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2012春交直流调速系统复习练习题

复习练习题一、 选择题1.对于直流电动机调速系统,使机械特性平行移动的调速方式是( )A. 电枢回路串电阻B. 变电枢电压C. 弱磁D. 变频2.转速单闭环直流调速系统与转速开环调速系统相比,在同一理想空载转速的条件下,其静差率将( ) A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 不确定3.转速、电流双闭环直流调速系统,ASA 、ACR 均采用PI 调节器,在电动机起动期间,保持恒定转距升速的阶段是( )A. 电流上升阶段B. 恒流升速阶段C. 转速调节阶段D. 不确定 4. 采用H 型桥式斩波电路的PWM 调速系统,当转速为0时,元件导通的占空比是( )A. 5.0>ρB. 5.0<ρC. 10<<ρD. 5.0=ρ5. 产生SPWM 波形的方法中,计算量最小的方法是( )A. 等面积法B. 自然采样法C. 规则采样法D. 自然采样法和规则采样法6. 只适用于高速段的数字测速方法是( )A. M 法B. M/T 法C. T 法D. T 法和M 法7.异步电动机的三相定子电流,通过2/3C 的变换,得到的是( ) A. 静止坐标下的两相转子电流 B. 静止坐标下的两相定子电流 C. 旋转坐标下的两相转子电流 D. 旋转坐标下的两相定子电流8.异步电动机变频调速时人为机械特性为直线的条件是( )。

A .C U =11/ω B.C m =Φ C.C E =11/ω D.C E r =1/ω 9. 电机坐标变换所依据的最基本的原则是( )。

A .能量等效 B. 绕组等效 C. 磁动势等效 D. 转矩等效10.转速、电流双闭环直流调速系统中,电流调节器输出限幅值决定( )。

A. dm I B. max n C. max d U D.mix n11.转速、电流双闭环直流调速系统,电流内环不能抑制的扰动是( )。

A.负载扰动 B. 电网扰动 C. 励磁扰动 D. ACR 参数变化引起的扰动12.晶闸管整流器供电的反并联可逆直流调速系统,βα,配合控制可以消除( )。

A. 静态电流 B .动态电流 C. 瞬时脉冲电流 D. 直流平均环流 13.14.逻辑控制无环流可逆直流调速系统,发出逻辑切换指令的条件是( )。

A .*i U 改变极性 B. d I 改变方向 C. d I 为零 D. *i U 改变极性和d I 为零15.SPWM 技术是指( )。

A. 正弦脉宽调制控制技术B. 清除指定次谐波PWM 控制技术 B. 电流滞环跟踪PWM 控制技术 D. 磁链跟踪控制技术 16. 直接转矩控制选择的被控量有( )。

A. 转子磁链B. 定子磁链C. 定子电流D. 转子磁链和电磁转矩17.一个系统的控制对象为()()21210,11T T s T s T K >++并且。

若要校正为典型Ⅰ型系统,应采用( )校正。

(A )积分调节器 (B )比例调节器 (C )比例微分调节器 (D)比例积分调节器 20.异步电机变压调速系统采用软起动器可以( )。

(A )限制起动电压并保持恒值,转速升高后电压自动恢复 (B )限制起动电压并保持恒值,转速升高后电压自动裒减下来 (C )限制起动电流并保持恒值,转速升高后电流自动恢复 (D )限制起动电流并保持恒值,转速升高后电流自动裒减下来21.C 2s/2r 坐标变换是( )。

(A)二相静止坐标系到二相旋转坐标系的变换(B)二相旋转坐标系到二相静止坐标系的变换(C)二相静止坐标系到二相静止坐标系的变换(D)二相旋转坐标系到二相旋转坐标系的变换22.转速和磁链闭环控制的矢量控制系统称为()。

(A)间接矢量控制系统(B)直接矢量控制系统(C)直接转矩控制系统(D)间接转矩控制系统24.25.26.27.按定子磁链控制的直接转矩控制系统在它的转速反馈环内是()。

(A)利用磁链反馈直接控制电机电磁转矩的(B)利用电压反馈直接控制电机电磁转矩的(C)利用电流反馈直接控制电机电磁转矩的(D)利用转矩反馈直接控制电机电磁转矩的28.闭环控制的变压调速系统的静特性左右两边有极限,这两个极限是()。

(A)额定电流和最小电流下的机械特性(B)额定电压和最小电压下的机械特性(C)额定电压和最小电流下的机械特性(D)额定电流和最小电压下的机械特性29. 在两组晶闸管装置反并联的可逆有环流系统中,若要消除直流环流和抑制脉动环流应 ( )。

A. 采用α < β配合工作制,主回路串入四个环流电抗器B. 采用α < β配合工作制,主回路串入二个环流电抗器;C .采用α≥β配合工作制,主回路串入二个环流电抗器;D .采用α≥β配合工作制,主回路串入四个环流电抗器30.31.32 33.34.间接矢量控制系统是指( )A .转速和磁链闭环控制的矢量控制系统B .直接转矩控制系统C .磁链开环转差型矢量控制系统D .磁链闭环转差型矢量控制系统二、填空题1.M/T 法测速,电机转速的计算公式是 ,M/T 法高速时相当于 法测速。

2.异步电动机变定子电压调速属于转差功率 型,其人为机械特性的最大临界转矩与 成正比。

3.对于交—直—交变频器,当中间直流环节采用大电容滤波时,为 型变频器;当中间直流环节采用大电感滤波时,为 变频器。

4.直接转矩控制,控制的是 磁链。

矢量控制,控制的是 磁链。

5.异步电动机转差频率控制,在保持m Φ恒定的),(1S S I f U ω=函数关系中,只考虑了定子电流 ,没有控制到定子电流的 ,因此控制是有偏差的。

6.交流电机变电压调速为拓宽 ,通常采用 电机。

7.CHBPWM 控制技术意指 8.SVPPWM 控制技术意指9.异步电动机转差频率控制的基本原则是:在sm s ωω<的范围内,转矩基本上与 成正比,条件是 。

10.磁链跟踪控制技术的基本思想是:交替使用不同的 使定子磁链矢量顶点的运行轨迹逼近 。

11.异步电动机的动态数学模型是一个 、 、 的 系统。

12.直接转矩控制存在的问题是;1)2)13、笼式异步电动机基频以上调速,应保持不变,是属于调速;基频以下调速应按控制,在低频调速时要对进行补偿,可以保持不变。

14.转速负反馈直流调速系统能够减小稳态速降的实质在于它的作用,在于它能随的变化而改变整流电压。

15.双闭环可逆调速系统的制动过程可分为I 阶段;Ⅱ阶段;在第Ⅱ阶段中的主要子阶段是,在这个子阶段中,制动电流,而电动机在。

16.矢量控制的基本思想是:按照产生的为准则,通过变换和变换,将交流异步电动机等效为直流电动机模型。

17.在SPWM逆变器中,是以作为调制波,以作为载波来获得控制逆变器主电路六个功率开关器件开关信号的。

改变SPWM逆变器输出基波频率与幅值是通过改变调制波的与来平滑调节的。

18.在转速、电流双闭环调速系统中,转速调节器的输出最大值决定了允许主回路的。

电流调节器的的输出最大值决定了允许主回路的。

19. 在转速、电流双闭环调速系统中,转速调节器对的扰动能进行及时调节,并使系统稳态时。

电流调节器对的波动能进行及时调节,并具有自动保护作用。

20.笼式异步电动机基频以上调速,应保持不变;基频以下调速应按控制,在低频调速时要对进行补偿,以保持不变。

21、电力拖动控制系统的动态性能指标中,超调量和调节时间是属于性能指标;动态速降和恢复时间是属于性能指标。

三、计算题1.转速闭环直流调速系统:已知数据如下:电动机:30KW 220V 157.8A 1000r/min Ra=0.1Ω整流器:Ks=40 Rrec=0.3ΩU*nm=10V U*im=8V 。

设计指标:D=20 S ≤5% (1)画出系统的稳态结构图。

(2)计算开环速降和满足要求的闭环速降。

(3)计算系统的开还放大系数K 、调节器放大系数Kp 。

2.转速、电流双闭环调速系统,采用三相桥式整流电路,已知:电动机参数:,5.1,780min,/375,750,550=====λA I r n V UKW P N N NN Ra=0.05Ω***,75,1.0cm im nm S U U U K R ===Ω==8V(1)??,==βα 3.闭环控制系统,控制对象的传递函数为 20()(0.51)(0.00181)(0.0021)obj W s s s s =+++试将系统校正成0.5K T =的典Ⅰ系统,(1)简化控制对象 (2)选择调节器 (3)计算调节器参数4.有一转速闭环有静差系统,其额定参数如下:90,220,305,1000/min,0.2,0.3min/N N N e P K W U V I A n r R C V r=====Ω=⋅如果要求D=30,S<5%,采用开环调速系统能否满足要求?若要满足这个要求,系统的额定速降最大是应是多少?5.某调速系统动态结构图如图所示。

已知图中参数K 1=30,K 2=0.0358,T =0.04/s ,T m =0.4/s ,试按M rmin.准则 取h =5,将系统设计成典型Ⅱ型系统时,计算调节器参数τ及K pi 值。

6.基本电压空间矢量的计算U三、问答题1.三相异步电动机采用矢量控制,已知:三相定子电流,,,C B A i i i 及电机转速ω,欲求转子磁链:(1) 画出两相静止坐标系上转子磁链的电流模型。

(2) 导出λβγαψψ,的计算公式,分析计算γψ的过程。

2.对于三相异步电动机(1) 画出三相和两相坐标系与绕组磁动势的空间矢量图。

(2)推导出三相定子电流变换为两相电流βαi i ,的变换矩阵。

3.交流电机矢量变换的基本思想是什么? 何为3/2变换? 何为2s/2r 变换?4.闭环控制的交流变压调速系统的静特性有何特点?5. 试比较矢量控制系统与直接转矩控制系统的性能与特点。

6. 两组晶闸管反并联电枢可逆调速主电路中存在哪几种环流?它们是如何产生的?α=β配合控制有环流可逆调速系统中存在什么环流?这环流是靠什么来限制的?7. 从能量转换角度看,按各种交流调速方法对转差功率P s 处理的方式不同可把交流调速系统分为哪三种类型?并举例说明这三种类型的典型调速系统及效率高低。

8.为什么说异步电动机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统?9.下图所示是磁链开环转差型矢量控制系统,试述该系统的主要特点。

L d10.写出PI 调节器的时域表达式并求出其传递函数,将PI 调节器数字化 11.按转子磁链定向的矢量控制系统,写出在两相静止坐标系上获得转子磁链的电压模型方程式, 画出计算模型方框图,哪些参数对电压模型计算磁链有影响?写出在两相静止坐标系上获得转子磁链的电流模型方程式, 画出计算模型方框图。

电机参数对电流模型计算磁链有什么影响?比较以上两种模型各适用于什么范围?若把两种模型结合起来提高整个运行范围中计算磁链的准确度,应该解决好什么问题?12. 在转速电流双闭环直流调速系统中,ASR 和ACR 均采用PI 调节器,已知:电动机额定参数为N U ,N I ,N n ,a R ;电力电子变换器的放大系数s K ,电枢回路总电阻R ,电动机的允许过载倍数为 ,若ASR 、ACR 的限幅输出分别为*im U ,ctmU 。

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