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1、一、填空题1. 控制系统的动态性能指标是指跟随指标和抗扰指标，而调速系统的动态指标通常以抗扰性能指标为主。2. 对于异步电动机变压变频调速，在基频以下，希望维持气隙磁通丕变，需按比例同时控制定子电压和定子 频率，低频时还应当抬高电压以补偿阻抗压降，基频以下调速属于恒转矩调速；而基频以上，由于电压无法升高，只好仅提高定子频率而迫使磁通减弱，相当直流电动机弱磁升速情况，基频以上调速属于恒功率调速3. 直流电动机三种调速方法：降压调速帀磁调速、能耗调速。异步电动机调速方式常见有6种分别是：降电压调速、差离合调速、转子串电阻调速、绕线转子电动机串级调速和双馈电动机调速、变级对数调速、变压变频调速。其中
2、转差率不变型有：变级对数调速、变压变频调速，只有变压变频应用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统。同步电动机按频率控制方式不同分为：他控式变频调速和自控式变频调速。变电阻调 速：有级调速。变转差率调速：无级调速。调压调速：调节供电电压进行调速。4. 对于SPWh型逆变器，SPW啲含义为正弦波脉宽调制，以正弦波作为逆变器输出的期望波形,SPWM波调制时，调制波为频率和期望波相同的正弦波，载波为频率比期望波高得多的等腰三角 SPWR型逆变器控制方式有同步调制、异步调制、混合调制。SPWR型逆变器的输出的基波频率取决于正弦波。SPWM控制技术包括单极性控制和双极性控制两种方式。5. 调速系统的稳定
3、性能指标包括调速范围和静差 6. 供变压调速使用的可控直流电源有：旋转交流机组（G-M系统）、静止式可控整流器（ V-M系统）与直流斩波器（PWM-I系统）或脉宽调制变换器。7. 典型I型系统与典型II型系统相比，前者跟随性能好超调小，但抗扰性能差。8. 数字测速中,T法测速适用于低速,M法测速适用于高速。9. PI调节器的双重作用是指：一是比例部分加快动态进程：二是积分部分最终消除偏差。10. 直流调速系统的理论依据 n二山dR，交流调速系统的理论依据 n = 6f （1 - s）。C0P11. 交-直-交电压型变频器的主要电路基本组成为整流器、直流平滑电路、逆变器。12. 在交-直-交逆变
4、器中，直流侧所用滤波元件为大电容，因而直流电压波形比较平直，在理想情况下是一个 内阻为零的恒压源，成为电压源型逆变器，其输出交流电压波形为矩形波或阶梯波。而直流侧所用滤波元件为大电感，因而滤波比较平直，相当于恒流，成为恒流源逆变器，其输出交流电压波形为矩形波或阶 13. 在转速、电流双闭环直流调速系统中，出现电网波动时，电流 ACR调节器起主要作用；出现负载扰动时，转速ASR调节器起主要作用。（ASR所起的作用为对负载变化起抗扰作用，ACR所起的作用为对电网电压波动起及时抗扰作用。）14. 转速电流双闭环直流调速系统之所以具有起动的快速性，是因为在启动过程中 ASR调节器输出具有最大电 流给定
5、，并有 ACR调节器维持电流最大，从而使系统启动最快。15. 在两组晶闸管反并联可逆 V-M系统中，回路中传入电抗器的作用是抑制瞬时脉动环流。16. 双击式控制的桥式可逆 PWM变换器，在电动机停止时仍有高频微振电流，起着“动力润滑”的作用。17交-直-交PWM电压型变频器，再生制动时需增设制动回路，逆变器同时实现调压和调频，而其动态响应 不受中间环节的影响。18. 交流电动机需要输入三项正弦电流的最终目的是在电动机空间形成圆形旋转磁场，而异步电动机有六拍阶 梯波逆变器供电时，其电压空间矢量运动轨迹是封闭的正六边形。19. 对异步电动机进行坐标变换时，以产生同样的旋转磁动势为准则，其目的就是把
6、异步电动机动态模型加 简化。20. 为使异步电动机调速时具有高动态性能，对其动态模型的控制可采用按转子磁宇还可以采用按定子磁链控制的直接转矩控制系统。21. 把逆变器和交流电动机视为一体, 以圆形旋转磁场为目标来控制逆变器的工作 ，这种控制方法称做“磁链跟踪控制”，磁链的轨迹是交替使用不同的电压空间矢量得到的，所以又称“电压空间矢量PWM控制”。电压与磁链空间矢量的关系： us=Ri+d /dt22. 双闭环直流调速系统中，给定滤波环节的作用是平衡23. 交流异步电动机动态数学模型特点是：高阶、非线性、强耦合、多变量。-24. 异步电动机每个绕组的磁链是自感磁链和互感磁链之和。25异步电动机定
7、子绕组是静止的，只要进行3/2变换即可，而转子绕组时旋转的，因此必须通过3/2变换及2r/2s变换，才能变换到静止两相正交坐标系。二、问答题1.双闭环调速系统正常工作时，调节什么参数可以改变电动机转速？如果速度闭环的转速反馈线突然断掉， 会发生什么现象？电动机还能否调速？答：(1)双闭环调速系统正常工作时，只有调节速度给定信号Ug才可以改变电动机转速。而改变速度调节器的参数(比如比例系数、积分时间常数)均无作用，改变负载大小也不能影响转速，因为是速度闭环系统， 不论负载大小均速度无差。(2) 转速反馈线突然断掉，Ufn=O，使AUn=Ug-Ufn=Ug很大，速度调节器饱和限幅输出，调速系统以最
8、大电流、最大转矩加速，直至电磁转矩与负载转矩、阻尼转矩相平衡，达到最高转速而恒定，故电机不可调速。2在转速、电流双闭环系统中，速度调节器有哪些作用？其输出限幅值应按什么要求来调整？电流调节器有 哪些作用？其输出限幅值应如何调整？答：(1 )速度调节器用于对电机转速进行控制，以保障：调节精度，做到静态无差；机械特性硬，满足负载要求。(2) 速度调节器输出限幅值应按调速系统允许最大电流来调整，以确保系统运行安全(过电流保护)。(3) 电流调节器实现对电流的控制，以保障：精确满足负载转矩大小要求(通过电流控制)；调速的快速动 态特性(转速的快速响应)(4) 电流调节器的输出限幅作为可控整流器晶闸管的
9、移相触发电压，其限幅值决定了触发的移相范围，故应按min max来调整。3什么是静差率？为什么有静差？怎么才能消除静差？答：(1)当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落二nN与理想转速n0之比，称为静差率。(2) 在采用比例调节器的调速系统中，调节器的输出是电力电子变换器的控制电压Uc=Kp AUn。只要电动机在运行，就必须有控制电压Uc,因而也必须有转速偏差电压AUn，所以系统就存在静差。(3) 采用PI调节器。4. 转速单闭环调速系统有哪些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速？如果给定电压不变，调节转速反 馈系数是否能够改变转速？如果测速发电机的励磁发生了
10、变化，系统有无克服这种干扰的能力？答：(1)转速单闭环调速系统增加了转速反馈环节，可获得比开环调速系统硬得多的稳态特性，保证在一定 静差率下，能够提高调速范围。(2) 改变给定电压可以改变电动机的转速，服从给定。(3) 能改变转速，因为对于反馈通道上的扰动作用，调速系统无抵抗能力。(4) 无克服这种干扰的能力，对于反馈通道上的扰动作用，调速系统无抵抗能力。5. 在转速负反馈单闭环有静差调速系统中，当下列参数发生变化时系统是否有调节作用？为什么？(1) 放大器的放大系数 Kp (2)供电电网电压 Ud (3)电枢电阻Ra电动机励磁电流If (5)转速反馈系数a.答：(1)( 2)( 3)( 4)
11、变化时系统有调节作用(5)转速反馈系数 a变化时系统无调节作用；根据反馈控 制系统的作用“服从给定，抵抗扰动”即可得出结论。6. 单闭环系统存在什么问题？为什么要引入双闭环系统？答：(1) A.只有转速负反馈的调速系统不能限制启动电流和堵转电流；B.带电流截止负反馈的转速负反馈系统，过渡过程中电流变化规律不理想，时间长；C.同时将转速、电流反馈引入一个调节器的输入端，不能使两个被控量的过渡过程都有很理想。(2) 为了实现理想的过渡过程，从而引入双闭环直流调速系统。7. 在转速电流双闭环直流调速系统中，若要改变电动机的转速，应调节什么参数？改变转速调节器的放大倍数Kn行不行？改变电力电子变换器K
12、s行不行？改变转速反馈系数a行不行？若要改变电动机的堵转电流，应调节系统中的什参数？答：（1）Un*= an，应调节转速反馈系数 a和电流给定电压 Ui*。（ 2）（ 3）不行（4）行（5）Ui*= 0d,应调 节电流反馈系数 B和电流给定电压 Ui*。巧s +18.PI调节器的传递函数：W（s）二Kp;典型I型系统：TSW(s)=Ks(Ts 1)典型n型系统：#W（s） = K（ s ；电动机的传递函数: s 仃 s +1）Id _1E(s)=卫Ud(s)-E(s)二 R(TiS 1)ld(s)-l dL(s)Tms9起动过程分三个阶段：第一阶段（0t1 ）电流上升阶段：ASR很快进入饱和状
13、态，而 ACR 一般不饱和。第二阶段（t1t2 ）恒流升速阶段：为主要阶段，ASR调节器是指保持在饱和状态，ACR不饱和状态、第三阶段（t2以后）转速调节阶段： ASR退出饱和，ASR和ACR都不饱和。系统制动过程分三个阶段：（1）本组逆变阶段：电动机正向电流衰减， VF组处于逆变状态，VR组处于待整流状态，ASR和ACR饱和。（2）它组整流阶段：电动机反向电流建立阶段，VR组处于整流状态，VF组处于待逆变状态，ASR和ACR均不饱和。（3）它组逆变阶段：电动机恒值电流制动阶段，VR处于逆变状态，VF处于待整流状态， ASR和ACR均退出饱和。10简单说明异步电动机直接转矩控制系统工作原理。答：根据定子磁链幅值偏差的正负符号和电磁转矩偏差ATe的正负符号，再依据当前定子磁链矢量“ s所在的位置，直接选取合适的电压空间矢量，减小定子磁链幅值的偏差和电磁转矩的偏差，实现电磁转矩的 定子磁链的控制。11.闭环控制有哪些特点？答：（1）闭环系统静特性比开环系统机械特性硬得多;（2）闭环系统的静差率要比开环系统小得多;（3）静差率一定，闭环系统则可以提高调速范围。#
