電力傳動電力拖動控制系統A卷附參考答案2

1、20142015學年第二學期期末考試精品課程名稱：電力傳動與控制開卷 A卷 12（）分鐘考試班級：考試方式：開卷“閉卷評閱人得分一、選擇題（共30分，每題2分）W拔1、限止電機起動電流沖擊的簡單方法畏采用（B ）A、轉速微分負反饋 B、電流截止負反饋 C、電壓負反饋2、無靜差調速系統中，調節(jié)器一般采用（C ）調節(jié)器。A. P調節(jié)器B、PD調節(jié)器 C、P1調節(jié)器3、將晶閘管看成一階慣性環(huán)節(jié)的工作近似條件為（A ）oAn137B、題號二三合計滿分340100實得分I S4. 下列各項指標中，反應調速系統抗干擾性能指標的是（C ）oB、a5、無靜差調速系統的P】調節(jié)器中P部份的作用是（B ）。A、消

2、除穩(wěn)態(tài)誤差 B、增加系統快速性C、虧消除穩(wěn)態(tài)溟差又加快動態(tài)響應6、轉速、電流雙閉環(huán)調速系統中，在恒流升速階段時，兩個調節(jié)器的狀態(tài)是（A ）。A、ASR飽和、ACR不飽和 B、ACR飽和、ASR不飽和 C、ASR和ACR 飽和7、在轉速負反饋單閉環(huán)無靜差調速系統中，突然增加負栽后進入穩(wěn)態(tài)時轉速n較之負 載交化前不芟，整流裝雖的輸出電壓Ud是（B ）。A、增加B、減少C、先增加后城少8、在速度負反饋單閉環(huán)調速系統中，當下列（C ）參數炎化時，系統無調節(jié)能力。A、放大器的放大借數Kp B、負我炎化 C、轉速反績系敎9、帶有勵磁電流閉環(huán)的弱磁與調壓配合控制直流調速系統中，常用（B ）表示勵磁 電流調節(jié)

3、器。A、ACRB、AFRC、ASR10、在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統中，為了抑制轉速超調，應該在系統中引入（B ） 環(huán)節(jié)進行調節(jié)。A、比例調節(jié)B、微分調節(jié)C、積分調節(jié)11、異步電動機調速方法種類繁多，從能量轉換的角度看，其中變壓變頻調速屬于（C ） 調速系統。A、轉差功率消耗型B、轉差功率饋送型C、轉差功率不變型12、統線轉于異步電機雙饋調速系統中，由于在轉于側串入附加電動勢枕性和大小的不 同，s和Pm都曼可正可負，閔而可以分為五種不同的工作悄況。為了使電力拖動裝雖能 縮短減速和停車的時間，可以便電機運行在（B ）轉速下作回饋制動運行。A、超同步B、次同步C、反轉13、串縱調速系統沒有制動停車功

4、能，只能靠減小0角逐漸減速，并依靠(A )的 作用自由停車。A、負載阻轉矩B、動態(tài)轉矩 C、電磁轉矩14、異步電機在正弦波電壓供電時，按不同規(guī)律實現電壓-頻率協調控制可得不同類型 的機械特性。為了獲得和直流他勵電動機一樣的線性機械特性，應逸擇(C ),即按照 轉子全磁通”恒定進行控制。A、恒U/控制B、恒E/控制 C、恒E,./控制15、三相異步電動機的數學模型從三相靜止坐標系芟換到兩相同步旋轉坐標系后，電感 矩陣的階數有何變化？ ( B )A.從6F矩陣降到尹3矩陣B.從6*6矩陣降到4竹矩陣C.從6矩陣降到2檢矩陣評閱人得分二、簡答題(共4()分，每題8分)1、在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統中

5、，轉速調節(jié)器有什么作用？其輸出限幅值應按什么要 求來整定？電流調節(jié)器有什么作用？其輸出限幅值應按什么要求來整定？咎:轉速調節(jié)器的作用：(1) 轉速調節(jié)器是調速系統的主導調節(jié)器，它便轉速n很快地跟隨給定電壓變化，穩(wěn)態(tài) 時可減小轉速溟差，如杲采用P1調節(jié)器，則可實現無靜差。(2) 對負載變化起抗擾作用。(3) 其輸出限幅值決定電機允許的最大電流。電流調節(jié)器的作用：(1) 作為內環(huán)的調節(jié)器，在外環(huán)轉速的調節(jié)過程中，它的作用是使電流緊緊跟隨其給定 電壓(即外環(huán)調節(jié)器的輸出量)變化。(2) 對電網電壓的波動起氏時抗擾的作用。(3) 在轉速動態(tài)過程中，保證獲得電機允許的呆大電流，從而加快動態(tài)過程。轉速調節(jié)

6、器ASR的輸出限幅電壓U鳥決定了電流給定電壓的最大值；電流調節(jié)器ACR的 輸出限幅電壓綁限制了電力電于萸換器的最大輸出電壓%。2. 調速范圍和靜差率的定義畏什么？調速范圍、靜態(tài)速降和最小靜差率之間有什么關系？生產機械要求電動機提供的呆高轉速nm和最低轉速而之比叫做調速范圍， 用宇母D我示，即：=如min負載由理想空載増加到額定值時，所對應的轉速降落街山與理想空錢轉速弘訕之比，稱 為系統的靜差率S,即：$ = 如ominD= 加調速范圍，靜差速降和最小靜差之間的關系為： 由于在一定的必下，D越大，越小，又定，則S變大。3、與晶閘管-克流電機系統相比，試分析雙枚式控制的橋式可逆PVCM芟換養(yǎng)的徒缺

7、點? 咎:雙杭式控制的橋式可逆PWM芟換器有下列優(yōu)點：(1) 電流一定連續(xù)；(2) 可便電機在四敷限運行；(3) 電機停止時有微振電流，能消除靜摩捺死區(qū)；(4) 低速平穩(wěn)性好，系統的調速范圍可達1:20000左右；(5) 低速時，每個開關器件的驅動脈沖仍較寬，有利于保證器件的可靠導通。雙枕式控制方式的不足之處是：在工作過程中，4個開關器件可能都處于開關狀態(tài)，開關損耗大，而且在切換時可能發(fā) 生上、下橋臂直通的事故，為了防止直通，上、下橋臂的驅動脈沖之間，應設置邏輯延時。4、試列出異步電動機在兩相任意址轉坐標系(dq坐標系)上的數學模型，即列出磁鏈方 程、電壓方程.轉矩和運動方程。 工 oS o

8、0 厶()4n%S O厶 oZrd()G()Lr認 %一卩厶厶n 0e厶a0厶“厶2%厶一厶n一0厶%.3厶厶尺+厶磁鏈方程:電壓方程:轉矩方程:人=竹厶衛(wèi)Mr-心G)運動方程:卩=+丄空5、試分析高動態(tài)性能的交流電動機更壓芟頻調速系統的兩種控制方案：矢量控制系統和 宜接轉矩控制系統的徒缺點。咨:DTC系統和VC系統都是巳獲實際應用的高性能交流調速系統。兩者都采用轉矩(轉 速)和磁鏈分別控制，這是符合異步電動機動態(tài)數學模型的需要的。但兩者在控制性能上 卻各有千秋。VC系統強調Tc與屮的解耦，有利于分別設計轉速與磁鏈調節(jié)器；實行連綻控制， 可獲得較寬的調速范圍；但按Wi定向受電動機轉子參數變化的

9、影響，降低了系統的害機 性。DTC系統則實行Tc與Ws砰砰控制，避開了旋轉坐標變換，簡化了控制結構；控制 定子磁鏈而不是轉于磁鏈，不受轉于參數變化的影響；但不可避免地產生轉矩脈動，低速 性能較差，調速范圍受到限制。或列出表：直接轉矩控制系統和矢量控制系統特點與性能比較性能與特點克接轉矩控制系統矢量控制系統磁鏈控制定子磁鏈轉子磁鏈轉矩控制砰-砰控制，有轉矩脈動連續(xù)控制，比較平滑坐標變換靜止坐標芟換，較簡單旋轉坐標變換，較復雜轉于參數芟化影響無注有調速范圍不夠寬比較寬三、計算題（共30分）評閱人得分1、某轉速、電流雙閉環(huán)宜流調速系統，主電路采用三相零式整流電路。巳知電動機參數為：Pv = 60kW

10、 , Un = 220V , IN = 308A , nN = lOOOr/min , Ce = 0.196V min/ r , 電樞回路總電阻R=0.18Q ,允許電流過載借數兄=1.1,觸發(fā)荃流環(huán)節(jié)的放大信數K.,=35,電磁時間常數7； =0.012$,機電時間常數幾=012$,電流反饋濾波時間常Toi = 0.00255 ,轉速反饋滅波時間常數7；, =0.0155。額定轉速時的給定電壓 （t/；）v=10V , ASR節(jié)器飽和輸出電壓ACR調節(jié)器飽和輸出電壓U cm =6.5Vo系統的靜、動態(tài)誅計指標為：穩(wěn)態(tài)無靜差，調速范圍n=io,電流超調量“55%, 空載起動到額定轉速時的轉速起

11、調量10%o試求：確定電流反饋系數0 （假設起動電流限制在339A以內）和轉速反饋系數a ; 試設計電流調節(jié)器ACR,計算其參數尺、G、CoiO調節(jié)器輸入電阻幾=40RG； 試誅計轉速調節(jié)器ASR,計算其參數心、C”、C如。調節(jié)器輸入電阻R = 40kG （30 分）1.確定時間常數 整流裝雖滯后時間常數Ts = O.OO33M Toi = 0.00255電流環(huán)小時間常數之和兀=Ts + Toi = 0.00583 52選擇電流調書器結構o-5%按典型I型設計，電流環(huán)控制對象是雙諜性型的可用PI型電流調節(jié)翳。 檢查對電滑、電壓的抗擾性能：=、二=206各項指標可以接rr5Tz. 0.00583 s受。3 計算電流調節(jié)翳參數電流調節(jié)器超前時間常數=Tl = 0.012 電流開環(huán)增益：要求7 W“滿足近似條件（1）晶閘管裝置傳遞函數的近似條件（2）忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)彩響的條件3麗T 79.06“滿足近似條件電流環(huán)小時間常數近似處理條件-=161.75-* W“滿足近似條件0.0017x0.0025“&)= 40KGRi = KiRu = 0.224x40 = 8.96KC(9KQ)(5)計算調節(jié)器電阻和電容C7 = = J罟 = 133“FCo.= 47,=4x2025 =Rq 4