專升本《電力拖動(dòng)與控制系統(tǒng)》-試卷-答案

專升本《電力拖動(dòng)與控制系統(tǒng)》_試卷_答案第一篇：專升本《電力拖動(dòng)與控制系統(tǒng)》_試卷_答案專升本《電力拖動(dòng)與控制系統(tǒng)》一、（共75題,共150分）1.異步電動(dòng)機(jī)在采用能耗制動(dòng)時(shí)需要（）。（2分）A.轉(zhuǎn)子回路串電阻B.定子回路串電阻C.把定子回路從電源斷開，接制動(dòng)電阻D.定子回路通直流電流標(biāo)準(zhǔn)答案：D2.三相橋式交叉連接可逆調(diào)速電路需要配置（）個(gè)限環(huán)流電抗器。（2分）A.1B.2C.3D.4標(biāo)準(zhǔn)答案：B3.閘管反并聯(lián)可逆調(diào)速電路中采用配合控制可以消除（）。（2分）A.直流平均環(huán)流B.靜態(tài)環(huán)流C.瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流D.動(dòng)態(tài)環(huán)流。標(biāo)準(zhǔn)答案：A4.為了檢測(cè)直流電流信號(hào)，且與系統(tǒng)主電路隔離，常用的電流檢測(cè)方法是（）。（2分）A.串聯(lián)采樣電阻B.并聯(lián)采樣電阻C.采用電流互感器D.采用霍爾傳感器標(biāo)準(zhǔn)答案：D5.電流可反向的兩象限直流PWM調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)工作時(shí)，當(dāng)輸出電壓的平均值小于電機(jī)反電勢(shì)時(shí)，電機(jī)工作在（）象限。（2分）A.1B.2C.3D.4標(biāo)準(zhǔn)答案：B6.直流斬波調(diào)速系統(tǒng)在回饋電流可控的回饋發(fā)電制動(dòng)時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)（）直流電源的電壓。（2分）A.大于B.等于C.小于標(biāo)準(zhǔn)答案：C7.異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，當(dāng)調(diào)速范圍較小時(shí)，一般采用的起動(dòng)方法是（）。（2分）A.用串級(jí)調(diào)速裝置起動(dòng)B.定子降壓起動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)答案：B8.串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)中，串級(jí)調(diào)速裝置的容量（）。（2分）A.隨調(diào)速范圍D的增大而增加；B.隨調(diào)速范圍D的增大而減少；C.與調(diào)速范圍D無(wú)關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)答案：A9.繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的串級(jí)調(diào)速屬于（）的調(diào)速方法。（2分）A.轉(zhuǎn)差功率消耗型B.轉(zhuǎn)差功率回饋型C.轉(zhuǎn)差功率不變型標(biāo)準(zhǔn)答案：B10.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)中功率變換器的變頻方式是（）。（2分）A.他控式變頻B.自控式變頻；C.矢量控制式變頻。標(biāo)準(zhǔn)答案：B11.無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的位置檢測(cè)器使用的是()（2分）A.增量式位置檢測(cè)器B.正余弦變壓器標(biāo)準(zhǔn)答案：A12.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)與永磁同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)非常相似,永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的氣隙磁密波形是（）A.近似方波B.梯形波C.階梯波D.近似正弦波標(biāo)準(zhǔn)答案：A13.永磁同步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)在采用矢量控制時(shí)定子旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)應(yīng)保持與（）垂直。（2分）A.氣隙磁通軸線B.轉(zhuǎn)子磁極軸線C.轉(zhuǎn)子磁鏈軸線D.定子A相繞組軸線標(biāo)準(zhǔn)答案：B14.異步電動(dòng)機(jī)矢量控制中的M軸、T軸與（）是相對(duì)靜止。（2分）A.定子B.轉(zhuǎn)子C.氣隙磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)答案：C15.異步電機(jī)變頻調(diào)速時(shí)的人為機(jī)械特性為直線的條件是（）。（2分）A.B.C.D.標(biāo)準(zhǔn)答案：D16.關(guān)于轉(zhuǎn)速單閉環(huán)的調(diào)速系統(tǒng)與轉(zhuǎn)速開環(huán)的調(diào)速系統(tǒng)，下列類結(jié)論正確的有（）。（2分）A.當(dāng)所要求的靜差率相同時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)速范圍將增大B.當(dāng)所要求的靜差率相同時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)速范圍將較小C.當(dāng)所要求的調(diào)速范圍相同時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率將增大D.當(dāng)所要求的調(diào)速范圍相同時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率將較小2分）（標(biāo)準(zhǔn)答案：A,D17.直流電機(jī)的三種調(diào)速方法中屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速的有（）。（2分）A.調(diào)壓調(diào)速B.串電阻調(diào)速C.弱磁調(diào)速標(biāo)準(zhǔn)答案：A,B18.交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的下列調(diào)速方式中屬于變轉(zhuǎn)差調(diào)速的有（）。（2分）A.調(diào)壓調(diào)速B.串級(jí)調(diào)速C.變頻調(diào)速D.變極調(diào)速標(biāo)準(zhǔn)答案：A,B19.交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)，下面說(shuō)法正確的有（）（2分）A.制動(dòng)要采用能耗制動(dòng)B.啟動(dòng)時(shí)要串電阻啟動(dòng)C.它能為在風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載提供調(diào)速節(jié)能應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)答案：A,C20.異步電動(dòng)機(jī)采用轉(zhuǎn)差頻率控制實(shí)現(xiàn)調(diào)速的前提條件是（）（2分）A.標(biāo)準(zhǔn)答案：A,B21.能否依據(jù)運(yùn)動(dòng)方程判斷電力拖地系統(tǒng)的穩(wěn)定性？若不能，請(qǐng)寫出判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。（5分）標(biāo)準(zhǔn)答案：不能。要用如下判據(jù):（1）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載的機(jī)械特性具有交點(diǎn)；（2）并且在交點(diǎn)處滿足。22.畫出直流電動(dòng)機(jī)的3種人為機(jī)械特性曲線族。（5分）標(biāo)準(zhǔn)答案：①電樞回路串電阻調(diào)速，如圖a；②改變電樞端電壓調(diào)速，如圖b；③弱磁調(diào)速，如圖c。23.電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)的條件是()。（1分）A.電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性與負(fù)載機(jī)械特性的交點(diǎn)；B.電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性與負(fù)載機(jī)械特性的交點(diǎn)，且；C.電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性與負(fù)載機(jī)械特性的交點(diǎn)，且。標(biāo)準(zhǔn)答案：B24.在直流V－M系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖中，其中的Ks/(TsS+1)環(huán)節(jié)是晶閘管觸發(fā)裝置加整流橋的傳遞函數(shù)，當(dāng)采用三相全控橋式可控整流電路時(shí)，Ts工程上一般取值為()。（1分）A.10ms；B.5ms；C.3.33ms；D.1.67ms。標(biāo)準(zhǔn)答案：D25.晶閘管反并聯(lián)可逆調(diào)速電路中，采用α、β配合控制可以消除()。（1分）A.直流平均環(huán)流B.靜態(tài)環(huán)流C.瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流D.動(dòng)態(tài)環(huán)流。標(biāo)準(zhǔn)答案：A26.4在、配合控制的有環(huán)流反并聯(lián)可逆調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)電機(jī)工作在第二象限回饋發(fā)電狀態(tài)時(shí)，其正組整流橋處在()狀態(tài)，反組整流橋工作在()狀態(tài)。（2分）A.整流；B.待整流；C.逆變；D.待逆變；E.封鎖。標(biāo)準(zhǔn)答案：D,A27.交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速時(shí)，其轉(zhuǎn)差功率()。（1分）A.不變B.全部以熱能形式消耗掉C.大部分回饋到電網(wǎng)或轉(zhuǎn)化為機(jī)械能予以利用標(biāo)準(zhǔn)答案：B28.交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速時(shí)，對(duì)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)選用()。（1分）A.普通感應(yīng)電動(dòng)機(jī)B.高轉(zhuǎn)差電機(jī)或交流力矩電機(jī)C.都可以標(biāo)準(zhǔn)答案：B29.串級(jí)調(diào)速的基本原理是()。（1分）A.在電機(jī)轉(zhuǎn)子中加入與轉(zhuǎn)差電勢(shì)同頻率的附加電勢(shì)；B.在電機(jī)轉(zhuǎn)子中加入三相對(duì)稱的可調(diào)電阻；C.在電機(jī)轉(zhuǎn)子中加入頻率可調(diào)的附加電勢(shì)。標(biāo)準(zhǔn)答案：A30.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)當(dāng)調(diào)速范圍較小時(shí)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)一般采用的方法是()。（1分）A.用串級(jí)調(diào)速裝置調(diào)速起動(dòng)；B.轉(zhuǎn)子外接起動(dòng)電阻起動(dòng)；C.定子降壓起動(dòng)。標(biāo)準(zhǔn)答案：B31.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)中，串級(jí)調(diào)速裝置的容量()。（1分）A.隨調(diào)速范圍D的增大而增加；B.隨調(diào)速范圍D的增大而減??；C.與調(diào)速范圍D無(wú)關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)答案：A32.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)次同步串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)在電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作在機(jī)械特性T-n坐標(biāo)系中的（）。（1分）A.第一象限中的的區(qū)域；B.第一象限中的的區(qū)域；C.第二象限中的的區(qū)域；D.第二象限中的的區(qū)域；標(biāo)準(zhǔn)答案：C33.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)超同步串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)在電動(dòng)工況運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)的可控整流器工作在()狀態(tài)。（1分）A.不控整流；B.可控整流；C.無(wú)源逆變；D.有源逆變；E.不一定。標(biāo)準(zhǔn)答案：D34.區(qū)分感應(yīng)電動(dòng)機(jī)次同步串級(jí)調(diào)速與超同步串級(jí)調(diào)速的方法是()。（1分）A.以電動(dòng)機(jī)是否工作在同步轉(zhuǎn)速以上或以下來(lái)區(qū)分；B.以電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍的大小來(lái)區(qū)分；C.以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差功率的傳遞方向來(lái)區(qū)分。標(biāo)準(zhǔn)答案：C35.無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的功率變換器實(shí)質(zhì)上是逆變器，他的變頻方式是()變頻。（1分）A.他控式；B.自控式；C.矢量控制式。標(biāo)準(zhǔn)答案：B36.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)與永磁同步電動(dòng)機(jī)其結(jié)構(gòu)非常相似,但永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的氣隙磁密波形近似是()。（2分）A.方波；B.梯形波；C.階梯波；D.正弦波。標(biāo)準(zhǔn)答案：B37.無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制離不開位置檢測(cè)器，它使用的是()位置檢測(cè)器。（1分）A.絕對(duì)式；B.增量式；C.兩者都有可能。標(biāo)準(zhǔn)答案：A38.交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)在采用矢量控制(磁場(chǎng)定向控制)時(shí)，永磁同步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的定子旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)應(yīng)保持與()垂直。（2分）A.轉(zhuǎn)子磁極軸線；B.氣隙磁通軸線；C.轉(zhuǎn)子磁鏈軸線；D.定子A相繞組軸線。標(biāo)準(zhǔn)答案：A39.同步電動(dòng)機(jī)及感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的矢量控制系統(tǒng)都要用到電機(jī)的坐標(biāo)變換，矢量控制系統(tǒng)的給定、運(yùn)算、調(diào)節(jié)等都在()中進(jìn)行，而最終執(zhí)行是在()中進(jìn)行。（2分）A.同步旋轉(zhuǎn)的兩相系統(tǒng)；B.靜止的兩相系統(tǒng)；C.靜止的三相系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)答案：A,C40.電力拖動(dòng)系統(tǒng)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的常用運(yùn)動(dòng)方程式為__________。（2分）標(biāo)準(zhǔn)答案：1.或;41.電流可反向的兩象限直流PWM調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)工作時(shí)，當(dāng)輸出電壓的平均值大于電機(jī)反電勢(shì)時(shí)，它工作在________________________象限；當(dāng)輸出電壓的平均值小于電機(jī)反電勢(shì)時(shí)，它工作在____________________象限。（4分）標(biāo)準(zhǔn)答案：1.;2.;42.3感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差頻率控制的VVVF變頻調(diào)速系統(tǒng)滿足_____________________且_________________這兩個(gè)條件。（2分）標(biāo)準(zhǔn)答案：1.絕對(duì)轉(zhuǎn)差角頻率較?。ㄒ话闶梗?2.恒定;43.三相橋式反并聯(lián)可逆調(diào)速電路一般需要配置____個(gè)限環(huán)流電抗器；三相橋式交叉連接可逆調(diào)速電路需要配置____個(gè)限環(huán)流電抗器。（2分）標(biāo)準(zhǔn)答案：1.4;2.2;44.畫出反并聯(lián)有環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖，電機(jī)可以在幾象限工作？（10分）標(biāo)準(zhǔn)答案：系統(tǒng)原理圖:電機(jī)可以在四個(gè)工作象限45.畫出次同步串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)工況時(shí)能量傳遞簡(jiǎn)圖，此時(shí)轉(zhuǎn)差功率流向如何？（10分）B.電樞回路串電阻調(diào)速C.弱磁調(diào)速答案:A51.關(guān)于雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，正確的是（）。A.速度是外環(huán)，電流是內(nèi)環(huán)標(biāo)準(zhǔn)答案：轉(zhuǎn)差功率Ps一部分以熱能形式損耗掉了，大部分回饋電網(wǎng)了46.右圖中的T是電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線，Tl是負(fù)載的機(jī)械特性曲線。在交點(diǎn)A點(diǎn)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)是B.速度是內(nèi)環(huán)，電流是外環(huán)C.速度環(huán)的輸出與電流環(huán)無(wú)關(guān)答案:A52.在αβ配合控制的直流有環(huán)流反并聯(lián)可逆調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)電機(jī)工作在第二象限時(shí)，關(guān)于其正組整流橋VF和反()。A.穩(wěn)定B.不穩(wěn)定C.不確定答案:A47.當(dāng)轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n的方向一致時(shí)電動(dòng)機(jī)工作在()狀態(tài)。A.電動(dòng)B.制動(dòng)答案:A48.直流電動(dòng)機(jī)常用電磁制動(dòng)方法最節(jié)能的方法是（）。A.能耗制動(dòng)B.反接制動(dòng)C.反轉(zhuǎn)倒拉制動(dòng)D.回饋制動(dòng)答案:D49.直流電機(jī)的主導(dǎo)調(diào)速方法是()。A.調(diào)壓調(diào)速B.電樞回路串電阻調(diào)速C.弱磁調(diào)速答案:A50.V-M調(diào)速系統(tǒng)是采用調(diào)速方式是（）。A.調(diào)壓調(diào)速組整流橋VR所處的狀態(tài)，說(shuō)法正確的是（）。A.VF整流、VR待逆變B.VF逆變、VR待整流C.VR整流、VF待逆變D.VR逆變、VF待整流E.VR逆變、VF封鎖答案:D53．直流斬波調(diào)速系統(tǒng)在回饋電流可控的回饋發(fā)電制動(dòng)時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)（）直流電源的電壓。A.大于B.等于C.小于答案:C54.電流可反向的兩象限直流PWM調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)工作時(shí)，當(dāng)直流斬波器輸出電壓的平均值大于電機(jī)反電勢(shì)時(shí)，它工作在（）。A.一象限B.二象限C.三象限D(zhuǎn).四象限答案:A55.帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的異步電動(dòng)機(jī)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)，在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)選用（）。A.普通低轉(zhuǎn)差異步機(jī)B.高轉(zhuǎn)差電機(jī)或交流力矩電機(jī)C.都可以答案:B56.某串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)中，異步電動(dòng)機(jī)的額定功率為PN1000kW，調(diào)速要求smax0.1，可近似估算功率變換器的容量是（）。A.50kWB.100kWC.115kWD.200kW答案:C57.雙極性工作的逆變器在不同工作方式時(shí)，其直流電壓利用率大小不同。六拍型工作方式的直流電壓利用率63.在直流電機(jī)的幾種調(diào)速方法中，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速有（）。A.調(diào)壓調(diào)速B.電樞回路串電阻調(diào)速C.弱磁調(diào)速（）SPWM工作方式的直流電壓利用率。A.大于B.等于C.小于D.不確定答案:A58.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)與永磁同步電動(dòng)機(jī)其結(jié)構(gòu)非常相似,但永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的氣隙磁密波形近似是（A.方波B.梯形波C.階梯波D.正弦波答案:B59.永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)對(duì)電機(jī)有（）個(gè)獨(dú)立控制變量。A.2B.3C.4答案:A60．永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)中的功率變換器實(shí)質(zhì)上是直流變換成交流的逆變器，它的變頻方式是（）。A.他控式B.自控式C.矢量控制式答案:B61.V-M系統(tǒng)斷流時(shí)，電機(jī)的機(jī)械特性的變化有（）。A．斜率的絕對(duì)值變大B．斜率的絕對(duì)值變小C．理想空載轉(zhuǎn)速變大D．理想空載轉(zhuǎn)速變小答案:A，C62.關(guān)于電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的兩個(gè)靜態(tài)指標(biāo)，調(diào)速范圍和靜差率下面說(shuō)法正確的有（）。A閉環(huán)系統(tǒng)可以降低調(diào)速范圍B閉環(huán)系統(tǒng)可以提高調(diào)速范圍C閉環(huán)系統(tǒng)可以降低靜差率D閉環(huán)系統(tǒng)可以提高靜差率答案:B，C答案:A，B64．交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中屬于轉(zhuǎn)差功率消耗型的有（）。A.交流調(diào)壓調(diào)速B.串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)C.變頻調(diào)速D.轉(zhuǎn)子回路串電阻的調(diào)速答案:A，D65.串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)中的逆變變壓器的作用有（）。A.電壓匹配B.電氣隔離C.升壓D.降壓答案:A，B，D66．晶閘管反并聯(lián)可逆調(diào)速電路中的環(huán)流一般分哪兩大類？α、β配合控制可以消除哪種環(huán)流？答案:{靜態(tài)環(huán)流和動(dòng)態(tài)環(huán)流。α、β配合控制可以消除靜態(tài)環(huán)流中的直流平均環(huán)流；67.異步電動(dòng)機(jī)在采用能耗制動(dòng)時(shí)需要（）。（2分）A.轉(zhuǎn)子回路串電阻B.定子回路串電阻C.把定子回路從電源斷開，接制動(dòng)電阻D.定子回路通直流電流標(biāo)準(zhǔn)答案：D68.三相橋式交叉連接可逆調(diào)速電路需要配置（）個(gè)限環(huán)流電抗器。（2分）A.1B.2C.3D.4標(biāo)準(zhǔn)答案：B69.閘管反并聯(lián)可逆調(diào)速電路中采用配合控制可以消除（）。（2分）A.直流平均環(huán)流B.靜態(tài)環(huán)流C.瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流D.動(dòng)態(tài)環(huán)流。標(biāo)準(zhǔn)答案：A70.為了檢測(cè)直流電流信號(hào)，且與系統(tǒng)主電路隔離，常用的電流檢測(cè)方法是（）。（2分）A.串聯(lián)采樣電阻B.并聯(lián)采樣電阻C.采用電流互感器D.采用霍爾傳感器）標(biāo)準(zhǔn)答案：D71.電流可反向的兩象限直流PWM調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)工作時(shí)，當(dāng)輸出電壓的平均值小于電機(jī)反電勢(shì)時(shí)，電機(jī)工作在（）象限。（2分）A.1B.2C.3D.4標(biāo)準(zhǔn)答案：B72.直流斬波調(diào)速系統(tǒng)在回饋電流可控的回饋發(fā)電制動(dòng)時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)（）直流電源的電壓。（2分）A.大于B.等于C.小于標(biāo)準(zhǔn)答案：C73.異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，當(dāng)調(diào)速范圍較小時(shí)，一般采用的起動(dòng)方法是（）。A.用串級(jí)調(diào)速裝置起動(dòng)B.定子降壓起動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)答案：B74.串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)中，串級(jí)調(diào)速裝置的容量（）。（2分）A.隨調(diào)速范圍D的增大而增加；B.隨調(diào)速范圍D的增大而減少；C.與調(diào)速范圍D無(wú)關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)答案：A75.繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的串級(jí)調(diào)速屬于（）的調(diào)速方法。（2分）A.轉(zhuǎn)差功率消耗型B.轉(zhuǎn)差功率回饋型C.轉(zhuǎn)差功率不變型標(biāo)準(zhǔn)答案：B2分）（第二篇：專升本《電力拖動(dòng)與控制系統(tǒng)》_08024350試卷_20160512141701[試題分類]:專升本《電力拖動(dòng)與控制系統(tǒng)》_08024350[題型]:單選[分?jǐn)?shù)]:1.671.電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)的條件是()。A.電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性與負(fù)載機(jī)械特性的交點(diǎn)；B.電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性與負(fù)載機(jī)械特性的交點(diǎn)，且；C.電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性與負(fù)載機(jī)械特性的交點(diǎn)，且答案:B。2.右圖中的T是電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線，Tl是負(fù)載的機(jī)械特性曲線。在交點(diǎn)A點(diǎn)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)是（）。A.穩(wěn)定B.不穩(wěn)定C.不確定答案:A3.電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)的條件是（）。A.電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性與負(fù)載機(jī)械特性的交點(diǎn)；B.電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性與負(fù)載機(jī)械特性的交點(diǎn)，且；C.電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性與負(fù)載機(jī)械特性的交點(diǎn)，且答案:B。4.在直流V－M系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖中，其中的Ks/(TsS+1)環(huán)節(jié)是晶閘管觸發(fā)裝置加整流橋的傳遞函數(shù)，當(dāng)采用三相全控橋式可控整流電路時(shí)，Ts工程上一般取值為()。A.10ms；B.5ms；C.3.33ms；D.1.67ms。答案:D5.在直流V－M系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖中，其中的Ks/(TsS+1)環(huán)節(jié)是晶閘管觸發(fā)裝置加整流橋的傳遞函數(shù)，當(dāng)采用三相全控橋式可控整流電路時(shí)，Ts工程上一般取值為（）。A.10ms；B.5ms；C.3.33ms；D.1.67ms。答案:D6.當(dāng)轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n的方向一致時(shí)電動(dòng)機(jī)工作在（）狀態(tài)。A.電動(dòng)B.制動(dòng)答案:A7.晶閘管反并聯(lián)可逆調(diào)速電路中，采用α、β配合控制可以消除（）。A.直流平均環(huán)流B.靜態(tài)環(huán)流C.瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流D.動(dòng)態(tài)環(huán)流。答案:A8.晶閘管反并聯(lián)可逆調(diào)速電路中，采用α、β配合控制可以消除()。A.直流平均環(huán)流B.靜態(tài)環(huán)流C.瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流D.動(dòng)態(tài)環(huán)流。答案:A9.直流電動(dòng)機(jī)常用電磁制動(dòng)方法最節(jié)能的方法是（）。A.能耗制動(dòng)B.反接制動(dòng)C.反轉(zhuǎn)倒拉制動(dòng)D.回饋制動(dòng)答案:D10.交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速時(shí)，其轉(zhuǎn)差功率()。A.不變B.全部以熱能形式消耗掉C.大部分回饋到電網(wǎng)或轉(zhuǎn)化為機(jī)械能予以利用答案:B11.直流電機(jī)的主導(dǎo)調(diào)速方法是（）。A.調(diào)壓調(diào)速B.電樞回路串電阻調(diào)速C.弱磁調(diào)速答案:A12.交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速時(shí)，其轉(zhuǎn)差功率（）。A.不變B.全部以熱能形式消耗掉C.大部分回饋到電網(wǎng)或轉(zhuǎn)化為機(jī)械能予以利用答案:B13.V-M調(diào)速系統(tǒng)是采用調(diào)速方式是（）。A.調(diào)壓調(diào)速B.電樞回路串電阻調(diào)速C.弱磁調(diào)速答案:A14.交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速時(shí)，對(duì)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)選用(A.普通感應(yīng)電動(dòng)機(jī)B.高轉(zhuǎn)差電機(jī)或交流力矩電機(jī)C.都可以答案:B15.交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速時(shí)，對(duì)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)選用()。A.普通感應(yīng)電動(dòng)機(jī)B.高轉(zhuǎn)差電機(jī)或交流力矩電機(jī))。C.都可以答案:B16.關(guān)于雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，正確的是（）。A.速度是外環(huán)，電流是內(nèi)環(huán)B.速度是內(nèi)環(huán)，電流是外環(huán)C.速度環(huán)的輸出與電流環(huán)無(wú)關(guān)答案:A17.串級(jí)調(diào)速的基本原理是()。A.在電機(jī)轉(zhuǎn)子中加入與轉(zhuǎn)差電勢(shì)同頻率的附加電勢(shì)；B.在電機(jī)轉(zhuǎn)子中加入三相對(duì)稱的可調(diào)電阻；C.在電機(jī)轉(zhuǎn)子中加入頻率可調(diào)的附加電勢(shì)。答案:A18.串級(jí)調(diào)速的基本原理是（）。A.在電機(jī)轉(zhuǎn)子中加入與轉(zhuǎn)差電勢(shì)同頻率的附加電勢(shì)；B.在電機(jī)轉(zhuǎn)子中加入三相對(duì)稱的可調(diào)電阻；C.在電機(jī)轉(zhuǎn)子中加入頻率可調(diào)的附加電勢(shì)。答案:A19.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)當(dāng)調(diào)速范圍較小時(shí)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)一般采用的方法是()。A.用串級(jí)調(diào)速裝置調(diào)速起動(dòng)；B.轉(zhuǎn)子外接起動(dòng)電阻起動(dòng)；C.定子降壓起動(dòng)。答案:B20.在αβ配合控制的直流有環(huán)流反并聯(lián)可逆調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)電機(jī)工作在第二象限時(shí)，關(guān)于其正組整流橋VF和反組整流橋VR所處的狀態(tài)，說(shuō)法正確的是（）。A.VF整流、VR待逆變B.VF逆變、VR待整流C.VR整流、VF待逆變D.VR逆變、VF待整流E.VR逆變、VF封鎖答案:D21.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)當(dāng)調(diào)速范圍較小時(shí)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)一般采用的方法是（）。A.用串級(jí)調(diào)速裝置調(diào)速起動(dòng)；B.轉(zhuǎn)子外接起動(dòng)電阻起動(dòng)；C.定子降壓起動(dòng)。答案:B22.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)中，串級(jí)調(diào)速裝置的容量()。A.隨調(diào)速范圍D的增大而增加；B.隨調(diào)速范圍D的增大而減?。籆.與調(diào)速范圍D無(wú)關(guān)。答案:A23.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)中，串級(jí)調(diào)速裝置的容量（）。A.隨調(diào)速范圍D的增大而增加；B.隨調(diào)速范圍D的增大而減?。籆.與調(diào)速范圍D無(wú)關(guān)。答案:A24.直流斬波調(diào)速系統(tǒng)在回饋電流可控的回饋發(fā)電制動(dòng)時(shí)，直流電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)（）直流電源的電壓。A.大于B.等于C.小于答案:C25.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)次同步串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)在電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作在機(jī)械特性T-n坐標(biāo)系中的（）。A.第一象限中的B.第一象限中的C.第二象限中的D.第二象限中的答案:C的區(qū)域；的區(qū)域；的區(qū)域；的區(qū)域；26.電流可反向的兩象限直流PWM調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)工作時(shí)，當(dāng)直流斬波器輸出電壓的平均值大于電機(jī)反電勢(shì)時(shí)，它工作在（）。A.一象限B.二象限C.三象限D(zhuǎn).四象限答案:A27.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)次同步串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)在電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作在機(jī)械特性T-n坐標(biāo)系中的（）。A.第一象限中的B.第一象限中的C.第二象限中的D.第二象限中的答案:C的區(qū)域；的區(qū)域；的區(qū)域；的區(qū)域；28.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)超同步串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)在電動(dòng)工況運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)的可控整流器工作在()狀態(tài)。A.不控整流；B.可控整流；C.無(wú)源逆變；D.有源逆變；E.不一定。答案:D29.帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的異步電動(dòng)機(jī)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)，在選用電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)選用（）。A.普通低轉(zhuǎn)差異步機(jī)B.高轉(zhuǎn)差電機(jī)或交流力矩電機(jī)C.都可以答案:B30.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)超同步串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)在電動(dòng)工況運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)的可控整流器工作在（）狀態(tài)。A.不控整流；B.可控整流；C.無(wú)源逆變；D.有源逆變；E.不一定。答案:D31.某串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)中，異步電動(dòng)機(jī)的額定功率為估算功率變換器的容量是（）。PN1000kW，調(diào)速要求smax0.1，可近似A.50kWB.100kWC.115kWD.200kW答案:C32.區(qū)分感應(yīng)電動(dòng)機(jī)次同步串級(jí)調(diào)速與超同步串級(jí)調(diào)速的方法是()。A.以電動(dòng)機(jī)是否工作在同步轉(zhuǎn)速以上或以下來(lái)區(qū)分；B.以電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍的大小來(lái)區(qū)分；C.以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差功率的傳遞方向來(lái)區(qū)分。答案:C33.區(qū)分感應(yīng)電動(dòng)機(jī)次同步串級(jí)調(diào)速與超同步串級(jí)調(diào)速的方法是（）。A.以電動(dòng)機(jī)是否工作在同步轉(zhuǎn)速以上或以下來(lái)區(qū)分；B.以電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍的大小來(lái)區(qū)分；C.以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差功率的傳遞方向來(lái)區(qū)分。答案:C34.無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的功率變換器實(shí)質(zhì)上是逆變器，他的變頻方式是（）變頻。A.他控式；B.自控式；C.矢量控制式。答案:B35.雙極性工作的逆變器在不同工作方式時(shí)，其直流電壓利用率大小不同。六拍型工作方式的直流電壓利用率（）SPWM工作方式的直流電壓利用率。A.大于B.等于C.小于D.不確定答案:A36.無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的功率變換器實(shí)質(zhì)上是逆變器，他的變頻方式是()變頻。A.他控式；B.自控式；C.矢量控制式。答案:B37.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)與永磁同步電動(dòng)機(jī)其結(jié)構(gòu)非常相似,但永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的氣隙磁密波形近似是()。A.方波；B.梯形波；C.階梯波；D.正弦波。答案:B38.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)與永磁同步電動(dòng)機(jī)其結(jié)構(gòu)非常相似,但永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的氣隙磁密波形近似是（）A.方波B.梯形波C.階梯波D.正弦波答案:B39.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)與永磁同步電動(dòng)機(jī)其結(jié)構(gòu)非常相似,但永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的氣隙磁密波形近似是（）。A.方波；B.梯形波；C.階梯波；D.正弦波。答案:B40.永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)對(duì)電機(jī)有（）個(gè)獨(dú)立控制變量。A.2B.3C.4答案:A41.無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制離不開位置檢測(cè)器，它使用的是()位置檢測(cè)器。A.絕對(duì)式；B.增量式；C.兩者都有可能。答案:A42.無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的控制離不開位置檢測(cè)器，它使用的是（）位置檢測(cè)器。A.絕對(duì)式；B.增量式；C.兩者都有可能。答案:A43.交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)在采用矢量控制(磁場(chǎng)定向控制)時(shí)，永磁同步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的定子旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)應(yīng)保持與（）垂直。A.轉(zhuǎn)子磁極軸線；B.氣隙磁通軸線；C.轉(zhuǎn)子磁鏈軸線；D.定子A相繞組軸線。答案:A44.交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)在采用矢量控制(磁場(chǎng)定向控制)時(shí)，永磁同步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的定子旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)應(yīng)保持與()垂直。A.轉(zhuǎn)子磁極軸線；B.氣隙磁通軸線；C.轉(zhuǎn)子磁鏈軸線；D.定子A相繞組軸線。答案:A45.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)中的功率變換器實(shí)質(zhì)上是直流變換成交流的逆變器，它的變頻方式是（）。A.他控式B.自控式C.矢量控制式答案:B[試題分類]:專升本《電力拖動(dòng)與控制系統(tǒng)》_08024350[題型]:作圖[分?jǐn)?shù)]:101.畫出反并聯(lián)有環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖，電機(jī)可以在幾象限工作？答案:系統(tǒng)原理圖:電機(jī)可以在四個(gè)工作象限2.畫出反并聯(lián)有環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖，電機(jī)可以在幾象限工作？答案:{系統(tǒng)原理圖:[MISSINGIMAGE:,]電機(jī)可以在四個(gè)工作象限}3.畫出次同步串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)工況時(shí)能量傳遞簡(jiǎn)圖，此時(shí)轉(zhuǎn)差功率流向如何？答案:轉(zhuǎn)差功率Ps一部分以熱能形式損耗掉了，大部分回饋電網(wǎng)了4.畫出次同步串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)工況時(shí)能量傳遞簡(jiǎn)圖，此時(shí)轉(zhuǎn)差功率流向如何？答案:{[MISSINGIMAGE:,]轉(zhuǎn)差功率Ps一部分以熱能形式損耗掉了，大部分回饋電網(wǎng)了}[試題分類]:專升本《電力拖動(dòng)與控制系統(tǒng)》_08024350[題型]:多選[分?jǐn)?shù)]:21.在、配合控制的有環(huán)流反并聯(lián)可逆調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)電機(jī)工作在第二象限回饋發(fā)電狀態(tài)時(shí)，其正組整流橋處在（）狀態(tài)，反組整流橋工作在（）狀態(tài)。A.整流；B.待整流；C.逆變；D.待逆變；E.封鎖。答案:A,D2.V-M系統(tǒng)斷流時(shí)，電機(jī)的機(jī)械特性的變化有（）。A.斜率的絕對(duì)值變大B.斜率的絕對(duì)值變小C.理想空載轉(zhuǎn)速變大D.理想空載轉(zhuǎn)速變小答案:A,，,C3.同步電動(dòng)機(jī)及感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的矢量控制系統(tǒng)都要用到電機(jī)的坐標(biāo)變換，矢量控制系統(tǒng)的給定、運(yùn)算、調(diào)節(jié)等都在（）中進(jìn)行，而最終執(zhí)行是在（）中進(jìn)行。A.同步旋轉(zhuǎn)的兩相系統(tǒng)；B.靜止的兩相系統(tǒng)；C.靜止的三相系統(tǒng)。答案:A,C4.關(guān)于電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的兩個(gè)靜態(tài)指標(biāo)，調(diào)速范圍和靜差率下面說(shuō)法正確的有（）。A.閉環(huán)系統(tǒng)可以降低調(diào)速范圍B.閉環(huán)系統(tǒng)可以提高調(diào)速范圍C.閉環(huán)系統(tǒng)可以降低靜差率D.閉環(huán)系統(tǒng)可以提高靜差率答案:B,，,C5.在直流電機(jī)的幾種調(diào)速方法中，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速有（）。A.調(diào)壓調(diào)速B.電樞回路串電阻調(diào)速C.弱磁調(diào)速答案:A,，,B6.交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中屬于轉(zhuǎn)差功率消耗型的有（）。A.交流調(diào)壓調(diào)速B.串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)C.變頻調(diào)速D.轉(zhuǎn)子回路串電阻的調(diào)速答案:A,，,D7.串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)中的逆變變壓器的作用有（）。A.電壓匹配B.電氣隔離C.升壓D.降壓答案:A,，,B,，,D[試題分類]:專升本《電力拖動(dòng)與控制系統(tǒng)》_08024350[題型]:填空[分?jǐn)?shù)]:3.51.電力拖動(dòng)系統(tǒng)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的常用運(yùn)動(dòng)方程式為_____。答案:|2.電流可反向的兩象限直流PWM調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)工作時(shí)，當(dāng)輸出電壓的平均值大于電機(jī)反電勢(shì)時(shí)，它工作在____象限；當(dāng)輸出電壓的平均值小于電機(jī)反電勢(shì)時(shí)，它工作在____象限。答案:Ⅱ|Ⅰ3.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差頻率控制的VVVF變頻調(diào)速系統(tǒng)滿足____________且____________這兩個(gè)條件。答案:絕對(duì)轉(zhuǎn)差角頻率[MISSINGIMAGE:,]較小（一般使[MISSINGIMAGE:,]）|[MISSINGIMAGE:,]恒定4.三相橋式反并聯(lián)可逆調(diào)速電路一般需要配置____個(gè)限環(huán)流電抗器；三相橋式交叉連接可逆調(diào)速電路需要配置____個(gè)限環(huán)流電抗器。答案:4|2[試題分類]:專升本《電力拖動(dòng)與控制系統(tǒng)》_08024350[題型]:簡(jiǎn)答[分?jǐn)?shù)]:51.晶閘管反并聯(lián)可逆調(diào)速電路中的環(huán)流一般分哪兩大類？α、β配合控制可以消除哪種環(huán)流？答案:{靜態(tài)環(huán)流和動(dòng)態(tài)環(huán)流。α、β配合控制可以消除靜態(tài)環(huán)流中的直流平均環(huán)流；}2.異步電動(dòng)機(jī)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用于風(fēng)機(jī)泵類時(shí)為什么能節(jié)能？答案:由于風(fēng)機(jī)、水泵的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速平方成正比，功率與轉(zhuǎn)速立方成正比，也就是功率下降更快。例如若轉(zhuǎn)速下降10%，其功率就將下降27%。這時(shí)電機(jī)本身效率沒(méi)有提高反而降低了，不節(jié)能。但電機(jī)增加的損耗小于風(fēng)機(jī)、水泵這類負(fù)載所節(jié)省的能量，從總體效果是節(jié)能的。第三篇：《電力拖動(dòng)與控制系統(tǒng)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書目錄摘要21計(jì)任務(wù)及要求31.1初始條件31.2設(shè)計(jì)要求31.2.1技術(shù)要求31.2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容32系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案42.1原理框圖42.2穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖53調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)63.1電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)73.1.1電流調(diào)節(jié)器的工作原理及作用73.1.2電流環(huán)結(jié)構(gòu)圖的簡(jiǎn)化83.1.3時(shí)間常數(shù)的計(jì)算93.1.4選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)93.1.5計(jì)算電流調(diào)節(jié)器參數(shù)103.1.6檢驗(yàn)近似條件103.1.7計(jì)算電流調(diào)節(jié)器電阻和電容113.2轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)123.2.1轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的工作原理及作用123.2.2電流環(huán)的等效閉環(huán)傳遞函數(shù)123.2.3時(shí)間常數(shù)的計(jì)算133.2.4選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)143.2.5轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)的計(jì)算153.2.6檢驗(yàn)近似條件153.2.7檢驗(yàn)轉(zhuǎn)速超調(diào)量163.2.8計(jì)算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器電阻和電容174系統(tǒng)建模與仿真實(shí)驗(yàn)174.1MATLAB仿真軟件Simulink仿真環(huán)境174.2雙閉環(huán)模型的建立184.3雙閉環(huán)系統(tǒng)的仿真204.4系統(tǒng)的電氣原理總圖235總結(jié)與體會(huì)24參考文獻(xiàn)25附錄26摘要直流調(diào)速系統(tǒng)憑借優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速平滑、范圍寬、精度高、過(guò)載能力大、動(dòng)態(tài)性能好和易于控制等優(yōu)點(diǎn)，能滿足生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)中各種不同的特殊運(yùn)行要求，所以在電氣傳動(dòng)中獲得了廣泛應(yīng)用。本次采用的直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是從內(nèi)環(huán)到外環(huán)，即先設(shè)計(jì)好電流環(huán)后將其等效成速度環(huán)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，再對(duì)速度環(huán)進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)好之后，我們采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。計(jì)算機(jī)仿真可以不運(yùn)行實(shí)際系統(tǒng)，只要在計(jì)算機(jī)上建立數(shù)字仿真模型，模仿被仿真對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)及其隨時(shí)間變化的過(guò)程。關(guān)鍵詞：調(diào)速反饋模擬仿真V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)建模與仿真21計(jì)任務(wù)及要求1.1初始條件技術(shù)數(shù)據(jù)及技術(shù)指標(biāo)如下：直流電動(dòng)機(jī)：PN=55KW,UN=220V,IN=287A,nN=1500r/min,Ra=0.1Ω最大允許電流：Idbl=1.5IN,三相全控整流裝置：Ks=30,電樞回路總電阻：R=0.15Ω，系統(tǒng)主電路：Tm=0.12s，Tl=0.012s濾波時(shí)間常數(shù)：Toi=0.002s,Ton=0.012s,其他參數(shù)：Unm*=8V,Uim*=8V,Ucm=8Vσi≤5%,σn≤10%1.2設(shè)計(jì)要求1.2.1技術(shù)要求(1)該調(diào)速系統(tǒng)能進(jìn)行平滑的速度調(diào)節(jié)，負(fù)載電機(jī)不可逆運(yùn)行，具有較寬的調(diào)速范圍（D≥10），系統(tǒng)在工作范圍內(nèi)能穩(wěn)定工作。(2)系統(tǒng)在5%負(fù)載以上變化的運(yùn)行范圍內(nèi)電流連續(xù)。1.2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)根據(jù)題目的技術(shù)要求，分析論證并確定主電路的結(jié)構(gòu)型式和閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成，畫出系統(tǒng)組成的原理框圖。(2)根據(jù)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖分析轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的作用。(3)對(duì)調(diào)節(jié)器參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),通過(guò)MATLAB對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真和參數(shù)的調(diào)節(jié)。(4)繪制V-M雙閉環(huán)直流不可逆調(diào)速系統(tǒng)的電氣原理總圖。(5)整理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資料，課程設(shè)計(jì)總結(jié)，撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2.1原理框圖V-M雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)使用比例積分調(diào)節(jié)器，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的無(wú)靜差調(diào)速。采用電流截止負(fù)載環(huán)節(jié)，限制了起（制）動(dòng)時(shí)的最大電流。但電流環(huán)只是在超過(guò)臨界電流值以后，靠強(qiáng)烈的負(fù)反饋?zhàn)饔孟拗齐娏鞯臎_擊，并不能很理想的控制電流的動(dòng)態(tài)波形。帶電流截止負(fù)反饋的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)的電流和轉(zhuǎn)速波形如圖2-1（a）所示。當(dāng)電流從最大值降低下來(lái)以后，電機(jī)轉(zhuǎn)矩也隨之減小，起動(dòng)（調(diào)整時(shí)間ts）的時(shí)間就比較長(zhǎng)。在實(shí)際工作中為了盡快縮短過(guò)渡時(shí)間，使起動(dòng)的電流保護(hù)在最大允許值上，并且始終允許最大值，使電力拖動(dòng)系統(tǒng)盡可能用最大的加速度起動(dòng)，到達(dá)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速后，又讓電流立即降下來(lái)，使轉(zhuǎn)矩馬上與負(fù)載相平衡，從而轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。這樣的理想起動(dòng)過(guò)程波形如圖2-1（b）所示，這時(shí)，啟動(dòng)電流成方波形，而轉(zhuǎn)速是線性增長(zhǎng)的。這是在最大電流（轉(zhuǎn)矩）受限的條件下調(diào)速系統(tǒng)所能得到的最快的起動(dòng)過(guò)程。IdLntIdOIdmIdLntIdOIdmnn(a)(b)(a)帶電流截止負(fù)反饋的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程(b)理想快速起動(dòng)過(guò)程圖2-1調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程的電流和轉(zhuǎn)速波形實(shí)際上，由于主電路電感的作用，電流不能突變，為了實(shí)現(xiàn)在允許條件下最快啟動(dòng)，關(guān)鍵是要獲得一段使電流保持為最大值Idm的恒流過(guò)程，按照反饋控制規(guī)律，采用某個(gè)物理量的負(fù)反饋就可以保持該量基本不變，那么采用電流負(fù)反饋就能得到近似的恒流過(guò)程。問(wèn)題是希望在啟動(dòng)過(guò)程中只有電流負(fù)反饋，而不能讓它和轉(zhuǎn)速負(fù)反饋同時(shí)加到一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸入端，到達(dá)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后，又希望只要轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，不再靠電流負(fù)反饋發(fā)揮主作用。為了使轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，可在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器。分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，二者之間實(shí)行嵌套連接，如圖3-2所示。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流環(huán)在里面，稱作內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速環(huán)在外邊，稱作外環(huán)。這就形成了轉(zhuǎn)速,電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)。為了獲得良好的靜，動(dòng)態(tài)性能，轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器一般都采用PI調(diào)節(jié)器。圖2-2轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖原理如圖2-2所示，ASR是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，ACR是電流調(diào)節(jié)器，TG是測(cè)速發(fā)電機(jī)，TA是電流互感器，UPE是電力電子變換器，Un*是轉(zhuǎn)速給定電壓，Un是轉(zhuǎn)速反饋電壓，Ui*是電流給定電壓，Ui是電流反饋電壓。2.2穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)如圖2-3所示，兩個(gè)調(diào)節(jié)器均采用帶限幅作用的PI調(diào)節(jié)器。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出限幅電壓Uim*決定了電流給定的最大值，電流調(diào)節(jié)器ACR的輸出限幅電壓Ucm限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm，圖中用帶限幅的輸出特性表示PI調(diào)節(jié)器的作用。當(dāng)調(diào)節(jié)器飽和時(shí)，輸出達(dá)到限幅值，輸入量的變化不再影響輸出，除非有反向的輸入信號(hào)使調(diào)節(jié)器退出飽和。當(dāng)調(diào)節(jié)器不飽和時(shí)，PI調(diào)節(jié)器工作在線性調(diào)節(jié)狀態(tài)，其作用是輸入偏差電壓在穩(wěn)態(tài)時(shí)為零。為了實(shí)現(xiàn)電流的實(shí)時(shí)控制和快速跟隨，希望電流調(diào)節(jié)器不要進(jìn)入飽和狀態(tài)，因此，對(duì)于靜特性來(lái)說(shuō)，只有轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器有飽和和不飽和兩種情況。雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性在負(fù)載電流小于Idm時(shí)表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，這時(shí)，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋起主要作用，Un*=Un=αn。當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到Idm時(shí)對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器為飽和輸出Uim*，這時(shí)，電流調(diào)節(jié)器起主要作用Id=Uim*/β=Idm，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無(wú)靜差，起到過(guò)電流的自動(dòng)保護(hù)作用。圖2-3雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖α——轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)β——電流反饋系數(shù)3調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)雙閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)是從內(nèi)環(huán)到外環(huán)，即先設(shè)計(jì)好電流環(huán)后將其等效成速度環(huán)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，再對(duì)速度環(huán)進(jìn)行設(shè)計(jì)。雙閉環(huán)電流調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。系統(tǒng)外環(huán)是速度環(huán)，內(nèi)環(huán)是電流環(huán)，分別對(duì)轉(zhuǎn)速和電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，兩者之間實(shí)行串行聯(lián)接。用于串聯(lián)校正和改變系統(tǒng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性以及綜合輸入和反饋信號(hào)。圖3-1雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)原理圖3.1電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)3.1.1電流調(diào)節(jié)器的工作原理及作用電流調(diào)節(jié)器有兩個(gè)輸入信號(hào)。一個(gè)是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出反映偏差大小的主控信號(hào)Ui*，一個(gè)是由交流互感器測(cè)出的反映主回路電流反饋信號(hào)Ui，當(dāng)突加一個(gè)很大的給定速度輸入值，其輸出整定在最大飽和值上，與此同時(shí)電樞電流為最大值，從而電動(dòng)機(jī)在加速過(guò)程中始終保持在最大轉(zhuǎn)距和最大加速度，使起、制動(dòng)過(guò)程時(shí)間最短。如果電網(wǎng)電壓發(fā)生突變（如降低）時(shí)，整流器輸出電壓也會(huì)隨之變化（降低），引起主回路電流變化（減?。捎诳焖傩院?，立即使調(diào)節(jié)器的輸出變化（增大），則也變化（變?。?，最后使整流器輸出電壓又恢復(fù)（增加）至原來(lái)的數(shù)值，這就抑制了主回路電流的變化。也就是說(shuō)，在電網(wǎng)電壓變化時(shí)，在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化之前，電流的變化首先被抑制了。同樣，如果機(jī)械負(fù)載或電樞電流突然發(fā)生很大的變化，由于采用了頻率響應(yīng)較好的快速電流負(fù)反饋，當(dāng)整流器電流側(cè)發(fā)生類似短路的嚴(yán)重故障時(shí)，電流負(fù)反饋也及時(shí)的把電流故障反饋到電流控制回路中去，以便迅速減小輸出電壓，從而保護(hù)晶閘管和電流電動(dòng)機(jī)不致因電流過(guò)大而損壞。綜上所述，電流調(diào)節(jié)器ACR的主要作用如下：(1)對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)起抗干擾作用；(2)啟動(dòng)時(shí)保證獲得容許的最大電流Idm；(3)在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過(guò)程中，使電樞電流跟隨給定電壓變化；(4)當(dāng)電機(jī)過(guò)載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)，可以限制電樞電流的最大值，從而起到快速的過(guò)流安全保護(hù)，如故障消失，系統(tǒng)能自動(dòng)恢復(fù)工作。3.1.2電流環(huán)結(jié)構(gòu)圖的簡(jiǎn)化電流環(huán)結(jié)構(gòu)圖如圖4-2所示。圖3-2電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖由于突加給定階躍后，速度調(diào)節(jié)器輸出馬上達(dá)到飽和限幅值，電流環(huán)投入工作使電機(jī)電樞電流很快上升，相對(duì)電流來(lái)說(shuō)，速度變化很緩慢。因此，可以認(rèn)為反電勢(shì)產(chǎn)生的影響很小，令△E=0，則圖4-2通過(guò)結(jié)構(gòu)圖變換，簡(jiǎn)化為圖3-3。圖3-3電流環(huán)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)查表得三相橋式全控平均失控時(shí)間Ts=0.0017s，電流濾波時(shí)間常數(shù)Toi＝0.002s，電磁時(shí)間常數(shù)Tl＝0.012s，Ts和Toi都比Tl小得多，可以當(dāng)作小慣性環(huán)節(jié)處理，看成一個(gè)慣性環(huán)節(jié)，取則電流環(huán)結(jié)構(gòu)圖最終簡(jiǎn)化成圖3-4.圖3-4電流環(huán)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖小慣性環(huán)節(jié)近似處理3.1.3時(shí)間常數(shù)的計(jì)算（1）三相橋式電路的平均失控時(shí)間Ts三相橋式電路晶閘管最大失控時(shí)間在0～0.0033s之間隨機(jī)分布，取其平均值，即Ts＝0.0017s（2）電流濾波時(shí)間常數(shù)Toi＝0.002s（3）電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)Tεi按小時(shí)間常數(shù)近似處理，?。?.0017s+0.002s＝0.0037s（4）電磁時(shí)間常數(shù)Tl＝0.012s（5）ACR超前時(shí)間常數(shù)＝Tl＝0.012s3.1.4選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)電流環(huán)的一項(xiàng)重要作用就是保持電樞電流在動(dòng)態(tài)過(guò)程中不超過(guò)容許值，因而在突加控制作用時(shí)不希望有超調(diào)，或者超調(diào)量越小越好。可電流環(huán)還有另一個(gè)對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)及時(shí)調(diào)節(jié)的作用，因此還要提高其抗擾性能。由于設(shè)計(jì)要求超調(diào)量δi≤5％并且保證系統(tǒng)在5%負(fù)載以上變化的運(yùn)行范圍內(nèi)電流連續(xù)，有好的動(dòng)態(tài)性能，我們采用典型型來(lái)設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器。電流調(diào)節(jié)器選用PI型。令電流調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為檢查對(duì)電源電壓的抗擾性能當(dāng)KT=0.5時(shí)，得各項(xiàng)指標(biāo)都是可以接受的。3.1.5計(jì)算電流調(diào)節(jié)器參數(shù)ACR超前時(shí)間常數(shù)＝Tl＝0.012s由于超調(diào)量δi≤5％，取=0.5因此，電流環(huán)的開環(huán)增益為電流反饋系數(shù)β，電流調(diào)節(jié)器限幅值為8V，則β=8/（1.5*287）=0.019V/A于是ACR的比例系數(shù)為3.1.6檢驗(yàn)近似條件電流環(huán)截止頻率，晶閘管裝置傳遞函數(shù)近似條件：，滿足近似條件；忽略反電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流環(huán)影響的條件：，滿足近似條件；小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：，=，滿足近似條件。由于=0.5電流環(huán)可以達(dá)到的動(dòng)態(tài)指標(biāo)為：，也滿足設(shè)計(jì)要求。3.1.7計(jì)算電流調(diào)節(jié)器電阻和電容含給定濾波和反饋濾波的PI型電流調(diào)節(jié)器原理圖如圖3-5所示。圖3-5含給定濾波及反饋濾波的PI型電流調(diào)節(jié)器其中，UGi為電流調(diào)節(jié)器的給定電壓，－βId為電流負(fù)反饋電壓，調(diào)節(jié)器的輸出就是觸發(fā)裝置的控制電壓UK。按所用運(yùn)算放大器取R0＝40KΩ，各電阻和電容值計(jì)算如下Ri＝KiR0＝0.427×40KΩ＝17.8KΩ(取18KΩ)(取0.68μF)(取0.2μF)3.2轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)3.2.1轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的工作原理及作用在主電機(jī)上安裝一電流測(cè)速發(fā)電機(jī)，發(fā)出正比于主電機(jī)轉(zhuǎn)速的電壓，此電壓UFn與給定電壓UGn相比較，其偏差ΔUn送到轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR中去，如欲調(diào)整，可以改變給定電壓。例如提高UGn，則有較大ΔUn加到ASR輸入端，ASR自動(dòng)調(diào)節(jié)GT，使觸發(fā)脈沖前移（減?。麟妷篣d提高，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升，與此同時(shí)，UFn也相應(yīng)增加。當(dāng)?shù)扔诨蚪咏o定值時(shí)，系統(tǒng)達(dá)到平衡，電動(dòng)機(jī)在給定數(shù)值下以較高的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)。如果電動(dòng)機(jī)負(fù)載或交流電壓發(fā)生變化或其它擾動(dòng)，則經(jīng)過(guò)速度反饋后，系統(tǒng)能起到自動(dòng)調(diào)節(jié)和穩(wěn)定作用。比如，當(dāng)電機(jī)負(fù)載增加時(shí)，轉(zhuǎn)速下降，平衡狀態(tài)被破壞，調(diào)節(jié)器輸出電壓增加，觸發(fā)脈沖前移（變?。?，Ud提高，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升。當(dāng)其恢復(fù)到原來(lái)數(shù)值時(shí)，UFn又等于給定電壓，系統(tǒng)又達(dá)到平衡狀態(tài)。如果擾動(dòng)不是來(lái)自負(fù)載而是來(lái)自交流電網(wǎng)，比如交流電壓下降，則系統(tǒng)也會(huì)按上述過(guò)程進(jìn)行調(diào)節(jié)，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速維持在給定值上運(yùn)行。同樣道理，當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載下降，或交流電壓提高時(shí)，系統(tǒng)將按與上述相反過(guò)程進(jìn)行調(diào)節(jié)，最后仍能維持電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速近似不變。綜上所述，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的主要作用如下：(1)使轉(zhuǎn)速n跟隨給定電壓UGn變化，保證轉(zhuǎn)速穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差；(2)對(duì)負(fù)載變化起抗干擾的作用；(3)輸出限幅值決定電樞主回路的最大容許電流值Idm。3.2.2電流環(huán)的等效閉環(huán)傳遞函數(shù)在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器時(shí)，可把已設(shè)計(jì)好的電流環(huán)看作是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的一個(gè)環(huán)節(jié)，為此必須求出它的等效傳遞函數(shù)。圖4-6給出了校正成典型型系統(tǒng)的電流環(huán)的結(jié)構(gòu)圖，其閉環(huán)傳遞函數(shù)為圖3-6校正成典型型系統(tǒng)的電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖若按=0.5選擇參數(shù)，則由圖3.4.可知電流閉環(huán)傳遞函數(shù)為因此電流環(huán)的等效環(huán)節(jié)應(yīng)相應(yīng)地改成原來(lái)電流環(huán)的控制對(duì)象可以近似看成是個(gè)雙慣性環(huán)節(jié)，其時(shí)間常數(shù)是Tl和，閉環(huán)后，整個(gè)電流環(huán)等效近似為只有小時(shí)間常數(shù)的一階慣性環(huán)節(jié)。這就表明，電流閉環(huán)后，改造了控制對(duì)象，加快了電流跟隨作用。3.2.3時(shí)間常數(shù)的計(jì)算（1）電流環(huán)等效時(shí)間常數(shù)＝2×0.0037s＝0.0074s（2）轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)根據(jù)所用測(cè)速發(fā)電機(jī)波紋情況，任務(wù)書給出＝0.012s（3）轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)按小時(shí)間常數(shù)近似處理，?。剑?.0194s（4）轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α由于本系統(tǒng)的限幅值為8V，則=Unm*/n＝8V/1500r/min＝0.0053Vmin/r3.2.4選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)用電流環(huán)的等效環(huán)節(jié)代替圖3-4的電流閉環(huán)后整個(gè)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖就如圖3-7所示。圖3-7轉(zhuǎn)速環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖與電流環(huán)相似，我們可以將轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)圖化簡(jiǎn)為圖3-8,圖3-8轉(zhuǎn)速環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖的化簡(jiǎn)按跟隨和抗擾性能都能較好的原則,在負(fù)載擾動(dòng)點(diǎn)后已經(jīng)有了一個(gè)積分環(huán)節(jié),為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差,還必須在擾動(dòng)作用點(diǎn)以前設(shè)置一個(gè)積分環(huán)節(jié),因此需要Ⅱ由設(shè)計(jì)要求，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器必須含有積分環(huán)節(jié)，故按典型Ⅱ型系統(tǒng)—選用設(shè)計(jì)PI調(diào)節(jié)器。其傳遞函數(shù)為3.2.5轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)的計(jì)算（1）ASR超前時(shí)間常數(shù)按跟隨和抗擾性能都較好的原則，取h＝5，典型Ⅱ型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標(biāo),則:＝＝5×0.0194s＝0.097s（2）轉(zhuǎn)速環(huán)的比例系數(shù)轉(zhuǎn)速環(huán)的開環(huán)增益為根據(jù)已知條件，可估算出電動(dòng)機(jī)的電勢(shì)常數(shù)為＝0.128V·min/r電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩常數(shù)為Cμ＝9.55Ce=9.55×0.128=1.222V·min/r于是，ASR的比例系數(shù)為3.2.6檢驗(yàn)近似條件轉(zhuǎn)速環(huán)的截止頻率＝=318.8×0.097＝30.92（1）電流環(huán)傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化條件：＝54.05>，滿足簡(jiǎn)化條件；（2）小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：≤,滿足近似條件。3.2.7檢驗(yàn)轉(zhuǎn)速超調(diào)量如果轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器沒(méi)有飽和限幅的約束，可以在很大范圍內(nèi)線性工作，那么，雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速過(guò)渡過(guò)程的超調(diào)量很大（如圖3-9a）。實(shí)際上，突加給定電壓后不久，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器就進(jìn)入飽和狀態(tài)，輸出恒定的電壓Uim*，使電動(dòng)機(jī)在恒流條件下起動(dòng)，起動(dòng)電流Id=Idm=Uim*/β，而轉(zhuǎn)速n則按線性規(guī)律增長(zhǎng)（如圖3-9b）。雖然這時(shí)的起動(dòng)過(guò)程要比調(diào)節(jié)器沒(méi)有限幅時(shí)慢的多，但是為了保證電流不超過(guò)容許值，這是必需的。aASR不飽和bASR飽和圖3-9轉(zhuǎn)速環(huán)按典型Ⅱ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)的調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)過(guò)程電機(jī)容許過(guò)載倍數(shù)λ＝1.5，負(fù)載系數(shù)z＝0（理想空載起動(dòng)）。當(dāng)h＝5時(shí)，；而＝336.3r/min,因此，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的退飽和超調(diào)量為=8.83％<10％符合任務(wù)書要求3.2.8計(jì)算轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器電阻和電容含給定濾波和反饋濾波的PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖如圖4-10所示。圖3-10含給定濾波及反饋濾波的PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器其中，UGn為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的給定電壓，－αn為轉(zhuǎn)速負(fù)反饋電壓，調(diào)節(jié)器的輸出就是電流調(diào)節(jié)器的給定電壓UGi。按所用運(yùn)算放大器取R0＝40KΩ，各電阻和電容值計(jì)算如下Rn＝KnR0＝12.03×40KΩ＝481.2KΩ取480KΩ取1.2μF4系統(tǒng)建模與仿真實(shí)驗(yàn)4.1MATLAB仿真軟件Simulink仿真環(huán)境Simulink仿真環(huán)境包括仿真平臺(tái)和系統(tǒng)仿真模型庫(kù)兩部分，主要用于仿真以數(shù)學(xué)函數(shù)和傳遞函數(shù)表達(dá)的系統(tǒng)。系統(tǒng)仿真包括了連續(xù)系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)和離散系統(tǒng)的仿真。Simulink作為面向系統(tǒng)框圖的仿真平臺(tái)，它具有如下特點(diǎn)：（1）以調(diào)用模塊代替程序的編寫，以模塊連成的框圖表示系統(tǒng)，點(diǎn)擊模塊即可以輸入模塊參數(shù)。（2）畫完系統(tǒng)框圖，設(shè)置好仿真參數(shù)，即可啟動(dòng)仿真。（3）系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)和結(jié)果可以通過(guò)波形和曲線觀察，這和實(shí)驗(yàn)室中用示波器觀察的效果幾乎一致。（4）系統(tǒng)仿真的數(shù)據(jù)可以用以.mat為后綴的文件保存，并且可以用其他數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行處理。4.2雙閉環(huán)模型的建立在單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，考慮雙閉環(huán)控制的結(jié)構(gòu)，即可得到雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，如圖4-1所示。圖4-1雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖由于電流檢測(cè)信號(hào)中常含有交流分量，須加低通濾波，其濾波時(shí)間常數(shù)Toi按需要選定。濾波環(huán)節(jié)可以抑制反饋信號(hào)中的交流分量，但同時(shí)也給反饋信號(hào)帶來(lái)延滯。為了平衡這一延滯作用，在給定信號(hào)通道中加入一個(gè)相同時(shí)間常數(shù)的慣性環(huán)節(jié)，稱作給定濾波環(huán)節(jié)。其意義是：讓給定信號(hào)和反饋信號(hào)經(jīng)過(guò)同樣的延滯，使二者在時(shí)間上得到恰當(dāng)?shù)呐浜希瑥亩鴰?lái)設(shè)計(jì)上的方便。由測(cè)速發(fā)電機(jī)得到的轉(zhuǎn)速反饋電壓含有電機(jī)的換向紋波，因此也需要濾波，濾波時(shí)間常數(shù)用Ton表示。根據(jù)和電流環(huán)一樣的道理，在轉(zhuǎn)速給定通道中也配上時(shí)間常數(shù)為Ton的給定濾波環(huán)節(jié)。因此，帶濾波環(huán)節(jié)的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖4-2所示。圖4-2帶濾波環(huán)節(jié)的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖將前面計(jì)算的數(shù)據(jù)帶入圖4-2中，得到本系統(tǒng)仿真模型如圖4-3所示圖4-3轉(zhuǎn)速環(huán)仿真模型4.3雙閉環(huán)系統(tǒng)的仿真（1）空載時(shí)仿真圖形把負(fù)載電流設(shè)置為0,空載啟動(dòng)模型，得到波形如圖4-4。（a）空載轉(zhuǎn)速波形（b）空載電流波形圖4-4雙閉環(huán)空載啟動(dòng)波形圖（a）是電流波形（b）是轉(zhuǎn)速波形（2）滿載啟動(dòng)時(shí)的仿真圖形滿載穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)負(fù)載電流為287A，得到波形如圖4-5。（a）滿載電流波形（b）滿載轉(zhuǎn)速波形圖4-5雙閉環(huán)滿載啟動(dòng)波形圖（a）是電流波形（b）是轉(zhuǎn)速波形（3）當(dāng)系統(tǒng)為5%的負(fù)載時(shí)，即負(fù)載電流為287*0.05A時(shí)，得到的波形如圖4-6。（a）5%負(fù)載的電流波形（b）5%負(fù)載的轉(zhuǎn)速波圖4-65%負(fù)載時(shí)的波形（a）是電流波形（b）是轉(zhuǎn)速波形由仿真出來(lái)的波形可知，該系統(tǒng)能穩(wěn)定的運(yùn)行。并且當(dāng)系統(tǒng)為5%負(fù)載擾動(dòng)時(shí)電流也能連續(xù)，系統(tǒng)也是穩(wěn)定的。4.4系統(tǒng)的電氣原理總圖圖4-7雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)電氣原理總圖5總結(jié)與體會(huì)這次課程設(shè)計(jì)是基于任務(wù)書所給要求對(duì)V-M雙閉環(huán)直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行建模與仿真，對(duì)系統(tǒng)原理進(jìn)行理解，分析，然后根據(jù)所給條件設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器，最后運(yùn)用matlab進(jìn)行仿真并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析。在完成此次課程設(shè)計(jì)任務(wù)的時(shí)候我遇到了很多問(wèn)題，對(duì)這些問(wèn)題的分析，查閱相關(guān)資料和問(wèn)同學(xué)，到最后解決問(wèn)題的過(guò)程使我進(jìn)一步熟悉了雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式、工作原理及各個(gè)器件的作用。同時(shí)，也更加熟悉了MATLAB/SIMULINK在解決電路問(wèn)題時(shí)候的操作方法和技巧。通過(guò)期末考試我原本發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)控制原理內(nèi)容很簡(jiǎn)單，但是這次課程設(shè)計(jì)使我發(fā)現(xiàn)真正把理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐上，還是相當(dāng)復(fù)雜的，會(huì)利用理論知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題才算是真正掌握了這門學(xué)科。參考文獻(xiàn)[1]陳伯時(shí)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)——運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)機(jī)械工業(yè)出版社2009[2]朱仁初、萬(wàn)伯任電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社1994[3]王兆安、劉進(jìn)軍電力電子技術(shù)第5版機(jī)械工業(yè)出版社2009[4]李志民同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)機(jī)械工業(yè)出版社1996[5]張東力、陳麗蘭、仲偉峰直流拖動(dòng)控制系統(tǒng)機(jī)械工業(yè)出版社1999附錄表1典型Ⅰ型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)跟隨性能指標(biāo)和頻域指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系參數(shù)關(guān)系KT0.250.390.500.691.0阻尼比ξ1.00.80.7070.60.5超調(diào)量δ0%1.5%4.3%9.5%16.3%上升時(shí)間tr∞6.6T4.7T3.3T2.4T峰值時(shí)間tp∞8.3T6.2T4.7T3.6T相對(duì)穩(wěn)定裕度γ76.3°69.9°65.5°59.2°51.8°截止頻率ωc0.243/T0.367/T0.455/T0.596/T0.786/T表2典型Ⅰ型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系（KT=0.5）表3典型Ⅱ型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標(biāo)第四篇：電機(jī)與電力拖動(dòng)《電機(jī)與電力拖動(dòng)》復(fù)習(xí)題備注：1.請(qǐng)考生自帶計(jì)算器；2.計(jì)算題只有答案以零分計(jì)。一．試說(shuō)明他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法及其特點(diǎn)。二．試說(shuō)明變壓器并聯(lián)運(yùn)行的條件。三．電壓變化率ΔU%和阻抗電壓UK有什么聯(lián)系？UK的大小決定于哪些因素？UK的大小對(duì)變壓器運(yùn)行的影響如何？四．一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，如果把轉(zhuǎn)子抽掉，而在定子繞組上加三相額定電壓，會(huì)產(chǎn)生什么后果？五．一臺(tái)八極異步電動(dòng)機(jī)電源頻率?=50Hz，額定轉(zhuǎn)差率SN=0.04，試求額定轉(zhuǎn)速nN。六．一臺(tái)單相變壓器，額定容量SN=1000kVA,額定電壓U1N／U2N=60／6.3kV,額定頻率?=50Hz，歸算至高壓側(cè)的ZK=61＋j205Ω，P0=5000W，PKN=16950W。求：（1）阻抗電壓UK；（2）額定負(fù)載且cosψ2=0.8（滯后）時(shí)的電壓調(diào)整率；（3）cosψ2=0.8（滯后）時(shí)的最高效率。七．如果一對(duì)自整角機(jī)定子繞組的一根連接線接觸不良或脫開，試問(wèn)是否能同步轉(zhuǎn)動(dòng)？八．一臺(tái)直流發(fā)電機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=100kW，UN=230V，nN=2850r/min，ηN=85%，試求該發(fā)電機(jī)的額定電流IN及額定輸入功率P1N。九．如果一臺(tái)并勵(lì)發(fā)電機(jī)不能建立電壓時(shí)，檢查的方法是什么？十．試說(shuō)明變壓器的效率在什么樣的情況下達(dá)到最大值，這個(gè)最大值是如何得到的？十一．三相異步電動(dòng)機(jī)能在低于額定電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行嗎？為什么？十二．三相異步電動(dòng)機(jī)的定、轉(zhuǎn)子鐵芯如用非磁性材料制成，會(huì)產(chǎn)生什么后果？十三．拆換異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組時(shí)，若把每相的匝數(shù)減少，則氣隙中的每極磁通與磁密數(shù)值將怎樣變化？十四．異步電動(dòng)機(jī)為什么又稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)？十五．一臺(tái)六極直流電機(jī)，1200r/min，74槽，每槽4個(gè)元件邊，單匝元件，單疊繞組，每極磁通為1.38×10-2Wb，電樞電流為120A，求其電磁轉(zhuǎn)矩及電樞電動(dòng)勢(shì)。十六．一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=17kW，UN=220V，nN=1500r/min，ηN=83%，試求該電動(dòng)機(jī)的額定電流IN及額定輸入功率P1N。十七．一臺(tái)他勵(lì)直流電機(jī)并聯(lián)于U=220V電網(wǎng)上運(yùn)行，單波繞組，已知p=2，N=372(電樞總導(dǎo)線數(shù))，n=1500r/min，每極磁通為φ=1.1×10-2Wb，電樞回路總電阻Ra=0.208Ω，PFe=362W，PΩ=204W，忽略附加損耗。試求：a)b)此直流電機(jī)是發(fā)電機(jī)還是電動(dòng)機(jī)？電磁轉(zhuǎn)矩、輸入功率和效率各為多少？十八．一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=7.5kW，UN=220V，IN=39.8A，nN=1500r/min，試計(jì)算并繪制其固有機(jī)械特性。十九．一臺(tái)四極直流發(fā)電機(jī)是單疊繞組，每極磁通為3.79×10-2Wb，電樞總導(dǎo)線數(shù)為152根，轉(zhuǎn)速為n=1200r/min，求電機(jī)的空載電動(dòng)勢(shì)。若改為單波繞組，其他條件不變，問(wèn)空載電動(dòng)勢(shì)為230V時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)是多少？二十．一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)PN=60kW，nN=577r/min，cosψN=0.77，ηN=88.5%，試求在額定線電壓為380V時(shí)的額定電流IN。二十一．一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的輸入功率8.6kW，定子銅耗為425W，鐵耗為210W，轉(zhuǎn)差率為S=0.034，試計(jì)算電動(dòng)機(jī)的電磁功率、轉(zhuǎn)子銅耗及機(jī)械損耗。二十二．某臺(tái)直流發(fā)電機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=90kW，UN=230V，nN=1450r/min，ηN=89.6%，試求該發(fā)電機(jī)的額定電流IN。二十三．一臺(tái)四極直流電動(dòng)機(jī)，單疊繞組，額定轉(zhuǎn)速nN=1460r/min，36槽，每槽6個(gè)元件邊，每極磁通為2.2×10-2Wb，問(wèn)電樞電流為800A時(shí)，求其電磁轉(zhuǎn)矩。二十四．電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩增大時(shí)，轉(zhuǎn)速似乎應(yīng)該上升，但從直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速特性來(lái)看，電磁轉(zhuǎn)矩增大時(shí)，轉(zhuǎn)速反而下降，這是什么原因？二十五．并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)若勵(lì)磁繞組斷線，會(huì)出現(xiàn)什么后果？二十六．三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率PN=55kW，額定電壓UN=380V，額定電流IN=119A，額定轉(zhuǎn)速nN=570r/min，額定功率因素cosψN=0.89，求同步轉(zhuǎn)速、極對(duì)數(shù)、額定負(fù)載時(shí)的效率和轉(zhuǎn)差率。已知電網(wǎng)頻率為50Hz。二十七．某臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=10kW,UN=220V,nN=1500r/min,ηN=88.6%,試求該電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的輸入功率P1及額定電流IN。二十八．有一臺(tái)三相變壓器，額定容量SN=50kVA,高壓側(cè)額定電壓U1N=10kV,低壓側(cè)額定電壓U2N=400V,高低壓繞組都接成星形，試求高低壓側(cè)的額定電流I1N和I2N。二十九．某臺(tái)直流發(fā)電機(jī)為單疊繞組，每極磁通為3.5×10-2Wb，電樞總導(dǎo)線為152根，轉(zhuǎn)速為1200r/min，求電機(jī)的空載電動(dòng)勢(shì)。若改為單波繞組，