电力拖动自动控制系统试卷-科创学院

电力拖动自动控制系统 一 单项选择题 1 当负载相同时 闭环系统稳态速降只为开环系统稳态速降的 倍 A 1 Kn B 1 1 Kn C Kn D 1 Kn 2 闭环调速系统设置了两个调节器 即电流调节器和 调节器 A 转速 B 转差 C 电压 D 电流 3 在电机调速控制系统中 对于 的扰动 系统是无能为力的 A 运算放大器的参数的变化 B 电机励磁电压的变化 C 转速反馈参数的变化 D 电网电压的变化 4 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 零 B 大于零的定值 C 小于零的定值 D 保持原先的值不变 5 无静差调速系统的 PI 调节器中 P 部份的作用是 A 消除稳态误差 B 既消除稳态误差又加快动态响应 C 加快动态响应 D 不能消除稳态误差也不能加快动态响应 6 配合控制有环流可逆调速系统中存在的是 环流 A 直流 B 动态 C 平均 D 脉动 7 配合控制可逆调速系统运行在第二象限 整流装置的输出电压方向与电机反电势方向相反 此时是 状态 A 正组待整流 反组逆变 电机电动 B 正组待逆变 反组整流 电机反接制动 C 正组待整流 反组逆变 电机回馈制动 D 正组待逆变 反组整流 电机回馈制动 8 转差频率控制变频调速系统的基本思想是控制 A 电机的调速精度 B 电机的动态转矩 C 电机的气隙磁通 D 电机的定子电流 9 SPWM 逆变器是利用正弦波信号与三角波信号相比较后 而获得一系列 的脉冲波形 A 等幅不等宽 B 等宽不等幅 C 等幅等宽 D 不等宽不等幅 10 按转子磁场定向和矢量控制变频调速系统中 在 条件下 有电动机转矩与定子电流转矩分量成正 比的关系 A 气隙磁通恒定 B 转子电流恒定 C 转子磁链恒定 D 定子电流恒定滞后 60 11 典型 型系统的超调量一般比典型 型系统 而快速性要好 A 大 B 小 C 相同 D 无法比较 12 电动机的调速范围 D 可以由以下哪一项表示 A B C D 0 nnN min N nN min max n n max min n n 13 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 A 比例控制 B 积分控制 C 比例积分控制 D 微分控制 14 如果系统主要要求有良好的跟随性能 可以设计成 A 型系统B 型系统C 型系统D 型系统 15 三项异步电动机转子频率 f2 与频率 f1 的关系实际 A B C D 12 2 ff 21 2 1ff 12 ff 12 3ff 16 在单极性可逆 变换器中 随着负载的减小 电流将 A 断续 不改变方向 B 保持连续 不改变方向 C 断续 来回变向 D 保持连续 来回变向 17 配合控制可逆调速系统运行在第三象限 整流装置的输出电压方向与电机反电势方向相反 此时是 状态 A 正组待整流 反组逆变 电机电动 B 正组待逆变 反组整流 电机反接制动 C 正组待整流 反组逆变 电机回馈制动 D 正组待逆变 反组整流 电机电动 18 交流串级调速装置指的是串级调速系统中的 A 交流电动机 B 电动机加转子整流器 C 逆变器与逆变变压器 D 转子整流器 逆变器与逆变变压器 19 在 型可逆 变换器主要电路中 只有二个三极管交替通断 而其它二个的通断是受电动机转向控制 的是 A 双极性 B 单极性 C 受限单极性 D 受限双极性 20 交一交变频调速系统适用的调频范围为 A 0 fN B 1 2fN fN C 1 3fN fN D 1 2fN 1 3fN 二 填空题 1 根据交流电动机的转速表达式 可归纳出交流电动机的三种调速方法 和 2 三相全波相位控制的 Y 接调压电路电阻 电感负载时当 时将出现 现象 此时触 发电路应采用 或 来避免 3 典型 型系统中 若以快速性为主 则宜取 若以稳定性为主 则宜取 4 串级调速的原理是在转子回路中串入一个与转子感应电动势 E2同频率的附加电动势 f 通过改变 f 的 和 就可以实现电动机低于或超过同步速度的调速 5 通过改变电动机定子供电频率来改变同步转速的调速方法称为 6 变频器的功能是将电网电压提供的 交流电变换为 交流电 7 变频器按无功能量处理方式分为 和 8 在转速开环的晶闸管变频调速系统中 用来减缓突加阶跃给定信号造成的系统内部电流电压冲击 提高系 统的运行稳定性的控制环节是 9 在变频调速系统中 为了得到宽的调速范围 可以在电动机转速低于额定转速时 采用 调速 高 于额定转速时 采用近似 调速 10 电压源型变频器的特点是直流侧滤波元件为 而电流源型变频器直流回路串入 元 件滤波 11 在 PWM 调制中 正 负半周的脉冲数和相位在不同输出频率下完全对称的调制方式称为 不 完全对称的调制方式则称为 12 矢量变换控制的基本思想是将交流电动机模拟成直流电动机 即将异步电动机的 磁场变换成直 流电动机的 磁场 13 同步电动机变频调速系统根据其结构的不同可分为两大类 一类为 变频式 另一类为 变频式 又称 14 变频调速系统按控制原理来分 可分 和闭环控制系统 其中闭环控制系统又可分为 控制系统 控制系统和 控制系统 15 转差频率控制的变频调速系统是通过控制转差角频率 s 来控制异步电动机转矩 Te 的 其先决条件是 16 晶闸管装置的传递函数为 可近似成一阶贯性环节为 17 调速系统的两个稳态性能指标 和 18 反馈控制系统的作用是 抵抗 服从 19 双闭环直流调速系统的起动过程中转速调节器 ASR 经历了 三种情况 20 常用的阶跃响应跟随性能指标有上升时间 峰值时间 和 21 在基频以下 属于 调速性质 而在基频以上 基本上属于 调速 22 SPWM 控制技术有 控制和 控制 23 异步电动机的动态数学模型是一个高阶 的多变量系统 24 异步电动机调速系统的控制方案应用最多的是 按转子磁链定向的 控制系统 按定子磁链控制 的 控制系统 25 截止频率 Wc 越高 则系统的 越好 26 当系统中存在一个时间常数特别大的惯性环节 1 Ts 1 时 可近似地将它看成是积分环节 低频段大惯性环节 27 在绕线转子异步电机的转子侧引入一个 就可调节电机的转速 则称它为串级调速 28 一个调速系统的调速范围是指在 时还能满足所需静差率的转速可调范围 29 静差率和机械特性的硬度有关 特性越硬 静差率 转速的稳定度就 30 抗扰性能指标包括 三 判断题 1 在电力拖动自动控制系统中 PWM 控制与变换器可近似看成是一个一阶惯性环节 2 闭环系统静特性可以比开环系统机械特性软得多 3 只用比例放大器的反馈控制系统 其被调量仍是有静差的 4 反馈控制系统对反馈装置的误差是无法克服的 5 带比例放大器的闭环直流调速系统可以近似看作是一个三阶线性系统 6 采用比例积分调节器的闭环调速系统是有静差调速系统 7 反馈控制只能使静差减小 补偿控制却能把静差完全消除 8 一般来说 调速系统的动态指标以跟随性能为主 9 反电动势对转速环和转速超调量无影响 10 恒 Er 1控制可以得到和直流他励电动机一样的线性机械特性 11 在动态过程中 可把晶闸管触发与整流装置看成是一个超前环节 12 最大可能的失控时间 Tsmax 与交流电源的频率成反比 13 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 14 闭环系统的静差率要比开环系统大得多 15 反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动 16 电压负反馈系统的稳态性能比带同样放大器的转速负反馈系统要强些 17 一般来说 随动系统的动态指标以抗扰性能为主 18 转速的退饱和超调量与稳态转速有关 19 恒 Us 1 控制的稳态性能优于恒 Eg 1 控制 20 当磁链幅值一定时 定子三相电压合成空间矢量与供电电压频率成反比 四 简答题 1 转速闭环调速系统是一种基本的反馈控制系统 它具有哪些基本特征 也就是反馈控制的基本规律 2 转速调节器的作用是什么 3 为什么电压型变频器没有再生制动的能力 4 变频调速时为什么要维持恒磁通控制 恒磁通控制的条件是什么 5 转差频率控制的基本规律是什么 6 简述开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系 7 电流调节器的作用是什么 8 双闭环调速系统中 给定信号 U n未变 增加转速反馈系数 系统稳定后转速反馈电压 Un是增加 减小 还是不变 为什么 9 交流调速系统按转差功率的处理方式可分为那三种类型 并分别说明其特点 10 交 直 交变频器由哪几个主要部分组成 各部分的作用是什么 五 计算题 1 有一 V M 调速系统 电动机参数为 PN 2 5KW UN 220V IN 15A nN 1500r min Ra 2 整流装 置内阻 Rrec 1 触发整流环节的放大系数 Ks 30 要求调速范围 D 20 静差率 s 10 试求 1 计算开环系统的稳态速降和调速要求所允许的稳态速降 2 采用转速负反馈组成闭环系统 试画出系统的稳态结构图 3 调整该系统 使 U n 20V 时转速 n 1000r min 此时转速反馈系数应为多少 4 计算放大器所需的放大系数 2 某直流调速系统电动机额定转速为 额定速降 DnN 115r min 当要求静差率 30 时 允许多大的调速范围 如果要求静差率 20 则调速范围是多少 如果希望调速范围达到 10 所能满足的静差率是多少 答案 一 单项选择题 1 B2 A3 C4 A5 B 6 D7 C8 D9 A10 A 11 A12 C13 B14 B15 D 16 D17 D18 D19 B20 D 二 填空题 1 变频调速 变转差率调速 变极对数调速 2 单相半波整流现象 宽脉冲 脉冲列 3 1 0 5 4 大小 方向 5 变频调速 6 恒压恒频 变压变频 7 电压型 电流型 8 给定积分器 9 恒磁通控制 恒功率控制 10 电容 电感 11 同步调制 异步调制 12 三相旋转 两相静止 13 他控 自控 无换向器式 14 开环控制 压频比恒定 转差频率 矢量 15 保持磁通恒定 16 Ks 1 TsS TsS se K 17 调速范围 静差率 18 扰动 给定 19 不饱和 饱和 退饱和 20 超调量 调节时间 21 恒转矩 恒功率 22 单极性 双极性 23 非线性 强耦合 24 矢量 直接转矩 25 快速性 26 1 TS 27 可控附加电动势 28 最低速 opop0 e d e nsp e d0d nn C RI C UKK C RIU n 1 36 ll nn KC RI KC UKK n cc0 e d e nsp 1 1 1 37 29 越小 越高 30 动态降落 恢复时间 三 判断题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 四 简答题 1 1 被调量是有静差的 2 抵抗扰动 服从给定 3 系统的精度依赖于给定和反馈检测精度 2 1 它使转速很快的跟随给定电压变化 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 3 电压型变频器的中间直流滤波器件是电容 由于电容元件两端电压不能方向 不能进行能量回馈 所 以电压型变频器没有再生制动的能力 4 交流异步电动机在基频以下变频调速运行时 为了保证输出转矩恒定 必须维持气隙磁通恒定 维持 磁通恒定的条件是保持定子电压与频率成比例变化 5 1 在 s sm的范围内 转矩Te基本上与 s成正比 条件是气隙磁通不变 2 在不同的定子电流值时 根据 Us 1Is 函数关系控制定子电压和频率 就能保持气隙磁通 m恒定 6 比较一下开环系统的机械特性和闭环系统的静特性 就能清楚地看出反馈闭环控制的优越性 如 果断开反馈回路 则上述系统的开环机械特性为 而闭环时的静特性可写成 7 1 使电流紧紧跟随其给定电压变化 2 对电网电压的波动起及时抗扰作用 3 在转速动态过程中 保证获得电动机允许的最大电流 从而加快动态过程 4 当电动机过载甚至堵转时 限制电枢电流的最大值 起快速的自动保护作用 8 转速反馈电压不变 9 1 转差功率消耗型 异步电机采用调压控制等调速方式 转速越低时 转差功率的消耗越大 效率越低 但这类系统的结构简单 设备成本最低 所以还有一定的应用价值 2 转差功率不变型 变频调速方法转差功率很小 而且不随转速变化 效率较高 但在定子电路 中须配备与电动机容量相当的变压变频器 相比之下 设备成本最高 3 转差功率馈送型 控制绕线转子异步电动机的转子电压 利用其转差功率并达到调节转速的目 的 这种调节方式具有良好的调速性能和效率 但要增加一些设备 10 1 整流器 把三相或单相交流电变成直流电 2 逆变器 有规律的控制逆变器中主开关元器件的通与断 3 中间直流环节 缓冲无功能量 4 控制电路 完成对逆变器的开关控制和对整流器的电压控制以及完成各种保护功能 1 3 2 01 115 2 01430 D 6 44446 0 115101430 11510 NN N nDn nD s 3 5 3 01 115 3 01430 1 N N sn sn D 五 计算题 1 解 1 先计算电动机的 Ce Ce UN INRa nN 220 15 2 1500 0 127V min r 开环系统的稳态速降为 nop INR Ce IN Ra Rrec 15 2 1 0 127 354 33r min 满足调速要求所允许的稳态速降为 ncl nN snN D 1 s 1500 0 1