第一章一、简述题1.为什么单闭环有差系统的静特性比开环系统的静特性硬?2.单闭环无静差调速系统的机械特性在什么情况下会变软?3.为什么采用PI调节器的单闭环无静差调速系统不准许加阶跃给定信号?说明原因。
4.单闭环无静差系统,当给定信号Uct调到最大时,如果出现电动机转速n达不到或超过规定的最高转速两种情况时,请你分别分析原因。
5.简述转速闭环直流调速系统中,静特性调试分哪几步进行?6.直流调速系统有哪些主要性能指标?7.试说明转速负反馈调速系统工作原理。
8.直流电动机有哪几种调速方法?各有哪些特点?9.单闭环有静差调速系统可以抑制哪些扰动,对哪些扰动没有效果?10.为什么PWM-电动机系统比晶闸管一电动机系统能够获得更好的动态性能?11.试分析有制动回路的不可逆PWM变换器进行制动时,两个开关管是如何工作的。
12.调速围和静差率的定义是什么?调速围、静态速降和最小静差率之间有什么关系?为什么说“脱离了调速围,要满足给定的静差率也就容易得多了”?13.转速单闭环调速系统有哪些特点?改变给定电压能否改变电动机的转速?为什么?如果绐定电压不变,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?14.在转速负反馈调速系统中,当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、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,问系统对上述各量有无调节能力?为什么?15.转速单闭环调速系统有哪些特点?改变给定电压能否改变电动机的转速?为什么?如果绐定电压不变,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?16.在转速负反馈调速系统中,当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、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,问系统对上述各量有无调节能力?为什么?17.为什么用积分控制的调速系统是无静差的?在转速单闭环调速系统中,当积分调节器的输入偏差电压Au =0时,调节器的输出电压是多少?它取决于哪些因素?18.在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精度的影响?试说明理由。
19.采用比例,积分调节器控制的电压负反馈调速系统,稳态运行时的速度是否有静差?为什么?试说明理由。
20.在电压负反馈单闭环有静差调速系统中,当下列参数:①放大器的放大系数K。
;②供电电网电压;③电枢电阻R。
;④电动机励磁电流;⑤电压反馈系数。
发生变化时系统是否有调节作用?为什么?二、计算题1、某一调速系统,测得的最高转速特性为noma。
=1500r/min,最低转速特性为n,um= 150r/min,带额定负载时的速度降落△n。
= 15r/nun,且在不同转速下额定速降△n.不变,试问系统能够达到的调速围有多大?系统允许的静差率是多少?2.某闭环调速系统的调速围是1500~ 150r/min,要求系统的静差率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lOOr/min,则闭环系统的开环放大倍数应有多大?3.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8r/min,如果将开环放大倍数提高到30,它的速降为多少?在同样静差率要求下,调速围可以扩大多少倍?4.某调速系统的调速围D= 20,额定转速n。
=1500r/min,开环转速降落An,niOP= 240r/min,若要求系统的静差率由10 010减少到5%,则系统的开环增益将如何变化?5.在V-M调速系统,电动机参数为:PN= 2.2kW,UN= 220V,,。
=12.5A,n。
=1500r/min,电枢电阻R。
=1. 20t0,,整流装置阻R。
=1.50fl,触发整流环节的放大倍数K。
=35。
要求系统满足调速围D=20,静差率5≤10%(1)计算开环系统的静态速降△r7,op和调速要求所允许的闭环静态速降△n。
-。
(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)调整该系统参数,使当U:=15V、,。
=,。
、n=n。
时,则转速负反馈系数a应该是多少?(4)计算放大器所需的放大倍数。
6.在题1-10的转速负反馈系统中增设电流截止环节,要求堵转电流,。
,≤2/N,临界截止电流,。
,≥7.应该选用多大的比较电压和电流反馈采样电阻?要求电流反馈采样电阻不超过主电路总电阻的1/3,如果做不到,需要增加电流反馈放大器,试画出系统的原理图和静态结构框图,并计算电流反馈放大系数。
这时电流反馈采样电阻和比较电压各为多少?8.有一个V-M系统,已知:电动机PN=2.8kW,U.\= 220V,,N=15.6A,HN=1500r/min,R。
=1.5fl,整流装置阻R。
=10Cl,触发整流环节的放大倍数K。
=35。
①系统开环工作时,试计算调速围D= 30时的静差率s的值。
②当D= 30,s=10%时,计算系统允许的稳态速降。
③如组成转速负反馈有静差调速系统,要求D= 30,s=10%,在U。
+=10V时,。
=,。
,n=n。
,计算转速负反馈系数a和放大器放大系数K。
④如将上述调速系统改为电压负反馈有静差调速系统,仍要求在U。
+= 10V时,。
=,。
,n=n。
,并保持系统原来的开环放大系数K不变,试求在D= 30时的静差率。
9.1-14在题1-10的系统中,若主电路电感L=50mH,系统运动部分的飞轮惯量GD2=1.6N.rr12,整流装置采用三相零式电路,试判断按题1-10要求设计的转速负反馈系统能否稳定运行?如要保证系统稳定运行,允许的最大开环放大系数K是多少?三、判断题1.静差率与机械特性硬度以及理想空载转速有关,机械特性越硬,静差率越大。
( ) 2.当系统的机械特性硬度相同时,理想空载转速越低,静差率越小。
( ) 3.如系统低速时的静差率能满足要求,则高速时静差率肯定满足要求。
( ) 4.比例积分调节器的等效放大倍数在静态与动态过程是不相同的。
( ) 5.无静差调速系统在静态(稳态)与动态过程中都是无差。
( )6.由于比例调节是依靠输入偏差来进行调节的,因此比例调节系统中必定存在静差。
( )7.自动调速系统的静差率和机械特性两个概念没有区别,都是用系统转速降和理想空载转速的比值来定义的。
( )8.在调速围中规定的最高转速和最低转速,它们都必须满足静差率所允许的围。
若低速时静差率满足允许围,则其余转速时静差率自然就一定满足。
( )四、选择题1.当理想空载转速no一定时,机械特性越硬,静差率S___。
A.越小B.越大C.不变D.可以任意确定2.当系统的机械特性硬度一定时,如要求的静差率S越小,调速围D___。
A.越大B.越小 C.不变D.可大可小3.晶闸管一电动机系统的主回路电流断续时,开环机械特性___。
A.变软B.变硬C.不变D.变软或变硬4.在转速负反馈系统中,闭环系统的静态转速降减为开环系统静态转速降的___倍。
A.1+K B。
l+2K C.1/(1+2K) D.1/(1+K)5.转速负反馈调速系统对检测反馈元件和给定电压造成的转速扰动___补偿能力。
A.没有B.有C.对前者有补偿能力,对后者无D.对前者无补偿能力,对后者有6.调速系统的调速围和静差率这两个指标___。
A.互不相关B.相互制约C.相互补充D.相互平等7.调试时,若将比例积分(PI)调节器的反馈电容短接,则该调节器将成为( )A.比例调节器B.积分调节器C.比例微分调节器D.比例积分微分调节器8.调速系统的静差率一般是指系统在()时的静差率。
A、高速时B、低速时 C 、额定转速时9无静差调速系统中必须有()。
A、积分调节器B、比例调节器C、微分调节器10.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11.转速负反馈调速系统对检测反馈元件和给定电压所造成的转速降()。
A、没有补偿能力B、有补偿能力C、对前者有补偿能力,对后者无补偿能力第二章一、简述题1.转速、电流双闭环直流调速系统中的电流调节器、转速调节器,各有什么作用?2.双闭环调速系统与单闭环调速系统比较有哪些优点?3. 双闭环调速系统速度调节器(ASR)和电流调节器(ACR)的输出限幅值如何确定。
4.转速电流双闭环系统中,转速调节器、电流调节器起什么作用?5.双闭环系统在突加给定的起动过程中,ASR、ACR各起什么作用?6.在双闭环系统的起动过程中,能不能允许电流调节器饱和?为什么?7.在转速一电流双闭环调速系统中,如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倍数K。
行不行?改变电力电子变换器的放大倍数K。
行不行?改变转速反馈系数。
行不行?若要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的什么参数?8.转速、电流双闭环调速系统稳态运行时,两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少?为什9.如果转速.电流双闭环调速系统中的转速调节器不是PI调节器,而改为P调节器,对系统的静、动态性能会产生什么影响?10.在转速一电流双闭环调速系统中,两个调节器均采用PI调节器。
当系统带额定负载运行时,转速反馈突然断线,系统重新进入稳态后,电流调节器的输入偏差电压△U.是否为零?为什么?11.在转速一电流双闭环调速系统中,转速给定信号U:未改变,若增大转速反馈系数。
,系统稳定后转速反馈电压U。
是增加还是减少?12.在转速一电流双闭环调速系统中,电动机拖动恒转矩负载在额定工作点正常运行,现因某种原因婕电动机励磁电源电压突然下降一半,系统工作情况如何变化?写出Ui˜、U。
、U d0、及n在系统重新进入稳定后的表达式。
13、试从下述5个方面来比较转速.电流双闭环调速和带电流截止环节的转速单闭环调速系统:(1)调速系统的静态特性;(2)动态限流特性;(3)起动快速性;(4)抗负载忧动性能;(5)抗电源电压波动性能;二、计算题2-7在转速,电流双闭环调速系统中,两个调节器均采用PI调节器。
已知电动机的参数:P。
=3.7kW,U、= 220V,,。
=20A,n。
=lOOOr/min;电枢回路总电阻R=1.5Q,设U二=U 二=U。
= 8V,电枢回路最大电流,。
= 40A.电力电子变换器的放大系数K。
=40。
试求:(1)电流反馈系数口和转速反馈系数a;(2)当电动机在最高转速发生堵转时U;。
、U,、U。
、U。
的值。
三、判断题1.双闭环调速系统在突然增加负载时,主要依靠电流调节器的调节作用消除转速差的偏差。
( )2.转速电流双闭环系统在突加负载时,转速调节器和电流调节器两者均参与调节作用,但转速调节器ASR处于主导作用。