《电力传动控制系统》期末考试复习题模拟题

1、机械电子工程专业电力传动控制系统期末考试复习题，模拟题电力传动控制系统作业一(绪论、第一篇)一、 选择题（每小题2分，共计20分）1、负载转矩的大小恒定，方向不变，称作（ d ）。a反抗性恒转矩b风机、泵类负载c恒功率负载d位能性恒转矩负载2、忽略传动机构的损耗，多轴电力传动系统的等效原则是折算前后（ a ）。 a传递的功率及储存的动能相同 b传递的功率相同、储存的动能不同c传递的功率不同、储存的动能相同 d传递的功率及储存的动能都不同3、电力传动系统稳定运行的充分必要条件是（ c ）。a、 b、c 、 d、4、直流电机的励磁方式如下图所示，其中（ a ）是他励式。5、直流电动机带载运行时，（

2、 b ）。a只产生力矩、不产生感应电动势 b即产生力矩、又产生感应电动势c不产生力矩、只产生感应电动势 d即不产生力矩、又不产生感应电动势6、人为改变直流电动机参数引起的机械特性称人为机械特性，可以改变的参数为（ d ）。a改变电枢电压ua b改变励磁电流i fc电枢外接电阻r d以上三者均可7、三相交流产生圆形旋转磁场的必要条件是（ c ）。a三相绕组在空间对称 b通入三相对称电流c三相绕组在空间对称、通入三相对称电流 d以上三者均不是8、异步电动机等效电路，需要对转子电路做（ c ）a频率折合 b匝数折合c频率折合和匝数折合 d不需要任何折合9、异步电动机的机械特性为一条（ d ）a上翘的

3、直线 b水平的直线c下垂的直线 d非线性的曲线10、同步电动机的机械特性为一条（ c ）a上翘的直线 b水平的直线c下垂的直线 d非线性的曲线二、 填空题（每题2分，共计28分）1、 当te = tl 时，电动机 运行，为稳态或静态。（恒定转速旋转或静止不动）2、 生产机械的负载转矩是一个必然存在的 输入。 （不可控扰动）3、 负载转矩与转速的平方成正比，称作 。（风机、泵类负载）4、 所谓调速，就是根据生产机械工艺要求 地改变速度。（人为） 5、 评价调速方法的主要技术指标有 、 、 。（调速范围、静差率、平滑性）6、 励磁线圈通入直流电流，产生直轴方向的 。（主磁通）7、 直流电机正常运行

4、时，电枢绕组电枢绕组流过电流，产生 、电枢绕组在磁场中切割磁力线，产生 。 （力矩、感应电动势）8、 直流电动机在电枢电压、励磁电流为额定值，电枢外串电阻为零时所得的机械特性称为 。（固有机械特性）9、 电动机的电磁转矩te与转速n方向相同，电动机运行在 状态，电动机的电磁转矩te与转速n方向相反，运行在 状态。（电动、制动）10、 旋转磁场的机械转速，即同步转速 。（）11、 异步电动机，只有在 时，转子绕组与气隙旋转磁场之间才有相对运动，才能在转子绕组中感应电动势、电流，产生电磁转矩。（n n1）12、 异步电动机电磁转矩等于电磁功率除以 。（同步机械角速度）13、 异步电动机制动的方法有

5、 、 、 三种。（能耗制动、反接制动和回馈制动）14、 同步电动机的稳定运行范围矩角q= 。（090）三、 是非题（每小题2分，共计20分）1、 调速范围是电动机在额定负载（或实际负载）下可能达到的最高转速nmax和最低转速nmin之比。（ ） 2、 静差率是指在同一条机械特性上，从理想空载到额定负载时的转速降与理想空载转速之比。 （ ）3、 平滑系数=1时，称无级调速，即转速可以连续调节。（）4、 转矩控制是电力传动控制的根本问题，而磁链控制不重要。（）5、 他励式直流电动机感应电动势 ，电磁转矩 。（ ）6、 他励式直流电动机机械特性呈下倾的直线，转速随转矩增大而减小。（ ）7、 改变他励

6、电动机转动方向，需要改变电磁转矩方向，需要同时反接电枢绕组来改变电枢电流方向、反接励磁绕组来改变主极磁通方向。（）8、 三相交流电机对称电枢绕组的含义是匝数相等，在空间互差120电角度。 （ ）9、 旋转磁场的旋转方向是从电流超前的相转向电流滞后的相，要改变旋转磁场的方向，只要任意对调2根线，改变电枢绕组的相序。（ ）10、 同步电机的转速n与定子频率f1满足。（ ）四、 简答题（每小题6分，共计12分）1、 写出他励直流电动机机械特性表达式，根据表达式说明三种人为机械特性。答：机械特性的一般形式根据机械特性表达式可以有改变电枢电压、改变磁通和电枢外接电阻三种人为机械特性。2、 写出异步电动机

7、在电动状态下固有机械特性的特征点。答：理想空载点：；额定运行点：；电磁转矩最大点：；堵转（起动）点：。五、计算题（每小题10分，共计20分）1、 某台他励直流电动机，额定功率pn =22kw，额定电压un =220v，额定电流in=115a，额定转速nn =1500r/min，电枢回路总电阻ra =0.1，忽略空载转矩，电动机带恒转矩额定负载运行时，要求把转速降到1000r/min，计算：（1） 采用电枢串电阻调速需串入的电阻值；（2） 采用调压调速需将电枢电压降到多少？（3） 上述两种调速情况下，电动机输入功率（不计励磁功率）与输出功率各是多少？解 计算 cen（1） 电枢回路应串入的电阻值

8、r，由电枢回路电压平衡方程式可得（2） 电枢电压值（3） 串电阻调速时的输入功率与输出功率输入功率输出功率 tl为额定恒转矩负载，调速前后电动机输出转矩 t2不变。调压调速时的输入功率与输出功率输入功率输出功率2、 一台三相8 极异步电动机的数据为：额定功率pn=260kw，额定电压un=380v，定子绕组接，额定频率fn=50hz，额定转速nn=722r/ min，过载能力=2.13。求：（1）额定转差率；（2）额定转矩；（3）最大转矩。解:（1）额定转差率 由于np=4，f1=fn=50hz，则同步转速额定转差率（2）额定转矩（3）最大转矩电力传动控制系统作业二(第二篇)一、 选择题（每小

9、题2分，共计20分）1、通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件，称作（ c ）。a不可控器件b半控型器件c全控型器件d以上三种都不是2、晶闸管又称作可控硅整流器，通过门极控制信号（ a ）。 a可以控制其导通，不能控制其关断 b可以控制其导通，也能控制其关断c不能控制其导通，可以控制其关断 d不能控制其导通，也不能控制其关断3、单相桥式全控整流电路，阻感负载，电感足够大，负载电流连续，移相范围为（ b ）。a60 b90 c120 d180 4、三相桥式全控整流电路，6个晶闸管的脉冲按顺序：vt1-vt2-vt3-vt4-vt5-vt6，相位依次差（ a ）。a60 b9

10、0 c120 d180 5、三相桥式晶闸管全控电路，（ a ）。a既能工作在整流状态，又能工作在逆变状态b只能工作在整流状态，不能工作在逆变状态c不能工作在整流状态，只能工作在逆变状态d不能工作在整流状态，也不能工作在逆变状态6、为了防止三相桥式晶闸管有源逆变失败，逆变角b必须限制在某一允许的最小角度，其原因是防止（ b ）。a脉冲丢失 b换相的裕量角不足c交流电源缺相或突然消失 d晶闸管发生故障7、电力电子变换器换流方式是（ d ）。a器件换流 b电网换流c负载换流 d根据器件、工作方式和负载性质在三者中选取一种8、spwm控制方法中，同步调制是（ d ）。a载波频率固定不变 b输出频率固定

11、不变c载波频率和输出频率都固定不变 d载波频率与输出频率之比固定不变9、桥式斩波电路向直流电动机供电，可实现电动机（ d ）。a正向电动运行 b反向电动运行c制动运行 d四象限运行10、斩波电路属于（ c ）变换器。aac/dc bdc/ac cdc/dc dac/ac二、 填空题（每题2分，共计28分）1、 电力电子器件具有 导电性。（单向）2、 若要使已导通的晶闸管关断，只能利用外加电压和外电路的作用使 降到接近于零的某一数值以下。（流过晶闸管的电流）3、 电力mosfet通态电阻具有 ，对器件并联时的均流有利。（正温度系数）4、 从晶闸管开始承受正向电压起到施加触发脉冲的电角度称作 。（

12、触发角）5、 单相桥式全控整流电路，输出电压平均值与触发角有关，还与 有关。（负载性质）6、 三相桥式全控整流电路的特点，每个时刻均需2个晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，共阴极组的和共阳极组的各1个，且不能为 的晶闸管。（同一相）7、 对于全控整流电路，满足一定条件就可工作于 状态。电路形式未变，只是电路工作条件转变。（有源逆变）8、 逆变:直流电变成交流电，交流侧接电网，称作 逆变。交流侧接负载，称作 逆变。（有源、无源）9、 电流从一个支路向另一个支路转移的过程，称作 ，也称为 。（换流、换相）10、 三相全桥电压型逆变电路，防止同一相上下两桥臂的开关器件同时导通而引起直流侧电源的短

13、路，要采取 的方法。（先断后通）11、 pwm控制技术的重要理论基础是：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果 。（基本相同）12、 spwm控制方法中，载波频率fc与调制信号频率fr之比称作 ，调制信号幅值ur与载波频率信号幅值uc之比称作 。（载波比、调制度）13、 是衡量pwm逆变电路性能的重要指标之一。（谐波含量）14、 斩波电路常用的控制方式有 和 。（脉冲宽度调制、频率调制）三、 是非题（每小题2分，共计20分）1、 电力二极管，不能用控制信号来控制其通断。（ ） 2、 晶闸管一旦导通，门极触发电流撤消，晶闸管立即关断。 （ ）3、 在电力电子电路中，igbt工作

14、在开关状态，是在正向阻断区和饱和区之间来回转换。（ ）4、 导通角q：晶闸管在一个电源周期中处于通态的电角度。（ ）5、 晶闸管桥式全控整流电路，输出电压是平滑的直流电压。（）6、 三相半波可控整流电路输出的整流电压脉动比三相全波可控整流电路输出的整流电压脉动小。（ ）7、 逆变电路的能量是可以双向流动的，若负载能量反馈到中间直流电路，而又不能反馈回交流电源，这将导致电容电压升高，称为泵升电压。泵升电压过高会危及整个电路的安全。（ ） 8、 相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲，使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积（冲量）相等，这就是spwm波形。（ ）9、 保持载波频率fc固定不变的方法，称为同步调

15、制。（ ）10、 降压斩波器可看作直流降压变压器，升压斩波器可看作直流升压变压器。（ ）四、 简答题（每小题6分，共计12分）1、 解释spwm的规则采样法。答：规则采样法是一种工程实用方法，在三角波的负峰时刻td对正弦信号波采样而得到d点，过d点作一水平直线和三角波分别交于a点和b点，在a点时刻ta和b点时刻tb控制功率开关器件的通断。2、 在电阻负载a30时, 比较三相半波可控整流电路和三相桥式全控整流电路输出电压。答：三相半波可控整流输出电压ud一周期脉动3次，输出直流平均电压三相桥式全控整流输出电压ud一周期脉动6次，输出直流平均电压五、 计算题（每小题10分，共计20分）1、 单相桥

16、式全控整流电路，u2=100v，负载中r=2，l值极大，当a=30时，要求： 作出ud、id和i2的波形； 求整流输出平均电压ud、电流id，变压器二次侧电流有效值i2；解：ud、id和i2的波形如图 整流输出平均电压ud、电流id，变压器二次侧电流有效值i2分别为 ud0.9 u2 cosa0.9100cos3077.97(v) id ud/r77.97/238.985(a) i2id38.985 (a)2、 在图示的升压斩波电路中，已知e=50v，l值和c值极大，r=20w，采用脉宽调制控制方式，当t=40ms，ton=25ms时，计算输出电压平均值uo，输出电流平均值io。 解：输出电压

17、平均值为： 输出电流平均值为：电力传动控制系统作业三(第三篇第一、二章)一、 选择题（每小题2分，共计20分）1、可以采用的直流电动机调速方法，有（ d ）。a调节电枢供电电压ub减弱励磁磁通c改变电枢回路电阻rd以上三种都可实现调速2、调节电枢电压调节直流电动机转速，机械特性的基本特征是（ c ）。a理想空载转速不变，机械特性变软 b理想空载转速不变，机械特性变硬c理想空载转速降低，机械特性平行 d理想空载转速降低，机械特性变软3、弱磁调节直流电动机转速，机械特性的基本特征是（ a ）。a理想空载转速升高，机械特性变软 b理想空载转速不变，机械特性变硬c理想空载转速降低，机械特性平行 d理想

18、空载转速不变，机械特性变软4、晶闸管整流器-直流电动机系统，电流连续的条件是（ c ）。a电感足够大 b电枢电流足够大c电感和电枢电流足够大 d无需任何条件5、桥式pwm变换器，可实现直流电动机（ a ）。a四象限运行 b只能工作在正向电动状态c只能工作在反向电动状态 d只能工作在制动状态6、调节电枢电压的开环调速系统机械特性，带额定负载时，以下那个是错误的（ b ）。a额定速降nn相同 b不同转速下的静差率相同c理想空载转速降低 d机械特性是平行的7、反馈控制系统能有效抑制（ d ）的扰动。a系统所有 b反馈通道上c系统给定 d被反馈环所包围的前向通道上8、比例控制直流调速系统能够减少稳态速

19、降的实质在于能随着负载的变化（ c ）。a抑制负载的变化 b改变电枢回路电阻c改变电枢电压，以补偿电枢回路电阻压降 d以上三种都不对9、pi控制综合了比例控制和积分控制两种规律，（ a ）。a比例部分快速消除偏差、积分部分消除稳态偏差b比例部分消除稳态偏差、积分部分快速消除偏差c比例部分和积分部分消除稳态偏差d比例部分和积分部分快速消除偏差10、直流调速系统带带额定负载运行，稳态时，积分调节器的（ b ）。a输入不为零、输出为零 b输入为零、输出不为零 c输入、输出均为零 d输入、输出均不为零 二、 填空题（每题2分，共计28分）1、 保持磁通不变属于 方式，在该方式下，电动机允许 不变。（恒

20、转矩调速、输出转矩）2、 直流电动机调速，在基速以上采用 调速，基速以下采用 调速。(弱磁、调节电枢电压)3、 电枢回路串电阻调速，理想空载转速 ，机械特性 。（不变、变软）4、 转速可连续平滑调节，称作 。（无级调速）5、 晶闸管整流器-直流电动机系统，电流连续时，一个电流脉波的导通角= 。 （120）6、 整流装置的近似传递函数 。（）7、 需要电流反向的调速系统，用两组整流装置 来实现。（反并联）8、 直流pwm调速系统机械特性 。（）9、 开环调速系统，即 的直流调速系统。（无反馈控制）10、 调速范围d、静差率s和额定速降nn间的关系 。（）11、 调速范围，是指在最低速时还能满足所

21、需 的转速可调范围。（静差率）12、 根据自动控制原理，将系统的 作为反馈量引入系统，与给定量进行比较，用比较后的偏差值对系统进行控制，这就是反馈控制。（被调节量）13、 闭环调速系统的 表示闭环系统电动机转速与负载电流（或转矩）间的稳态关系。（静特性）14、 转速调节器采用 控制的直流调速系统，稳态无静差。（积分或比例积分）三、 是非题（每小题2分，共计20分）1、 减小磁通属于恒功率调速方式：保持电动机允许输出功率不变。（ ） 2、 调速和由于负载变化，引起的速度变化是相同的概念。（ ） 3、 电枢回路串电阻、调压调速属于恒转矩调速方式。（ ） 4、 晶闸管整流器-直流电动机系统，电流断续

22、时，机械特性方程呈线性。（ ）5、 最大失控时间是两个相邻自然换相点之间的时间，它与交流电源频率和晶闸管整流器的类型有关。（ ） 6、 桥式pwm变换器 ，也会出现电流断续。（ ）7、 有静差直流调速系统，要求静差率s越小，系统调速范围d越大。（）8、 比例控制的反馈控制系统，开环放大系数越大越好。（ ）9、 积分调节器到稳态时un =0，输出也等于零。（ ）10、 比例控制直流调速系统，稳态性能和动态稳定性的要求常常是互相矛盾的。（ ） 四、 简答题（每小题6分，共计12分）1、 为什么说直流pwm变换器电动机系统比晶闸管整流器电动机系统能够获得更好的动态特性？直流pwm变换器的开关频率是否

23、越高越好？答：直流pwm变换器的开关频率通常可以达到10khz，对应的滞后时间常数远小于晶闸管整流器的滞后时间常数，电流容易连续，所以能够获得更好的动态特性。直流pwm变换器的开关频率越高开关器件的开关损耗越大，发热越严重。因此必须综合考虑以上因素，选择合适的开关频率。2、 在转速负反馈单闭环有静差调速系统中，当下列参数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if；转速反馈系数。答：放大器的放大系数kp、供电电网电压、电枢电阻ra和电动机励磁电流if的变化时系统有调节作用，因为它们位于转速负反馈结构的前向通道上，参数变化产生的扰动会受到

24、反馈控制回路的抑制。而转速反馈系数在反馈通道上，转速反馈精度变化产生的扰动，会直接影响调速系统的稳态精度。五、计算题（每小题10分，共计20分）1、 直流电动机为pn=74kw,un=220v，in=378a，nn=1430r/min，ra=0.023。相控整流器内阻rrec=0.022。采用降压调速。当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？解：额定负载时转速跌落 s=20%时，系统的调速范围 s=30%时，系统的调速范围 2、 有一v-m调速系统：电动机参数pn=2.2kw, un=220v, in=12.5a, nn=1500 r/min，

25、电枢电阻ra=1.5，电枢回路电抗器电阻rl=0.8，整流装置内阻rs=1.0，触发整流环节的放大倍数ks=35。要求系统满足调速范围d=20，静差率s=10%。（1）计算开环系统的静态速降nop和调速要求所允许的闭环静态速降ncl 。（2）采用转速负反馈组成闭环系统，调整该系统参数，使当un*=15v时，id=in，n=nn ，则转速负反馈系数 应该是多少？解：（1）由 开环系统的静态速降nop静差率s=10%闭环静态速降（2）稳态时，开环放大系数电力传动控制系统作业四(第三篇第三、四、五章)一、 选择题（每小题2分，共计20分）1、转速、电流反馈控制直流调速系统，从闭环结构上看，（ a ）

26、形成了双闭环系统。a电流内环、转速外环b转速内环、电流外环c转速、电流各自闭环后并联d转速、电流各自闭环后串联2、转速调节器asr的限幅决定了电流给定的（ c ）。a最小值 b中间值c最大值 d与电流给定无关3、转速、电流反馈控制直流调速系统，稳态静特性如图所示，（ b ）。a转速调节器饱和，对应ab段 b转速调节器不饱和，对应ab段c转速调节器不饱和，对应bc段 d与转速调节器是否饱和无关4、实现负载扰动无静差的必要条件是：（ d ）。a有积分环节，所在位置无所谓 b不需要积分环节 c在负载扰动点之后必须含有一个积分环节 d在负载扰动点之前必须含有一个积分环节5、四象限运行的可逆调速系统，是

27、指（ d ）a转矩和转速均为负 b转矩为正、转速为负c转矩为负、转速为正 d 转矩和转速均可正可负6、弱磁与调压配合控制，（ a ）。a额定转速以下，励磁电流稳定在额定值；高于额定转速时，减小励磁电流b额定转速以下，加大励磁电流；高于额定转速时，励磁电流稳定在额定值c励磁电流稳定在额定值，与转速无关d转速升高，励磁电流减小，与额定转速无关7、异步电动机调速改变定子电压调速，其特征（ b ）的扰动。a同步转速和临界转差率减小，临界转矩减小b同步转速和临界转差率不变，临界转矩减小c同步转速和临界转差率不变，临界转矩增大d同步转速和临界转差率减小，临界转矩增大8、异步电动机恒压频比的控制方式，是为了

28、保持（ c ）。a转速不变 b定子电流不变c气隙磁通近似不变 d定子电压不变9、三相两电平pwm逆变器共有8种工作状态（ a ），期望电压空间矢量可以用两个基本矢量和零矢量的组合来实现。a6个有效工作矢量 ，2个零矢量 b4个有效工作矢量 ，4个零矢量c没有零矢量 d2个有效工作矢量 ，6个零矢量10、同步电动机的转速恒等于同步转速，所以同步电动机的调速只能是（ b ）。a变极对数调速 b变频调速 c变压调速 d串电阻调速 二、 填空题（每题2分，共计28分）1、 转速、电流反馈控制直流调速系统，起动过程中 起作用，维持允许的最大起动电流。在达到稳态转速后， 起主导作用。（电流负反馈、转速负反

29、馈）2、 转速调节器asr和电流调节器acr均采用具有 限幅和 限幅的pi调节器。（积分、输出）3、 当调节器不饱和时，工作在 状态，其作用使输入偏差电压在稳态时为零。（线性调节）4、 稳态时，转速调节器饱和，转速环不起作用，电流调节器起作用，表现为 的闭环调节系统。（电流无静差）5、 转速调节器饱和时，电流调节器的作用：实施 ，限制 的最大值。（电流闭环控制，电枢电流）6、 双闭环直流调速系统起动过程分为 、 和 三个阶段。（电流上升、恒流升速、转速调节）7、 抗扰性能指标为 和 。（动态降落、恢复时间）8、 设计转速、电流反馈控制直流调速系统的原则是先 后 。（内环、外环） 9、 按照异步

30、电动机的基本原理，从定子传入转子的电磁功率可分成两部分：一部分为 的有效功率；另一部分是与转差率成正比的 。（拖动负载、转差功率）10、 对于恒转矩负载，改变定子电压调速的调速范围 。（0ssm）11、 转子电路串接电阻调速，只适用于 。(绕线式异步电动机)12、 异步电动机的同步转速 ，转速 。（、）13、 矢量控制系统通过 和 ，得到等效直流电动机模型，然后模仿直流电动机控制。（矢量变换、按转子磁链定向）14、 直接转矩控制利用 偏差和 偏差的符号，根据当前 所在的位置，直接选取合适的定子电压矢量，实施电磁转矩和定子磁链的控制。（转矩、定子磁链幅值、定子磁链矢量）三、 是非题（每小题2分，共计20分）1、 在转速、电流反馈控制直流调速系统中设置两个调节器，分别引入转速负反馈和电流负反馈以调节转速和电流。（ ）2、 pi调节器饱和时，积分和输出达到限幅值，输入量的变化不再影响输出，除非有反向的输入信号使调节器退出饱和。（ ） 3、 电流调节器acr的限幅限制了最大电枢电流。 （ ） 4、 转速调节器不饱和时，是调速系统的主导调节器，使转速很快地跟随给定变化， 采用pi调节器，实现无静差。（ ）5、 无静差直流调速系统，在稳态和动态均无差。（ ）6、 转速调节器对负载变化具有抑制作用，电流调节器对电网电压的波动具有抑制作用。（ ）7