電力拖動自動控制系統(tǒng)試卷科創(chuàng)學(xué)院

1、電力拖動自動控制系統(tǒng) 一、單項選擇題1當(dāng)負(fù)載相同時，閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)速降只為開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)速降的（ ）倍。 A1/Kn B1/(1+Kn) CKn D(1+Kn)2閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)置了兩個調(diào)節(jié)器，即電流調(diào)節(jié)器和（ ）調(diào)節(jié)器。 A轉(zhuǎn)速 B轉(zhuǎn)差 C電壓 D電流3在電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)中，對于（ ）的擾動，系統(tǒng)是無能為力的。 A運算放大器的參數(shù)的變化 B電機(jī)勵磁電壓的變化C轉(zhuǎn)速反饋參數(shù)的變化 D電網(wǎng)電壓的變化4帶有比例調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，如果轉(zhuǎn)速的反饋值與給定值相等，則調(diào)節(jié)器的輸出為（ ）。 A零 B大于零的定值 C小于零的定值 D保持原先的值不變5無靜差調(diào)速系統(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器中P部份的作用是（ ）。 A

2、消除穩(wěn)態(tài)誤差 B既消除穩(wěn)態(tài)誤差又加快動態(tài)響應(yīng) C加快動態(tài)響應(yīng) D不能消除穩(wěn)態(tài)誤差也不能加快動態(tài)響應(yīng)6 = 配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)中存在的是（ ）環(huán)流。 A直流 B動態(tài) C平均 D脈動7配合控制可逆調(diào)速系統(tǒng)運行在第二象限，整流裝置的輸出電壓方向與電機(jī)反電勢方向相反，此時是（ ）狀態(tài)。 A正組待整流，反組逆變，電機(jī)電動 B正組待逆變，反組整流，電機(jī)反接制動C正組待整流，反組逆變，電機(jī)回饋制動 D正組待逆變，反組整流，電機(jī)回饋制動8轉(zhuǎn)差頻率控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本思想是控制（ ）。 A電機(jī)的調(diào)速精度 B電機(jī)的動態(tài)轉(zhuǎn)矩C電機(jī)的氣隙磁通 D電機(jī)的定子電流9SPWM逆變器是利用正弦波信號與三角波信號相比

3、較后，而獲得一系列（ ）的脈沖波形。 A等幅不等寬 B等寬不等幅 C等幅等寬 D不等寬不等幅10按轉(zhuǎn)子磁場定向和矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)中，在（ ）條件下，有電動機(jī)轉(zhuǎn)矩與定子電流轉(zhuǎn)矩分量成正比的關(guān)系。 A氣隙磁通恒定 B轉(zhuǎn)子電流恒定 C轉(zhuǎn)子磁鏈恒定 D定子電流恒定滯后6011典型型系統(tǒng)的超調(diào)量一般比典型型系統(tǒng)（ ），而快速性要好。 A大 B小 C相同 D無法比較12電動機(jī)的調(diào)速范圍D可以由以下哪一項表示（ ）。 A BCD 13( ) 可以使系統(tǒng)在無靜差的情況下保持恒速運行，實現(xiàn)無靜差調(diào)速。 A比例控制 B積分控制 C比例積分控制 D微分控制14如果系統(tǒng)主要要求有良好的跟隨性能，可以設(shè)計成（）。

4、A型系統(tǒng)B. 型系統(tǒng)C. 型系統(tǒng)D. 型系統(tǒng)15三項異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子頻率f2與頻率f1的關(guān)系實際（）。 A B CD16在單極性可逆變換器中，隨著負(fù)載的減小，電流將（ ）。 A斷續(xù)，不改變方向 B保持連續(xù)，不改變方向C斷續(xù)，來回變向 D保持連續(xù)，來回變向17配合控制可逆調(diào)速系統(tǒng)運行在第三象限，整流裝置的輸出電壓方向與電機(jī)反電勢方向相反，此時是（ ）狀態(tài)。 A正組待整流，反組逆變，電機(jī)電動 B正組待逆變，反組整流，電機(jī)反接制動C正組待整流，反組逆變，電機(jī)回饋制動 D正組待逆變，反組整流，電機(jī)電動18交流串級調(diào)速裝置指的是串級調(diào)速系統(tǒng)中的（ ）。 A交流電動機(jī) B電動機(jī)加轉(zhuǎn)子整流器 C逆變器與逆變變

5、壓器 D轉(zhuǎn)子整流器，逆變器與逆變變壓器19在型可逆變換器主要電路中，只有二個三極管交替通斷，而其它二個的通斷是受電動機(jī)轉(zhuǎn)向控制的是（ ）。 A雙極性 B單極性 C受限單極性 D受限雙極性20交一交變頻調(diào)速系統(tǒng)適用的調(diào)頻范圍為（ ） A0fN B1/2fNfN C1/3fNfN D1/2fN1/3fN二、填空題1根據(jù)交流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速表達(dá)式，可歸納出交流電動機(jī)的三種調(diào)速方法： 、 和 。2三相全波相位控制的Y接調(diào)壓電路電阻電感負(fù)載時當(dāng)時將出現(xiàn)“ ”現(xiàn)象，此時觸發(fā)電路應(yīng)采用 或 來避免。3典型型系統(tǒng)中，若以快速性為主，則宜取= ，若以穩(wěn)定性為主，則宜取= 。4串級調(diào)速的原理是在轉(zhuǎn)子回路中串入一個與轉(zhuǎn)

6、子感應(yīng)電動勢E2同頻率的附加電動勢f，通過改變f 的_ _ _和_就可以實現(xiàn)電動機(jī)低于或超過同步速度的調(diào)速。5通過改變電動機(jī)定子供電頻率來改變同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法稱為 _。6變頻器的功能是將電網(wǎng)電壓提供的 交流電變換為 交流電。7變頻器按無功能量處理方式分為_ _ _ 和_ _。8在轉(zhuǎn)速開環(huán)的晶閘管變頻調(diào)速系統(tǒng)中，用來減緩?fù)患与A躍給定信號造成的系統(tǒng)內(nèi)部電流電壓沖擊、提高系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性的控制環(huán)節(jié)是 。9在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，為了得到寬的調(diào)速范圍，可以在電動機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速時，采用 調(diào)速，高于額定轉(zhuǎn)速時，采用近似 調(diào)速。10電壓源型變頻器的特點是直流側(cè)濾波元件為 ，而電流源型變頻器直流回路串入 元件

7、濾波。11在PWM調(diào)制中，正、負(fù)半周的脈沖數(shù)和相位在不同輸出頻率下完全對稱的調(diào)制方式稱為 ，不完全對稱的調(diào)制方式則稱為 。12矢量變換控制的基本思想是將交流電動機(jī)模擬成直流電動機(jī)。即將異步電動機(jī)的 磁場變換成直流電動機(jī)的 磁場。13同步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同可分為兩大類：一類為 變頻式，另一類為 變頻式，又稱 。14變頻調(diào)速系統(tǒng)按控制原理來分，可分 和閉環(huán)控制系統(tǒng)。其中閉環(huán)控制系統(tǒng)又可分為 控制系統(tǒng)、 控制系統(tǒng)和 控制系統(tǒng)。15轉(zhuǎn)差頻率控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)是通過控制轉(zhuǎn)差角頻率s來控制異步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩Te的，其先決條件是 。16晶閘管裝置的傳遞函數(shù)為 ，可近似成一階貫性環(huán)節(jié)為。17調(diào)速系

8、統(tǒng)的兩個穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)： 和 。18反饋控制系統(tǒng)的作用是：抵抗_，服從_。19雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動過程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR經(jīng)歷了_、_、_三種情況。20常用的階躍響應(yīng)跟隨性能指標(biāo)有上升時間、峰值時間、_和_。21在基頻以下，屬于_調(diào)速性質(zhì)，而在基頻以上，基本上屬于_調(diào)速。22SPWM控制技術(shù)有 控制和 控制23異步電動機(jī)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型是一個高階 、 的多變量系統(tǒng)。24異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的控制方案應(yīng)用最多的是：按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的 控制系統(tǒng)；按定子磁鏈控制的 控制系統(tǒng)。25截止頻率Wc越高，則系統(tǒng)的_越好。26當(dāng)系統(tǒng)中存在一個時間常數(shù)特別大的慣性環(huán)節(jié)1/（Ts+1）時，可近似地將它看成是積分環(huán)節(jié)_（

9、低頻段大慣性環(huán)節(jié)）。27在繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)引入一個_，就可調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，則稱它為串級調(diào)速。28一個調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍是指在 時還能滿足所需靜差率的轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍。29靜差率和機(jī)械特性的硬度有關(guān)，特性越硬，靜差率_，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定度就_。30抗擾性能指標(biāo)包括：_、_。三、判斷題1在電力拖動自動控制系統(tǒng)中，PWM控制與變換器可近似看成是一個一階慣性環(huán)節(jié)。2閉環(huán)系統(tǒng)靜特性可以比開環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性軟得多。 3只用比例放大器的反饋控制系統(tǒng)，其被調(diào)量仍是有靜差的。 4反饋控制系統(tǒng)對反饋裝置的誤差是無法克服的。 5帶比例放大器的閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可以近似看作是一個三階線性系統(tǒng)。 6采用比例積分調(diào)節(jié)器的閉環(huán)調(diào)

10、速系統(tǒng)是有靜差調(diào)速系統(tǒng)。 7反饋控制只能使靜差減小，補(bǔ)償控制卻能把靜差完全消除。 8一般來說，調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)指標(biāo)以跟隨性能為主。 9反電動勢對轉(zhuǎn)速環(huán)和轉(zhuǎn)速超調(diào)量無影響。 10恒Er/1控制可以得到和直流他勵電動機(jī)一樣的線性機(jī)械特性。 11在動態(tài)過程中，可把晶閘管觸發(fā)與整流裝置看成是一個超前環(huán)節(jié)。 12最大可能的失控時間Tsmax與交流電源的頻率成反比。 13調(diào)速系統(tǒng)的靜差率指標(biāo)應(yīng)以最低速時所能達(dá)到的數(shù)值為準(zhǔn)。 14閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率要比開環(huán)系統(tǒng)大得多。 15反饋控制系統(tǒng)所能抑制的只是被反饋環(huán)包圍的前向通道上的擾動。 16電壓負(fù)反饋系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能比帶同樣放大器的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)要強(qiáng)些。 17一般來說

11、，隨動系統(tǒng)的動態(tài)指標(biāo)以抗擾性能為主。 18轉(zhuǎn)速的退飽和超調(diào)量與穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速有關(guān)。 19恒Us/1控制的穩(wěn)態(tài)性能優(yōu)于恒Eg/1控制。 20當(dāng)磁鏈幅值一定時，定子三相電壓合成空間矢量與供電電壓頻率成反比。 四、簡答題1轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是一種基本的反饋控制系統(tǒng)，它具有哪些基本特征？也就是反饋控制的基本規(guī)律。2轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用是什么？3為什么電壓型變頻器沒有再生制動的能力？4變頻調(diào)速時為什么要維持恒磁通控制？恒磁通控制的條件是什么？5轉(zhuǎn)差頻率控制的基本規(guī)律是什么？6簡述開環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性和閉環(huán)系統(tǒng)靜特性的關(guān)系。7電流調(diào)節(jié)器的作用是什么？8雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，給定信號U*n未變，增加轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)，系統(tǒng)穩(wěn)定后轉(zhuǎn)速

12、反饋電壓Un是增加、減小還是不變？為什么?9交流調(diào)速系統(tǒng)按轉(zhuǎn)差功率的處理方式可分為那三種類型，并分別說明其特點？10交直交變頻器由哪幾個主要部分組成？各部分的作用是什么？五、計算題1有一VM調(diào)速系統(tǒng)，電動機(jī)參數(shù)為PN2.5KW，UN220V，IN15A，nN=1500r/min，Ra=2，整流裝置內(nèi)阻Rrec=1，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大系數(shù)Ks=30，要求調(diào)速范圍D20，靜差率s10。試求：(1) 計算開環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降和調(diào)速要求所允許的穩(wěn)態(tài)速降。(2) 采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋組成閉環(huán)系統(tǒng)，試畫出系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖。(3) 調(diào)整該系統(tǒng)，使U*n=20V時轉(zhuǎn)速n=1000r/min，此時轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)應(yīng)為多少？

13、(4) 計算放大器所需的放大系數(shù)。2某直流調(diào)速系統(tǒng)電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速為，額定速降 DnN = 115r/min，當(dāng)要求靜差率30%時，允許多大的調(diào)速范圍？如果要求靜差率20%，則調(diào)速范圍是多少？如果希望調(diào)速范圍達(dá)到10，所能滿足的靜差率是多少？答案一、單項選擇題1B2A3C4A5B6D7C8D9A10A11A12C13B14B15D16D17D18D19B20D二、填空題1變頻調(diào)速、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速、變極對數(shù)調(diào)速2單相半波整流現(xiàn)象、寬脈沖、脈沖列 31、0.5 4大小、方向 5變頻調(diào)速 6恒壓恒頻、變壓變頻 7電壓型、電流型 8給定積分器 9恒磁通控制、恒功率控制 10電容、電感 11同步調(diào)制、異步調(diào)

14、制 12三相旋轉(zhuǎn)、兩相靜止 13他控、自控、無換向器式 14開環(huán)控制、壓頻比恒定、轉(zhuǎn)差頻率、矢量15保持磁通恒定 16、Ks/1+TsS17調(diào)速范圍、靜差率18擾動、給定 19不飽和、飽和、退飽和 20超調(diào)量、調(diào)節(jié)時間21恒轉(zhuǎn)矩、恒功率 22單極性、雙極性23非線性、強(qiáng)耦合24矢量、直接轉(zhuǎn)矩 25快速性 261/TS 27可控附加電動勢 28最低速 29越小、越高 30動態(tài)降落、恢復(fù)時間三、判斷題1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 19 20四、簡答題11）被調(diào)量是有靜差的； 2）抵抗擾動, 服從給定； 3）系統(tǒng)的精度依賴于給定和反饋檢測精度

15、。 21）它使轉(zhuǎn)速很快的跟隨給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時可減小轉(zhuǎn)速誤差，如果采用PI調(diào)節(jié)器，則可實現(xiàn)無靜差 2）對負(fù)載變化起抗擾作用 3）其輸出限幅值決定電動機(jī)允許的最大電流 3電壓型變頻器的中間直流濾波器件是電容，由于電容元件兩端電壓不能方向，不能進(jìn)行能量回饋，所以電壓型變頻器沒有再生制動的能力。4交流異步電動機(jī)在基頻以下變頻調(diào)速運行時，為了保證輸出轉(zhuǎn)矩恒定，必須維持氣隙磁通恒定。維持磁通恒定的條件是保持定子電壓與頻率成比例變化。51）在ssm的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩Te基本上與s成正比，條件是氣隙磁通不變 2）在不同的定子電流值時，根據(jù)Us（1Is）函數(shù)關(guān)系控制定子電壓和頻率，就能保持氣隙磁通m恒定6比較一

16、下開環(huán)系統(tǒng)的機(jī)械特性和閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性，就能清楚地看出反饋閉環(huán)控制的優(yōu)越性。如果斷開反饋回路，則上述系統(tǒng)的開環(huán)機(jī)械特性為 (1-36) (1-37) 而閉環(huán)時的靜特性可寫成 71）使電流緊緊跟隨其給定電壓變化 2）對電網(wǎng)電壓的波動起及時抗擾作用 3）在轉(zhuǎn)速動態(tài)過程中，保證獲得電動機(jī)允許的最大電流，從而加快動態(tài)過程 4）當(dāng)電動機(jī)過載甚至堵轉(zhuǎn)時，限制電樞電流的最大值，起快速的自動保護(hù)作用 8轉(zhuǎn)速反饋電壓不變。91）轉(zhuǎn)差功率消耗型異步電機(jī)采用調(diào)壓控制等調(diào)速方式，轉(zhuǎn)速越低時，轉(zhuǎn)差功率的消耗越大，效率越低；但這類系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備成本最低，所以還有一定的應(yīng)用價值。 2）轉(zhuǎn)差功率不變型變頻調(diào)速方法轉(zhuǎn)差功

17、率很小，而且不隨轉(zhuǎn)速變化，效率較高；但在定子電路中須配備與電動機(jī)容量相當(dāng)?shù)淖儔鹤冾l器，相比之下，設(shè)備成本最高。 3）轉(zhuǎn)差功率饋送型控制繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子電壓，利用其轉(zhuǎn)差功率并達(dá)到調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的目的，這種調(diào)節(jié)方式具有良好的調(diào)速性能和效率；但要增加一些設(shè)備。101）整流器：把三相或單相交流電變成直流電 2）逆變器：有規(guī)律的控制逆變器中主開關(guān)元器件的通與斷 3）中間直流環(huán)節(jié)：緩沖無功能量4）控制電路：完成對逆變器的開關(guān)控制和對整流器的電壓控制以及完成各種保護(hù)功能五、計算題1解：1）先計算電動機(jī)的CeCe=（UN-INRa）/nN=（220-15*2）/1500=0.127Vmin/r 開環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降為：nop=INR/Ce=IN（Ra+Rrec）=15*（2+1）/0.127=354.33r/min 滿足調(diào)速要求所允許的穩(wěn)態(tài)速降為：ncl=nN=snN/D(1-s)=1500*0.1/20*(1-0.1)=8.33r/min 2）