间固定不动●坐标变换是实现将非线性、强耦合的异步电动机数学模型简化成线性、解耦的数学模型▲数学模型：a磁链方程（自感、互感）b电压方程c转矩方程d运动方程▲异步电动机的三相静止坐标系上的数学模型：高阶（电磁惯性、机械惯性）非线性（电磁转矩、定转子护缺点：励磁电流和转矩电流互相耦合，调速困难●异步电动机变频调速：1）保持磁通为额定值：a）E1/f1恒定，最大转矩保持不变（恒转矩调速）b）U1/f1恒定，最大转矩随f1的降低而降低；2）保持电压为额定值：最大转矩随f1升高而减少，转速增加（恒功率调速）★弱磁升速：气隙磁通随频率f1升高而反比例下降★基频附近：恒压频比；低频：定子上电阻压降补偿●同步电动机变频调速可以分为：他控式变频调速（输出频率由外部振荡器控制）和自控式变频调速（输出频率由转子位置来控制）根据公式还有两种2、变频器①定义：交流电动机、电力电子功率变换器、控制器及电量检测器组成②频率给定方法：1. 面板给定2. 预置给定3. 外接给定③变频器作用是把工频电源（50/60Hz）变换成各种频率的交流电源，以实现电动机变速运行的设备3、与频率有关的变频器功能：1. 最高频率根据变频器的工作需要设置的最高工作频率。
2. 基本频率变频器调节频率时用做基准的频率。
通常取电动机的额定频率。
3.上限频率与下限频率根据具体的拖动系统要求，可为变频器设入上限工作频率和下限工作频率。
4.回避频率为了避免在某些转速下机械系统发生共振，必须使变频器“回避”掉可能引起的共振频率，称为回避频率。
5.点动频率6.载波频率●变频器升速方式：线性方式；S形方式；半S形方式5、变频调速的基本要求：A：保持磁通为额定值，B：u1/f1恒定，C：保持电压为额定值★变频器的分类:按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照关方式分类，可以分为PAM（脉幅调制）控制变频器、PWM（脉宽调制）控制变频器和高载频PWM控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。