12直流調(diào)速系統(tǒng)復(fù)習(xí)題

直流調(diào)速系統(tǒng)判斷題弱磁控制時電動機的電磁轉(zhuǎn)矩屬于恒功率性質(zhì)只能拖動恒功率負(fù)載而不能拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。（）采用光電式旋轉(zhuǎn)編碼器的數(shù)字測速方法中，M法適用于測高速，T法適用于測低速。（）只有一組橋式晶閘管變流器供電的直流電動機調(diào)速系統(tǒng)在位能式負(fù)載下能實現(xiàn)制動。（）直流電動機變壓調(diào)速和降磁調(diào)速都可做到無級調(diào)速。（）靜差率和機械特性硬度是一回事。（）帶電流截止負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)不是單閉環(huán)系統(tǒng)。（）7電流一轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)無靜差可逆調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時控制電壓U的大小并非僅取決于k速度定U*的大小。（）g雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在起動過程中，速度調(diào)節(jié)器總是處于飽和狀態(tài)。（）邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)任何時候都不會出現(xiàn)兩組晶閘管同時封鎖的情況。（）可逆脈寬調(diào)速系統(tǒng)中電動機的轉(zhuǎn)動方向（正或反）由驅(qū)動脈沖的寬窄決定。（）雙閉環(huán)可逆系統(tǒng)中，電流調(diào)節(jié)器的作用之一是對負(fù)載擾動起抗擾作用。（）與開環(huán)系統(tǒng)相比，單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降減小了。（）12a=p配合工作制的可逆調(diào)速系統(tǒng)的制動過程分為本組逆變和它組制動兩階段（）13轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)速度控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為PID調(diào)節(jié)器時轉(zhuǎn)速總有超調(diào)。（X）電壓閉環(huán)相當(dāng)于電流變化率閉環(huán)。（）閉環(huán)系統(tǒng)可以改造控制對象。（）閉環(huán)系統(tǒng)電動機轉(zhuǎn)速與負(fù)載電流（或轉(zhuǎn)矩）的穩(wěn)態(tài)關(guān)系，即靜特性，它在形式上與開環(huán)機械特性相似，但本質(zhì)上卻有很大的不同。直流電動機弱磁升速的前提條件是恒定電動勢反電勢不變。（）直流電動機弱磁升速的前提條件是恒定電樞電壓不變。（）

電壓閉環(huán)有一個重要的缺點是電壓反饋信號中所含諧波分量較大，但為保證系統(tǒng)的動態(tài)性能，電壓反饋濾波時間常數(shù)又不能太在，這就常給調(diào)節(jié)系統(tǒng)帶來諧波干擾，嚴(yán)重時甚至造成系統(tǒng)振蕩，只有用選頻濾波的方法才能解決。對電網(wǎng)電壓波動來說，當(dāng)電壓閉環(huán)比電流閉環(huán)的調(diào)節(jié)更為及時。電壓閉環(huán)會給閉環(huán)系統(tǒng)帶來諧波干擾，嚴(yán)重時會造成系統(tǒng)振蕩。（）對電網(wǎng)電壓波動來說，電壓環(huán)比電流環(huán)更快。（）選擇題直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中出現(xiàn)電源電壓波動和負(fù)載轉(zhuǎn)矩波動時，（）。AACR抑制電網(wǎng)電壓波動，ASR抑制轉(zhuǎn)矩波動BACR抑制轉(zhuǎn)矩波動，ASR抑制電壓波動CACR放大轉(zhuǎn)矩波動，ASR抑制電壓波動DACR放大電網(wǎng)電壓波動，ASR抑制轉(zhuǎn)矩波動橋式可逆PWM變換器給直流電動機供電時采用雙極性控制方式，其輸出平均電壓U月等于（）。d/1、AU/1、AU=-on一1UdIT丿sCU=-°nUdTsUdf2ton一1]UIT丿$DU=^onUdTs與機組相比，相控整流方式的優(yōu)點是（），缺點是（）。A功率放大倍數(shù)小于1000倍B可逆運行容易實現(xiàn)C控制作用的快速性是毫秒級D占地面積小，噪音小E高次諧波豐富F高速時功率因數(shù)低4系統(tǒng)的靜態(tài)速降厶ned—定時，靜差率S越小，則（）。A調(diào)速范圍D越小B額定轉(zhuǎn)速n越大ed

C調(diào)速范圍D越大D額定轉(zhuǎn)速n越大ed5當(dāng)理想空載轉(zhuǎn)速％相同時，閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率s與開環(huán)下的s之比為（）。0bkA1B0（K為開環(huán)放大倍數(shù)）C1+KD1/（1+K）速度單閉環(huán)系統(tǒng)中，不能抑制（）的擾動。A調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)B電網(wǎng)電壓波動C負(fù)載D測速機勵磁電流轉(zhuǎn)速—電流雙閉環(huán)不可逆系統(tǒng)正常穩(wěn)定運轉(zhuǎn)后，發(fā)現(xiàn)原定正向與機械要求的正方向相反，需改變電機運行方向。此時不應(yīng)（）。A調(diào)換磁場接線B調(diào)換電樞接線C同時調(diào)換磁埸和電樞接線D同時調(diào)換磁埸和測速發(fā)電機接線一個設(shè)計較好的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作時（）。A兩個調(diào)節(jié)器都飽和B兩個調(diào)節(jié)器都不飽和CASR飽和，ACR不飽和DASR不飽和，ACR飽和9a=B配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的主回路中（）A既有直流環(huán)流又有脈動環(huán)流B有直流環(huán)流但無脈動環(huán)流C既無直流環(huán)流又無脈動環(huán)流D無直流環(huán)流但有脈動環(huán)流a=p配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)中換向時待工作組投入工作時，電動機處于（）狀態(tài)。A回饋制動B反接制動C能耗制動D自由停車雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電流環(huán)調(diào)試時，如果勵磁電源合閘，電樞回路亦同時通電，給定由ACR輸入端加入且產(chǎn)生恒定的額定電流，則（）。（假定電機不帶機械負(fù)載）A電機會穩(wěn)定運轉(zhuǎn)B電機不會運轉(zhuǎn)C電機會加速到最高轉(zhuǎn)速D過流跳閘12速度單閉環(huán)系統(tǒng)中，不能抑制（）的擾動。A調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)CA調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)C負(fù)載B電網(wǎng)電壓波動D測速機勵磁電流13a=0配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的主回路米用反并聯(lián)接線，除平波電抗器外，還需要()個環(huán)流電抗器。A2B3C4D114轉(zhuǎn)速PID調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)系統(tǒng)與轉(zhuǎn)速PI調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)系統(tǒng)相比，()A抗負(fù)載干擾能力弱B動態(tài)速降增大C恢復(fù)時間延長D抗電網(wǎng)電壓擾動能力增強輸入為零時輸出也為零的調(diào)節(jié)器是AP調(diào)節(jié)器BI調(diào)節(jié)器CPI調(diào)節(jié)器DPID調(diào)節(jié)器下列電動機哪個環(huán)節(jié)是比例慣性環(huán)節(jié)aU(s丿U(s丿I(s丿口E(s)n(s)I(s)U(s)一E(s)I(s)一I(s)ddfz直流電機電動運行時，反并聯(lián)晶閘管整流電源供電的可逆調(diào)速系統(tǒng)給定為零時，主要停車過程是A本橋逆變，回饋制動B它橋整流，反接制動C它橋逆變，回饋制動D自由停車直流電機電動運行時，一組晶閘管整流電源供電的不可逆調(diào)速系統(tǒng)給定為零時，主要停車過程是A本橋逆變，回饋制動B它橋整流，反接制動C它橋逆變，回饋制動D自由停車填空題應(yīng)管VT5的作用是零速封鎖即在給定為零且反饋為零使調(diào)節(jié)器輸出為零，以防止由于PI中由于積分作用輸出不為零,RPMC11rT應(yīng)管VT5的作用是零速封鎖即在給定為零且反饋為零使調(diào)節(jié)器輸出為零，以防止由于PI中由于積分作用輸出不為零,RPMC11rTlcilc2R15R161如圖，埸效使得移相控制角可能處于最小，出現(xiàn)全壓啟動導(dǎo)致過電流故障。電位器RP1可調(diào)整輸出正限幅值,RP2可調(diào)整輸出負(fù)限幅。C11是積分電容,C5和R9接入速度反饋構(gòu)成微分調(diào)節(jié)器。C6、C7是輸入濾波電容。2電流斷續(xù)時KZ—D系統(tǒng)的機械特性變軟，相當(dāng)于電樞回路的電阻值增大。4脈寬調(diào)速系統(tǒng)中，開關(guān)頻率越高，電流脈動越小，轉(zhuǎn)速波動越小，動態(tài)開關(guān)損耗越大。5采用轉(zhuǎn)速—電流雙閉環(huán)系統(tǒng)能使電動機按允許的最大加速度起動，縮短起動時間。7典型I型系統(tǒng)的超調(diào)量比典型II型系統(tǒng)小，抗擾動性能比典型II型系統(tǒng)差。8下圖為單閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)。TOC\o"1-5"\h\z圖中V是；⑵圖中L是，它的作用是；d(3)圖中采用的是調(diào)節(jié)器，它的主要作用是；⑷此系統(tǒng)主電路由相交流電供電；此系統(tǒng)具有負(fù)反饋環(huán)節(jié)；改變轉(zhuǎn)速，應(yīng)調(diào)節(jié)電位器；整定額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分，對應(yīng)8V,應(yīng)調(diào)節(jié)電位器；系統(tǒng)的輸出量(或被控制量)是。解：(1)圖中V是晶閘管整流器;圖中L是平波電抗器，它的作用是抑制電流脈動和保證最小續(xù)流電流；d

圖中采用的是PI即比例積分調(diào)節(jié)器，它的主要作用是保證動靜態(tài)性能滿足系統(tǒng)要求；⑷此系統(tǒng)主電路由^二相交流電供電；此系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)速(速度)負(fù)反饋環(huán)節(jié);改變轉(zhuǎn)速，應(yīng)調(diào)節(jié)___RP1__電位器；整定額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分，對應(yīng)8V,應(yīng)調(diào)節(jié)_RP2—電位器；系統(tǒng)的輸出量(或被控制量)是_轉(zhuǎn)速_。分析與計算題1如下圖，轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，ASR、ACR均采用PI調(diào)節(jié)器。已知參數(shù)：電動機：PN=3.7KW，UN=220V，IN=20A，U=1000r皿，電樞回路總電阻R=1.50，設(shè)U*=U*=8V，電樞回路最大電流為I=40A，電力電子變換nmimdm器的放大系數(shù)K=40。s試求：）TA裝置輸(1)電流反饋系數(shù)b和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)?；突增負(fù)載后又進(jìn)入穩(wěn)定運行狀態(tài)，則）TA裝置輸ACR的輸出電壓u、變流c出電壓U，電動機轉(zhuǎn)速n，較之負(fù)載變化前是增加、減少，還是不變？為什么？d如果速度給定U*不變時，要改變系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速，可調(diào)節(jié)什么參數(shù)？n(2)若要改變系統(tǒng)起動電流應(yīng)調(diào)節(jié)什么參數(shù)？此時，設(shè)U*為正電壓信號，在n右圖ASR中應(yīng)調(diào)節(jié)中哪個電位器？當(dāng)電動機在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時的U,U*,U,U值；（10分）diiceee18=1000=°-18=1000=°-008V/rpmTOC\o"1-5"\h\zCX=n=nmnn解：(1)mU*8B=—im==0.5V/AI40dm評分標(biāo)準(zhǔn)：各2.5分，公式對數(shù)值結(jié)果錯扣1分，量綱錯扣0.5分，公式錯不給分。(2)Ce"+'lR=CeUn+'dLR—U=KUT(2)KKdscU*=c,n=cn(3)因為U(3)因為U*=U=Xn,n=nnXUn,所以調(diào)節(jié)x可以改變轉(zhuǎn)速n。⑷因為U*=U=BI，起動時轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR飽和，輸出限幅值U*=BI，所以iidimdm改變ASR限幅值可以改變起動電流t，u*為正時，起動時ASR輸出為負(fù)，所以dmn應(yīng)調(diào)節(jié)RP5來改變起動電流。不能改變電流反饋系數(shù)，因為它還影響電流環(huán)的動特性。(5)U*=U=XnTOC\o"1-5"\h\znnU*=8V,U=0V,U*=|U|=8VnniiU=IR=40X1.5=60VddmU=匕=Cen+TdR=60=1.5VcKK40ss評分標(biāo)準(zhǔn)：分析出起動ASR飽和，結(jié)果全對，滿分；沒有分析出起動ASR飽和，沒寫公式扣3分，其它扣4-5分。2雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中如反饋斷線會出現(xiàn)什么情況，正反饋會出什么情況？答：反饋斷線后，U=0，ASR飽和，輸出為限幅值，轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)，相當(dāng)于堵轉(zhuǎn)，n電流給定為ASR的輸出最大值，電流閉環(huán)，按最大電流值恒流加速，轉(zhuǎn)速上升，但由于轉(zhuǎn)速反饋斷線，觸發(fā)移相控制電壓增大到極限，觸發(fā)角最小移至x，轉(zhuǎn)min速達(dá)到最高值。同樣，正反饋時，也是一樣。U—IRUcosx—IR同樣，正反饋時，也是一樣。n=dd——各=d0mind——&，CC

3注意分析反并聯(lián)晶閘管供電直流可逆拖動的四種工作狀態(tài)（如下表）五（10分）下圖所示為控制系統(tǒng)實驗裝置中的過流保護(hù)單元電路原理圖，試簡述其工作原理。解：（請參考實驗指導(dǎo)書）當(dāng)主電路電流超過某一數(shù)值后（2A左右），由9R3,9R2上取得的過流信號電壓超過運算放大器的反向輸入端，使D觸發(fā)器的輸出為高電平，使晶體三極管V由截止變?yōu)閷?dǎo)通，結(jié)果使繼電器K的線圈得電，繼電器K由釋放變?yōu)槲?，它的常閉觸點接在主回路接觸器的線圈回路中，使接觸器釋放，斷開主電路。并使發(fā)光二極管亮，作為過流信號指示，告訴操作者已經(jīng)過流跳閘。SA為解除記憶的復(fù)位按鈕，當(dāng)過流動作后，如過流故障已經(jīng)排除，則須按TT2>人“+1=T2s+1―T2下以解除記憶，恢復(fù)正常工作。六設(shè)計題1校正為典型I型系統(tǒng)的幾種調(diào)節(jié)器選擇，試推導(dǎo)之。SI九+1^Xs+T)(邛+1燼+1)(7>+1)(7>+1)(7>+1)八、t2>t3?+1)?+1)?+1)E?丁2工3調(diào)節(jié)器心（中+1）￡(r^+l)(r2+l)心(附+1)tysT^SSTS參數(shù)配合rl=^1T1=3'巧=丁2巧=丁\,丁工=丁2+八2校正為典型II型系統(tǒng)的幾種調(diào)節(jié)器選擇，試推導(dǎo)之。制象控對Q22瓦1)(爲(wèi)+>yl>+JrJztxD++>(r爲(wèi)跡器XI/+S+1S■PKXI/+S;xK\1/+s伝;xS巧S巧rls數(shù)合參酎巧=必認(rèn)為：11陽rs,1+17]^+T1Hr2r風(fēng)12rl=為歸T認(rèn)3已知控制對象開環(huán)傳遞函數(shù)G（s）=占RT2＞「試加入串聯(lián)調(diào)節(jié)器Wc（S）將其校正為開環(huán)典型I型系統(tǒng)，并求調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)和參數(shù)（15分）Wc(S)G(S)=Wob(S)=E=Wc(S+1)(T2s+1)is+1TsK(人s+1)(is+1Tss(Ts+1)K2WbWb(s)=ob1込s(Ts+1)TKKKK——2—pLt———2—putTT1T2TKT2TK122T1K2所以，調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)為PI調(diào)節(jié)器，參數(shù)如上式。評分標(biāo)準(zhǔn)寫出結(jié)構(gòu)為PI，并計算參數(shù)t,K給全分；如只計算t，而沒有計算Kpipi扣5分；如將t-t寫錯者，扣2分；沒寫出結(jié)構(gòu)，扣5分。14寫出下圖電路的傳遞函數(shù)。UaUaCS一，——R———URD1RCS+1RCSURCS+11TS+1TS+1—r————?——K?—UaRCSR1aR1TSPTSCK-丄,T—RCPaR15計算電機空載時恒流升速到額定轉(zhuǎn)速時間GD2nTOC\o"1-5"\h\zT—Ne375tGD2nGD2Rc①n，“Cnt—N—eN—T/Re_N375T375cc①2九Im九IeemNN證明題(10分)定義調(diào)速范圍D-nmax，靜差率S-AnN,nnmin0而最高轉(zhuǎn)速n-n（額定轉(zhuǎn)速）maxN試證明（1）試證明（1）AnN(1-s)5分）2）單轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)如左圖所示，如所要求的開環(huán)靜差率與閉環(huán)靜差率s相等，與閉環(huán)靜差率s相等，，而閉環(huán)調(diào)速范圍為，開環(huán)調(diào)速范圍為CLOPCLOP試證明D=(1+K)DCLOP證：S=An-NAn-Nn0nmin，式中+An試證明D=(1+K)DCLOP證：S=An-NAn-Nn0nmin，式中+AnN-p5分）nmin-AnN(1-S)AnND=maxnminnminAnN(1-S)證畢。???SAnk=SkAnAnk???SAnk=SkAnAnkAnk(1-Sk)~PAn(1-S)pAn■pAnkD=(1+K)Dp證畢。Ank=RdAnk=RdAnk(1-Sk)?S=SkAnAnnNAAnnNAnkAn(1-S)pp