1、20142015學(xué)年第二學(xué)期期末考試精品課程名稱：電力傳動(dòng)與控制開卷 A卷 12（）分鐘考試班級(jí)：考試方式：開卷“閉卷評(píng)閱人得分一、選擇題（共30分，每題2分）W拔1、限止電機(jī)起動(dòng)電流沖擊的簡(jiǎn)單方法畏采用（B ）A、轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋 B、電流截止負(fù)反饋 C、電壓負(fù)反饋2、無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器一般采用（C ）調(diào)節(jié)器。A. P調(diào)節(jié)器B、PD調(diào)節(jié)器 C、P1調(diào)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(hào)二三合計(jì)滿分340100實(shí)得分I S4. 下列各項(xiàng)指標(biāo)中，反應(yīng)調(diào)速系統(tǒng)抗干擾性能指標(biāo)的是（C ）oB、a5、無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)的P】調(diào)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(tǒng)快速性C、虧消除穩(wěn)態(tài)溟差又加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)6、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，在恒流升速階段時(shí)，兩個(gè)調(diào)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(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)中，突然增加負(fù)栽后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)速n較之負(fù) 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(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)下列（C ）參數(shù)炎化時(shí)，系統(tǒng)無(wú)調(diào)節(jié)能力。A、放大器的放大借數(shù)Kp B、負(fù)我炎化 C、轉(zhuǎn)速反績(jī)系敎9、帶有勵(lì)磁電流閉環(huán)的弱磁與調(diào)壓配合控制直流調(diào)速系統(tǒng)中，常用（B ）表示勵(lì)磁 電流調(diào)節(jié)

3、器。A、ACRB、AFRC、ASR10、在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，為了抑制轉(zhuǎn)速超調(diào)，應(yīng)該在系統(tǒng)中引入（B ） 環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié)。A、比例調(diào)節(jié)B、微分調(diào)節(jié)C、積分調(diào)節(jié)11、異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法種類繁多，從能量轉(zhuǎn)換的角度看，其中變壓變頻調(diào)速屬于（C ） 調(diào)速系統(tǒng)。A、轉(zhuǎn)差功率消耗型B、轉(zhuǎn)差功率饋送型C、轉(zhuǎn)差功率不變型12、統(tǒng)線轉(zhuǎn)于異步電機(jī)雙饋調(diào)速系統(tǒng)中，由于在轉(zhuǎn)于側(cè)串入附加電動(dòng)勢(shì)枕性和大小的不 同，s和Pm都曼可正可負(fù)，閔而可以分為五種不同的工作悄況。為了使電力拖動(dòng)裝雖能 縮短減速和停車的時(shí)間，可以便電機(jī)運(yùn)行在（B ）轉(zhuǎn)速下作回饋制動(dòng)運(yùn)行。A、超同步B、次同步C、反轉(zhuǎn)13、串縱調(diào)速系統(tǒng)沒有制動(dòng)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(fù)載阻轉(zhuǎn)矩B、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩 C、電磁轉(zhuǎn)矩14、異步電機(jī)在正弦波電壓供電時(shí)，按不同規(guī)律實(shí)現(xiàn)電壓-頻率協(xié)調(diào)控制可得不同類型 的機(jī)械特性。為了獲得和直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)一樣的線性機(jī)械特性，應(yīng)逸擇(C ),即按照 轉(zhuǎn)子全磁通”恒定進(jìn)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(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型從三相靜止坐標(biāo)系芟換到兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系后，電感 矩陣的階數(shù)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(píng)閱人得分二、簡(jiǎn)答題(共4()分，每題8分)1、在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中

5、，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器有什么作用？其輸出限幅值應(yīng)按什么要 求來(lái)整定？電流調(diào)節(jié)器有什么作用？其輸出限幅值應(yīng)按什么要求來(lái)整定？咎:轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用：(1) 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，它便轉(zhuǎn)速n很快地跟隨給定電壓變化，穩(wěn)態(tài) 時(shí)可減小轉(zhuǎn)速溟差，如杲采用P1調(diào)節(jié)器，則可實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差。(2) 對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用。(3) 其輸出限幅值決定電機(jī)允許的最大電流。電流調(diào)節(jié)器的作用：(1) 作為內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)器，在外環(huán)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)過(guò)程中，它的作用是使電流緊緊跟隨其給定 電壓(即外環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出量)變化。(2) 對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)起氏時(shí)抗擾的作用。(3) 在轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)過(guò)程中，保證獲得電機(jī)允許的呆大電流，從而加快動(dòng)態(tài)過(guò)程。轉(zhuǎn)速調(diào)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(diào)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(diào)速范圍和靜差率的定義畏什么？調(diào)速范圍、靜態(tài)速降和最小靜差率之間有什么關(guān)系？生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)提供的呆高轉(zhuǎn)速nm和最低轉(zhuǎn)速而之比叫做調(diào)速范圍， 用宇母D我示，即：=如min負(fù)載由理想空載増加到額定值時(shí)，所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落街山與理想空錢轉(zhuǎn)速弘訕之比，稱 為系統(tǒng)的靜差率S,即：$ = 如ominD= 加調(diào)速范圍，靜差速降和最小靜差之間的關(guān)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(jī)系統(tǒng)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(diǎn)? 咎:雙杭式控制的橋式可逆PWM芟換器有下列優(yōu)點(diǎn)：(1) 電流一定連續(xù)；(2) 可便電機(jī)在四敷限運(yùn)行；(3) 電機(jī)停止時(shí)有微振電流，能消除靜摩捺死區(qū)；(4) 低速平穩(wěn)性好，系統(tǒng)的調(diào)速范圍可達(dá)1:20000左右；(5) 低速時(shí)，每個(gè)開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)脈沖仍較寬，有利于保證器件的可靠導(dǎo)通。雙枕式控制方式的不足之處是：在工作過(guò)程中，4個(gè)開關(guān)器件可能都處于開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)損耗大，而且在切換時(shí)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(qū)動(dòng)脈沖之間，應(yīng)設(shè)置邏輯延時(shí)。4、試列出異步電動(dòng)機(jī)在兩相任意址轉(zhuǎn)坐標(biāo)系(dq坐標(biāo)系)上的數(shù)學(xué)模型，即列出磁鏈方 程、電壓方程.轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)方程。 工 oS o

8、0 厶()4n%S O厶 oZrd()G()Lr認(rèn) %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(zhuǎn)矩方程:人=竹厶衛(wèi)Mr-心G)運(yùn)動(dòng)方程:卩=+丄空5、試分析高動(dòng)態(tài)性能的交流電動(dòng)機(jī)更壓芟頻調(diào)速系統(tǒng)的兩種控制方案：矢量控制系統(tǒng)和 宜接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的徒缺點(diǎn)。咨:DTC系統(tǒng)和VC系統(tǒng)都是巳獲實(shí)際應(yīng)用的高性能交流調(diào)速系統(tǒng)。兩者都采用轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn) 速)和磁鏈分別控制，這是符合異步電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的需要的。但兩者在控制性能上 卻各有千秋。VC系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)Tc與屮的解耦，有利于分別設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速與磁鏈調(diào)節(jié)器；實(shí)行連綻控制， 可獲得較寬的調(diào)速范圍；但按Wi定向受電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子參數(shù)變化的

9、影響，降低了系統(tǒng)的害機(jī) 性。DTC系統(tǒng)則實(shí)行Tc與Ws砰砰控制，避開了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，簡(jiǎn)化了控制結(jié)構(gòu)；控制 定子磁鏈而不是轉(zhuǎn)于磁鏈，不受轉(zhuǎn)于參數(shù)變化的影響；但不可避免地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，低速 性能較差，調(diào)速范圍受到限制。或列出表：直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)和矢量控制系統(tǒng)特點(diǎn)與性能比較性能與特點(diǎn)克接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)矢量控制系統(tǒng)磁鏈控制定子磁鏈轉(zhuǎn)子磁鏈轉(zhuǎn)矩控制砰-砰控制，有轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)連續(xù)控制，比較平滑坐標(biāo)變換靜止坐標(biāo)芟換，較簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，較復(fù)雜轉(zhuǎn)于參數(shù)芟化影響無(wú)注有調(diào)速范圍不夠?qū)挶容^寬三、計(jì)算題（共30分）評(píng)閱人得分1、某轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)宜流調(diào)速系統(tǒng)，主電路采用三相零式整流電路。巳知電動(dòng)機(jī)參數(shù)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(guò)載借數(shù)兄=1.1,觸發(fā)荃流環(huán)節(jié)的放大信數(shù)K.,=35,電磁時(shí)間常數(shù)7； =0.012$,機(jī)電時(shí)間常數(shù)幾=012$,電流反饋濾波時(shí)間常Toi = 0.00255 ,轉(zhuǎn)速反饋滅波時(shí)間常數(shù)7；, =0.0155。額定轉(zhuǎn)速時(shí)的給定電壓 （t/；）v=10V , ASR節(jié)器飽和輸出電壓ACR調(diào)節(jié)器飽和輸出電壓U cm =6.5Vo系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)誅計(jì)指標(biāo)為：穩(wěn)態(tài)無(wú)靜差，調(diào)速范圍n=io,電流超調(diào)量“55%, 空載起動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速起

11、調(diào)量10%o試求：確定電流反饋系數(shù)0 （假設(shè)起動(dòng)電流限制在339A以內(nèi)）和轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a ; 試設(shè)計(jì)電流調(diào)節(jié)器ACR,計(jì)算其參數(shù)尺、G、CoiO調(diào)節(jié)器輸入電阻幾=40RG； 試誅計(jì)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR,計(jì)算其參數(shù)心、C”、C如。調(diào)節(jié)器輸入電阻R = 40kG （30 分）1.確定時(shí)間常數(shù) 整流裝雖滯后時(shí)間常數(shù)Ts = O.OO33M Toi = 0.00255電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)之和兀=Ts + Toi = 0.00583 52選擇電流調(diào)書器結(jié)構(gòu)o-5%按典型I型設(shè)計(jì)，電流環(huán)控制對(duì)象是雙諜性型的可用PI型電流調(diào)節(jié)翳。 檢查對(duì)電滑、電壓的抗擾性能：=、二=206各項(xiàng)指標(biāo)可以接rr5Tz. 0.00583 s受。3 計(jì)算電流調(diào)節(jié)翳參數(shù)電流調(diào)節(jié)器超前時(shí)間常數(shù)=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(shù)的近似條件（2）忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)彩響的條件3麗T 79.06“滿足近似條件電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件-=161.75-* W“滿足近似條件0.0017x0.0025“&)= 40KGRi = KiRu = 0.224x40 = 8.96KC(9KQ)(5)計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容C7 = = J罟 = 133“FCo.= 47,=4x2025 =Rq 4