控制电机考试复习题.docx

第一章

1•在转速、电流双闭环系统中，速度调节器有哪些作用？•其输出限幅值应按什么要求來调整？电流调节器有哪些作用？其输出限幅值应如何调整？答：

速度调节器用于对电机转速进行控制，以保障：①调速精度，做到静态无差；②机械特性侦，满足负载要求。

速度调节器输出限幅值应按调速系统允许最大电流来调整，以确保系统运行安全（过电流保护）

电流调节器实现对电流的控制，以保障：①精确满足负载转矩人小耍求（通过电流控

制）；②调速的快速动态特性（转矩的快速响应）。

电流调节器的输出限幅作为可控整流器晶闸管的移相触发电压，其限幅值决左了触发角的移相范围，故应按a min — a max来调整。

2.在转速、电流双闭环调速系统中，出现电网电压波动与负载扰动时，各是哪个调节器起主要调节作用？答：

（1）电网电压波动：影响整流电压Ud,整流电流Id,反映到控制信号即ufi,它从电流环介入，故电流调节器起主要作用。

（2）负载扰动：负载TL的变化将影响转炬平衡关系，继而影响转速G）r, n,反映到控制信号即ufn,它从速度环介入，故速度调节器起主要作用

3.双闭坏调速系统正常工作时，调节什么参数可以改变电动机转速？如果速度闭环的转速反馈线突然断掉，会发生什么现象？电动机还能否调速？答：（1）双闭环调速系统正常工作时，只冇调节速度给定信号ug才可以改变电动机转速。而改变速度调节器的参数（如比例系数，积分吋间常数）均无作用，改变负载大小也不能影响转速，因为是速度闭环系统，不论负载大小均速度无差。

（2）转速反馈线突然断掉时,ufn=O,使△un二ug-ufn=ug很大，速度调节器饱各限幅输出, 调速系统以最人电流、最人转矩加速，肯至电磁转矩与负载转矩、阻尼转矩相平衡，达到最高转速而恒定，故电动机不可调速。

5.在直流可逆调速系统中，主回路为何需要双桥反并联？

答：在直流可逆系统中，要求电磁转矩具冇两种方向，以实现四彖限运行。

单桥只能提供单一方向电枢电流〜产牛单一方向电磁转矩；

双桥反并联才能提供两个方向电枢电流，产生两个方向电磁转矩，构成可逆系统主电路。

・反并联时为何会出现环流？限制环流冇哪些冇效方法？各冇什么特点？答：

两桥反并联且同时整流吋，产生的整流电压会不经直流电机而顺串短路，因无电阻限流，会形成巨大环流。

限制坏流的有效办法（对策）是：

1.极性互顶：一桥整流、一桥逆变。

大小相等u d = U d，£costZj =£cos/^

11.为什么直流PWM变换器-电动机系统比相控整流器-电动机系统能够获得更好的动态性能？答1.PWM变换器简单来讲调节的是脉冲串的宽度，直流成分没有受到破坏，也就是说其最大值二峰值是不变的，变的是平均值；

2.相控整流，是由交流整流得到的直流，虽然也是平均值在变，但是其最人值、峰值也是随着导通角的大小时刻在变，且导通角越小波形的畸变越严重。从而影响了电机的输出特性。

第二章

1. 鼠笼式异步电机采用调压调速时，适合拖动什么样的负载？为什么？

答：鼠笼式异步电机采用调圧调速时，适合于拖动风机、水泵类负载，这类负载的转矩与 转速平方成正比，功率与转速三次方成正比。调压调速的特性与这类负载特性很匹配，主要 从转子发热能通过来考虑。

用于调压调速的界步电机应是高转子电阻电机(高滑差电机，转子串电阻绕线式界步电机), 这是基于以卜•考虑：

(1) 限制转了发热(滑差功率消耗型调速)：转了发热与滑差消耗有关，而PS 二SPM 与S, 即调速范围有关。而风机/水泵调速范围不宽(100-70%),两者特性相配。

(2) 高转子电阻能软化界步电机的T-S 曲线，扩大调速范围。

5.在电磁滑差离合系统中,如何使被调速负载机械实现反转。

电磁滑差离合器的磁场由励磁线圈屮的直流电流产牛，并由于电枢旋转才起到旋转磁场的作 用。

6. 从物理意义上说明串级调速系统的机械特性比原电动机固有特性软的原因

串级调速对电动机而言相当于转了冋路串电阻调速，而串电阻会使临界转差率增人。因此串 级调速的开环机械特性会比电动机木身的固冇特性软。

8

与亚同步串级调速相比，双馈调速系统有哪些优缺点适合什么场合

双馈调速的优点

在保证调速要求的同时还可以独立地调节电动机定

子侧的无功功率，从而提高整个系统的无功功率。

整个系统的功率因数可到0.9以上。

从理论上讲，双馈调速的异步电动机即是电动机又 是无功功率补偿器。 可无级调速。 可用作变速恒频恒压发电。 变频器的容量小。 造成晶闸管亚同步审级调縣统孵因数低牆冏 ⑴逆变器晶闸管换藕要落后糰性无功电流 (2) 电机转子电势很低，工作在低频状态下的不控 整赭元件存在严鞠换流重迭现象换流重解 很丸 (3) 逆变器晶闸管采用移相触发控制，造要改善晶闸管亚同步串级调速系统的功率因数，

最主要的是减少有源逆变器对无功的需求，这可

从两方面采取措施：

(1) 改变晶闸管的换流方式，由电网电压自然换流

改为电容强迫换流，使有源逆变电路不仅无需感 性无功，甚至可以产生感性无功，进一步还可补 偿异

步电机的无功需要。为此，必须采用高功率 因数的

串级调速装置’

(2) 可以采用改变逆变变压器抽头来变化变压器 次

级电压，以满足小逆变角下工作的条件，或者 采用两个逆变器的纵续联接替代一大容量逆变器

(3) 另外还可在转子直流回路中加入斩波器调压 以缩小逆变角变化范围的改善功率因数方案

3.应用场合

申離调速系统

作为发电机可实现妬甌发电，特别适 用于风力发电、穗差水力发电、潮忍 电等可再生能源的开发、利用。