《电力拖动自动控制系统》考试复习全版汇总

1、第二章1、数字控制系统的被测转速由为变为人时，引起测量计数值改变了一个字，则测速装置的分辩率定义为Q =小-2。要使系统控制精度 越高，则（B ） oA.Q越大 B. Q越小C.勺越大 D.小越小2、根据Shannon采样定理，采样频率九，”应不小于信号最高频率人的（B ）倍。A. 0.1B. 2C. 5D. 103、采样后得到的离散信号本质上是（A ）信号，还须经过数字量化，即用一组数码（如二进制码）来逼近离散模拟信号的幅值，将 它转换成数字信号，称为数字化。A.模拟 B.数字 C.开关 D.采样 4、PI调节器是拖动控制系统中最常用的一种控制器，在微机数字控 制系统中，当采样频率足够高时，

2、可以先按模拟系统的设计方法设计 调节器，然后再离散化，就可以得到数字控制器的算法， 这就是（D ）调节器的数字化。A.数字B.自动C.离散D.模拟 5、在微机控制系统中，当采样频率足够高时，先按模拟系统的设计方法设计调节器，然后再离散化，得到数字控制器的算法，这就是 （模拟调节器）的数字化。6、图2-1绘出了比例积分调节器的输入输出动态过程，PI调节器的输出电压0,有快速响应性能和消除调速系统的（静差）。7、数字PI调节器有位置式和增量式两种算法，下式表述的是差分方程为（位置式）算法。M(k)= K -g + KTm*(k)+"j(k-1)8、图2-2为转速反馈控制直流调速系统的动态

3、结构框图，请在上面画出直流电机的模型9、比例控制的闭环直流调速系统具有被调量有静差、抵抗扰动、服 从给定以及精度依赖于给定和反馈检测精度的三个基本特征。（）2-P3110、图2-3表示的是额定励磁下交（直）流电动机的动态结构图。（）2-P28图2-3差率”。11、调速系统的两个动态（稳态）性能指标是“调速范围”和“静F )2-P2112、由下式可知，一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足所需要静差率的转速可调范围。=几V（1 - S）T ) 2-P23第三章1、直流电机的转矩与电枢电流（ B ）,控制电流就能控制转 矩，因此，把直流双闭环调速系统转速调节器的输出信号当作电流给 定信号，

4、也就是转矩给定信号。A.成反比 B.成正比 C.相关 D.相等 2、在双闭环直流调速系统，当ASR不饱和时，转速环（A ）, 整个系统是一个无静差调速系统，而电流内环表现为电流随动系统。 A.闭环B.开环C.恒值D.变量3、为了获得良好的静、动态性能，转速和电流两个调节器一般都采 用（B ）调节器，构成双闭环直流调速系统。A.PB. PIC. PDD. PID4、A. P>pBinB. p<pBinD. P = CLin为了防止逆变器逆变颠覆，在电流调节器ACR输出电压为零时,应整定触发脉冲输出相位角为（C ）。5、控制系统的抗扰性能指标包括：（动态）降落（恢复）3-P67时间九。

5、6、具有典型I型的调速系统中，为了获得快速的动态响应，通常采用0< & <1（欠阻尼）状态。3-P697、控制系统的跟随性能指标包括：上升时间乙；（超调量）。与峰 值时间乙；（调节时间）九。3-P668、直流电动机双闭环系统中转速调节器作用：a、使转速n跟随给 定电压变化，稳态时减少转速误差，b、对负载变化起抗扰作用, c、其出限幅值决定电动机允许的（最大电流）。3-P659、电流调节器的作用：作为外（内）环的调节器，在转速环的调节 过程中，使电流跟随U；变化；对电网电压的波动及时抗扰；在转速 动态过程中，保证电动机允许的最大电流；电机过载时，限制电枢电流。 （）3-P65

6、10、在动态性能中，一般来说，典工型系统的跟随性能超调小，但 抗干扰性能稍差，而典型n型系统的超调量相对较大，抗扰性能却比 较好。（t ）3-P7711、实际控制系统的传递函数不能简单的校正成典型系统，通常要对 高频段小惯性环节，高阶系统的降阶和低频段大惯性环节作近似处 理。（T ） 3-P7712、双闭环直流调速系统的启动过程的特点有饱和非线性控制，转速超调和准时间最优控制。3-P64简答题：1、参照图3. 1分析直流PWM可逆调速系统中，从电动机状态正向工作变换到反向工作的过程。P99答：系统原有平均电枢电流L为正，电动机作正向电动运行，如图中的第I象限的a点。在系统获得反向运转指令后，电

7、动机不会立 刻进入反向电动工作状态，它要经过以下的过渡过程：电动机的平均 电枢电流L先从正向L降低为零，在图中是a点过渡到b点；然后 从零反向上升到允许的制动电流.L，其大小受电流环控制，在图中 是从b点过渡到C点。在C点PWM变换器vr、VF和VD、VD4 交替工作，直流电动机工作在回馈制动状态，位于第n象限.电动机 的转速将减到0,如图中从C点过渡到d点。从d点开始，直流电动 机进入了反向起动状态。2、请解释分析什么是正弦波永磁同步电动机矢量控制系统？ P2433、简答V-M可逆直流调速系统的制动过程中的它组逆变阶段？ P108 答：ACR调节器退饱和的唯一途径是反向电流-Lm的超调，此超

8、调表示了制动轨迹图中的电动机恒值电流制动阶段的开始：ACR输出 电压U退出饱和，进入闭环工作状态，其控制目标是维持L = -Lm。 由于ACR是I型系统，电流调节系统的扰动是电动机的反电动势， 它是一个线性渐减的扰动量，所以系统做不到无静差，而是接近于 -u o因而lM"0,=电动机在恒减速条件下回馈制动，把机械动能转换成电能，其中大部分通过VR逆变回馈电网，这 称为它组逆变阶段。4、请解释分析什么是梯形波永磁同步电动机（无刷直流电动机）的 自控变频调速系统？ P2315、简答V-M可逆直流调速系统的制动过程中的它组整流阶段。P108 答：当主电路电流L下降过零时，本组逆变终止，自然

9、环流系统 立即转到反组VR工作，开始通过反组制动，直到制动过程结束，统 称“它组制动阶段”，它组制动又分第n第m两部分，开始时，l过 零并反向，直至到达Lm以前，ACR并未脱离饱和状态，其输出仍 为U、m。这时，U的和U4“的大小都和本组逆变阶段一样，但由于本组逆变静止，电流变化延缓，里的到【值略减，使=反组VR由“待整流"进入整流,向主电路提供Id。由于反组整流电压u.和反电动势E烦人极性相同，反向电 流很快增长，电机处于反接制动状态，转速降低，这称为它组整流阶 段。6、在自控变频同步电动机中，因为电机核心部件的不同，使得名称上有所区别，试列出三种以上的电机，并简单介绍其差别。P2

10、31 答：1）无换向器电动机。采用了电子换相取代了机械式换向器，因 而得名，多用于带直流励磁的同步电动机。2）正弦波永磁自控变频同步电动机。以正弦波永磁同步电动机为核心，构成的自控变频同步电动机。正弦波永磁同步电动机是指当输 入三相正弦波电流、气隙磁场为正弦分布，磁极采用永磁材料的同步 电动机。3）梯形波永磁自控变频同步电动机即无刷直流电动机。以梯形波永磁同步电动机为核心的自控变频同步电动机,由于输入方波电流,气隙磁场呈现波形分布，性能更接近于直流电动机，但没有电刷，故 称无刷直流电动机。7、简答V-M可逆直流调速系统的制动过程中的本组逆变阶段?P108答：在正向制动过程以前，电动机处于正向电

11、动稳定工作状态，由于 ASR、ACR调节器的倒相作用，所以参数的极性为： U：（+）-U；（-）-（+）。VF组（本组）工作在整流状态；在自然环流 系统中VR组工作在待逆变状态，在逻辑无环流系统中，VR组（它 组）的移相触发环节处于待工作状态，发出停车指令后，转速给定电 压U：突变为零，进入电动机制动过程中的正向电流衰减阶段：U： （=。）T AUn （-） - U： （=U-uJ，使本组由整流状态很快 态。在VF-M回路中，由于本组变成逆变状态，Uz的极性变负， 而电动机反电动势E极性未变，迫使L迅速下降，主电路电感迅速变成min的逆变状态，同时反组由待逆变状态转变成待整流状释放储能，企图维

12、持正向电流，这时L9=大部分能 量通过本组回馈电网，所以称为本组逆变阶段。8、简述同步电动机的起动过程。P228答：当同步电动机在工频电源下起动时，定子磁动势F,立即以同步转速.=丝皂旋转。由于机械惯性的作用，电动机转速具有较大Dp的滞后，不能快速跟上同步转速；转矩角。以2元为周期变化，电磁 转矩呈现正弦规律变化，在一个周期内，电磁转矩的平均值等于零, 即Tcav =。，故同步电动机不能起动。在实际的同步电动机转子都有 类似笼型异步电动机的起动绕组，使电动机按异步电动机的方式起 动，当转速接近同步转速时再通入励磁电流牵入同步。仿真J1、根据所给的电流环直流调速系统参数，填写接线图相应的参数,并

13、画出要求的波形图。1.直流电动机：220V. i 36A. 1460r/mm. Qe=0132Vmin/r.允许过强倍数入=15, 2、品同管装置放大系数：Ks=40. .3.电枢回路总电阻，R=0.5； ，4、时间常数3 Ti«0 03s. Tm=0 18si /5.电流反馈系数：=0 05V/A (10V/l 5IN)> Q=0.07Vmin/r (10V/nN)设计分析：绘出电流超调量。三0%、和。w 16. 3%的电流输出状态波形。%¥H L MX J修 j-V. IJ <： «) .j丫十我411力宝Y4”小"工A201 <&

14、gt;1 <>43.331 .0*7/X格KT<>.W<» C31 .<)PS九三1二匕二1 .OO.KO. 707O.<50.4AXi iMJ 田二 cO1 .42aa w1 63 %>_±L JV II J I /r<30ciuyj nn，.，00X.G.NT3.Nkaj £於冗£ #谷/史x5O.£>°cc.rC5H -Cl .K C攵11 .小诙工机O. £C。.3457/才o.c 卷 S/To. s£><s/yo. o 迂 0/rL

15、(l/(0.002s+l) 2. (1.013)3. (40/(0.00167s+l) 4. (2/(0.03s+l)5. (0.570.18s) 6. (33.767)7. (0.05/(0.002s+l)无超调的参考的波形图1如100<50。20%KT=0. 250.5067+16. 89/s超调量较大的波形图。W16. 3%KT=1. 02.027+67. 567/s2、根据所给的转速负反馈闭环调速系统参数，填写接线图相应的参并画出要求的波形图。1、 口淀中地加 = 3ra无中.IS "z = NNON ”SCfi军电沥；五3 = " / N5）在7字专演包=

16、lOOOzv mill a咤L云力机心绣型椒 U =。.工92k，山"N. 占&忏宣它注劭宣福但色而 R逆. 能1S 四方攵大本娈殳 K, 济后时同年双 T. - OQOJLG7S 3. 依小区回民各B、田科 A - JL .OC电车口回珞电6®时I可格力殳n=O.OOi<S-7s：电力J电必云坛机电问同*殿 名 -0.075逐、 车专递反E星番殳 a =。.。二5、对应SCJ定中专返B 0r的巨合走中.©£ 乙7二 =1Q 夕6、PI调节器的值暂定为Kp=0.8 J/t=151. ( 0.56 ) 2. (44/(0.00167S+l)

17、3. (l/(0.00167S+l) 4. (1/0.075S) 5. (1/0.192)6. (11.43)7. (0.01)超调量较大的波形图(Kp=0.8,l/T=15)3、根据所给的转速环直流调速系统参数，填写接线图相应的参数,并画出要求的波形图。1、直流电动机，220V, 1g1460r/min. QgE. 132VminG 允许过载倍数工=l.5i " 2、晶闱管装置:放大系数，K5=40.3 .电枢回路总电阻：R=0.5£i “4 .时间常数 Ti=0.03s, Tm=0.18s ;卜5、电瓶反馈系数.p=0 Q5V/Aci=0 07Vmm(r ClOV/nl

18、O田 ML 1 «. I/K /ay:，Hi 1' u，a,'', . ' , 1' til' .v i和斤/y c个山女)-41 1生忏201 <> C.C7 3.331 <> r3.331 .C>7一表a先用kt<J.2S0.3。o.s<j.e>£?1 .O口口“巳L匕u1 Oc x<1 mc> r»c sAteH UM %：. b<> 5*1 .纤.(*IOHt-n-r rcrj6.67而筝地|1寸门何/pwOH (7'C.NTd.

19、 "TT3 N5TMl 的 >i f . r/Q： X7c5.3-c». m35 H °ci .r -在戈U . !所娱Sy»nc7/：r07+TO. £ 夕 d/TO. 78O/Z*1. (11.7)2. (l/(0.002s+l) 3. (1.013)4. (40/(0.00167s+l)按题目无超调的波形图(Kp=0.25 ,1/t=3)5. (2/(0.03s+l) 6.(0.5/0.18s) 7. (1/0.132)8. (134.5)9. (33.767)10. (0. 05/(0. 002s+l)11. (0. 007/(0

20、. 01s+l)转速环满载高速起动的波形图(在负载电流IdL的输入端加上负载电流)4、根据所给的转速负反馈闭环调速系统参数，填写接线图相应的参数，并画出要求的波形图。1. 直流电动机 次走电压 -220-X5走电诲工但- 554*8537华专3更 广3 = lOOOzv* mill , 电动机电纱基线 U. =r2、6 削宣整浓然St锚田电沃 F注. 限量的放大承" X，=4*冷后日寸7可平变殳 T； Q.Q>JL<57g 3 , 电车区回8&怎、电阻 /? = 1 O £-2屯小区回昆答电国工时句 *31?攵 2T - Q.QOJLG7行电力拉动券纽机

21、电时问率或 =0.0754 、 钙速皮塞必 6 = 0.01-111111 5 .又寸反旃诙时的/合走电氏 。.一 1QX6、PI调节器的值暂定为Kp=0.25 ,1%=31- ( 0.56 ) 2. (44/(0.00167S+l) 3. (l/(0.00167S+l) 4. (1/0.075S)5. (1/0.192)6. (11.43)7. (0.01)7、根据所给的转速环直流调速系统参数，填写接线图相应的参数, 并画出要求的波形图。宜帆电动机，220V, 136A, 1460r/minF Ce=O. 1 32Vmin/r, 尢许过载倍湫狐=1.5品闸管装置放大系数,Ks=40i ”电枢

22、回咯总电晅，R=0.5G； “时间常数；Ti=0.03s. Ttn=0.18si 电流反馈系数.P=0.05V/Ap】OW71.5IL<0、a=0.07Vmin/r ClOV/nll）"笃 Z41L 1 U. 11-r，曰 J yg 人UHill 3)+ gJ* n-J f*ni y1少女丫 木小疗y c个77幺> m、广力父NC1 <> C.C7 3.33i <> 不3.331 .075NW3 3JP325V.OS>1 .OPfIJP. LK<1 oO.»Q 7Q70 6O 5AH IW F: c1S>.S 啥i G.

23、m上司日寸向Q<x>6.67V 7T，.，T2.-IT*山冬他"J IHJ /PooR.37,QNT477-3 27*木目外锚定柏虎X7<5.3-C9.851>.2 0SI ,K -Mi j±.o4与5/7O 旌"VT1- (11.7)2. (l/(0.002s+l) 3, (L013)4. (40/(0.00167s+l)5. (2/(0.03s+l) 6(0.570.18s) 7. (1/0.132)8. (134.5) 9. (33.767)10. (0. 05/(0. 002s+l) ) 11. (0. 007/(0. 01s+l)

24、转速环满载高速起动的波形图（把负载电流设置为136,满载起动）8、根据所给的转速负反馈闭环调速系统参数，填写接线图相应的参 数，并画出要求的波形图。1，直流电动机，额定电压Uz = 22。，额定电沆= 55-4额定转速 = lOOOr/iiiiii 电动机电势系数q =0.192町iiMiiv" r2 .晶间管整流装宅输出电沆可逆，装置的放大系数 1三=4所 滞后时同常数工=0.001(57与 "3 . 电4区回路总电阻 R= 1.OC电柢回路电隘时间常嫩T = O.OO167s电力拖动系统机电时间举数 事” =0075s“4 .转速反馈系数 “ =0.01 k iiiim

25、 5、对应额定转速时的给定电压=10次6. P工洞节器的直暂定为Kp=0.56 .l/r=11.4”G*r»2L ( 0.56 ) 2. (44/(0.00167S+l) 3. (l/(0.00167S+l) 4. (1/0.075S) 5. (1/0.192)6. (11.43)7. (0.01)按题目要求画出波形图(Kp=0.56,l/T=lL43)9、 根据所给的电流环直流调速系统参数，填写接线图相应的参数，并画出要求的波形图。1、直流电动机；220% 136A, 1460r/mm, Ce=O, 132Vmin/r,允许过载倍数入=13.2、3、4、5、晶闸管装置放大系数；Ks

26、=40；电枢回路总电阻，R=0.5R; a时间常数：Ti=0.03s, Tm=0.18s； 口电流反馈系数：P=0.05V/A (10VH:5ItO a=0.07Vmin/r (10V/nN)愀济区j弋«人公事生” J 6 U / RCaJlXrCm 耳)平口尖将"4 fuj V<inis>甲也、匕汲丫 m柘j弋仝汲) 三小汲201<> G.G7 3.331<>3.33 1.07参考表设计要求：设计电流调节器，要求电流超调量，区5%根蜘73天O.2SO.3PO.SO <5Q1 .O阳.尼1七夕1 .O0.80.707C.C0.3士修

27、usj m bO21 .52-1.3 %,分.£ H16.3 M上升H、J卡订/rOOG.6万-4.77-3.37'2/7曲等任可/par>K.3Y,， 7/3 N,木H F仃稔定木谷X76.306分十<>S.S052N 0$1,* °做jlL.步页率c%O.C.3C7/TO.455/Y*0.5 4 6/Tccg2r。W5%KT=O. 51.013+33.767/s7SM1 lrkU*r>t»f"T”y，F83,QM31- (l/(0.002s+l) 2. (1.013)3. (40/(0.00167s+l) 4. (2/

28、(0.03s+l)5. (0.5/0.18S)6. (33.767)7. (0.05/(0.002s+l)2001 ： -卞m-一一 _ I150/jr.ioo /<j；I50 OOO1 0 02003 C 040 05计算题1、一台三相鼠笼异步电动机的铭牌数据为:定电压Un = 380V ,额定转速N=960r/min,额定频率九=50Hz ,定子绕组为Y联接。由实验测得定子电阻段 = 0.35Q,定子漏感4 = 0.006H,定子绕组产生气隙主磁通的等效电感L,”=0.26H,转子电阻R =0.5Q,转子漏感乙,=0.007H,转子参数已折算到定子侧，忽略铁芯损耗。画出调压调速在;八

29、和;八时的机械特性,计算临界转差率和临界转矩 小，分析气隙磁通的变化，在额定电流下的电磁转矩，分析在恒转 矩负载和风机类负载两种情况下，调压调速的稳定运行范围。解:定子相电压改变，临界转差率不变，即= 0.122,二厂l"J发+0也 + 与 V0.352 +(100/r)2x (0.006+ 0.007)2I155.83 = 38.96（2V-min）当调压至;4时，临界转矩.4-4441心=一皿二x 155.83 = 69.26（仍 min）当调压至时，临界转矩加 9 - 90户5气隙磁通：4.44.仆/必随定子电压的降低而减小。2、有一转速、电流双闭环直流调速系统，主电路采用三相

30、桥式整流电路。已知电动机参数为：PN =500kW, UN =750y /1v=760A ,nN =380r/ min,电动势系数G=l.82V-min/r ,电枢回路总电阻R =0.140,允许电流过载倍数入=L5,触发整流环节的放大倍数K,=电磁时间常数0.031s ,机电时间常数晨=0.112s ,电流反馈滤波时间常数乙=0.002s,转速反馈滤波时间常数&= 0.02so设调节器输入输出电压。，=u； =U,=iov ,调节器输入电阻此= 40k Q o设计指标：稳态无静差，电流超调量5% ,空载起动到额定 转速时的转速超调量10%o电流调节器已按典型I型系统设 计，并取参数K

31、T = 0.5。(1)选择转速调节器结构，并计算其参数。(2)计算电流环的截止频率和转速环的截止频率An ,并考 虑它们是否合理？ 解：三相桥式整流电流的平均失控时间7丁。00*。电流环小时间常 数之和T/.+TLOg,s ,要求电流超调量。户5%,应取 KIm = 05,因此K产.I/。(1)电流环等效时间常数1/K,=0.0074s；转速环小时间常数7立= / K, +兀”=。74 + 0.02 = 0.0274 s电流反馈系数0.0088(V/A)转速反馈系数a =工£ =业=0.0263(V min/r)Hn 380选择转速调节器结构，其传递函数为K (r 5 + 1)3=&

32、quot;二按跟随和扰动性能都比较好的原则，取h=5,则ASR的超前时间常 数为7 = h 7% = 5 X 0.0274 = 0.137s转速环开环增益2/?Ti 2x5葭0.0274,= 159.84$ 一可得ASR的比例系数为(h + l)0C、Tm 6x0.0088x1.82x0.112A 211 aR r 2x5x 0.0263 x0.14x 0.0274取调节器输入电阻区产40”。，则R = K“R° = 10-67 x 40 = 426.8m ,取 427kQC = a = ： = 3.21xl0-'(E) = ().32.R 427x10,取 0.3211F“

33、晋:端卬仙口"取2小 (2)电流环的截止频率0，= K/ = 1351s,转速环的截止频率Kn北=159.84x 0.137a21.9校验近似条件1)校验晶闸管整流装置传递函数的近似条件37?" 3x0.0017满足近似条件;校验忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件3= 31)R 50.91( f1) < 忆.A-O.112XO,O313满足近似条件;校验电流环小时间常数近似条件 :展H扁焉6r满足近似条件;校验电流环传递函数近似条件总先急»63.5公“校验转速环小时间常数近似条件1 |Kl=1 23,/31 0.0227 A（S）（Vcn,满足近似条件;

34、校验转速超调量n_z)务工KI T m760x0.14I 0*70 0274= 2x0.812x(1.5-0)xx二一二0.092<10%3800.112满足设计要求。3、有一转速、电流双闭环直流调速系统，主电路采用三相桥式整流电路。已知电动机参数为：PN =500kW, UN =750V, IN =760A , nN =375r/ min,电动势系数Q=L82Vmin/r ,电枢回路总电阻R = 0.14H,允许电流过载倍数入=1.5,触发整流环节的放大倍数（= 75 ,电磁时间常数q=0.031s ,机电时间常数乙=0.112s ,电流反 馈滤波时间常数2= 0.002s,转速反馈滤

35、波时间常数& = 0.02so设调节器输入输出电压u： =U,“T°v，调节器输入电阻此=40k Qo设计指标：稳态无静差，电流超调量6 W 5% ,空载起动到额定 转速时的转速超调量10%。电流调节器已按典型I型系统设 计，并取参数KT = 0.5。(1)选择转速调节器结构，并计算其参数。(2)计算电流环的截止频率以i和转速环的截止频率,并考 虑它们是否合理？4、一台三相鼠笼异步电动机的转子参数己折算到定子侧，忽略铁芯损耗。画出异步电动机T形等效电路和简化电路。解：异步电动机T形等效电路：异步电动机简化电路:5、有一转速、电流双闭环直流调速系统，主电路采用三相桥式整流 电路

36、。已知电动机参数为：PN =500kW, UN =750V, IN =750A ,nN =375r/ min,电动势系数C,=L82Vmin/r ,电枢回路总电阻R = 0.14H,允许电流过载倍数入=1.5,触发整流环节的放大倍数给= 75 ,电磁时间常数(=0.031s ,机电时间常数乙=0.112s ,电流反馈滤波时间常数兀=0.002s,转速反馈滤波时间常数& = 0.02so设 调节器输入输出电压。二=u： =U,”=iov，调节器输入电阻此= 40k Qo设计指标：稳态无静差，电流超调量5% ,空载起动到额定 转速时的转速超调量bn W 10%o电流调节器已按典型I型系统设

37、 计，并取参数KT = 0.5。(1)选择转速调节器结构，并计算其参数。(2)计算电流环的截止频率和转速环的截止频率,并考 虑它们是否合理？ 解：三相桥式整流电流的平均失控时间丁产。00。电流环小时间常 数之和TLTs + TbOgs ,要求电流超调量。"5%,应取 KiTn = 05,因此 K 产 135.1/。(1)电流环等效时间常数1/K/=o.oo74s；转速环小时间常数" K +rJ。助4 + 0.02 = 0.0274 s电流反馈系数101.5x750X 0.0089(V / A)转速反馈系数a _ Ui _ 10人 375=0.0276(V min/ r)选择

38、转速调节器结构，其传递函数为K(T s + D w.=-s按跟随和扰动性能都比较好的原则，取h=5,则ASR的超前时间常数为了“ = h = 5 x 0.0274 = 0.137s转速环开环增益h+26TL 2x52xQ.O2742= 159.84$ -可得ASR的比例系数为_(h + DQCTm_ 6x0.0089x1.82x0.112 1八二KU.OJ八 2人 aR2x5x 0.0267 x0.14x 0.0274取调节器输入电阻尺小加，则R = KR)= l°63x 40 = 425.20,取 425k QC= = 3,22x1 °%)=0322"Rn 42

39、5x10,取 0.32 PF遍必取2小(2)电流环的截止频率。产K/ = 13"s;转速环的截止频率：Kn北=159.84X 0.137 = 21.9校验近似条件1)校验晶闸管整流装置传递函数的近似条件=六37、 3x0.0017196.1( c I) > /y'满足近似条件;校验忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件1=3TT校验电流环传递函数近似条件校验转速环小时间常数近似条件校验转速超调量27.4(/) 公“,满足近似条件;n» 50.91( c *) < /y0.112x0.0311,满足近似条件;校验电流环小时间常数近似条件x 180.8( c

40、 ,) > zy满足近似条件;750x0.14I 09 o 0274= 2x0.812x(1.5-0)x一国一x-« 0.092 <10%3750.112满足设计要求。6、两电平PWM逆变器主回路，采用双极性调制时，用“1 ”表示上 桥臂开通,” 0 “表示上桥臂关断，共有几种开关状态，写出其开关函 数。根据开关状态写出其电压矢量表达式，画出空间电压矢量图。序号开关状态开关代码1VlVTj VT21002VTi VT2VT3IIO2Vl 2 VT3 VT40104VTiVT4VT5Oil5VT,VTsVT.0016VTsVTgVT1017VTiVTSVTs1118VT2V

41、T4VT6000s.SbScw.%4000一一0%10幺 2卫 2一幺 2朋11 24 2一匹 2"a01旦 22U 2“011.幺 2幺 2U2",001卫 2旦组 410142巴L 22刖洋/111川 2幺L 2a 207、有一转速、电流双闭环直流调速系统，主电路采用三相桥式整流 电路。已知电动机参数为：PN =500kW, UN =750V, IN =760A ,=375r/min,电动势系数C,=l. 82V min/r 电枢回路总电阻口 二 0. 14Q,允许电流过载倍数人二1.5,触发整流环节的放大倍数K产 75 ,电磁时间常数7产0. 031s ,机电时间常数

42、乙=0.112s ,电 流反馈滤波时间常数心产0. 002s,转速反馈滤波时间常数,“ 二0. 02so设调节器输入输出电压。二尸U：m =U.“W，调节器输入 电阻此二40k Qo设计指标：稳态无静差，电流超调量/5% ,空载起动到额定转速时的转速超调量0nW 10%o电流调节器已按典型I型系统设计, 并取参数KT = 0.5o(1)选择转速调节器结构，并计算其参数。(2)计算电流环的截止频率4i和转速环的截止频率An，并考 虑它们是否合理？解：三相桥式整流电流的平均失控时间电流环小时间常 数之和八，二丁产兀一壮0 ,要求电流超调量。“5%,应取 K/T口 = 0% 因此 K 产.Is 二(

43、1)电流环等效时间常数l/K,=o. 0074s；转速环小时间常数7立="K, +兀=74 + 0.02 = 0.0274 s电流反馈系数p = - X 0.0088(V / A)4/、1.5x760a = H,n -n转速反馈系数? = 0.0276 (V nin/ r) 37选择转速调节器结构，其传递函数为WM)=KG+1)TnS按跟随和扰动性能都比较好的原则，取h=5,则ASR的超前时间常数为了 = h T%=5x 0.0274 = 0.137s转速环开环增益2T£ 2x52x0.02742=159.84 5可得ASR的比例系数为_(/? + l)PC7_ 6x0.0

44、088x1.82x0.112K -弓 A ”2/1 aRT22x5x 0.0267 xO. 15x0.0274取调节器输入电阻尺。=必，则Rn = Kk Ro = 9.81 X 40 = 392 .4AQ ,取 392k QC = * 773 = 326X10- ()= °326"Rn 420x10,取 0.3311 F2,取2m(2)电流环的截止频率。，= K/ = 1351s，转速环的截止频率Kn北=159.84 X 0.137 = 21.9校验近似条件1)校验晶闸管整流装置传递函数的近似条件=X37、 3x0.0017196.1(/) 如,满足近似条件;!=3 TT校

45、验忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件x 50.91( c ,) < zn0.112x0.031满足近似条件;3 V 0.0017x0.002校验电流环小时间常数近似条件180.8( c !) > zy,满足近似条件;校验电流环传递函数近似条件村部63.7（C校验转速环小时间常数近似条件校验转速超调量27.4( y 1) > zy;满足近似条件;n几,(4z)”包 n Tm760x0.15i Q9 0 0274= 2x0.812x(1.5-0)xx- =0.0996 <10%3750.112满足设计要求。8、采用电压空间矢量PWM调制方法，若直流电压力 恒定，如何协

46、调输出电压与输出频率的关系O 解：在一个周期内，6个有效工作矢量顺序作用一次，定子磁链矢量是一个封闭的正六边形。M（刈=性巴（才）|二M刈a/=二Jg爱正六边形定子磁链的大小与直流侧电压成正比,而与电源角频率 成反比O在基频以下调速时,应保持正六边形定子磁链的最大值恒定O若直流侧电压恒定，则用越小时，At越大，势必导致帆M)|增加。因此，要保持正六边形定子磁链不变，必须使力/叼 为常数，这意 味着在变频的同时必须调节直流电压，造成了控制的复杂性。有效的方法是插入零矢量，当零矢量作用时，定子磁链矢量的增量a «) = 0,表明定子磁链矢量停留不动。有效工作矢量作用时间乙 /,零矢量作用

47、时间Nt。=3 -卜八， 当岂/=44)=尸/3时，定子磁链矢量的增量为12 国坯A科= u,(A)M +。内。« 5正六边形定子磁链的最大值IA科(A)|=| %(&)1 八4在直流电压不变的条件下，要保持|匕(外|恒定，只要使为常数 子磁链矢量轨迹停留的时间越长。由此可知，零矢量的插入有效地解 决了定子磁链矢量幅值与旋转速度的矛盾o即可。输出频率越低,At越大，零矢量作用时间。也越大，定9、有一转速、电流双闭环直流调速系统，主电路采用三相桥式整流 电路。已知电动机参数为：PN =500kW, UN =750V, IN =760A , nv=375r/ min,电动势系数Q

48、=l. 82V min/r ,电枢回路总电阻R = 0.14Q,允许电流过载倍数入=1.5,触发整流环节的放大倍数K产 75 ,电磁时间常数十二0. 031s ,机电时间常数乙=0.112s ,电流反馈滤波时间常数心产0. 002s,转速反馈滤波时间常数1,” 二0. 02so设调节器输入输出电压。广U： =U.:10V，调节器输入 电阻& = 40k。设计指标：稳态无静差，电流超调量5% ,空载起动到额定转速时的转速超调量0nW 10%。电流调节器已按典型I型系统设计, 并取参数KT = 0.5o(1)选择转速调节器结构，并计算其参数。(2)计算电流环的截止频率以i和转速环的截止频率

49、,并考 虑它们是否合理？解：三相桥式整流电流的平均失控时间八=00°17。电流环小时 间常数之和丁口 二九+兀产立助?、要求电流超调量。户5%,应取 K /口 二 05,因此 K 产 135.1/。(1)电流环等效时间常数l/K/=o. 0074s；转速环小时间常数T立=I / K, +兀“=。仅74 + 0.02 = 0.0274 s电流反馈系数101.5x7600.0088(V/A)转速反馈系数=0.0276 (V nin/ r)选择转速调节器结构，其传递函数为MsQ)=K“ (中+i)TnS按跟随和扰动性能都比较好的原则，取h=5,则ASR的超前时间常数为7 =" T

50、m = 5 X 0.0274 = 0.137s转速环开环增益2Ti 2x52xQ.O2742= 159.84$ -可得ASR的比例系数为(/? +1)/7CJm6x0.0088x 1.82x0.112K =六 1 o.j 1八 2/7 aR T52x5x 0.0267 x0.14x 0.0274取调节器输入电阻尺小40,则/?, = K 凡=10-51 X 40 = 420.4m y 取 420k Qc = A = ()J37 . = 3.26X1 O' (F) = 0.326/FR 420X10、,取 0.33 PF“常苛取2皿(2)电流环的截止频率0，= K/ = 1351S，转速

51、环的截止频率公Kn北=159.84 X 0.137 = 21.9校验近似条件1)校验晶闸管整流装置传递函数的近似条件=!x 196,1( J) > 3x000,7",满足近似条件；校验忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件3 ；1=3、：1« 50.91( f')</y忆。心。31四满足近似条件;校验电流环小时间常数近似条件、180.8( c ) > zn，满足近似条件;校验电流环传递函数近似条件1 K.3 m或口63.5皿校验转速环小时间常数近似条件校验转速超调量27.4(s")> 公,满足近似条件;n为n Tm760x0.14I

52、 09 o 0274= 2x0.812x(1.5-0)xx二 =0.09310%3750.112满足设计要求。第四章1、为了实现配合控制，可将两组晶闸管装置的触发脉冲零位都定在一定角度，即当控制电压Uc= 0时，使af = ar =( C )，此 时力”=U. = 0 ,电机处于停止状态。4 2、直流PWM调速系统以双极式控制方式，调速时，p的可调范 围为01, -l<y<+lo当pv0.5时，y为负，电机(B 4A. 180°B. 0°C. 90°D. 45°A.正转B.反转C.停止D.起动3、晶闸管有环流可逆调速系统采用(A )配合控制来

53、消除直流平均环流。4A. a =p B. a <pC. a> 0D. a邛4、在励磁控制系统中引入电动势调节器AER,利用电动势反馈，使励磁系统在弱磁调速过程中保持（D ）基本不变。4A.转速B.电压C.电流D.电动势5、双极式控制可逆PWM。4-P98变换器的输出平均电压6、当可逆系统中一组晶闸管工作时，用逻辑关系控制使另一组处于 完全封锁状态，断开环流通路，两组晶闸管不同时工作，称为（逻 辑控制）的无环流可逆系统。4-P1067、在采用两组晶闸管整流装置反并联可逆线路的V-M系统中，晶闸管装置可以工作在整流或有源逆变状态，相应的触发延迟角为 （a <90 ）和（。>

54、90）° 4-P1028、在采用a=B配合控制以后，打二夕，使得UmL-ILj消除了 直流平均环流，但因瞬时电压U41-LU产生的环流被称为（瞬时4-P104脉动）环流。9、在可逆调速系统中，正转运行时可利用反组晶闸管实现回馈制动,反转运行时同样可以利用正组晶闸管实现回馈制动。（）4-P10310、直流平均环流可以用a=6配合控制消除，为了抑制瞬时脉动环流，在环流回路中串入电抗器，称为环流电抗器。T ） 4-P105 11、即使不是可逆的调速系统，只要是需要快速的回馈制动，常常也 采用两组反并联的晶闸管装置，由正组提供电动运行所需要的整流供 电，反组只提供逆变制动。 （）4-P103 12、V-M可逆直流调速系统制动过程可分为本组逆变阶段、它组整流阶段和它组逆变阶段。（T ） 4-P10