《电力拖动与控制系统》课程设计说明书[五篇范例]

第一篇：《电力拖动与控制系统》课程设计说明书

目录 摘要 2 1计任务及要求 3 1.1初始条件 3 1.2 设计要求 3 1.2.1技术要求 3 1.2.2设计内容 3 2系统设计方案 4 2.1 原理框图 4 2.2稳态结构图 5 3调节器设计 6 3.1电流调节器的设计 7 3.1.1电流调节器的工作原理及作用 7 3.1.2电流环结构图的简化 8 3.1.3时间常数的计算 9 3.1.4选择电流调节器结构 9 3.1.5计算电流调节器参数 10 3.1.6检验近似条件 10 3.1.7计算电流调节器电阻和电容 11 3.2转速调节器的设计 12 3.2.1转速调节器的工作原理及作用 12 3.2.2电流环的等效闭环传递函数 12 3.2.3 时间常数的计算 13 3.2.4选择转速调节器结构 14 3.2.5转速调节器参数的计算 15 3.2.6检验近似条件 15 3.2.7检验转速超调量 16 3.2.8计算转速调节器电阻和电容 17 4 系统建模与仿真实验 17 4.1 MATLAB仿真软件Simulink 仿真环境 17 4.2双闭环模型的建立 18 4.3双闭环系统的仿真 20 4.4系统的电气原理总图 23 5总结与体会 24 参考文献 25 附录 26 摘要 直流调速系统凭借优良的调速特性，调速平滑、范围宽、精度高、过载能力大、动态性能好和易于控制等优点，能满足生产过程自动化系统中各种不同的特殊运行要求，所以在电气传动中获得了广泛应用。本次采用的直流双闭环调速系统的设计是从内环到外环，即先设计好电流环后将其等效成速度环中的一个环节，再对速度环进行设计。对各个环节设计好之后，我们采用计算机仿真技术。计算机仿真可以不运行实际系统，只要在计算机上建立数字仿真模型，模仿被仿真对象的运行状态及其随时间变化的过程。

关键词：调速 反馈 模拟 仿真 V-M双闭环直流调速系统 建模与仿真2 1计任务及要求 1.1初始条件 技术数据及技术指标如下：

直流电动机：

PN=55KW , UN=220V , IN=287A , nN=1500r/min , Ra=0.1Ω 最大允许电流：

Idbl=1.5IN ,三相全控整流装置：

Ks=30 , 电枢回路总电阻：

R=0.15Ω，系统主电路：

Tm=0.12s，Tl=0.012s 滤波时间常数：

Toi=0.002s , Ton=0.012s, 其他参数：

Unm*=8V , Uim*=8V , Ucm=8V σi≤5% , σn≤10% 1.2 设计要求 1.2.1技术要求(1)该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机不可逆运行，具有较宽的调速范围（D≥10），系统在工作范围内能稳定工作。

(2)系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续。

1.2.2设计内容 (1)根据题目的技术要求，分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成，画出系统组成的原理框图。

(2)根据双闭环直流调速系统原理图分析转速调节器和电流调节器的作用。

(3)对调节器参数进行设计,通过MATLAB对系统进行仿真和参数的调节。

(4)绘制V-M双闭环直流不可逆调速系统的电气原理总图。

(5)整理设计数据资料，课程设计总结，撰写设计计算说明书。

2系统设计方案 2.1 原理框图 V-M双闭环直流调速系统使用比例积分调节器，可以实现转速的无静差调速。采用电流截止负载环节，限制了起（制）动时的最大电流。但电流环只是在超过临界电流值以后，靠强烈的负反馈作用限制电流的冲击，并不能很理想的控制电流的动态波形。带电流截止负反馈的单闭环调速系统起动时的电流和转速波形如图 2-1（a）所示。当电流从最大值降低下来以后，电机转矩也随之减小，起动（调整时间ts）的时间就比较长。在实际工作中为了尽快缩短过渡时间，使起动的电流保护在最大允许值上，并且始终允许最大值，使电力拖动系统尽可能用最大的加速度起动，到达稳定转速后，又让电流立即降下来，使转矩马上与负载相平衡，从而转入稳态运行。这样的理想起动过程波形如图 2-1（b）所示，这时，启动电流成方波形，而转速是线性增长的。这是在最大电流（转矩）受限的条件下调速系统所能得到的最快的起动过程。

IdL n t Id O Idm IdL n t Id O Idm n n(a)(b)(a)带电流截止负反馈的单闭环调速系统起动过程(b)理想快速起动过程 图2-1 调速系统起动过程的电流和转速波形 实际上，由于主电路电感的作用，电流不能突变，为了实现在允许条件下最快启动，关键是要获得一段使电流保持为最大值Idm的恒流过程，按照反馈控制规律，采用某个物理量的负反馈就可以保持该量基本不变，那么采用电流负反馈就能得到近似的恒流过程。问题是希望在启动过程中只有电流负反馈，而不能让它和转速负反馈同时加到一个调节器的输入端，到达稳态转速后，又希望只要转速负反馈，不再靠电流负反馈发挥主作用。

为了使转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统中设置两个调节器。分别引入转速负反馈和电流负反馈以调节转速和电流，二者之间实行嵌套连接，如图3-2所示。从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；

转速环在外边，称作外环。这就形成了转速,电流反馈控制直流调速系统。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PI调节器。

图2-2 转速、电流反馈控制 直流调速系统原理图 原理如图2-2所示，ASR是转速调节器，ACR是电流调节器，TG是测速发电机，TA是电流互感器，UPE是电力电子变换器，Un*是转速给定电压，Un是转速反馈电压，Ui*是电流给定电压，Ui是电流反馈电压。

2.2稳态结构图 双闭环直流调速系统稳态结构如图2-3所示，两个调节器均采用带限幅作用的PI调节器。转速调节器ASR的输出限幅电压Uim*决定了电流给定的最大值，电流调节器ACR的输出限幅电压Ucm限制了电力电子变换器的最大输出电压Udm，图中用带限幅的输出特性表示PI调节器的作用。当调节器饱和时，输出达到限幅值，输入量的变化不再影响输出，除非有反向的输入信号使调节器退出饱和。当调节器不饱和时，PI调节器工作在线性调节状态，其作用是输入偏差电压在稳态时为零。为了实现电流的实时控制和快速跟随，希望电流调节器不要进入饱和状态，因此，对于静特性来说，只有转速调节器有饱和和不饱和两种情况。

双闭环直流调速系统的静特性在负载电流小于Idm时表现为转速无静差，这时，转速负反馈起主要作用，Un*=Un=αn。当负载电流达到Idm时对应于转速调节器为饱和输出Uim*，这时，电流调节器起主要作用Id=Uim*/β=Idm，系统表现为电流无静差，起到过电流的自动保护作用。

图2-3 双闭环直流调速系统的稳态结构图 α——转速反馈系数 β——电流反馈系数 3调节器设计 双闭环系统调节器的设计是从内环到外环，即先设计好电流环后将其等效成速度环中的一个环节，再对速度环进行设计。

双闭环电流调速系统结构如图3-1所示。系统外环是速度环，内环是电流环，分别对转速和电流进行调节，两者之间实行串行联接。用于串联校正和改变系统静态和动态特性以及综合输入和反馈信号。

图3-1 双闭环调速系统原理图 3.1电流调节器的设计 3.1.1电流调节器的工作原理及作用 电流调节器有两个输入信号。一个是转速调节器输出反映偏差大小的主控信号Ui*，一个是由交流互感器测出的反映主回路电流反馈信号Ui，当突加一个很大的给定速度输入值，其输出整定在最大饱和值上，与此同时电枢电流为最大值，从而电动机在加速过程中始终保持在最大转距和最大加速度，使起、制动过程时间最短。如果电网电压发生突变（如降低）时，整流器输出电压也会随之变化（降低），引起主回路电流变化（减小），由于快速性好，立即使调节器的输出变化（增大），则也变化（变小），最后使整流器输出电压又恢复（增加）至原来的数值，这就抑制了主回路电流的变化。也就是说，在电网电压变化时，在电动机转速变化之前，电流的变化首先被抑制了。

同样，如果机械负载或电枢电流突然发生很大的变化，由于采用了频率响应较好的快速电流负反馈，当整流器电流侧发生类似短路的严重故障时，电流负反馈也及时的把电流故障反馈到电流控制回路中去，以便迅速减小输出电压，从而保护晶闸管和电流电动机不致因电流过大而损坏。

综上所述，电流调节器ACR的主要作用如下：

(1)对电网电压波动起抗干扰作用 ；

(2)启动时保证获得容许的最大电流 Idm ；

(3)在转速调节过程中，使电枢电流跟随给定电压变化 ；

(4)当电机过载甚至堵转时，可以限制电枢电流的最大值，从而起到快速 的过流安全保护，如故障消失，系统能自动恢复工作。

3.1.2电流环结构图的简化 电流环结构图如图4-2所示。

图3-2 电流环的动态结构图 由于突加给定阶跃后，速度调节器输出马上达到饱和限幅值，电流环投入工作使电机电枢电流很快上升，相对电流来说，速度变化很缓慢。因此，可以认为反电势产生的影响很小，令△E=0，则图4-2通过结构图变换，简化为图3-3。

图3-3 电流环动态结构图等效成单位负反馈系统 查表得三相桥式全控平均失控时间Ts =0.0017s，电流滤波时间常数Toi ＝0.002s，电磁 时间常数Tl ＝ 0.012s，Ts和Toi都比Tl小得多，可以当作小惯性环节处理，看成一个惯性环节，取 则电流环结构图最终简化成图3-4.图3-4 电流环动态结构图小惯性环节近似处理 3.1.3时间常数的计算（1）三相桥式电路的平均失控时间Ts 三相桥式电路晶闸管最大失控时间在0～0.0033s之间随机分布，取其平均值，即 Ts ＝ 0.0017s（2）电流滤波时间常数Toi ＝0.002s（3）电流环小时间常数Tεi 按小时间常数近似处理，取 ＝0.0017s+0.002s＝0.0037s（4）电磁时间常数Tl ＝ 0.012s（5）ACR超前时间常数 ＝Tl＝0.012s 3.1.4选择电流调节器结构 电流环的一项重要作用就是保持电枢电流在动态过程中不超过容许值，因而在突加控制作用时不希望有超调，或者超调量越小越好。可电流环还有另一个对电网电压波动及时调节的作用，因此还要提高其抗扰性能。

由于设计要求超调量δi≤5％并且保证系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续，有好的动态性能，我们采用典型 型来设计电流调节器。电流调节器选用PI型。

令电流调节器的传递函数为 检查对电源电压的抗扰性能 当KT=0.5时，得各项指标都是可以接受的。

3.1.5计算电流调节器参数 ACR超前时间常数＝Tl＝0.012s 由于超调量δi≤5％，取 = 0.5 因此，电流环的开环增益为 电流反馈系数β，电流调节器限幅值为8V，则 β=8/（1.5*287）=0.019 V/A 于是ACR的比例系数为 3.1.6检验近似条件 电流环截止频率，晶闸管装置传递函数近似条件：，满足近似条件；

忽略反电动势对电流环影响的条件：

，满足近似条件；

小时间常数近似处理条件：，=，满足近似条件。

由于 =0.5 电流环可以达到的动态指标为：，也满足设计要求。

3.1.7计算电流调节器电阻和电容 含给定滤波和反馈滤波的PI型电流调节器原理图如图3-5所示。

图3-5含给定滤波及反馈滤波的PI型电流调节器 其中，UGi为电流调节器的给定电压，－βId为电流负反馈电压，调节器的输出就是触发装置的控制电压UK。

按所用运算放大器取R0＝40KΩ，各电阻和电容值计算如下 Ri＝Ki R0＝0.427×40 KΩ＝17.8KΩ(取18 KΩ)(取0.68μF)(取0.2μF)3.2转速调节器的设计 3.2.1转速调节器的工作原理及作用 在主电机上安装一电流测速发电机，发出正比于主电机转速的电压，此电压UFn与给定电压UGn相比较，其偏差ΔUn送到转速调节器ASR中去，如欲调整，可以改变给定电压。例如提高UGn，则有较大ΔUn加到ASR输入端，ASR自动调节GT，使触发脉冲前移（减小），整流电压Ud提高，电动机转速上升，与此同时，UFn也相应增加。当等于或接近给定值时，系统达到平衡，电动机在给定数值下以较高的转速稳定转动。

如果电动机负载或交流电压发生变化或其它扰动，则经过速度反馈后，系统能起到自动调节和稳定作用。比如，当电机负载增加时，转速下降，平衡状态被破坏，调节器输出电压增加，触发脉冲前移（变小），Ud提高，电动机转速上升。当其恢复到原来数值时，UFn又等于给定电压，系统又达到平衡状态。如果扰动不是来自负载而是来自交流电网，比如交流电压下降，则系统也会按上述过程进行调节，使电动机转速维持在给定值上运行。同样道理，当电动机负载下降，或交流电压提高时，系统将按与上述相反过程进行调节，最后仍能维持电动机转速近似不变。

综上所述，转速调节器ASR的主要作用如下：

(1)使转速n跟随给定电压UGn 变化，保证转速稳态无静差 ；

(2)对负载变化起抗干扰的作用 ；

(3)输出限幅值决定电枢主回路的最大容许电流值Idm。

3.2.2电流环的等效闭环传递函数 在设计转速调节器时，可把已设计好的电流环看作是转速调节器的一个环节，为此必须求出它的等效传递函数。图4-6给出了校正成典型型系统的电流环的结构图，其闭环传递函数为 图3-6 校正成典型 型系统的电流环的动态结构图 若按=0.5选择参数，则 由图3.4.可知电流闭环传递函数为 因此电流环的等效环节应相应地改成 原来电流环的控制对象可以近似看成是个双惯性环节，其时间常数是Tl和，闭环后，整个电流环等效近似为只有小时间常数的一阶惯性环节。这就表明，电流闭环后，改造了控制对象，加快了电流跟随作用。

3.2.3 时间常数的计算（1）电流环等效时间常数 ＝2×0.0037s＝0.0074s（2）转速滤波时间常数 根据所用测速发电机波纹情况，任务书给出＝0.012s（3）转速环小时间常数 按小时间常数近似处理，取＝＋＝0.0194s（4）转速反馈系数α 由于本系统的限幅值为8V，则 =Unm*/n＝8V/1500 r/min＝0.0053Vmin/r 3.2.4选择转速调节器结构 用电流环的等效环节代替图3-4的电流闭环后整个转速调节系统的动态结构图就如图3-7所示。

图3-7 转速环的动态结构图 与电流环相似，我们可以将转速环结构图化简为图3-8, 图3-8 转速环的动态结构图的化简 按跟随和抗扰性能都能较好的原则,在负载扰动点后已经有了一个积分环节,为了实现转速无静差,还必须在扰动作用点以前设置一个积分环节,因此需要Ⅱ由设计要求，转速调节器必须含有积分环节，故按典型Ⅱ型系统—选用设计PI调节器。其传递函数为 3.2.5转速调节器参数的计算（1）ASR超前时间常数 按跟随和抗扰性能都较好的原则，取h＝5，典型Ⅱ型系统阶跃输入跟随性能指标,则: ＝＝5×0.0194s＝0.097s（2）转速环的比例系数 转速环的开环增益为 根据已知条件，可估算出电动机的电势常数为 ＝0.128V·min/r 电动机的转矩常数为 Cμ＝9.55Ce=9.55×0.128=1.222V·min/r 于是，ASR的比例系数为 3.2.6检验近似条件 转速环的截止频率 ＝=318.8×0.097＝30.92（1）电流环传递函数简化条件：

＝54.05>，满足简化条件 ；

（2）小时间常数近似处理条件：≤ , 满足近似条件。

3.2.7检验转速超调量 如果转速调节器没有饱和限幅的约束，可以在很大范围内线性工作，那么，双闭环调速系统起动时的转速过渡过程的超调量很大（如图3-9 a）。实际上，突加给定电压后不久，转速调节器就进入饱和状态，输出恒定的电压Uim*，使电动机在恒流条件下起动，起动电流Id=Idm= Uim*/β，而转速n则按线性规律增长（如图3-9 b）。虽然这时的起动过程要比调节器没有限幅时慢的多，但是为了保证电流不超过容许值，这是必需的。

a ASR不饱和 b ASR饱和 图3-9 转速环按典型Ⅱ型系统设计的调速系统起动过程 电机容许过载倍数λ＝1.5，负载系数z＝0（理想空载起动）。当h＝5时，；

而＝336.3r/min,因此，转速调节器的退饱和超调量为 =8.83％ < 10％ 符合任务书要求 3.2.8计算转速调节器电阻和电容 含给定滤波和反馈滤波的PI型转速调节器原理图如图4-10所示。

图3-10 含给定滤波及反馈滤波的PI型转速调节器 其中，UGn为转速调节器的给定电压，－αn为转速负反馈电压，调节器的输出就是电流调节器的给定电压UGi。

按所用运算放大器取R0＝40KΩ，各电阻和电容值计算如下 Rn＝KnR0＝12.03×40 KΩ＝481.2KΩ 取480KΩ 取1.2μF 4 系统建模与仿真实验 4.1 MATLAB仿真软件Simulink 仿真环境 Simulink仿真环境包括仿真平台和系统仿真模型库两部分，主要用于仿真以数学函数和传递函数表达的系统。系统仿真包括了连续系统、非线性系统和离散系统的仿真。Simulink作为面向系统框图的仿真平台，它具有如下特点：

（1）以调用模块代替程序的编写，以模块连成的框图表示系统，点击模块即可以输入模块参数。

（2）画完系统框图，设置好仿真参数，即可启动仿真。

（3）系统运行的状态和结果可以通过波形和曲线观察，这和实验室中用示波器观察的效果几乎一致。

（4）系统仿真的数据可以用以.mat为后缀的文件保存，并且可以用其他数据处理软件进行处理。

4.2双闭环模型的建立 在单闭环调速系统动态数学模型的基础上，考虑双闭环控制的结构，即可得到双闭环调速系统的动态结构图，如图4-1所示。

图4-1 双闭环调速系统的动态结构图 由于电流检测信号中常含有交流分量，须加低通滤波，其滤波时间常数Toi按需要选定。滤波环节可以抑制反馈信号中的交流分量，但同时也给反馈信号带来延滞。为了平衡这一延滞作用，在给定信号通道中加入一个相同时间常数的惯性环节，称作给定滤波环节。其意义是：让给定信号和反馈信号经过同样的延滞，使二者在时间上得到恰当的配合，从而带来设计上的方便。

由测速发电机得到的转速反馈电压含有电机的换向纹波，因此也需要滤波，滤波时间常数用Ton表示。根据和电流环一样的道理，在转速给定通道中也配上时间常数为Ton的给定滤波环节。

因此，带滤波环节的双闭环调速系统的动态结构图如图4-2所示。

图4-2 带滤波环节的双闭环调速系统的动态结构图 将前面计算的数据带入图4-2 中，得到本系统仿真模型如图4-3所示 图4-3 转速环仿真模型 4.3双闭环系统的仿真（1）空载时仿真图形 把负载电流设置为0,空载启动模型，得到波形如图4-4。

（a）空载转速波形（b）空载电流波形 图4-4双闭环空载启动波形图（a）是电流波形（b）是转速波形（2）满载启动时的仿真图形 满载稳定运行时负载电流为287A，得到波形如图4-5。

（a）满载电流波形（b）满载转速波形 图4-5双闭环满载启动波形图（a）是电流波形（b）是转速波形（3）当系统为5%的负载时，即负载电流为287*0.05A时，得到的波形如图4-6。

（a）5%负载的电流波形（b）5%负载的转速波 图4-6 5%负载时的波形（a）是电流波形（b）是转速波形 由仿真出来的波形可知，该系统能稳定的运行。并且当系统为5%负载扰动时电流也能连续，系统也是稳定的。

4.4系统的电气原理总图 图4-7双闭环不可逆直流调速系统电气原理总图 5总结与体会 这次课程设计是基于任务书所给要求对V-M双闭环直流电机调速系统进行建模与仿真，对系统原理进行理解，分析，然后根据所给条件设计转速调节器和电流调节器，最后运用matlab进行仿真并对仿真结果进行分析。

在完成此次课程设计任务的时候我遇到了很多问题，对这些问题的分析，查阅相关资料和问同学，到最后解决问题的过程使我进一步熟悉了双闭环直流调速系统的结构形式、工作原理及各个器件的作用。同时，也更加熟悉了MATLAB/SIMULINK在解决电路问题时候的操作方法和技巧。

通过期末考试我原本发现电力系统自动控制原理内容很简单，但是这次课程设计使我发现真正把理论知识运用到实践上，还是相当复杂的，会利用理论知识去解决实际问题才算是真正掌握了这门学科。

参考文献 [1] 陈伯时 电力拖动自动控制系统——运动控制系统 机械工业出版社 2009 [2] 朱仁初、万伯任 电力拖动控制系统设计手册 机械工业出版社 1994 [3] 王兆安、刘进军 电力电子技术第5版 机械工业出版社 2009 [4] 李志民 同步电动机调速系统 机械工业出版社 1996 [5] 张东力、陈丽兰、仲伟峰 直流拖动控制系统 机械工业出版社 1999 附录 表1 典型Ⅰ型系统动态跟随性能指标和频域指标与参数的关系 参数关系KT 0.25 0.39 0.50 0.69 1.0 阻尼比ξ 1.0 0.8 0.707 0.6 0.5 超调量δ 0% 1.5% 4.3% 9.5% 16.3% 上升时间tr ∞ 6.6T 4.7T 3.3T 2.4T 峰值时间tp ∞ 8.3T 6.2T 4.7T 3.6T 相对稳定裕度γ 76.3° 69.9° 65.5° 59.2° 51.8° 截止频率ωc 0.243/T 0.367/T 0.455/T 0.596/T 0.786/T 表2 典型Ⅰ型系统动态抗扰性能指标与参数的关系（KT=0.5）表3 典型Ⅱ型系统阶跃输入跟随性能指标

第二篇：专升本《电力拖动与控制系统》_试卷_答案

专升本《电力拖动与控制系统》

一、（共75题,共150分）

1.异步电动机在采用能耗制动时需要（）。（2分）A.转子回路串电阻 B.定子回路串电阻

C.把定子回路从电源断开，接制动电阻 D.定子回路通直流电流

标准答案：D

2.三相桥式交叉连接可逆调速电路需要配置（）个限环流电抗器。（2分）A.1 B.2 C.3 D.4 标准答案：B

3.闸管反并联可逆调速电路中采用

配合控制可以消除（）。（2分）

A.直流平均环流 B.静态环流 C.瞬时脉动环流 D.动态环流。

标准答案：A

4.为了检测直流电流信号，且与系统主电路隔离，常用的电流检测方法是（）。（2分）A.串联采样电阻 B.并联采样电阻 C.采用电流互感器 D.采用霍尔传感器

标准答案：D

5.电流可反向的两象限直流PWM调速系统稳态工作时，当输出电压的平均值小于电机反电势时，电机工作在（）象限。（2分）

A.1 B.2 C.3 D.4 标准答案：B

6.直流斩波调速系统在回馈电流可控的回馈发电制动时，直流电动机的反电势（）直流电源的电压。（2分）A.大于 B.等于 C.小于

标准答案：C

7.异步电动机串级调速系统，当调速范围较小时，一般采用的起动方法是（）。（2分）A.用串级调速装置起动 B.定子降压起动

标准答案：B

8.串级调速系统中，串级调速装置的容量（）。（2分）A.随调速范围D的增大而增加； B.随调速范围D的增大而减少； C.与调速范围D无关。

标准答案：A

9.绕线转子异步电动机的串级调速属于（）的调速方法。（2分）A.转差功率消耗型 B.转差功率回馈型 C.转差功率不变型

标准答案：B

10.永磁无刷直流电动机的调速系统中功率变换器的变频方式是（）。（2分）A.他控式变频 B.自控式变频； C.矢量控制式变频。

标准答案：B

11.无刷直流电动机调速系统的位置检测器使用的是()（2分）A.增量式位置检测器 B.正余弦变压器

标准答案：A

12.永磁无刷直流电动机与永磁同步电动机结构非常相似,永磁无刷直流电动机的气隙磁密波形是（）A.近似方波 B.梯形波 C.阶梯波 D.近似正弦波

标准答案：A

13.永磁同步电动机变频调速系统在采用矢量控制时定子旋转磁势应保持与（）垂直。（2分）A.气隙磁通轴线 B.转子磁极轴线 C.转子磁链轴线 D.定子A相绕组轴线

标准答案：B

14.异步电动机矢量控制中的M轴、T轴与（）是相对静止。（2分）A.定子 B.转子 C.气隙磁场

标准答案：C

15.异步电机变频调速时的人为机械特性为直线的条件是（）。（2分）A.B.C.D.标准答案：D

16.关于转速单闭环的调速系统与转速开环的调速系统，下列类结论正确的有（）。（2分）A.当所要求的静差率相同时，闭环系统的调速范围将增大 B.当所要求的静差率相同时，闭环系统的调速范围将较小 C.当所要求的调速范围相同时，闭环系统的静差率将增大 D.当所要求的调速范围相同时，闭环系统的静差率将较小

2分）（标准答案：A,D

17.直流电机的三种调速方法中属于恒转矩调速的有（）。（2分）A.调压调速 B.串电阻调速 C.弱磁调速

标准答案：A,B

18.交流异步电动机调速系统的下列调速方式中属于变转差调速的有（）。（2分）A.调压调速 B.串级调速 C.变频调速 D.变极调速

标准答案：A,B

19.交流异步电动机的调压调速系统，下面说法正确的有（）（2分）A.制动要采用能耗制动 B.启动时要串电阻启动

C.它能为在风机、泵类负载提供调速节能应用

标准答案：A,C

20.异步电动机采用转差频率控制实现调速的前提条件是（）（2分）A.标准答案：A,B

21.能否依据运动方程判断电力拖地系统的稳定性？若不能，请写出判断系统稳定性的方法。（5分）标准答案：不能。要用如下判据:（1）电动机的机械特性与负载的机械特性具有交点；（2）并且

在交点处满足。

22.画出直流电动机的3种人为机械特性曲线族。（5分）标准答案：①电枢回路串电阻调速，如图a； ②改变电枢端电压调速，如图b； ③弱磁调速，如图c。

23.电力拖动系统稳定运行点的条件是()。（1分）A.电动机机械特性与负载机械特性的交点；

B.电动机机械特性与负载机械特性的交点，且

；

C.电动机机械特性与负载机械特性的交点，且。

标准答案：B

24.在直流V－M系统的动态结构图中，其中的Ks/(Ts S+1)环节是晶闸管触发装置加整流桥的传递函数，当采用三相全控桥式可控整流电路时，Ts工程上一般取值为()。（1分）A.10ms； B.5ms； C.3.33ms； D.1.67ms。

标准答案：D

25.晶闸管反并联可逆调速电路中，采用α、β配合控制可以消除()。（1分）A.直流平均环流 B.静态环流 C.瞬时脉动环流 D.动态环流。

标准答案：A

26.4在、配合控制的有环流反并联可逆调速系统中，当电机工作在第二象限回馈发电状态时，其正组整流

桥处在()状态，反组整流桥工作在()状态。（2分）A.整流； B.待整流； C.逆变； D.待逆变； E.封锁。

标准答案：D,A

27.交流感应电动机调压调速时，其转差功率()。（1分）A.不变

B.全部以热能形式消耗掉

C.大部分回馈到电网或转化为机械能予以利用

标准答案：B

28.交流感应电动机调压调速时，对恒转矩负载，在选用电动机时，应选用()。（1分）A.普通感应电动机 B.高转差电机或交流力矩电机 C.都可以

标准答案：B

29.串级调速的基本原理是()。（1分）

A.在电机转子中加入与转差电势同频率的附加电势； B.在电机转子中加入三相对称的可调电阻； C.在电机转子中加入频率可调的附加电势。

标准答案：A

30.感应电动机串级调速系统当调速范围较小时，电动机起动时一般采用的方法是()。（1分）A.用串级调速装置调速起动； B.转子外接起动电阻起动； C.定子降压起动。

标准答案：B

31.感应电动机串级调速系统中，串级调速装置的容量()。（1分）A.随调速范围D的增大而增加； B.随调速范围D的增大而减小；

C.与调速范围D无关。

标准答案：A

32.感应电动机次同步串级调速系统在电动机回馈制动时，电动机工作在机械特性T-n坐标系中的（）。（1分）A.第一象限中的的区域； B.第一象限中的的区域； C.第二象限中的的区域；

D.第二象限中的的区域；

标准答案：C

33.感应电动机超同步串级调速系统在电动工况运行时，电动机转子侧的可控整流器工作在()状态。（1分）A.不控整流； B.可控整流； C.无源逆变； D.有源逆变； E.不一定。

标准答案：D

34.区分感应电动机次同步串级调速与超同步串级调速的方法是()。（1分）A.以电动机是否工作在同步转速以上或以下来区分； B.以电动机调速范围的大小来区分； C.以转子转差功率的传递方向来区分。

标准答案：C

35.无刷直流电动机调速系统的功率变换器实质上是逆变器，他的变频方式是()变频。（1分）A.他控式； B.自控式； C.矢量控制式。

标准答案：B

36.永磁无刷直流电动机与永磁同步电动机其结构非常相似,但永磁无刷直流电动机的气隙磁密波形近似是()。（2分）

A.方波； B.梯形波； C.阶梯波； D.正弦波。

标准答案：B

37.无刷直流电动机的控制离不开位置检测器，它使用的是()位置检测器。（1分）A.绝对式； B.增量式； C.两者都有可能。

标准答案：A

38.交流电动机变频调速系统在采用矢量控制(磁场定向控制)时，永磁同步电动机系统的定子旋转磁势应保持与()垂直。（2分）

A.转子磁极轴线； B.气隙磁通轴线； C.转子磁链轴线； D.定子A相绕组轴线。

标准答案：A

39.同步电动机及感应电动机的矢量控制系统都要用到电机的坐标变换，矢量控制系统的给定、运算、调节等都在()中进行，而最终执行是在()中进行。（2分）A.同步旋转的两相系统； B.静止的两相系统； C.静止的三相系统。标准答案：A,C

40.电力拖动系统做旋转运动时的常用运动方程式为__________。（2分）

标准答案：1.或;

41.电流可反向的两象限直流PWM调速系统稳态工作时，当输出电压的平均值大于电机反电势时，它工作在________________________象限；当输出电压的平均值小于电机反电势时，它工作在____________________象限。（4分）

标准答案：1.;2.;

42.3感应电动机转差频率控制的VVVF变频调速系统满足_____________________且_________________这两个条件。（2分）

标准答案：1.绝对转差角频率较小（一般使）;2.恒定;

43.三相桥式反并联可逆调速电路一般需要配置____个限环流电抗器；三相桥式交叉连接可逆调速电路需要配置____个限环流电抗器。（2分）

标准答案：1.4;2.2;

44.画出反并联有环流可逆直流调速系统的系统原理图，电机可以在几象限工作？（10分）标准答案：系统原理图:

电机可以在四个工作象限

45.画出次同步串级调速系统电动工况时能量传递简图，此时转差功率流向如何？（10分）

B.电枢回路串电阻调速 C.弱磁调速 答案:A

51.关于双闭环直流调速系统，正确的是（）。A.速度是外环，电流是内环

标准答案：转差功率Ps一部分以热能形式损耗掉了，大部分回馈电网了

46.右图中的T是电动机的机械特性曲线，Tl是负载的机械特性曲线。在交点A点电力拖动系统的运行状态是

B.速度是内环，电流是外环 C.速度环的输出与电流环无关 答案:A

52.在αβ配合控制的直流有环流反并联可逆调速系统中，当电机工作在第二象限时，关于其正组整流桥VF和反()。

A.稳定 B.不稳定 C.不确定 答案:A

47.当转矩T与转速n的方向一致时电动机工作在()状态。A.电动 B.制动 答案:A

48.直流电动机常用电磁制动方法最节能的方法是（）。A.能耗制动 B.反接制动 C.反转倒拉制动 D.回馈制动 答案:D

49.直流电机的主导调速方法是()。A.调压调速

B.电枢回路串电阻调速 C.弱磁调速 答案:A

50.V-M调速系统是采用调速方式是（）。A.调压调速

组整流桥VR所处的状态，说法正确的是（）。A.VF整流、VR待逆变 B.VF逆变、VR待整流 C.VR整流、VF待逆变 D.VR逆变、VF待整流 E.VR逆变、VF封锁 答案:D

53．直流斩波调速系统在回馈电流可控的回馈发电制动时，直流电动机的反电势（）直流电源的电压。A.大于 B.等于 C.小于 答案:C

54.电流可反向的两象限直流PWM调速系统稳态工作时，当直流斩波器输出电压的平均值大于电机反电势时，它工作在（）。A.一象限 B.二象限 C.三象限 D.四象限 答案:A

55.带恒转矩负载的异步电动机交流调压调速系统，在选用电动机时，应选用（）。A.普通低转差异步机 B.高转差电机或交流力矩电机 C.都可以 答案:B

56.某串级调速系统中，异步电动机的额定功率为PN1000kW，调速要求smax0.1，可近似估算功率变换器的容量是（）。A.50kW B.100 kW C.115 kW D.200 kW 答案:C

57.双极性工作的逆变器在不同工作方式时，其直流电压利用率大小不同。六拍型工作方式的直流电压利用率

63.在直流电机的几种调速方法中，属于恒转矩调速有（）。A.调压调速

B.电枢回路串电阻调速 C.弱磁调速（）SPWM工作方式的直流电压利用率。A.大于 B.等于 C.小于 D.不确定 答案:A

58.永磁无刷直流电动机与永磁同步电动机其结构非常相似,但永磁无刷直流电动机的气隙磁密波形近似是（A.方波 B.梯形波 C.阶梯波 D.正弦波 答案:B

59.永磁同步电动机矢量控制系统对电机有（）个独立控制变量。A.2 B.3 C.4 答案:A

60．永磁无刷直流电动机的调速系统中的功率变换器实质上是直流变换成交流的逆变器，它的变频方式是（）。A.他控式 B.自控式 C.矢量控制式 答案:B

61.V-M系统断流时，电机的机械特性的变化有（）。A．斜率的绝对值变大 B．斜率的绝对值变小 C．理想空载转速变大 D．理想空载转速变小 答案:A，C

62.关于电机调速系统的两个静态指标，调速范围和静差率下面说法正确的有（）。A 闭环系统可以降低调速范围 B 闭环系统可以提高调速范围 C 闭环系统可以降低静差率 D 闭环系统可以提高静差率 答案:B，C

答案:A，B

64．交流异步电动机调速系统中属于转差功率消耗型的有（）。A.交流调压调速 B.串级调速系统 C.变频调速

D.转子回路串电阻的调速

答案:A，D

65.串级调速系统中的逆变变压器的作用有（）。A.电压匹配 B.电气隔离 C.升压 D.降压 答案:A，B，D

66．晶闸管反并联可逆调速电路中的环流一般分哪两大类？α、β配合控制可以消除哪种环流？答案:

{静态环流和动态环流。α、β配合控制可以消除静态环流中的直流平均环流；

67.异步电动机在采用能耗制动时需要（）。（2分）A.转子回路串电阻 B.定子回路串电阻

C.把定子回路从电源断开，接制动电阻 D.定子回路通直流电流

标准答案：D

68.三相桥式交叉连接可逆调速电路需要配置（）个限环流电抗器。（2分）A.1 B.2 C.3 D.4

标准答案：B

69.闸管反并联可逆调速电路中采用

配合控制可以消除（）。（2分）

A.直流平均环流 B.静态环流 C.瞬时脉动环流 D.动态环流。

标准答案：A

70.为了检测直流电流信号，且与系统主电路隔离，常用的电流检测方法是（）。（2分）A.串联采样电阻 B.并联采样电阻 C.采用电流互感器 D.采用霍尔传感器）标准答案：D

71.电流可反向的两象限直流PWM调速系统稳态工作时，当输出电压的平均值小于电机反电势时，电机工作在（）象限。（2分）

A.1 B.2 C.3 D.4 标准答案：B

72.直流斩波调速系统在回馈电流可控的回馈发电制动时，直流电动机的反电势（）直流电源的电压。（2分）A.大于 B.等于 C.小于

标准答案：C

73.异步电动机串级调速系统，当调速范围较小时，一般采用的起动方法是（）。A.用串级调速装置起动 B.定子降压起动

标准答案：B

74.串级调速系统中，串级调速装置的容量（）。（2分）A.随调速范围D的增大而增加； B.随调速范围D的增大而减少； C.与调速范围D无关。

标准答案：A

75.绕线转子异步电动机的串级调速属于（）的调速方法。（2分）A.转差功率消耗型 B.转差功率回馈型 C.转差功率不变型

标准答案：B

2分）

（

第三篇：专升本《电力拖动与控制系统》_08024350试卷_20160512141701

[试题分类]:专升本《电力拖动与控制系统》_08024350

[题型]:单选

[分数]:1.67

1.电力拖动系统稳定运行点的条件是()。

A.电动机机械特性与负载机械特性的交点；

B.电动机机械特性与负载机械特性的交点，且；

C.电动机机械特性与负载机械特性的交点，且答案:B。

2.右图中的T是电动机的机械特性曲线，Tl是负载的机械特性曲线。在交点A点电力拖动系统的运行状态是（）。

A.稳定 B.不稳定 C.不确定

答案:A

3.电力拖动系统稳定运行点的条件是（）。

A.电动机机械特性与负载机械特性的交点；

B.电动机机械特性与负载机械特性的交点，且；

C.电动机机械特性与负载机械特性的交点，且答案:B。

4.在直流V－M系统的动态结构图中，其中的Ks/(Ts S+1)环节是晶闸管触发装置加整流桥的传递函数，当采用三相全控桥式可控整流电路时，Ts工程上一般取值为()。

A.10ms；

B.5ms；

C.3.33ms；

D.1.67ms。

答案:D

5.在直流V－M系统的动态结构图中，其中的Ks/(Ts S+1)环节是晶闸管触发装置加整流桥的传递函数，当采用三相全控桥式可控整流电路时，Ts工程上一般取值为（）。

A.10ms；

B.5ms；

C.3.33ms；

D.1.67ms。

答案:D

6.当转矩T与转速n的方向一致时电动机工作在（）状态。

A.电动 B.制动

答案:A

7.晶闸管反并联可逆调速电路中，采用α、β配合控制可以消除（）。

A.直流平均环流

B.静态环流

C.瞬时脉动环流

D.动态环流。

答案:A

8.晶闸管反并联可逆调速电路中，采用α、β配合控制可以消除()。

A.直流平均环流

B.静态环流

C.瞬时脉动环流

D.动态环流。

答案:A

9.直流电动机常用电磁制动方法最节能的方法是（）。

A.能耗制动 B.反接制动 C.反转倒拉制动 D.回馈制动

答案:D

10.交流感应电动机调压调速时，其转差功率()。

A.不变

B.全部以热能形式消耗掉

C.大部分回馈到电网或转化为机械能予以利用

答案:B

11.直流电机的主导调速方法是（）。

A.调压调速

B.电枢回路串电阻调速 C.弱磁调速

答案:A

12.交流感应电动机调压调速时，其转差功率（）。

A.不变

B.全部以热能形式消耗掉

C.大部分回馈到电网或转化为机械能予以利用

答案:B

13.V-M调速系统是采用调速方式是（）。

A.调压调速

B.电枢回路串电阻调速 C.弱磁调速

答案:A

14.交流感应电动机调压调速时，对恒转矩负载，在选用电动机时，应选用(A.普通感应电动机

B.高转差电机或交流力矩电机

C.都可以

答案:B

15.交流感应电动机调压调速时，对恒转矩负载，在选用电动机时，应选用()。A.普通感应电动机

B.高转差电机或交流力矩电机)。

C.都可以

答案:B

16.关于双闭环直流调速系统，正确的是（）。

A.速度是外环，电流是内环 B.速度是内环，电流是外环 C.速度环的输出与电流环无关

答案:A

17.串级调速的基本原理是()。

A.在电机转子中加入与转差电势同频率的附加电势； B.在电机转子中加入三相对称的可调电阻； C.在电机转子中加入频率可调的附加电势。

答案:A

18.串级调速的基本原理是（）。

A.在电机转子中加入与转差电势同频率的附加电势； B.在电机转子中加入三相对称的可调电阻； C.在电机转子中加入频率可调的附加电势。

答案:A

19.感应电动机串级调速系统当调速范围较小时，电动机起动时一般采用的方法是()。

A.用串级调速装置调速起动；

B.转子外接起动电阻起动；

C.定子降压起动。

答案:B

20.在αβ配合控制的直流有环流反并联可逆调速系统中，当电机工作在第二象限时，关于其正组整流桥VF和反组整流桥VR所处的状态，说法正确的是（）。

A.VF整流、VR待逆变 B.VF逆变、VR待整流 C.VR整流、VF待逆变 D.VR逆变、VF待整流 E.VR逆变、VF封锁

答案:D

21.感应电动机串级调速系统当调速范围较小时，电动机起动时一般采用的方法是（）。A.用串级调速装置调速起动；

B.转子外接起动电阻起动；

C.定子降压起动。

答案:B

22.感应电动机串级调速系统中，串级调速装置的容量()。

A.随调速范围D的增大而增加； B.随调速范围D的增大而减小； C.与调速范围D无关。

答案:A

23.感应电动机串级调速系统中，串级调速装置的容量（）。

A.随调速范围D的增大而增加； B.随调速范围D的增大而减小； C.与调速范围D无关。

答案:A

24.直流斩波调速系统在回馈电流可控的回馈发电制动时，直流电动机的反电势（）直流电源的电压。

A.大于 B.等于 C.小于

答案:C

25.感应电动机次同步串级调速系统在电动机回馈制动时，电动机工作在机械特性T-n坐标系中的（）。

A.第一象限中的B.第一象限中的C.第二象限中的D.第二象限中的答案:C 的区域；

的区域； 的区域；

的区域；

26.电流可反向的两象限直流PWM调速系统稳态工作时，当直流斩波器输出电压的平均值大于电机反电势时，它工作在（）。A.一象限 B.二象限 C.三象限 D.四象限

答案:A

27.感应电动机次同步串级调速系统在电动机回馈制动时，电动机工作在机械特性T-n坐标系中的（）。

A.第一象限中的B.第一象限中的C.第二象限中的D.第二象限中的答案:C 的区域； 的区域； 的区域； 的区域；

28.感应电动机超同步串级调速系统在电动工况运行时，电动机转子侧的可控整流器工作在()状态。

A.不控整流；

B.可控整流；

C.无源逆变；

D.有源逆变；

E.不一定。

答案:D

29.带恒转矩负载的异步电动机交流调压调速系统，在选用电动机时，应选用（）。

A.普通低转差异步机

B.高转差电机或交流力矩电机 C.都可以

答案:B

30.感应电动机超同步串级调速系统在电动工况运行时，电动机转子侧的可控整流器工作在（）状态。

A.不控整流；

B.可控整流；

C.无源逆变；

D.有源逆变；

E.不一定。

答案:D

31.某串级调速系统中，异步电动机的额定功率为估算功率变换器的容量是（）。

PN1000kW，调速要求smax0.1，可近似A.50kW

B.100 kW

C.115 kW D.200 kW

答案:C

32.区分感应电动机次同步串级调速与超同步串级调速的方法是()。

A.以电动机是否工作在同步转速以上或以下来区分； B.以电动机调速范围的大小来区分； C.以转子转差功率的传递方向来区分。

答案:C

33.区分感应电动机次同步串级调速与超同步串级调速的方法是（）。

A.以电动机是否工作在同步转速以上或以下来区分； B.以电动机调速范围的大小来区分； C.以转子转差功率的传递方向来区分。

答案:C

34.无刷直流电动机调速系统的功率变换器实质上是逆变器，他的变频方式是（）变频。

A.他控式；

B.自控式；

C.矢量控制式。

答案:B

35.双极性工作的逆变器在不同工作方式时，其直流电压利用率大小不同。六拍型工作方式的直流电压利用率（）SPWM工作方式的直流电压利用率。

A.大于 B.等于

C.小于

D.不确定

答案:A

36.无刷直流电动机调速系统的功率变换器实质上是逆变器，他的变频方式是()变频。A.他控式；

B.自控式；

C.矢量控制式。

答案:B

37.永磁无刷直流电动机与永磁同步电动机其结构非常相似,但永磁无刷直流电动机的气隙磁密波形近似是()。

A.方波；

B.梯形波；

C.阶梯波；

D.正弦波。

答案:B

38.永磁无刷直流电动机与永磁同步电动机其结构非常相似,但永磁无刷直流电动机的气隙磁密波形近似是（）

A.方波 B.梯形波 C.阶梯波 D.正弦波

答案:B

39.永磁无刷直流电动机与永磁同步电动机其结构非常相似,但永磁无刷直流电动机的气隙磁密波形近似是（）。

A.方波；

B.梯形波；

C.阶梯波；

D.正弦波。

答案:B

40.永磁同步电动机矢量控制系统对电机有（）个独立控制变量。

A.2 B.3 C.4

答案:A

41.无刷直流电动机的控制离不开位置检测器，它使用的是()位置检测器。

A.绝对式；

B.增量式；

C.两者都有可能。

答案:A

42.无刷直流电动机的控制离不开位置检测器，它使用的是（）位置检测器。

A.绝对式；

B.增量式；

C.两者都有可能。

答案:A

43.交流电动机变频调速系统在采用矢量控制(磁场定向控制)时，永磁同步电动机系统的定子旋转磁势应保持与（）垂直。

A.转子磁极轴线；

B.气隙磁通轴线；

C.转子磁链轴线；

D.定子A相绕组轴线。

答案:A

44.交流电动机变频调速系统在采用矢量控制(磁场定向控制)时，永磁同步电动机系统的定子旋转磁势应保持与()垂直。

A.转子磁极轴线；

B.气隙磁通轴线；

C.转子磁链轴线；

D.定子A相绕组轴线。

答案:A

45.永磁无刷直流电动机的调速系统中的功率变换器实质上是直流变换成交流的逆变器，它的变频方式是（）。

A.他控式 B.自控式 C.矢量控制式

答案:B

[试题分类]:专升本《电力拖动与控制系统》_08024350

[题型]:作图

[分数]:10 1.画出反并联有环流可逆直流调速系统的系统原理图，电机可以在几象限工作？

答案:系统原理图:

电机可以在四个工作象限

2.画出反并联有环流可逆直流调速系统的系统原理图，电机可以在几象限工作？

答案:{ 系统原理图:

[MISSING IMAGE: , ] 电机可以在四个工作象限 }

3.画出次同步串级调速系统电动工况时能量传递简图，此时转差功率流向如何？

答案:转差功率Ps一部分以热能形式损耗掉了，大部分回馈电网了

4.画出次同步串级调速系统电动工况时能量传递简图，此时转差功率流向如何？ 答案:{

[MISSING IMAGE: , ] 转差功率Ps一部分以热能形式损耗掉了，大部分回馈电网了 }

[试题分类]:专升本《电力拖动与控制系统》_08024350

[题型]:多选

[分数]:2

1.在、配合控制的有环流反并联可逆调速系统中，当电机工作在第二象限回馈发电状态时，其正组整流桥处在（）状态，反组整流桥工作在（）状态。

A.整流；

B.待整流；

C.逆变；

D.待逆变；

E.封锁。

答案:A,D

2.V-M系统断流时，电机的机械特性的变化有（）。

A.斜率的绝对值变大 B.斜率的绝对值变小 C.理想空载转速变大 D.理想空载转速变小

答案:A,，,C

3.同步电动机及感应电动机的矢量控制系统都要用到电机的坐标变换，矢量控制系统的给定、运算、调节等都在（）中进行，而最终执行是在（）中进行。

A.同步旋转的两相系统；

B.静止的两相系统；

C.静止的三相系统。

答案:A,C

4.关于电机调速系统的两个静态指标，调速范围和静差率下面说法正确的有（）。A.闭环系统可以降低调速范围 B.闭环系统可以提高调速范围 C.闭环系统可以降低静差率 D.闭环系统可以提高静差率

答案:B,，,C

5.在直流电机的几种调速方法中，属于恒转矩调速有（）。

A.调压调速

B.电枢回路串电阻调速 C.弱磁调速

答案:A,，,B

6.交流异步电动机调速系统中属于转差功率消耗型的有（）。

A.交流调压调速 B.串级调速系统 C.变频调速

D.转子回路串电阻的调速

答案:A,，,D

7.串级调速系统中的逆变变压器的作用有（）。

A.电压匹配 B.电气隔离 C.升压 D.降压

答案:A,，,B,，,D

[试题分类]:专升本《电力拖动与控制系统》_08024350

[题型]:填空

[分数]:3.5

1.电力拖动系统做旋转运动时的常用运动方程式为_____。

答案:|

2.电流可反向的两象限直流PWM调速系统稳态工作时，当输出电压的平均值大于电机反电势时，它工作在____象限；当输出电压的平均值小于电机反电势时，它工作在____象限。答案:Ⅱ|Ⅰ

3.感应电动机转差频率控制的VVVF变频调速系统满足____________且____________这两个条件。

答案:绝对转差角频率[MISSING IMAGE: , ]较小（一般使[MISSING IMAGE: , ]）|[MISSING IMAGE: , ]恒定

4.三相桥式反并联可逆调速电路一般需要配置____个限环流电抗器；三相桥式交叉连接可逆调速电路需要配置____个限环流电抗器。答案:4|2

[试题分类]:专升本《电力拖动与控制系统》_08024350

[题型]:简答

[分数]:5

1.晶闸管反并联可逆调速电路中的环流一般分哪两大类？α、β配合控制可以消除哪种环流？

答案:

{静态环流和动态环流。α、β配合控制可以消除静态环流中的直流平均环流；}

2.异步电动机交流调压调速系统应用于风机泵类时为什么能节能？ 答案:

由于风机、水泵的转矩与转速平方成正比，功率与转速立方成正比，也就是功率下降更快。例如若转速下降10%，其功率就将下降27%。这时电机本身效率没有提高反而降低了，不节能。但电机增加的损耗小于风机、水泵这类负载所节省的能量，从总体效果是节能的。

第四篇：电机与电力拖动

《电机与电力拖动》复习题

备注：1.请考生自带计算器；

2.计算题只有答案以零分计。

一． 试说明他励直流电动机的起动方法及其特点。二． 试说明变压器并联运行的条件。

三． 电压变化率ΔU%和阻抗电压UK有什么联系？UK的大小决定于哪些因素？ UK的大小对变压器运行的影响如何？

四． 一台三相异步电动机，如果把转子抽掉，而在定子绕组上加三相额定电压，会产生什么后果？

五． 一台八极异步电动机电源频率ƒ=50Hz，额定转差率SN=0.04，试求额定转速nN。

六． 一台单相变压器，额定容量SN=1000kVA ,额定电压U1N／U2N=60／6.3kV , 额定频率ƒ=50Hz，归算至高压侧的ZK=61＋j205Ω，P0=5000W，PKN=16950W。求：（1）阻抗电压UK；

（2）额定负载且cosψ2=0.8（滞后）时的电压调整率；（3）cosψ2=0.8（滞后）时的最高效率。

七． 如果一对自整角机定子绕组的一根连接线接触不良或脱开，试问是否能同步转动？

八． 一台直流发电机的额定数据为：PN=100kW，UN=230V，nN=2850r/min，ηN=85%，试求该发电机的额定电流IN及额定输入功率P1N。

九． 如果一台并励发电机不能建立电压时，检查的方法是什么？ 十． 试说明变压器的效率在什么样的情况下达到最大值，这个最大值是如何得到的？

十一． 三相异步电动机能在低于额定电压下长期运行吗？为什么？

十二． 三相异步电动机的定、转子铁芯如用非磁性材料制成，会产生什么后果？

十三． 拆换异步电动机的定子绕组时，若把每相的匝数减少，则气隙中的每极磁通与磁密数值将怎样变化？ 十四． 异步电动机为什么又称为感应电动机？

十五． 一台六极直流电机，1200r/min，74槽，每槽4个元件边，单匝元件，单叠绕组，每极磁通为1.38×10-2Wb，电枢电流为120A，求其电磁转矩及电枢电动势。

十六． 一台直流电动机的额定数据为：PN=17kW，UN=220V，nN=1500r/min，ηN=83%，试求该电动机的额定电流IN及额定输入功率P1N。

十七． 一台他励直流电机并联于U=220V电网上运行，单波绕组，已知p=2，N=372(电枢总导线数)，n=1500r/min，每极磁通为φ=1.1×10-2Wb，电枢回路总电阻Ra=0.208Ω，PFe=362W，PΩ=204W，忽略附加损耗。试求：

a)b)此直流电机是发电机还是电动机？ 电磁转矩、输入功率和效率各为多少？

十八． 一台他励直流电动机的额定数据为：PN=7.5kW，UN=220V，IN=39.8A，nN=1500r/min，试计算并绘制其固有机械特性。十九． 一台四极直流发电机是单叠绕组，每极磁通为3.79×10-2Wb，电枢总导线数为152根，转速为n=1200r/min，求电机的空载电动势。若改为单波绕组，其他条件不变，问空载电动势为230V时，电机的转速应是多少？

二十． 一台三相异步电动机PN=60kW，nN=577 r/min，cosψN=0.77，ηN=88.5%，试求在额定线电压为

380V时的额定电流IN。

二十一． 一台三相异步电动机的输入功率8.6kW，定子铜耗为425W，铁耗为210W，转差率为S=0.034，试计算电动机的电磁功率、转子铜耗及机械损耗。

二十二． 某台直流发电机的额定数据为：PN=90kW，UN=230V，nN=1450r/min，ηN=89.6%，试求该发电机的额定电流IN。二十三． 一台四极直流电动机，单叠绕组，额定转速nN=1460r/min，36槽，每槽6个元件边，每极磁通为2.2×10-2Wb，问电枢电流为800A时，求其电磁转矩。

二十四． 电动机的电磁转矩是驱动性质的转矩，电磁转矩增大时，转速似乎应该上升，但从直流电动机的转矩及转速特性来看，电磁转矩增大时，转速反而下降，这是什么原因？

二十五． 并励直流电动机在运行时若励磁绕组断线，会出现什么后果？

二十六． 三相异步电动机，额定功率PN=55kW，额定电压UN=380V，额定电流IN=119A，额定转速nN=570r/min，额定功率因素

cosψN=0.89，求同步转速、极对数、额定负载时的效率和转差率。已知电网频率为50Hz。

二十七． 某台直流电动机的额定数据为：PN=10kW,UN=220V, nN=1500r/min,ηN=88.6%,试求该电动机额定运行时的输入功率P1及额定电流IN。

二十八． 有一台三相变压器，额定容量SN=50kVA , 高压侧额定电压U1N=10kV , 低压侧额定电压U2N=400V , 高低压绕组都接成星形，试求高低压侧的额定电流I1N和I2N。

二十九． 某台直流发电机为单叠绕组，每极磁通为3.5×10-2Wb，电枢总导线为152根，转速为1200 r/min，求电机的空载电动势。若改为单波绕组，其他条件不变，问空载电动势为210V时，电机的转速是多少？

三十． 为什么说交流异步测速发电机是交流侍服电动机的一种逆运行方式？

第五篇：电机与电力拖动

填空题

1.电力拖动系统是采用以电机为原动机拖动生产机械完成加工任务。2.电力拖动系统的基本拖动方程式：T-Tfz=GD2 dn/375 dt.3.直流电机的基本结构由：定子、转子和附属构件三部分组成。4.直流电动机按励磁方式分为：他励电动机和自励电动机。5.通过改变它励直流电动机的电压、定子所串电阻和减小磁通量可以改变他的人为机械特性。

6.他励直流电动机的启动方法：减压启动和电枢回路串电阻两种。7.变压器的主要部分是：绕组和铁心，它们组成变压器的器身。8.交流电机包括交流发电机和交流电动机两类。

9.三相交流异步电动机的定子槽有三种形式：开口槽、半开口槽和半闭口槽。

10.同步电机的转子转速与定子旋转磁场的转速相同。选择题

1.电力拖动系统中传动机构的作用是将（B）转化成所需要的运动形式，并进行传递与分配。

A电能

B机械能

C旋转运动

D直线运动 2.直流电动机的定子包括机座、主磁极、（B）、端盖、电刷和轴承。

A换向器

B换向磁极

C电枢铁心

D风扇 3.他励直流电动机固有机械特性的表达式是(A).A.n=Un/CeΦN – RaT/CeCTΦ2N

B.n=Un/CeΦN –(Ra+R)T/CeCTΦ2N C.n=Un/CeΦN – RaT/CeCTΦD.n=U/CeΦN – RaT/CeCTΦ2N

4.变压器的额定容量用（C）表示。

A有功功率

B无功功率

C视在功率

D机械功率 5.变压器的运行特性有（A）和效率特性。

A外特性

B输入特性

C输出特性

D负载特性 6.三相单层绕组按绕组端接部分的形状分有同心式、交叉式和（C）绕组。

A波

B叠

C交叉式链形

D双层 7.三相异步电动机旋转磁场的转速与（B）有关。

A电压、频率

B频率、磁极数

C电流、电压

D匝数、结构 8.三相异步电动机机械特性反应的是（A）

A.n=f(T)

B.U2=f(I2)

C.U1=f(I2)

D.η=f(I2)9.同步电动机按用途分为（A）调相机。

A发电机、电动机

B隐极式、凸机式

C高压、低压

D开启式、防护式

10．直流电动机的额定电压等级一般为（A）

A110v、220v、440v、660v

B220v、380v、3000v、6000v

C220v、440v、660v、3600v

D180v、220v、380v、3000v 判断题

1.直流电动机换向绕组的作用是改善直流电机的换向。

对 2.直流电动机的直轴电枢反应不影响主磁通的大小。

错 3.恒功率调速方法最适合带动恒功率负载。

错 4.他励直流电动机的机械特性具有硬特性。

对 5.变压器工作时主磁通基本上保持不变。

对 6.电流互感器用于大功率测量场合。

错 7.三相异步电动机的功率因素较高。

错 8.三相异步电动机又称为三相感应电动机。

对 9.同步电机的转子转速与同步转速相等。

对 10.同步电机本身没有启动转矩，必须采用一定的启动方法。

对 11.恒转矩调速方法最适合带动恒功率负载。

对 简答题

1.直流电动机的电枢铁芯为什么要用硅钢片制 造？能否用铸钢件代替？直流电动机的主磁 极能否用整块的钢加工而成？为什么？

答：直流电动即的电枢铁心采用硅钢片制造 可以有效的较少涡流损耗。不能用铸钢代替 直流电动机的电枢铁芯。也不能采用整块的钢作为直流电动机的主磁极，因为整块钢作 为电动机主磁极时有交流分量，会产生交流 谐波并且会产生一定的涡流损耗，所以不能。2.他励直流电动机稳定运行时，电枢电流的大小与什么量有关？改变电枢回路电阻，能否改变电枢电流的稳态值？

答：当他励直流电动机稳定运行时，电枢电流的大小与电枢电阻有关，改变电枢回路电阻是不能改变电枢电流的稳态值。

3.变压器的主要用途是什么？为什么要高压输电？ 答：变压器的主要用途就是升高或降低电压，采用高压输电是为了减少电网远距离送电途中电能的损耗。

4.什么叫异步电动机的转差率？电动机的转 速增大时转差率怎样变化？

答：转差率为：同步转速与转速之差跟同步转速的比值。当电动机得转速增大时根据转差率的计算公式易知转差率将减小。

5.什么叫三相异步电动机的减压启动？有哪几种常用的方法？

答：三相 异步电动机的减压启动指改变加于定子绕组上电压的启动方式，常用的方法有：Y—Δ启动、自耦变压器启动、延边三角形启动。6.同步发电机的“同步”是什么意思？

答：同步发电机的“同步”指转子转速与定子转速相同。计算题

1.并励直流电动机额定数据为P2=10Kw，Un=110v，nn=1100r/min，η=0.909。电枢电阻Ra=0.02Ω,励磁回路电阻RL=55Ω。求：a.额定电流In，电枢电流Ia，励磁电流IL；b.铜损耗△Pcu及空载损耗△P0；c.反电动势。解：

a.额定电流为：

励磁电流为：

电枢电流为：

b.铜损耗为:

所以空载损耗为：

c.反电动势：

5.一台四级异步电动机，电源电压频率为50Hz，转子电路参数为R2=0.02，X2=0.08，定子和 转子电路每相电动势的变化比为E1/E2=10，当 E1=200v时，求：a.转子不动时，转子绕组每 相E2、I2和cosφ2s；b.额定转速n=1425r/min时，转子绕组每相的E2s、I2s、和cosΦ2s。

解：

a.转子不动时

转子感应电动势：

转子电流：

转子功率因数：

b.在额定转速时

同步转速：

额定转差率：

转子电动势：

转子电抗：

转子电流：

功率因数：

6.一台绕线式转子异步电动机：PN=75Kw，nN=1460r/min，U1N=380v，I1N=144A，E1N=399v，I2N=116A，λ=2.8。求：a.转子回路串入0.5Ω电阻，电动机运行的转速为多少？b.额定负载转矩不变，要求把转速降至500r/min，转子每相电阻相应串多大电阻。解：

a.额定转差率：

转子每相电阻：

当串入电阻后，电机转差率为：

转速:

b.转子串电阻后转差率为：

转子每相所串电阻：