电力拖动自动控制系统运动控制系统第四版复习题考试题目1文档格式.docx
- 文档编号:17420961
- 上传时间:2022-12-01
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:348.79KB
电力拖动自动控制系统运动控制系统第四版复习题考试题目1文档格式.docx
《电力拖动自动控制系统运动控制系统第四版复习题考试题目1文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电力拖动自动控制系统运动控制系统第四版复习题考试题目1文档格式.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
C控制作用的快速性是毫秒级
E高次谐波丰富F
4系统的静态速降^ned—定时,静差率
A调速范围
D越小
C调速范围
D越大
可逆运行容易实现占地面积小,噪音小高速时功率因数低S越小,则(C)。
额定转速ned越大
5当理想空载转速
no相同时,闭环系统的静差率Sb与开环下的Sk之比为(D)。
K为开环放大倍数)
D1/
6速度单闭环系统中,不能抑制(
A调节器放大倍数B
C负载D
C1+K
7转速—电流双闭环不可逆系统正常稳定运转后,需改变电机运行方向。
此时不应(
A调换磁场接线B
C同时调换磁埸和电枢接线D
C)。
(1+K))的扰动。
电网电压波动
测速机励磁电流
发现原定正向与机械要求的正方向相反,
调换电枢接线
同时调换磁埸和测速发电机接线
8一个设计较好的双闭环调速系统在稳态工作时(
A两个调节器都饱和B两个调节器都不饱和
CST饱和,LT不饱和DST不饱和,LT饱和
9a=3配合控制有环流可逆调速系统的主回路中(D)
A既有直流环流又有脉动环流B有直流环流但无脉动环流
C既无直流环流又无脉动环流D无直流环流但有脉动环流
10普通逻辑无环流(既无推B又无准备)可逆调速系统中换向时待工作组投入工作时,电动机处于(B)状态。
A回馈制动B反接制动C能耗制动D自由停车
11双闭环直流调速系统电流环调试时,如果励磁电源合闸,电枢回路亦同时通电,给定ACR输入端加入且产生恒定的额定电流,则(A)。
(假定电机不带机械负载)
A电机会稳定运转B电机不会运转C电机会加速到最高转速D过流跳闸
12
)的扰动。
电网电压波动测速机励磁电流
速度单闭环系统中,不能抑制(
A调节器放大倍数BC负载D
13a=3配合控制有环流可逆调速系统的主回路采用反并联接线,除平波电抗器外,还需要()个环流电抗器。
A2B3C4D1
14转速PID调节器的双闭环系统与转速PI调节器的双闭环系统相比,(C)
A抗负载干扰能力弱B动态速降增大
C恢复时间延长D抗电网电压扰动能力增强
15输入为零时输出也为零的调节器是(A)
AP调节器BI调节器CPI调节器DPID调节器16下列电动机哪个环节是比例惯性环节(B)
(C)
(D)
17直流电动反并联晶闸管整流电源供电的可逆调速系统给定为零时,主要停车过程是
A本桥逆变,回馈制动B它桥整流,反接制动
C它桥逆变,回馈制动D自由停车
18直流电动一组晶闸管整流电源供电的不可逆调速系统给定为零时,主要停车过程是
三填空题
VT5的作用是零速封锁即在给定为零且反馈为零使调节器输出为零,
1如图,埸效应管
以防止由于PI中由于积分作用输出不为零,使得移相控制角可能处于最小,出现全压启动
导致过电流故障。
电位器RP1可调整输出正限幅值,RP2可调整输出负限幅。
C11是积分
电容,C5和R9接入速度反馈构成微分调节器。
C6、C7是输入滤波电容。
4脉宽调速系统中,开关频率越高,电流脉动越小,转速波动越/小,动态开关损耗越大。
2电流断续时KZ—D系统的机械特性变软,相当于电枢回路的电阻值增_大。
5采用转速一电流双闭
II型系统差。
环系统能使电动机按允许的最大加速度起动,缩短起动时间。
7典型I型系统的超调量比典型II型系统也抗扰动性能比典型
电动机:
1.5,设
四分析与计算题
1如下图,转速、电流双闭环调速系统中,
PN3.7KW,Un22CV,IN20A,
ASRACF均采用PI调节器。
已知参数:
nN1000r/min,电枢回路总电阻R
UnmUim10V,电枢回路最大电流为
Idm30A,电力电子变换器的放大系数
Ks40。
试求:
(1)电流反馈系数和转速反馈
出电压
系数;
(5分)
突增负载后又进入稳定运行状态,则ACR的输出电压Uc、变流装置输
Ud,电动机转速n,较之负载变化前是增加、减少,还是不变?
为什么?
(
5分)
如果速度给定Un不变时,要改变系统的转速,可调节什么参数?
(5分)
若要改变系统起动电流应调节什
么参数?
此时,设Un为正电压信号,在右图
中应调节中哪个电位器?
(5分)
(5)当电动机在最高转速发生堵转时
的Ud,U*,Ui,Uc值;
(10分)
ASR
TTt
解:
⑴
Un
n
评分标准:
Uim
Idm
各2.5
nm
10
30
分,
0.01V/rpm
1000
0.33V/A
公式对数值结果错扣
1分,
量纲错扣0.5
分,公式错不给分。
⑵TL
IdL
Uc
Cen丨LRCeUn
Ks
C,nc
IdLR
UdKsUc
(3)因为
UnUn
n,n
所以调节可以改变转速n。
(4)因为U*Ui
Id,起动时转速调节器ASR饱和,输出限幅值
Ui;
Idm,所以改变ASR
限幅值可以改变起动电流Idm,U;
为正时,起动时ASR输出为负,所以应调节RP5来改变
起动电流。
不能改变电流反馈系数,因为它还影响电流环的动特性。
Unn
Ud
10V,UIdmR
Ud:
0V,|Ui||Ui|
45V,
IdlR
301.5
CgnIdR
10V,
1.13V
40
评分标准:
分析出起动ASR饱和,结果全对,满分;
没有分析出起动ASR饱和,没写公式扣
3分,其它扣4-5分。
2双闭环调速系统中如反馈断线会出现什么情况,正反馈会出什么情况?
答:
反馈断线后,Un0,ASR饱和,输出为限幅值,转速环开环,相当于堵转,电流给
五(10分)
当主电路电流超过某一数值后(2A左右),由9R3,9R2上取得的过流信号电压超
过运算放大器的反向输入端,使D触发器的输出为高电平,使晶体三极管V由截止变为导通,
结果使继电器K的线圈得电,继电器K由释放变为吸引,它的常闭触点接在主回路接触器的线圈回路中,使接触器释放,断开主电路。
并使发光二极管亮,作为过流信号指示,告诉操作者已经过流跳闸。
SA为解除记忆的复位按钮,当过流动作后,如过流故障已经排除,则须按下以解除记忆,恢复正常工作。
六设计题
1
対条i
□+]1
1
调毛曲!
5一"
八_
1垒.
W1
'
1
Kp
1校正为典型I型系统的几种调节器选择
.II
——-—■—-I■—
乂丁和1>
I1応5十]I;
I丁】*丁_巧a否茅丸丈丁瞬小1
匕注UX1iLL_L)
TS
■■I■T
TjaF[、“一Ti
校正为典型II型系统的几种调节器选择
Kg
P;
j^JXriJ^OT,vy.
II切"
八
:
I认;
「_一一'
——
星蚊iV罷—MI丁尸]
11
2已知控制对象开环传递函数G(s)
打
ifT1j-tJK于d十I】
Ti.丁训近
fiiJ1〕
fi
K2
K'
Uf/tJ+1}
T-.Tj邮敢小
I12;
J-KJ)(7iJ+li
tTstl!
)
Jiff—
T2T,,试加入串联调节器
(TiS1)(T2S1)
校正为开环典型I型系统,并求调节器结构和参数
Wc(s)将其
(15分)
K
W3(s)G(s)Wob(s)stT^
Wc(s)
s(Ts
T2Tis
T2S1,
Wc(s)(Tis1)(T2s1)
Kpi-^^
s
Wob(s)
K2Kpi
s(Tis1)
T2
kt
K2KpiK2Kpi
TTi
Kpi
所以,
2T1K22T1K2
调节器的结构为
PI
调节器,参数如上式。
评分标准写出结构为
PI,
并计算参数,Kpi给全分;
如只计算,而没有计算
Kpi扣5分;
如将Ti写错者,扣
4计算电机空载时恒流升速到额定转速时间
2分;
没写出结构,扣5分。
Te
2
GDnN
375t
375Te
GDRCenN
2In
375ceCm
CeHN
Tm/R^
1N
证明题(10分)
ll>
II
If
定义调速范围
□max
D=,静差率S
nmin
高转速nmaxnN(额定转速)
nN,而最
试证明
(1)D—nN^(5分)
nN(1s)
(2)单转速闭环系统稳态结构如左图所示,如所要求的开环靜差率
Sk与闭环靜
差率Sp相等,即SkSp,而闭环调速范围为Dcl,开环调速范围为Dop。
试证明Dcl(1K)Dop,式中
KpKs弋—(5分)
证:
1S』
n0
nN
nminnN
nmin
nN
s"
Dnmax
证毕。
(1S)n丁nN
nNS
nN(1S)
nk
np
Rid
C?
n匕
Dk
Dp
nNSk
nk(1Sk)
nNSp
np(1Sp)
Sp
玉
(1
Sk
np1nk1K
K)Dp
Ce
nk
KDp
np(1Sp)Dp(1
nP1
■rt存
K)Dp
试证明
(1)S
一n^(5分)
nNnND
(2)单转速闭环系统稳态结构如左图所示,假定开环理想空载转速
n0k与闭环理想空载转
速n0p相等,即n0kn0p,
试证明开环静差率Sk
(1K)Sp(Sp为开环静差率),式中K
KpKs
丄Cl(5分)
证:
1s4
no
nminnN
(1S)
S
Rmin
ne
nNSnN(1S)
SnNnND
Sk4sp丄
□opnoknop
Sk(1K)Sp
1交一交变频器的输出频率低于输入频率。
2普通WVF变频器可以直接突加转速给定起动。
(X)
3转差频率控制的转速闭环异步电动机变频调速系统实际动静态性能达到直流双闭环调速
系统的水平。
4SVPWM控制方法的直流电压利用率比一般SPW礎高了15%(V)
5串级调速系统的容量随着调速范围的增大而下降。
6交流调压调速系统属于转差功率回馈型交流调速系统。
7普通串级调速系统是一类高功率因数低效率的仅具有限调速范围的转子变频调速系统。
(V)
8永磁同步电动机自控变频调速中,需增设位置检测装置保证转子转速与供电频率同步。
9交流调压调速系统属于转差功率不变型交流调速系统。
10同步电动机只需改变定子频率就可调节转速,不必采用VWF控制。
(X)11SVPW以圆形旋转磁场为控制目标,而SPW以正弦电压为控制目标。
12SVPWM输出电压比SPWM高出15%,即直流电压的利用率高。
串级调速系统能够实现电气制动。
13转差频率矢量控制系统没有转子磁链闭环。
14异步电动机的状态方程至少是一个5阶系统。
15异步电动机WVF调速系统中速度给定信号可以是阶跃信号。
16气隙磁链是定子、转子通过气隙相互交链的那部分磁链。
计算转子磁链的电压模型更适合于中、高速范围,而电流模型能适应低速。
17在串级调速系统故障时,可短接转子在额定转速下运行,可靠高。
1.气隙磁链屮a
屮a是定子、转子通过气隙相互交链的那部分磁链旷LmiSLmir
2.定子磁链屮s
是气隙磁链屮“与定子漏磁链Ws之和。
屮sWa屮SLmisLmirLsiS
LsisLmir
3.转子磁链屮r
屮r是气隙磁链屮“与转子漏磁磁链Ws之和
屮rWaW:
LmiSLmirLrirLmiSLrLr
屮“、屮S、屮r均以同步速3S旋转,三者的差距为漏磁链。
4绕线式异步电动机双馈调速,如原处于低同步电动运行,在转子侧加入与转子反电动势相位相同的反电动势,而负载为恒转矩负载,
Anni,输出功率低于输入功率B
(注:
n为电动机实际转速,ni为电动机同步转速)
5与矢量控制相比,直接转矩控制(D)
A调速范围宽B控制性能受转子参数影响大C计算复杂D控制结构简单
6异步电动机WVF调速系统的机械特性最好的是(C)
7异步电动机WVF调速系统中低频电压补偿的目的是(A)
C补偿转子电阻压降
A补偿定子电阻压降B补偿定子电阻和漏抗压降
补偿转子电阻和漏抗压降
8异步电动机WVF调速系统的机械特性最好的是(D)
A恒压频比控制B恒定子磁通控制C恒气隙磁通控制D恒转子磁通控制
9电流跟踪PWM控制时,当环宽选得较大时,
A开关频率高,B电流波形失真小C电流谐波分量高D电流跟踪精度高
三填空题(10分)
下图为异步电动机矢量控制原理结构图,A,B,C,D分别为坐标变换模块,请指出它们分
别表示什么变换?
(8分)这些变换的等效原则是什么(2分)?
A矢量旋转逆变换VR1,B二相静止坐标变成三相静止坐标变换
C三相静止坐标系变成二相静止坐标变换
D矢量旋转变换VR,将二相静止坐标下的互相垂直的交流信号变换成二相旋转的互相垂直的直流信号。
等效变换的原则是旋转磁场等效或磁动势等效
下图为异步电动机矢量变换与电流解耦数学模型,A,B分别为坐标变换模块,请指出它们
分别表示什么变换?
A三相静止坐标系变成二相静止坐标变换B矢量旋转变换VR将二相静止坐标下的互相垂直的交流信号变换成二相旋转的互相垂直的直流信号。
其等效变换的原则是旋转磁场等效或磁动势等效。
四设计题
间接检测s的方法有两种,即电流模型法与电压模型法。
计算转子磁链的电流模型
1在aB坐标系上计算转子磁链的电流模型
2.在aB坐标系上计算转子磁链的电压模型
3定子磁链计算模型右图为异步电动机直接转矩控制的原理框图。
i—
——4wG属np
4定子转矩计算模型
五简述题
下图为调速范围DW3的串级调速系统主回路单线原理框图,试说明起动时各电器开关正确
的合闸顺序和停机时的分闸顺序,并说明理由。
(15分)
开K1,切断起动电阻,此后电动机就可以串级调速方式继续加速到所需的转速运行。
停车操作顺序
1.由于串级调速没有制动能力,应先将转速降至nmin,再合上K1,然后断开K2,使电
动机转子回路与串级调速装置脱离;
2.最后断开K0,以防止当K0断开时在转子侧感生断闸高电压而损坏整流器与逆变器。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电力 拖动 自动控制系统 运动 控制系统 第四 复习题 考试 题目