电力拖动自动控制系统

1 带有比例调节器的单闭环直流调速系统 如果转速的反馈值与给定值相等 则调节器的 输出为 A A 零 零 B 大于零的定值 C 小于零的定值 D 保持原先的值不变 2 SPWM 技术中 载波是频率比期望波高得多的 C A 正弦波 B 方波 C 等腰三角波 等腰三角波 D 锯齿波 3 在交 直 交变频装置中 若采用不控整流 则 PWN 逆变器的作用是 C A 调压 B 调频 C 调压调频 调压调频 D 调频与逆变 4 SPWM 技术中 调制波是频率和期望波相同的 A A 正弦波 正弦波 B 方波 C 等腰三角波 D 锯齿波 判断题 每小题 2 分 共 10 分 1 调速范围是指电动机提供的最低转速与最高转速之比 2 在无静态调速系统中的 PI 调节器中 P 部分的作用是加快动态响应 3 微机数字调速系统中 采样频率应小于信号最高频率的 2 倍 4 当闭环系统开环放大系数大于系统的临界放大系数时 系统将不稳定 5 正弦波脉宽调制的英文缩写是 PWM 6 反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动 1 调速系统的静差率指标应以最低速最低速时所能达到的数值为准 2 电流调节器可以对电网电压的波动起及时抗扰及时抗扰的作用 3 反馈控制系统的作用是 抵抗扰动 服从给定抵抗扰动 服从给定 4 双闭环直流调速系统的起动过程包括 转速调节阶段 转速调节阶段 电流上升阶段 电流上升阶段 恒流升恒流升 速阶段 速阶段 5 交流异步电动机动态数学模型特点有高阶 非线性 强耦合高阶 非线性 强耦合 6 常见的可控直流电源有旋转交流机组 静止式可控整流器 直流斩波器 或脉宽调制旋转交流机组 静止式可控整流器 直流斩波器 或脉宽调制 变换器 变换器 7 PWM 变换器可以通过调节电力电子开关电力电子开关来调节输出电压 8 转速 电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是 ASR 9 三相异步电动机的数学模型包括 电压方程 磁链方程 转矩方程和运动方程电压方程 磁链方程 转矩方程和运动方程 10 交流异步电动机变频调速系统的控制方式有恒磁通控制 恒功率控制和恒电流控制恒磁通控制 恒功率控制和恒电流控制三 种 11 三相异步电动机动态数学模型是一个高阶 非线性 强耦合高阶 非线性 强耦合的多变量系统 12 常见的调速系统中 在基速以下按降速调速降速调速方式 在基速以上按恒功率调速恒功率调速方式 13 SPWM 控制技术包括单极性控制单极性控制和双极性控制双极性控制两种方式 14 调速系统的稳态性能指标包括调速范围调速范围和静差率静差率 15 控制系统的动态性能指标是指跟随指标跟随指标和抗扰指标抗扰指标 而调速系统的动态指标通常以抗抗 扰性能指标扰性能指标为主 1 调速范围和静差率的定义是什么 调速范围和静差率的定义是什么 答 生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围 用字母 D 表 示 即 D nmax nmin 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时所对应的转速降落 nN 与 理想空载转速 n0 之比 称作静差率 s 即 s DnN n0 2 简述恒压频比控制方式 简述恒压频比控制方式 答 绕组中的感应电动势是难以直接控制的 当电动势值较高时 可以忽略定子绕组的 漏磁阻抗压降 而认为定子相电压 Us Eg 则得 1 Us f 常值这是恒压频比的控制方式 但是 在低频时 Us 和 Eg 都较小 定子阻抗压降所占的份量就比较显著 不再能忽略 这时 需要人为 地把电压 Us 抬高一些 以便近似地补偿定子压降 3 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 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 为什么 少 为什么 答 当两个调节器都不饱和时 它们的输入偏差电压和输出电压都是零 转速调节器 ASR 的输出限幅电压 Uim 决定了电流给定电压的最大值 电流调节器 ACR 的输出限幅电压限制了电力电子变换器 的最大输出电压 Udm 4 单闭环调速系统的基本特征 单闭环调速系统的基本特征 答 1 具有比例放大器的单闭环调速系统是有静差的 2 闭环系统具有较强的抗干扰性能反馈闭环系统具有很好的抗扰性能 对于作用在被负反馈所包围的前向通道上的一切扰动都能有效地抑制 3 闭环系统对给定信号和检测装置中的扰动无能为力 5 在 在 电力拖动及其自动控制系统电力拖动及其自动控制系统 这门课程中如何对其定义 其基本任务是什么 这门课程中如何对其定义 其基本任务是什么 答 在 电力拖动及其自动控制系统 这门课程中对其定义如下 具有自动控制和调节 工作机械的速 度或位移的电力拖动系统称为 电力拖动自动控制系统 或者 运动自动控制系统 其基本任务是通过控制和调节电动机的旋转速度或转角来实现工作机械对速度或位移 的要求 6 ACR 的是什么的英文缩写 调节器的设计过程可以简化为哪两步 的是什么的英文缩写 调节器的设计过程可以简化为哪两步 答 ACR 的是电流调节器的英文缩写 两步 选择调节器的结构 选择调节器的参数 在转速 电流双闭环系统中 两个调节器 ASR ACR 均采用 PI 调节器 已知参数 电动 机 Pnom 3 7kW Unom 220V Inom 20A nnom 1000r min 电枢回路总电阻 R 1 5 设 Unm Uim Ucm 8V 电 枢回路最大电流 Idm 40A 电力电子变换器的放大系数 Ks 40 试求 1 电流反馈系数 和转速反馈系数 2 当电动机在最高转速发生堵转时的 Ud0 Ui Uc 值 解 1 Uim Idm 8 40 0 2 Unm nnom 8 1000 0 008 2 Ud0 IdmR 40 1 5 60V Ui Uim 8V 极性相反 Uc Ud0 Ks 60 40 1 5A 直流部分直流部分 填空 填空 判断判断 选择 选择 1 电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统 定义 定义 具有自动控制和调节工作机械的速度或位移的电力拖动 系统称为 电力拖动自动控制系统 或者 运动自动控制系统 基本任务基本任务 通过控制电动机电压 电流 频率等输入量来改变工作机械额转矩 速度 位移等机械量 使各工作机械按人们期望的要求运行 2 直流调速的三种控制方式直流调速的三种控制方式 1 调节电枢供电电压 2 减弱励磁磁通 3 改变电枢回路 电阻 3 常用的可控直流电源有常用的可控直流电源有 1 晶闸管整流器 2 直流 PWM 控制器 4 调速范围的定义调速范围的定义 生产机械要求电动机最高转速nmax 与最低转速nmin的比值用字母 D 表示 D nmax nmin 静差率的定义静差率的定义 负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落 nN与理想空载转 速no 之比即 S nN no 调速范围 静态速降和最小静差之间的关系调速范围 静态速降和最小静差之间的关系 D nNS nN 1 s nN值一定时 S 越小则系统能够允许的调速范围越小 5 5 闭环调速系统静特性定义 闭环调速系统静特性定义 表示闭环系统电动机转速与负载电流 或转矩 间的稳态关 系 6 6 静差率与机械硬度之间的关系静差率与机械硬度之间的关系 机械特性越硬静差率越小 7 7 调速系统的稳态性能指标 调速系统的稳态性能指标 调速范围和静差率 自动控制控制系统动态性能指标 自动控制控制系统动态性能指标 1 对给定输入信号的额跟随性能指标 2 对抗动 输入信号的抗扰性能指标 8 PI8 PI 调速器中 调速器中 P 的作用 比例控制能迅速响应控制作用 I 的作用 积分控制则最终消除稳态偏差 9 9 反馈控制系统的作用 反馈控制系统的作用 可以有效地抑制甚至消除扰动的影响 而维持被调节量很小变化 或不变 10 10 双闭环直流调速启动三个过程及两个调节器的工作状态 双闭环直流调速启动三个过程及两个调节器的工作状态 1 电流上升阶段 此时 ASR 调节器很快进入并保持饱和状态 ACR 调节器一班不饱 和 2 恒流升速阶段 此时 ASR 调节器始终饱和 ACR 调节器不应饱和 3 转速调节阶段 此时 ASR 和 ACR 都不饱和 ASR 是主导调速作用而 ACR 则力图使 Id 尽快跟随给定值 U i 特点 特点 1 饱和非线性控制 2 转速超调 3 准时间最优控制 11 11 比例调速的三个基本特征 比例调速的三个基本特征 1 比例控制的反馈控制系统是被调量有静差时控制系统 2 反馈系统的作用是抵抗扰动服从给定 3 系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度 交流部分交流部分 1 交流异步电动机动态数学模型特点 交流异步电动机动态数学模型特点 异步电机变压变频调速时需要进行电压 或电流 和频率的协调控制 有电压 电 流 和 频率两种独立的输入变量 在输出变量中 除转速外 磁通也得算一个独立的输出变量 因为电机只有一个三相输入电源 磁通的建立和转速的变化是同时进行的 为了获得良好 的动态性能 也希望对磁通施加某种控制 使它在动态过程中尽量保持恒定 才能产生较 大的动态转矩 1 按照转差功率是否被消耗 异步电动机调速方法有哪三大类 降电压调速 串级调速 按照转差功率是否被消耗 异步电动机调速方法有哪三大类 降电压调速 串级调速 变频调速 变极对数调速分别属于哪一类 变频调速 变极对数调速分别属于哪一类 可分为转差功率消耗型 转差功率回送型 转差功率不变型三大类 降电压调速 属于转 差功率消耗型调速 变频调速 变极对数调速属于转差功率不变型调速 串级调速转差功 率回送型 2 基速以下是哪种调速方式 基速以上是哪种调速方式 基速以下是哪种调速方式 基速以上是哪种调速方式 常见的调速系统中 在基速以下按恒转矩调速方式 在基速以上按恒功率调速方式 3 SPWM 技术中 调制波 载波各是什么 技术中 调制波 载波各是什么 spwm 波就是占空比是正弦形式的 pwm 是占空比固定的 spwm 波中 以频率与期望输出 电压波相同的正弦波 载波以频率比期望波高的多的等腰三角波 4 PWM 控制技术主要包括哪些控制技术主要包括哪些 SPWM SHEPWM CFPWM SVPWM 5 恒压频比控制方式的原理 恒压频比控制方式的原理 保持每级磁通量 m 为额定值 m 不变 当频率 f1从额定值 fn向下调节时 必须同时降 低 Eg 使 Eg f1 4 44NskNs mN 常值 即在基频以下应采用电动势频率比为恒值得控制方式 当电动势值较高时 可忽略定子店址和漏感压降 而认为定子相电压 Us Eg 则得 Us f1 常值 这就是恒压频比的控制方式 6 三相异步电机应如何通过坐标变换等效成直流电机的原理 三相异步电机应如何通过坐标变换等效成直流电机的原理 除两相绕组 外 还绘出两个匝数相等相互正交的绕组 d q 分别通以直流电流 id和 iq 产生合成磁动势 F 其位置相对于绕组来说是固定的 当观察者也站到铁心桑和绕组一 起旋转时 在他看来 d 和 q 是两个通入直流而相互垂直的静止绕组 就可以等效式直流 电机 8 异步电动机变压变频调速时 异步电动机变压变频调速时 Eg f1 Es f1 Er f1 常值的比较 常值的比较 恒定子磁通 m 恒气隙磁通 m 和恒转子磁通 m 的控制方式均需要定子电压补偿 控制 要复杂一些 恒定子磁通 m 和恒气隙磁通 m 的控制方式虽然改善了低速性能 但机械 特性还是非线性的 仍受到临界转矩的限制 恒转子磁通 m 控制方式可以获得和直流他 励电动机一样的线性机械特性 性能最佳 9 转差频率控制变频调速系统的基本思想 转差频率控制变频调速系统的基本思想 当满足下列条件时 1 限制转差角频率的最大值 sm s 2 5 1 2 保持主磁通 m恒定控制转差角频率 s 就能控制异步电动机的电磁转矩 Te 简答题简答题 1 在在 电力拖动及其自动控制系统电力拖动及其自动控制系统 这门课程中如何对其定义 其基本任务是什么 这门课程中如何对其定义 其基本任务是什么 答 电力拖动自动控制系统答 电力拖动自动控制系统 定义 定义 具有自动控制和调节工作机械的速度或位移的电力拖 动系统称为 电力拖动自动控制系统 或者 运动自动控制系统 基本任务基本任务 通过控制电动机电压 电流 频率等输入量来改变工作机械额转矩 速度 位移等机械量 使各工作机械按人们期望的要求运行 2 2 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的关系是什么 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的关系是什么 答 调速范围的定义答 调速范围的定义 生产机械要求电动机最高转速nmax 与最低转速nmin的比值用字母 D 表示 D nmax nmin 静差率的定义静差率的定义 负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落 nN与理想空载转 速no 之比即 S nN no 调速范围 静态速降和最小静差之间的关系调速范围 静态速降和最小静差之间的关系 D nNS nN 1 s nN值一定时 S 越小则系统能够允许的调速范围越小 3 3 转速反馈闭环比例控制调速系统的基本特征是什么 转速反馈闭环比例控制调速系统的基本特征是什么 答 比例调速的三个基本特征 答 比例调速的三个基本特征 1 比例控制的反馈控制系统是被调量有静差时控制系统 2 反馈系统的作用是抵抗扰动服从给定 3 系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度 4 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 为什么 少 为什么 答 答 当两个调节器都不饱和时 它们的输入偏差电压和输出电压都是零 转速调节器 ASR 的输出限幅电压 Uim 决定了电流给定电压的最大值 电流调节器 ACR 的输出限幅电压限制了电力电子变换器 的最大输出电压 Udm 5 ACR ASR 的是什么的英文缩写 调节器的设计过程可以简化为哪两步 的是什么的英文缩写 调节器的设计过程可以简化为哪两步 答 答 ACR 电流