2012年哈工大继续教育电气初级职称全部作业

2012年专业课作业一1、试分析有制动通路的不可逆PWM变换器进行制动时，两个VT是如何工作的。答:在制动状态中，为负值，就发挥作用了。这种情况发生在电动运行过程中需要降速的时候。这时，先减小控制电压，使di2VT1gU的正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电压降低。但是，由于机电惯性，转速和反电动势还来不及变化，因而造成，很快使电流反向，截止，在dUdEU>di2VDont≤＜Ｔ时，2gU变正，于是导通，反向电流沿回路。2、为什么PWM—电动机系统比晶闸管—电动机系统能够获得更好的动态性能？答:PWM—电动机系统在很多方面有较大的优越性：1.主电路线路简单，需用的功率器件少。2.

开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小。3.低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1：10000左右。4.若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。5.功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高。6.

直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。3、调速范围和静差率的定义是什么？调速范围、静差速降和最小静差率之间有什么关系？为什么说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了”？答:调速范围：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，其中：和一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速，对于少数负载很轻的机械，可以用实际负载时的最高和最低转速。静差率：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，与理想空载转速之比，称作静差率。在直流电动机变压调速系统中，一般以电动机的额定转速作为最高转速，取调速系统的静差率为最低转速时的静差率：，得到最低转速，则，这就是调速系统的调速范围、静差速降和最小静差率之间的关系。对于同一个调速系统，值一定，如果对静差率要求越严，即要求值越小时，系统能够允许的调速范围也越小。一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足所需静差率的转速可调范围。2012年专业课作业二4、某一调速系统，测得的最高转速特性为nOmax=1500r/min，最低转速特性为nOmin=150r/min，带额定负载时的速度降落nN=15r/min，且在不同转速下额定速降nN不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？答:系统能够达到的调整范围为系统允许的静差率5、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，调速范围可以扩大多少倍?答:1因为所以则==4.13r/min2由，可知在s和不变的情况下，D只与有关调速范围扩大1.94倍。6、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？答:1转速单闭环调速系统有以下三个基本特征：1）只用比例放大器的反馈控制系统，其被被调量仍是有静差的。2）反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。扰动性能是反馈控制系统最突出的特征之一。3）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或测速发电机的励磁发生了变化，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。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。2012年公需课程作业1、简述TRIZ理论的定义、核心思想、主要内容和体系架构。学习本门课程有哪些好处？TRIZ理论是由前苏联发明家阿利赫舒列尔(G.S.Altshuller)在1946年创立的，Altshuller也被尊称为TRIZ之父。1946年，Altshuller开始了发明问题解决理论的研究工作。当时Altshuller在前苏联里海海军的专利局工作，在处理世界各国著名的发明专利过程中，他总是考虑这样一个问题：当人们进行发明创造、解决技术难题时，是否有可遵循的科学方法和法则，从而能迅速地实现新的发明创造或解决技术难题呢？答案是肯定的！Altshuller发现任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样，都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡，是有规律可循的。人们如果掌握了这些规律，就能动地进行产品设计并能预测产品的未来趋势。以后数十年中，Altshuller穷其毕生的精力致力于TRIZ理论的研究和完善。在他的领导下，前苏联的研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，分析了世界近250万份高水平的发明专利，总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则，建立一个由解决技术，实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，并综合多学科领域的原理和法则，建立起TRIZ理论体系。核心思想：现代TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面。首先，无论是一个简单产品还是复杂的技术系统，其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的，即具有客观的进化规律和模式。其次，各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力。再就是技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。主要内容：创新从最通俗的意义上讲就是创造性地发现问题和创造性地解决问题的过程，TRIZ理论的强大作用正在于它为人们创造性地发现问题和解决问题提供了系统的理论和方法工具。现代TRIZ理论体系主要包括以下几个方面的内容：（1）创新思维方法与问题分析方法TRIZ理论中提供了如何系统分析问题的科学方法，如多屏幕法等；而对于复杂问题的分析，则包含了科学的问题分析建模方法——物-场分析法，它可以帮助快速确认核心问题，发现根本矛盾所在。（2）技术系统进化法则针对技术系统进化演变规律，在大量专利分析的基础上TRIZ理论总结提炼出八个基本进化法则。利用这些进化法则，可以分析确认当前产品的技术状态，并预测未来发展趋势，开发富有竞争力的新产品。（3）技术矛盾解决原理不同的发明创造往往遵循共同的规律。TRIZ理论将这些共同的规律归纳成40个创新原理，针对具体的技术矛盾，可以基于这些创新原理、结合工程实际寻求具体的解决方案。（4）创新问题标准解法针对具体问题的物-场模型的不同特征，分别对应有标准的模型处理方法，包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等。通过对TRIZ的理论学习，使我掌握了TRIZ的定义及其FA发明问题解决算法，TRIZ认为，一个问题解决的困难程度取决于对该问题的描述或程式化方法，描述的越清楚，问题的解就越容易找到。TRIZ中，发明问题求解的过程是对问题不断描述、不断程式化的过程。经过这一过程，初始问题最根本的冲突被清楚的暴露出来，能否求解已很清楚，如果已有的知识能用于该问题则有解，如果已有的知识不能解决该问题则无解，需等待自然科学或技术的进一步发展。该过程是靠ARIZ算法实现的。ARIZ（AlgorithmforInventive-ProblemSolving）称为发明问题解决算法，是TRIZ的一种主要工具，是发明问题解决的完整算法，该算法采用一套逻辑过程逐步将初始问题程式化。该算法特别强调冲突与理想解的程式化，一方面技术系统向着理想解的方向进化，另一方面如果一个技术问题存在冲突需要克服，该问题就变成了一个创新问题。ARIZ中，冲突的消除有强大的效应知识库的支持。效应知识库包含物理的、化学的、几何的等效应。作为一种规则，经过分析与效应的应用后问题仍无解，则认为初始问题定义有误，需对问题进行更一般化的定义。应用ARIZ取得成功的关键在于没有理解问题的本质前，要不断地对问题进行细化，一直到确定了物理冲突。该过程及物理冲突的求解已有软件支持。2、资源有哪些类型？请为信息资源和能源资源举例。资源的种类有：物质资源、信息资源、空间资源、时间资源、功能资源、系统资源和能量资源。其中信息资源分为：现成信息资源和派生信息资源现成信息资源举例：1.藏医通过脉搏跳动可以诊断近200种疾病。2.炼钢厂根据加工时飞溅的火花，可以判断钢号及其加工参数。3.在接通和关闭输电线路时，产生强大的电磁场中可以利用它们在寻找矿藏时进行深度测量。派生信息资源举例：1.为了解除飞行员疲乏，建议在腹部固定特殊的电极，当飞机倾斜时，产生了电压，飞行员会感到倾斜方位的轻微“胳肢”感。2.为了在难以接近的部位研究压力分布情况，可在所研究部位放入白色复写纸，纸上可显现出压力分布情况。3.当结构中出现裂缝并不断扩大时，会产生轻微声震动，专门的声装置能大范围地捕捉这种震动，通过计算机进行处理，高精度地评价缺陷特性及其对结构造成的危险。其中能源资源分为：现成能源资源和派生能源资源现成能源资源举例：1.喷洒农药时为了在喷雾人员行走时产生液压，把水泵固定在工作人员的靴子上。2.发电厂热水用于住宅取暖。3.借助深水的热量融化冻土。派生能源资源举例：1.电焊工面罩上的镜子反射的弧光照亮焊接点。3、请在下列叙述中提取技术矛盾在时间有限，除雪工作量大时，目的是提高鼓风机工人的效率，雪要鼓风机加大空气流动速度来清除积雪，分析技术冲突找出雪要改善的“速度”参数和不能恶心化的“功率”参数，通过矛盾矩阵得到创新原理：19周期性运动，35物理或化学参数变化原理，18机械震动原理，37热膨胀原理。我们可以用“周期性动作”原理来解决这