电力拖动及其控制系统习题解
电力拖动控制系统作业题解答
1.某调速系统的转速降为10r/min，试求转速在1000 r/min、100 r/min、10 r/min所占的百分比，并说明电机的工作状态。
只占1% 高速转动只占10% 中速运转占100% 电动机停转2.某调速系统额定转速n ed=1430r/min，额定速降为∆n ed=115r/min。
当要求静差率s≤30%、s≤20%时，试求允许的调速范围。
解：若要求s≤30%，则调速范围若要求s≤20%3.某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机：P ed=60KW，U ed=220V，I ed=305A，n ed=1000 r/min，要求D=20，s≤5%。
采用晶闸管电动机系统，已知主回路总电阻R=0.18Ω，电动机C e=0.2V.min/r。
试问：①当电流连续时，在额定负载下的转速降为多少？②开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率为多少？③如果满足D=20，s≤5%的要求，额定转速时的静差率应该时多少？①②5%的要求。
③4.已知条件如上题，再增加两个条件：晶闸管整流装置的放大系数K s=30，转速反馈系数α=0.015V.min/r。
试求满足闭环系统指标D=20，s≤5%，∆n cl≤2.63r/min所要求的放大倍数K。
解：因为所以465.已知单闭环转速负反馈系统，R=1.0Ω，K s=44，C e=0.1925V.min/r，根据稳态性能指标D=10，s≤5%计算，系统的开环放大倍数K≥53.3。
试分析系统能否稳定。
解：已知系统运动部分的飞轮力矩2210m N GD ∙=，按保证电流dmon d I I %10min =时电流连续的条，取H mH L 017.017==。
计算系统各时间常数：s T s 00167.0= （三相桥式）不稳定6. 有一晶闸管直流电动机系统，电动机参数为P ed =2.5KW ，U ed =220V ，I ed =15A ，n ed =1500 r/min ，R a =2Ω，整流装置内阻R s =1Ω，放大系数K s =30，要求D=20，s ≤10%。
电力拖动与运动控制系统习题与解答(出题率80%)
第1章一、判断题1、静差率和机械特性的硬度有关，当理想空载转速一定时，特性越硬，则静差率越小。
（）2、控制系统能够正常运行的首要条件是准确性（）3、当闭环系统开环放大系数大于系统的临界放大系数时，系统将稳定（）4、调速系统的静差率指标应以最低速时所能达到的数值为准。
（）二、填空题三、单选择题1、一个带比例调节器的开环直流调速系统，在负载很轻时，稳定运行于某一转速。
当加入转速负反馈而其他条件不变时，转速（）。
A) 下降 B) 不变 C) 为零 D) 上升2、在单闭环直流调速系统中为了获得挖土机特性，可以引入（ A ）。
A）电流截止负反馈 B）电压负反馈 C）电压微分负反馈 D）电流正反馈四、多选择题1、与转速负反馈调速系统相比，采用电压负反馈代替转速负反馈实现闭环调速的优点有（）。
A) 调速精度高 B) 可以有效地抗电机内阻干扰 C) 省去了测速装置D) 反馈电路简单、易实现 E) 电路可靠性高2、电压负反馈单闭环调速系统中，不能抑制（ BCE ）的扰动。
A）调节器放大倍数 B）电动机的电枢电阻C) 给定电压信号波动 D）负载转矩 E）电动机励磁电流3五、作图分析与简述1、在直流双闭环调速系统中，主要有哪两个调节器？它们的作用是什么？作曲线并简述直流双闭环调速系统的启动过程中，转速和电流的变化过程（10分）。
答：在直流双闭环调速系统中，主要有转速调节器和电流调节器。
⑴ 转速调节器的作用① 实现转速调节无静差，使转速n 跟随给定电压U n 变化；② 对负载变化起抗扰作用；③ 能对电流环进行饱和非线性控制，且其输出限幅值决定允许的最大电流。
⑵ 电流调节器的作用① 对电网电压波动起及时抗扰作用；② 起动时保证获得允许的最大电流，实现最佳起动过程。
③ 在转速调节过程中，能使电流跟随其给定电压U i 变化；④ 静态时依靠ACR 的恒流调节作用可获得理想的下垂特性；⑤ 当电动机过载甚至堵转时，可限制最大电枢电流，起到快速的安全保护作用，一旦故障消失，系统能自动恢复正常。
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》答案(全)
解：(1) ncl
nN S 1000 0.1 100 / 18 5.56r / min D(1 S ) 20 09
Ce
U N I N Ra 220 94 0.15 0.20597V min/ r nN 1000 nop I N R 94 0.45 205.44r / min Ce 0.2059
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 U g1 的脉冲变窄而导致 id 反向时，Ug2 变正，于是 VT2 导通， VT2 导通，VT1 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？
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
（K1 1 ） （ / K2 1 ） Dcl1 / Dcl 2 Dcl 2 K 1 30 1 2 1.94 Dcl1 K1 1 15 1
1-7 某 调 速 系 统 的 调 速 范 围 D=20 ， 额 定 转 速 n 1500r / min ， 开 环 转 速 降 落
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 n 着 U n 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。 1-10 有一 V-M 调速系统，电动机参数为：
电力拖动与控制课后答案
第二章 直流电机的电力拖动2-23 一台他励直流电动机，铭牌数据为P N =60kW ，U N =220V ，I N =305A ，n N =1000r/min ，试求：（1） 固有机械特性并画在坐标纸上。
（2） T =0.75T N 时的转速。
（3） 转速n =1100r/min 时的电枢电流。
解：（1）Ω=⨯-⨯=-=038.0)30530560000305220(21)(212N N N N a I P I u R ， =-=ΦNa N N N e n R I U C min 208.01000038.0305220⋅=⨯-r V min 1058208.02200r C U n N e N ===φ m N I C T N N e N ⋅=⨯⨯==8.605305208.055.955.9φ∴通过（1058，0）及（1000，605.8）可以作出固有机械特性（2）时N NT N e Na N e N T T C C T R C U n 75.0=∴-=φφφ min 1016208.0208.055.98.60575.0038.0208.0220r n =⨯⨯⨯⨯-=（3）n=1100r/minN Ne a N e N I C RC U n φφ-=A R C n C U I a N e N e N N 9.229038.0208.0)11001058()(-=-=-=∴φφ 2-24 电动机的数据同上题，试计算并画出下列机械特性：（1） 电枢回路总电阻为0.5R N 时的人为机械特性。
（2） 电枢回路总电阻为2R N 的人为机械特性。
（3） 电源电压为0.5U N ，电枢回路不串电阻时的人为机械特性。
（4） 电源电压为U N ，电枢不串电阻，ф=0.5фN 时的人为机械特性。
注：R N =U N /I N 称为额定电阻，它相当于电动机额定运行时从电枢两端看进去的等效电阻。
解：（1）Ω===721.0305220N N N I U R 当外串后总电阻为0.5R n 时：T T C C R C U n NT N e nN e N 874.010585.0-=⋅-=φφφ （2）当电枢总电阻为Ω=442.12n R 时：T T C C R C U n NT N e nN e N 49.310582-=⋅-=φφφ （3）N U U 5.0=T T C C R C U n N T e aN e N 092.0529)(5.02-=-=φφ （4）N φφ5.0=T T C C R C U n N T e aN e N 368.02116)(25.05.02-=-=φφ2-25 Z2—71型他励直流电动机,P N =7.5kW ， U N =110V ， I N =85.2A ， n N =750r/min ，R a =0.129Ω。
电力拖动自动控制系统习题集及解答
电力拖动自动控制系统习题集及解答（内部参考资料）支长义编郑州大学电气工程学院第一章 习题集及解答1－1、改变给定电压是否能够改变电动机的转速？为什么？如果给定电压不变，调整反馈电压的分压比是否能够改变转速？为什么？如果测速机励磁发生变化，系统有没有克服这种扰动的能力？解：不管开环或是闭环调速系统，转速对给定是惟命是从的，所以*n U 变必然导致n 变。
对于有静差系统：)1()1(*K C R I K C U K K n e d e ns p +-+=分压比的变化即α的变化→K 的变化，在*n U 不变时，n 必然变化，（或者n U nα≈*→α*nU n =,α变→n 变），测速机的励磁变化等效于α的变化，所以n 不必然变化，故系统没有克服这种扰动的能力。
1－2、某调速系统的调速范围是1500～150rpm ，要求是S=2%,那么，系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的100=∆op n ,则开环系统的开环节放大倍数应有多大？ 解：由)1(s n s n D n o m -∆=知：闭环允许的速降为rpm 398.01002.01500≈⨯⨯≤,如果开环100=∆op n ，则闭环系统的开环放大倍数应大于等于：3.32131001=-=-∆∆=clop n n K 。
1－3、有一V-M 调速系统，电动机参数为nom P =2.5KW,nom U =220V ，nom I =15A ，nom n =1500rpm,a R =2Ω,整流装有臵内阻为：rec R =1Ω,s K =30,要求：D =20，S =10%。
试求：1、计算开环系统的稳态速降和调速系统允许的稳态速降。
2、画出转速负反馈系统的稳态结构。
3、当*n U ＝20V 时，n ＝1000rpm,则转速反馈系数应为多少？4、系统开环放大系数是多少？比例放大器放大倍数是多少？5、若主电路电压L=60mH,2GD =1.8,2Nm 整流电路为三相零式，则满足D 、S 的转速负反馈系统能否稳定运行？为了保证稳定，允许最大的开环放大倍数是多少？6、如果增设电流截止环节，要求dl I ≤2nom I ,dcr I ≤1.2nom I ,s R =?,com U =?若要求电流反馈电阻),(31a rec s R R R +⨯≤如果做不到，须增加电流放大器，试计算电流反馈放大倍数if K ，com U 和s R 各为多少？画出系统的原理图和静态结构图。
电力拖动自动控制系统_课后答案
习题解答（供参考）习题二2.2 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：10000.02(100.98) 2.04(1)n n sn 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0max 1500min n r =，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 max min D n n =(均指额定负载情况下）max 0max 1500151485N n n n =-∆=-= min 0min 15015135N n n n =-∆=-= max min 148513511D n n ===2) 静差率 01515010%N s n n =∆==2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =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：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-⨯=378(0.0230.022)0.1478115N n I R rpm ∆==⨯+= (1)]14300.2[115(10.2)] 3.1N D n S n s =∆-=⨯⨯-= [(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33N D n S n s =∆-=⨯⨯-=2.5 某龙门刨床工作台采用V-M调速系统。
已知直流电动机60,220,305,1000min N N N N P kW U V I A n r ====，主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V•min/r,求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ∆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N S 多少？（3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落N n ∆又为多少? 解：(1)3050.180.2274.5/min N N n I R r ∆=⨯=⨯= (2) 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =∆=+=(3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=2.6 有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压*8.8u U V =、比例调节器放大系数2P K =、晶闸管装置放大系数15S K =、反馈系数γ=0.7。
《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。
最新最全电力拖动自动控制系统试卷及答案(完整版)
最新最全电力拖动自动控制系统试卷及答案(完整版)一、选择题（每题3分，共30分）1. 电力拖动自动控制系统中，下列哪个环节负责将被控对象的输出信号反馈到输入端，以实现系统的闭环控制？A. 输入环节B. 控制环节C. 反馈环节D. 执行环节答案：C2. 以下哪种电力拖动控制系统属于闭环控制系统？A. 开环控制系统B. 电流控制系统C. 速度控制系统D. 位置控制系统答案：D3. 在PID控制器中，P、I、D分别表示什么？A. 比例、积分、微分B. 比例、微分、积分C. 微分、积分、比例D. 积分、比例、微分答案：A4. 以下哪个环节不是电力拖动自动控制系统的主要组成部分？A. 控制器B. 被控对象C. 执行器D. 输入信号答案：D5. 电力拖动自动控制系统的稳定性取决于以下哪个因素？A. 控制器的参数B. 被控对象的参数C. 控制器和被控对象的参数D. 执行器的参数答案：C6. 在电力拖动自动控制系统中，以下哪个环节负责将输入信号转换为控制信号？A. 控制器B. 执行器C. 被控对象D. 反馈环节答案：A7. 以下哪种控制策略适用于快速响应系统？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. PID控制答案：D8. 电力拖动自动控制系统中，以下哪个环节负责将控制信号转换为被控对象的输入信号？A. 控制器B. 执行器C. 被控对象D. 反馈环节答案：B9. 在电力拖动自动控制系统中，以下哪种控制策略适用于温度控制系统？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. PID控制答案：D10. 以下哪个环节在电力拖动自动控制系统中负责实现系统的稳态性能？A. 控制器B. 执行器C. 被控对象D. 反馈环节答案：A二、填空题（每题3分，共30分）1. 电力拖动自动控制系统主要由________、________、________和________四个部分组成。
答案：控制器、执行器、被控对象、反馈环节2. 在PID控制器中，比例环节的作用是________，积分环节的作用是________，微分环节的作用是________。
2023《电力拖动自动控制系统》复习试题库及答案
2023《电力拖动自动控制系统》复习试题库及答案一、选择题1. 电力拖动自动控制系统的基本组成是（）。
A. 控制器、执行器、被控对象B. 输入信号、输出信号、反馈环节C. 控制器、反馈环节、执行器D. 控制器、执行器、反馈环节答案：D2. 下列哪种控制方式属于闭环控制（）。
A. 开环控制B. 电流控制C. 电压控制D. 负反馈控制答案：D3. 电力拖动自动控制系统中，执行器的作用是（）。
A. 接收输入信号B. 放大输入信号C. 实现控制作用D. 提供反馈信号答案：C4. 在PID控制器中，P、I、D分别代表（）。
A. 比例、积分、微分B. 比例、微分、积分C. 微分、积分、比例D. 积分、比例、微分答案：A5. 下列哪种控制策略属于模糊控制（）。
A. PI控制B. PD控制C. 模糊PID控制D. PID控制答案：C二、填空题6. 电力拖动自动控制系统的基本组成包括________、________和________。
答案：控制器、执行器、被控对象7. 在PID控制器中，比例环节的作用是________，积分环节的作用是________，微分环节的作用是________。
答案：调节偏差、消除静态误差、预测偏差8. 电力拖动自动控制系统中的反馈环节通常采用________反馈和________反馈两种方式。
答案：正反馈、负反馈9. 电力拖动自动控制系统中的执行器主要有________、________和________等类型。
答案：电动机、电磁阀、液压缸10. 模糊控制的核心思想是________，其基本原理是将________转化为________。
答案：模糊逻辑、精确输入、模糊输出三、判断题11. 电力拖动自动控制系统中的开环控制方式具有较高的控制精度。
（）答案：错误12. 在PID控制器中，比例环节对偏差的调节作用是最主要的。
（）答案：正确13. 电力拖动自动控制系统中的负反馈可以提高系统的稳定性。
电力及电机拖动习题及参考答案
电力及电机拖动习题及参考答案一、单选题（共45题，每题1分，共45分）1.一台三相变压器的联结组别为Y，y0，其中“Y”表示变压器______的。
( )A、低压绕组为Y接B、高压绕组为Y接C、低压绕组为Δ接D、高压绕组为Δ接正确答案：B2.三相同步电动机的制动控制应采用______。
( )A、电磁抱闸B、反接制动C、能耗制动D、再生发电制动正确答案：C3.变压器过载运行时的效率______额定负荷时的效率。
( )A、等于B、大于等于C、大于D、小于正确答案：D4.电流互感器在运行中其二次绕组不允许____。
( )A、短路B、接功率表C、接地D、开路正确答案：D5.采用YY/Y接法的三相变极双速异步电动机变极调速时，调速前后电动机的______基本不变。
( )A、磁极对数B、输出功率C、输出转速D、输出转矩正确答案：D6.一台三相感应电动机的额定转速为nN=1470r/min，则该电动机的额定转差率为___。
( )A、0.2B、0.03C、0.002D、0.02正确答案：D7.一台三相感应电动机的额定转速为1480r/min，该电动机的极数是___。
( )A、2B、6C、4D、8正确答案：C8.三相同步电动机的定子绕组中要通入______。
( )A、三相对称交流电流B、交流电流C、直流脉动电流D、直流电流正确答案：A9.拖动恒转矩负载的三相感应电动机，采用保持U/f=常数控制方式时，降低频率后电动机过载能力_____。
( )A、增大B、减小C、不变D、不确定正确答案：C10.直流电动机的调速方案，越来越趋向于采用______调速系统。
( )A、晶闸管可控整流—直流电动机B、交磁电机扩大机—直流电动机C、磁放大器二极管整流—直流电动机D、直流发电机—直流电动机正确答案：A11.电压互感器的作用是用于______。
( )A、整流B、测量和保护C、配电D、调压正确答案：B12.笼型转子绕组是_____。
电力拖动自动控制系统习题集及解答
第二章 习题集及解答2-1、某可控硅供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下：V U nom 220=，A I nom 136=，rpm n nom 1460=，Ra ＝0.2Ω，5.1=λ，40=s K ，电枢回路总电阻Ω=5.0R ，平波电抗器mH L 15=，2264.22Nm GD =，调节器的限幅值为10V ，V U n 10*max =，反馈滤波时间常数S T oi 002.0=，S T on 01.0=。
设计要求：稳态指标：无静差。
动态指标：电流超调量%5%≤i σ，起动额定转速时的转速超调量%10%≤n σ。
解：电流环设计：rpm V n I R U C nomnoma nom e /132.0=-=。
三相桥式可控硅整流装置的滞后时间常数：S T s 0017.0=min/.007.0146010/05.0136*5.110*5.1101018.030*375,03.0*max 22r V n U A V I I SC R GD T S R L T nom n nom dm e m l ===========αβπ 电流环的小时间常数：S T T T oi s i 0037.0002.00017.0=+=+=∑，1011.80037.003.0<==∑i l T T ，因此可按典型I 型系统设计，选电流调节器为PI 调节器，其传递函数为：SS K i i iττ1+ 选S T l i 03.0==τ，因为要求%5%≤i σ取5.0=∑i I T K 因此11.1350037.0*2121-∑===S T K i I1.0345.005.0*40*0037.0*22===∑R K T K s i i β 校验条件：11.135-==S K I ci ω11960017.0*3131-==≤S T s ci ω满足条件 182.4003.0*18.01313-==≥S T T l m ci ω满足条件 18.180002.0*0017.0131131-==≤S T T oi s ci ω满足条件电流调节器的参数：取R0=40K Ω，R0=K i R0=41.36K Ω，SS 0296.0103.0034.1+f R C iii μτ74.01==∴，取0.75μff R T C oi oi μ2.0104002.04430=⨯⨯==按上述指标设计：%5%3.4%≤=i σ，满足设计要求。
电力拖动与运动控制系统第一章课后答案
1-2有一V-M 调速系统，电动机参数为：PN=2.5kW ，UN=220V ，IN=15A ，nN=1500r/min,电枢电阻Ra=2Ω,整流装置内阻Rrec=1Ω，触发整流环节的放大倍数Ks=30。
要求系统满足调速范围D=20，静差率s ≤10%。
（1）计算开环系统的静态速降Δnop 和调速要求所允许的闭环静态速降Δncl 。
（2）采用转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的原理图和静态结构框图。
（3）计算放大器所需的放大倍数。
解：（1）（2）r V n I R U C N N a N e min/127.01500152220•=⨯-=-=()()min /33.354127.01512r C I R R ne N rec a op =+=+=∆ ()()m in /33.81.01201.015001r S D s n n N cl =-⨯=-=∆（3）1-7 某直流调速系统，其额定数据如下：60kW ，220V ，305A ，1000r/min ，Ra=0.05，电枢回路总电阻R=0.18 ，如果要求调速范围 D = 20，静差率s<= 5%，问开环系统能否满足要求？解：如果要求D=20，S<=5%， 所以，开环不能满足要求。
54.41133.833.3431=-=-∆∆=cl op n n K 79.802.030127.054.41=⨯⨯==αs e p K KC K 205.0100005.0305220=⨯-=-=∴-=N a N a N N n R I U Ce CeR I U n min /8.267205.018.0305r Ce R I n N N =⨯==∆m in /63.2)05.01(2005.01000)1(r D s s n n N N =-⨯≤-=∆1-8 带电流截止负反馈的转速负反馈单闭环有静差调速系统，已知：最大给定电压Unm=15v 。
直流电机额定数据如下：30kW ，220V ，160A ，1000r/min ，Ra=0.1，电枢回路总电阻R=0.4 ，Ks=40。
电力拖动自动控制系统习题集及解答说课讲解
电力拖动自动控制系统习题集及解答电力拖动自动控制系统习题集及解答（内部参考资料）支长义编郑州大学电气工程学院第一章习题集及解答1－1、改变给定电压是否能够改变电动机的转速？为什么？如果给定电压不变，调整反馈电压的分压比是否能够改变转速？为什么？如果测速机励磁发生变化，系统有没有克服这种扰动的能力？解：不管开环或是闭环调速系统，转速对给定是惟命是从的，所以*n U 变必然导致n 变。
对于有静差系统：)1()1(*K C RI K C U K K n e d e ns p +-+=分压比的变化即α的变化→K 的变化，在*n U不变时，n 必然变化，（或者n Unα≈*→α*nU n =,α变→n 变），测速机的励磁变化等效于α的变化，所以n 不必然变化，故系统没有克服这种扰动的能力。
1－2、某调速系统的调速范围是1500～150rpm ，要求是S=2%,那么，系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的100=∆op n ,则开环系统的开环节放大倍数应有多大？ 解：由)1(s n s n D nom -∆=知：闭环允许的速降为rpm 398.01002.01500≈⨯⨯≤,如果开环100=∆op n ，则闭环系统的开环放大倍数应大于等于：3.32131001=-=-∆∆=clop n n K 。
1－3、有一V-M 调速系统，电动机参数为nom P =2.5KW,nom U =220V ，nom I =15A ，nom n =1500rpm,a R =2Ω,整流装有置内阻为：rec R =1Ω,s K =30,要求：D =20，S =10%。
试求：1、计算开环系统的稳态速降和调速系统允许的稳态速降。
2、画出转速负反馈系统的稳态结构。
3、当*n U ＝20V 时，n ＝1000rpm,则转速反馈系数应为多少？4、系统开环放大系数是多少？比例放大器放大倍数是多少？5、若主电路电压L=60mH,2GD =1.8,2Nm 整流电路为三相零式，则满足D 、S 的转速负反馈系统能否稳定运行？为了保证稳定，允许最大的开环放大倍数是多少？6、如果增设电流截止环节，要求dl I ≤2nom I ,dcr I ≤1.2nom I ,s R =?,com U =?若要求电流反馈电阻),(31a rec s R R R +⨯≤如果做不到，须增加电流放大器，试计算电流反馈放大倍数if K ，com U 和s R 各为多少？画出系统的原理图和静态结构图。
《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minmaxn n D =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0Nn n S ∆=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47.17851585 minmax ===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；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。
电力拖动及其控制系统习题解
第1章 单环控制直流调速系统1-1 什么叫调速范围？什么叫静差率？调速范围与静态速降和最小静差率有什么关系？如何扩大调速范围？为什么？答：最高转速和最低转速之比叫做调速范围，m inm in m ax n nn n D N ==。
静差率是负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落Δn N 与理想空载转速n 0之比n n s ∆=。
调速范围、静差率和额定速降之间的关系是：(1)N N n sD n s =∆-只有设法减小静态速降Δn N 才能扩大调速范围，减小静差率，提高转速的稳定度。
1-2 在直流调速系统中，改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？若给定电压不变，调整反馈电压的分压比，是否能够改变转速？为什么？答：改变给定电压可以电动机的转速，因为系统对给定作用的变化唯命是从；调整反馈电压的分压比可以改变转速，因为*n U n α=。
1-3 转速负反馈系统的开环放大系数为10，在额定负载时电动机转速降为50r/min ，如果将系统开环放大系数提高为30，它的转速降为多少？在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍？解：50/min N n r ∆=，10K =又Kn n opcl +=1∆∆，则550/min op n r ∆=开环放大系数提高为30，,55017.74/min 1130cl opn n r K ∆∆===++由(1)N cl n s D n s =∆-，s 和N n 不变，则211502.8217.74D D D ==所以，在同样静差率要求下，调速范围可以扩大2.82倍.1-4 某调速系统的调速范围是100~1000 r/min ，要求S =5%，系统允许的静态转速降是多少？如果开环系统的静态转速降为50 r/min ，则闭环系统的开环放大系数应为多大？ 解： max min 100010100n D n === 10000.05(1)(10.05)N cl cl n s D n s n ⨯==∆-∆⨯-， 5.26/min cl n r ∆=又K n n op cl +=1∆∆，则5018.55.26K =-=1-5 某调速系统的调速范围D =10，额定转速n N =1000 r/min ，开环转速降Δn N =200 r/min ，若要求系统的静差率由15%减小到5％，则系统的开环放大系数将如何变化？ 解：110000.1517.65/min (1)10(10.15)N cl n s n r D s ⨯∆===-⨯-210000.05 5.26/min (1)10(10.05)N cl n s n r D s ⨯∆===-⨯-12001110.3317.65opcl n K n ∆=-=-=∆，22001137.025.26op cl n K n ∆=-=-=∆2137.02 3.5810.33K K ==，开环放大系数扩大3.58倍。
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第1章 单环控制直流调速系统1-1 什么叫调速范围？什么叫静差率？调速范围与静态速降和最小静差率有什么关系？如何扩大调速范围？为什么？答：最高转速和最低转速之比叫做调速范围，m inm in m ax n nn n D N ==。
静差率是负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落Δn N 与理想空载转速n 0之比n n s ∆=。
调速范围、静差率和额定速降之间的关系是：(1)N N n sD n s =∆-只有设法减小静态速降Δn N 才能扩大调速范围，减小静差率，提高转速的稳定度。
1-2 在直流调速系统中，改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？若给定电压不变，调整反馈电压的分压比，是否能够改变转速？为什么？答：改变给定电压可以电动机的转速，因为系统对给定作用的变化唯命是从；调整反馈电压的分压比可以改变转速，因为*n U n α=。
1-3 转速负反馈系统的开环放大系数为10，在额定负载时电动机转速降为50r/min ，如果将系统开环放大系数提高为30，它的转速降为多少？在同样静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍？解：50/min N n r ∆=，10K =又Kn n opcl +=1∆∆，则550/min op n r ∆=开环放大系数提高为30，,55017.74/min 1130cl opn n r K ∆∆===++由(1)N cl n s D n s =∆-，s 和N n 不变，则211502.8217.74D D D ==所以，在同样静差率要求下，调速范围可以扩大2.82倍.1-4 某调速系统的调速范围是100~1000 r/min ，要求S =5%，系统允许的静态转速降是多少？如果开环系统的静态转速降为50 r/min ，则闭环系统的开环放大系数应为多大？ 解： max min 100010100n D n === 10000.05(1)(10.05)N cl cl n s D n s n ⨯==∆-∆⨯-， 5.26/min cl n r ∆=又K n n op cl +=1∆∆，则5018.55.26K =-=1-5 某调速系统的调速范围D =10，额定转速n N =1000 r/min ，开环转速降Δn N =200 r/min ，若要求系统的静差率由15%减小到5％，则系统的开环放大系数将如何变化？ 解：110000.1517.65/min (1)10(10.15)N cl n s n r D s ⨯∆===-⨯-210000.05 5.26/min (1)10(10.05)N cl n s n r D s ⨯∆===-⨯-12001110.3317.65opcl n K n ∆=-=-=∆，22001137.025.26op cl n K n ∆=-=-=∆2137.02 3.5810.33K K ==，开环放大系数扩大3.58倍。
1-6 在转速负反馈系统中，当电网电压、负载转矩、励磁电流、电枢电阻、测速发电机磁 场各量发生变化时，都会引起转速的变化，问系统对它们有无调节能力？为什么？答：见图。
系统对反馈环内前向通道上的扰动作用能够调节，其它无能为力。
测速发电机磁场发生变化不能调节。
1-7 积分调节器有哪些主要功能特点？采用积分调节器的转速负反馈调速系统为什么能使转速无静差？答：积分调节器主要功能特点：（1）延缓作用；（2）积累作用；（3）记忆作用；（4）动态放大系数自动变化的作用。
在动态过程中，当ΔU n 变化时，只要其极性不变，积分调节器的输出Uc 便一直增长；只有达到*n n U U =, ΔUn =0时，Uc 才停止上升；不到ΔUn 变负，Uc 不会下降。
ΔU n=0时， Uc并不是零，而是一个终值；如果ΔUn 不再变化，这个终值便保持恒定而不再变化，这是积分控制的特点。
因此，积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速。
1-10 在无静差调速系统中，如果转速检测环节参数或转速给定电压发生了变化，是否会影响调速系统的稳态精度？为什么？答：受它们的影响。
因为给定电源和测速发电机的扰动系统无法克服。
因为闭环系统的运作是依靠给定的电源电压发号施令的，如果“指令”发生偏差，系统必然依令运作，偏离原来的给定值，可见系统的精度有赖于给定电源的精度，高精度系统需要有高精度的给定电源。
反馈检测装置的误差也是反馈控制系统无法克服的。
比如测速发电机励磁不稳定，转速反馈回路中电位器阻值在运行中变大，直流测速发电机输出电压中出现纹波等，闭环系统对这些误差引起转速的变化是无法克服的。
1-11 设某V-M 调速系统，电动机参数为P N =2.5kW ，U N =220V ，I N =14A ，n N =1500r/min ，电动机内阻R a =2Ω，整流装置等电阻R r =1Ω，触发整流装置的放大系数K s =30。
要求调速范围D =20，静差率S ≤8%。
（1）计算开环系统的静态速降和调速指标要求的静态速降。
（2）画出转速负反馈组成的单闭环有静差调速系统的静态结构图。
（3）调整该系统参数，使得当*n U =10V 时，I d =I N ，n =1500r/min ，计算转速反馈系数α。
（4）计算所需放大器放大倍数。
解：（1）2201420.1281500N N a e N U I R C n --⨯===，14(21)328.1250.128N op e I R n C ⨯+∆===)1(S D S n n N cl -=∆≤15000.0820(10.08)⨯⨯- =6.52（r/min ）328.1251149.36.52op cl n K n ∆=-≥-=∆（2）单闭环有静差调速系统的静态结构图：（3）150010*=≈αN nmn U =0.0067（V·min/r ） （4）49.331.4/0.006730/0.128P S e K K K C α=≥=⨯ 1-12 某调速系统如图1-8所示，已知数据如下：电动机的P N =30 kW ，U N =220V ，I N =160A ，n N =1000r/min ，R a =0.1Ω，整流装置内阻R r =0.3Ω，K s =40，额定转速时给定电压*n U =12V ，主回路电流最大时电流反馈电压整定为10 V 。
调速系统要求是D =40，S ≤0.1，堵转电流I dbl =1.5I N ，截止电流I dcr =1.1I N 。
（1）试画出调速系统静态结构图。
（2）计算转速反馈系数。
（3）计算放大器的放大系数K P 及其参数R 0和R 1。
（4）计算稳压管的稳压值。
解：（1）调速系统静态结构图：（2）*121000nmN U n α≈==0.012（V·min/r ） （3）2201600.10.2041000NN a e N U I R C n --⨯===，160(0.10.3)3130.204N op e I R n C ⨯+∆=== )1(S D S n n N cl -=∆≤10000.140(10.1)⨯⨯- =2.78（r/min ）31311111.62.78opcl n K n ∆=-≥-=∆111.648/0.01240/0.204P S e K K K C α=≥≈⨯，104820960p R K R k ==⨯=Ω（4）100.04171.5160im dm U I β===⨯ 1.10.0417 1.11607.33br dcr N U I I V ββ=⨯=⨯=⨯⨯=1-13 某调速系统原理图如图1-26所示，已知数据如下：直流电动机P N =18kW ，U N =220V ，I N =94A ，n N =1000r/min ，R a =0.15Ω，整流装置内阻R r =0.3Ω，触发整流环节的放大倍数K s =40。
最大给定电压*n U =15V ，当主电路电流达到最大值时，整定电流反馈电压U im =10V 。
设计指标：要求系统满足调速范围D=20，静差率S ≤10%，堵转电流I dbl =1.5I N ，截止电流I dcr =1.1I N 。
（1）试画出调速系统静态结构图。
（2）计算转速反馈系数。
（3）计算放大器的放大系数K P 。
（4）计算电阻R 1的数值（放大器输入电阻R 0=20k Ω）。
（5）计算电阻R 2的数值和稳压管VS 的击穿电压值。
解：（1）调速系统静态结构图：（2）*150.0151000nm N U n α=== （3）220940.150.2059min/1000N N a e N U I R C V r n --⨯===94(0.150.3)205.44/min 0.2059N op e I R n r C ⨯+∆===)1(S D S n n N cl -=∆=10000.120(10.1)⨯⨯- =5.56（r/min ）205.441135.9795.56op cl n K n ∆=-=-=∆，取K=363612.354/0.01540/0.2059P S e K K K C α===⨯，取K p =13（4）取020R K =,则101320260p R K R K K ==⨯= （5）第2章 多环控制直流调速系统2-1 在转速、电流双闭环调速系统中，若要改变电动机的转速，应调节什么参数？改变转速调节器的放大系数行不行？改变触发整流装置的放大系数行不行？改变转速反馈系数行不行？答：改变电动机的转速,应调节给定电压*n U 。
改变转速调节器的放大系数和触发整流装置的放大系数不可以。
改变转速反馈系数α可以。
2-2 在转速、电流双闭环调速系统中，转速调节器在动态过程中起什么作用？电流调节器 起什么作用？答：1.转速调节器的作用（1）转速调节器是调速系统的主导调节器，它能使转速n 很快地跟随给定电压*n U 的变化，稳态时可减小转速误差，如果采用PI 调节器，则可实现无静差。
（2）对负载变化起抗扰作用。
（3）其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。
2.电流调节器的作用（1）作为内环的调节器，在转速外环的调节过程中，它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压*i U （即外环调节器的输出量）的变化。
（2）对电网电压的波动起及时抗扰的作用。
（3）在转速动态过程中，保证获得电机允许的最大电流，从而加快动态过程。
（4）当电机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。
一旦故障消失，系统立即自动恢复正常。
这个作用对系统的可靠运行来说是十分重要的。
2-3 转速、电流双闭环调速系统起动过程的3个阶段中，转速调节器是不是都在起调节作 用？电流调节器呢？答：恒流升速阶段转速调节器不起调节作用；电流调节器3个阶段均起作用。