辽宁高等教育自学考试应用本科

1、辽宁省高等教育自学考试（应用本科） 电力拖动自动控制系统 （实践）一、实验题目： 转速、电流双闭环调速系统的研究二、实验目的：（1）了解双闭环直流调速系统的组成和工作原理。（2）掌握双闭环直流调速系统调试和参数整定方法。（3）测定双闭环直流调速系统的静态和动态性能指标。（4）了解调节器参数对系统动态性能的影响。三、仪器设备：LZC-1 型直流调速系统实验装置、 2.2KW 直流机组、可调电阻或灯泡箱、 双线示波器、存储示波器或慢扫描示波器、 万用表。四、注意事项：（1）给定单元中 S2接 GND，然后，给主电路送电。（2）系统开环时，不允许突加给定起动电动机。（ 3）过电流保护设定： ,Un*

2、=-4V 、负载电压 110V、负载电流 6A， 调过电流电位器，开环起动（此时负载电流可时达 20A ） ，使 刚不跳闸为止。（4）遵守纪律，注意用电安全，要站在绝缘胶板或绝缘木板上，按 规定的步骤进行实验。（5）只能使用一根示波器地线，加长示波器地线或探头线要用绝缘 胶布将裸露的金属部分包扎好。避免实验电路短路，损坏实验 设备。五、实验原理：双闭环直流调速系统如图所示。 ACR 电流调节器作为内环， ASR 速度 调节器作为外环。这样就可以抑制电网电压扰动对转速的影响。使系统获 得良好的静态和动态性能。六、实验步骤：（1）先内环，调试电流调节器。（2）电流微分负反馈性能测试。（3）后外环，

3、调试速度调节器。（4）先静态、后动态性能测试。（5）了解调节器参数对系统动态性能的影响七、思考题：1脉宽调制2静差率 s与空载转速 n0 的关系 3转速电流双闭环系统中，转速调节器、电流调节器的作用 ? 4直流调速系统有哪些主要性能指标 ?5问： 变频器调速系统一般分为哪几类 ?6SPWM 控制方式7、转速单闭环调速系统有那些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速？为 什么？如果给定电压不变，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？8、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

4、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？9、在电压负反馈单闭环有静差调速系统中，当下列参数发生变化时系统是否有 调节作用，为什么？ 放大器的放大系数 Kp ； 供电电网电压； 电 枢电阻 Ra； 电动机励磁电流； 电压反馈系数 。10、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。参考答案：1、答:利用电力电子开关的导通与关断，将直流电压变成连续可变的电压，并通 过控制脉冲宽度或周期达到变压变频的目的。2、答：静差率 s与空载转速 n0成反比， n0下降， s上升。所以检验静差率时应 以最低速时的静差率 为

5、准。3、答：转速调节器和电流调节器的作用：（1）转速调节器 ASR 的作用。1）转速 n 跟随转速给定电压 Un变化 ?稳态无静差。2）突加负载时转速调节器 ASR 和电流调节器 ACR 均参与调节作用，但 转速调节器 ASR 处于主导作用，对负载变化起抗扰作用。3）其输出电压限幅值决定允许最大电流值。（2）电流调节器 ACR 的作用1）起动过程中保证获得允许最大电流。2）在转速调节过程中，使电流跟随其电流给定电压 Un变化。3）电源电压波动时及时抗扰作用， 使电动机转速几乎不受电源电压波动 的影响。4）当电动机过载、堵转时，限制电枢电流的最大值，从而起到安全保护 作用。4、答：直流调速系统主

6、要性能指标包括静态性能指标和动态性能指标两个部分。 静态主要性能指标有阔速范围 D、静差率 s、 nN。动态性能指标分成给定 控制信号和扰动信号作用下两类性能指标。给定控制信号作用下的动态性能 指标有上升时间 tr，调节时间 ts （亦称过滤过程时间 ）和超调量 。扰动信 号作用下的动态性能指标有最大动态速降 Nmax、恢复时间 tv。5、答： （1）变频调速系统一般可分为交流 交流变频和交流 直流 交流变频两 大类，一般常用的都是交流 直流 交流变频器。（2）按中间回路对无功能量处理方式的不同分为电压型和电流型两类；（3）按控制方式的不同分为 Uf 比例控制、转差频率控制及矢量控制等三类。6

7、、答： SPWM 即以正弦波作为调制信号对载波信号进行调制后，产生一组等幅 而脉冲宽度正比干正弦波的矩形脉冲。将该组脉冲作为逆变器开关元件的控 制信号，从而在逆变器负载上 （多为异步电动机 ）得到与控制信号波形相同， 等效于正弦波的驱动电压。7、答：（ 1）转速单闭环调速系统有以下三个基本特征： 只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的。 抵抗扰动，服从给定。 系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。（2）改变给定电压会改变电动机的转速，因为反馈控制系统完全服从给定作用。（3）如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比会改变转速，因为反馈 信号与给定信号的比较值发生了变化，破坏了原先的

8、平衡，调速系统就 要继续动作，使反馈信号与给定信号达到新的平衡为止。（4）如果测速发电机的励磁发生了变化，系统没有克服这种干扰的能力。因 为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。8、答：当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻变化时，系统对其 均有调节能力。当测速发电机励磁各量发生变化时，系统没有调节能力。因 为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。9、答：当放大器的放大系数、供电电网电压、电枢电阻、电动机励磁电流发生 变化时，系统有调节作用， 当电压反馈系数 发生变化时，它不能得到反馈 控制系统的抑制，反而会增大被调量的误差。因为反馈控制系统所能抑制的 只是被反馈环包围的前向通道