蘇州職業(yè)大學(xué)電機(jī)與運(yùn)動課后題答案說課材料

1、蘇州市職業(yè)大學(xué)電機(jī)與運(yùn)動課后題答案精品文檔蘇州市職業(yè)大學(xué)電機(jī)與運(yùn)動控制課后題答案1. 直流電機(jī)主要由哪幾部分組成？各組成部分都有什么作用？答：直流電機(jī)主要由定子（靜止部分）和轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動部分）組成，這兩部分之間的間隙稱為氣隙。其中定子的主要作用是作為電機(jī)的機(jī)械支撐和產(chǎn)生磁場。轉(zhuǎn)子的主要作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。2. 試說明直流電動機(jī)與直流發(fā)電機(jī)工作原理有何不同？答：直流發(fā)電機(jī)的模型與直流電動機(jī)相同。不同的是電刷上不加直流電壓。而是利用原動機(jī)拖動電樞朝某一方旋轉(zhuǎn)，。3. 直流電機(jī)中，為什么要用電刷和換向器，他們起什么作用？電刷的作用是連接轉(zhuǎn)子上的繞組，通過它構(gòu)成電流的回路。換向

2、器顧名思意，是改變轉(zhuǎn)向的。直流電機(jī)通過改變電壓的正負(fù)極改變方向4. 直流電機(jī)電刷內(nèi)的點(diǎn)數(shù)繞組中所流過的電流是直流還是交流，若是交流，交流頻率是多少直流電機(jī)電刷內(nèi)的電樞繞組中所流過的電流是交流，而電刷外部為直流。電刷與換向器組合實(shí)現(xiàn)了外部直流與內(nèi)部交流的轉(zhuǎn)換（或換流）。內(nèi)部電樞繞組所感應(yīng)電勢或電流的頻率為：f=P* n/60 HZ即內(nèi)部電流的方向每轉(zhuǎn)交變p次（p為電機(jī)的極對數(shù)）。5. 直流電動機(jī)總共有幾種勵(lì)磁方式？不同勵(lì)磁方式下，其線路電流11、電樞電流la以及勵(lì)磁電流If之間存在什么關(guān)系？答：直流電動機(jī)的勵(lì)磁方式可分為他勵(lì)和自勵(lì)兩大類。其中，自勵(lì)又包 括：并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)三種形式。在采用他勵(lì)時(shí)

3、，直流電動機(jī)的勵(lì)磁繞組 采用單獨(dú)的勵(lì)磁電源供電，而電樞繞組則采用另一電源供電。而對于自勵(lì) 方式的直流電機(jī)，其勵(lì)磁繞組與電樞繞組采用同一電源供電。根據(jù)接線的 不同（參考教材圖2.14 ），其線路電流、電樞電流以及勵(lì)磁電流之間的關(guān) 系式也不盡相同。對于并勵(lì)直流電動機(jī)，I仁la+lf;對于串勵(lì)直流電動機(jī)，I1=la=lf ;對于復(fù)勵(lì)直流電I1=la+lf6、在直流發(fā)電機(jī)和直流電動機(jī)中，電磁轉(zhuǎn)矩和電樞旋轉(zhuǎn)方向的關(guān)系有何不同？電樞電勢和電樞電流方向的關(guān)系有何不同？怎樣判別直流電機(jī)是運(yùn) 行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)還是運(yùn)行于電動機(jī)狀態(tài)？2-2提示：直流發(fā)電機(jī)：電磁轉(zhuǎn)矩和電樞旋轉(zhuǎn)方向相反，電樞感應(yīng)電動勢和電樞電流 方向相

4、同；直流電動機(jī)：電磁轉(zhuǎn)矩和電樞旋轉(zhuǎn)方向相同，電樞感應(yīng)電動勢和電樞電流方向相反；運(yùn)行時(shí)直流電機(jī)的感應(yīng)電動勢大于電樞端電壓為發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)；感應(yīng)電動勢小于電樞端電壓為電動運(yùn)行狀態(tài)7、直流電機(jī)銘牌上所給出的額定功率是指輸出功率還是輸入功率？是電功 率還是機(jī)械功率？答：電機(jī)銘牌上的額定功率均指輸出功率。對于電動機(jī)，其額定功率是指 電動機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率；對于發(fā)電機(jī)，其額定功率是指電樞繞組的輸 出電功率8 對于直流電動機(jī)，轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動性的（與轉(zhuǎn)速方向相同）還是制動性的（與轉(zhuǎn)速方向相反）？對于直流發(fā)電機(jī)又有何不同？答：對于直流電動機(jī)，由電樞繞組輸入電能，通過電機(jī)內(nèi)部的磁場將輸入 的電能轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

5、機(jī)械能輸出，所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩為驅(qū)動性的，由其拖動機(jī)械 負(fù)載一同旋轉(zhuǎn)；對于直流發(fā)電機(jī)，由原動機(jī)拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，所產(chǎn)生的電磁 轉(zhuǎn)矩為制動性的。正是由于原動機(jī)克服制動性的電磁轉(zhuǎn)矩，才將輸入電機(jī) 的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茌敵?、直流電動機(jī)在運(yùn)行中勵(lì)磁繞組突然開路，將發(fā)生什么現(xiàn)象是分析心 口3 可見丁答：由，直流電動機(jī)在正常運(yùn)行過程中，若勵(lì)磁繞組突然開路，即If=o，則則減小為只有剩磁通r，因此，如果電機(jī)輕載則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速將迅速升高，引起所謂的“飛車”現(xiàn)象。如果電機(jī)重載，則可能引起電機(jī)堵轉(zhuǎn)，最終導(dǎo)致電機(jī)電樞電流過大而燒毀電樞繞組。10、并勵(lì)直流電動機(jī)若端部的供電電源極性改變，其轉(zhuǎn)向是否改變？串勵(lì)直流電動機(jī)呢？答：（

6、1）由直流電動機(jī)的工作原理可知，電機(jī)內(nèi)由電樞電樞電流和主磁場了 1,相互作用產(chǎn)生的單方向的電磁轉(zhuǎn)矩 ，一 F “是電機(jī)得以旋轉(zhuǎn)的根本原因。(2) 欲改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)向只需改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向即可，由電磁轉(zhuǎn)矩 的公式 3”可知，只需單獨(dú)改變電樞電流ia或者磁場的方向即 可。(3) 對于并勵(lì)直流電動機(jī)而言，若端部的供電電壓極性改變，則其電樞電 流和勵(lì)磁電壓的極性同時(shí)改變，則其電磁轉(zhuǎn)矩的方向不改變，因此不能改 變其轉(zhuǎn)向。(4) 對于串勵(lì)直流電動機(jī)而言，其電樞電流等于勵(lì)磁電流，改變其端部供 電電壓的極性，其電樞電流極性改變，勵(lì)磁電流極性也改變，即磁場方向 改變，因此其電磁轉(zhuǎn)矩方向不改變，其轉(zhuǎn)向不改變。

7、11、直流電動機(jī)負(fù)載后，氣隙中共存在著幾種類型的磁場？它們分別是由 哪些勵(lì)磁磁勢產(chǎn)生的？答：負(fù)載后，直流電機(jī)內(nèi)部存在兩種類型的磁場：一種是由定子勵(lì) 磁繞組磁勢所產(chǎn)生的主磁場；另一種是由電樞繞組磁勢所產(chǎn)生的電樞反應(yīng) 磁場。兩者合成既是電機(jī)內(nèi)部的氣隙合成磁場。12、已知一臺直流發(fā)電機(jī)的銘牌參數(shù)如下：額定功率PN=200k，額定電壓 UN=230V額定轉(zhuǎn)速nN=1450r/min，額定效 率訕=90%試求該發(fā)電機(jī)的額定輸入功率 P1和額定電流IN。答： 直流發(fā)電機(jī)PN=UN*IN代入數(shù)據(jù)可得IN=869.6AP1=P n/Nn=2*10A3/90%=222.2KW13、 一臺直流電動機(jī)額定數(shù)據(jù)如下：

8、Pn=160KW Un=220VNn=1500r/mi n,Nn=90%PN=UNINN試求額定電流和額定功率 直流電動機(jī)的額定功率為 則其額定電流為 略14、一臺96KW的并礪直流電動機(jī)額定電壓為 440V額定電流為255A,額定勵(lì)磁電流為5A,額定轉(zhuǎn)速為500r/min.15. 一臺并勵(lì)直流電動機(jī)，PN=10kw, Un=220V, nN=3000r/min ,|n=206A，電樞電阻Ra=0.06Q,勵(lì)磁繞組電阻Rf=100Q。試計(jì)算：1）直接起動的瞬間電流為額定電流的多少倍？2）若限制電流不超過2In，應(yīng)在轉(zhuǎn)子中串入多大電阻？U 220V解：1）啟動電流Is 弘 3667AR 0.06

9、、I s啟動電流的倍數(shù)N 181 N所以啟動電流為額定電流的18倍2）根據(jù)題意可知，電樞回路串電阻啟動應(yīng)串入的電阻為:RsUnRa2IRa2202 2060.060.4816、因此若限制電流不超過2In，至少應(yīng)在轉(zhuǎn)子中串入 0.48Q電阻。臺塔里直流電動機(jī)PN=46KW , UN=220V , IN=230A ,nN=580r/min , Ra=0.045 Q 當(dāng)額定負(fù)載時(shí)求：第二章1直流電動機(jī)有哪幾種調(diào)速方案？各有哪些優(yōu)點(diǎn)？1調(diào)節(jié)電樞供電電壓U 在一定范圍內(nèi)無級平滑調(diào)速的系統(tǒng)以調(diào)節(jié)電樞供電電壓的方式最好。2 減弱勵(lì)磁磁通為 減弱磁通雖然能夠平滑調(diào)速但調(diào)速范圍不大往往只是配合調(diào)壓方案在額定轉(zhuǎn)速

10、以上作小范圍的弱磁升速。3 改變電樞回路電阻R 改變電阻只能有級調(diào)速2、為什么直流PWM變換器電動機(jī)系統(tǒng)比相控整流器電動機(jī)系統(tǒng) 能夠獲得更好的動態(tài)性能？aPWM變換器簡單來講調(diào)節(jié)的是脈沖串的寬度，直流成分沒有受到破壞， 也就是說其最大值=峰值是不變的，變的是平均值；b相控整流，是由交流整流得到的直流，雖然也是平均值在變，但是其最大值、峰值也是隨著導(dǎo)通角的大小時(shí)刻在變，且導(dǎo)通角越小波形的畸變越嚴(yán)重。從而影響了電機(jī)的輸出特性。3、直流PWM變換器驅(qū)動電路的特點(diǎn)是什么？直流PWM變換器采用脈沖寬度調(diào)制的方法，把恒定的直流電源電壓調(diào)制成 頻率一定，寬度可變的脈沖序列，通過調(diào)節(jié)占空比改變平均輸出電壓的大

11、 小，以調(diào)節(jié)直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速4、簡述直流PWM變換器驅(qū)動電路的基本結(jié)構(gòu)？直流PWM變換器包括IGBT和續(xù)流二極管，三相交流電經(jīng)過整流濾波后送 往直流PWM變換器，通過改變直流 PWM變換器中IGBT的控制脈沖占空 比，來改變其輸出電壓的大小，二極管起續(xù)流作用5、PW M變換器在雙極性工作下會不會產(chǎn)生電流斷續(xù)現(xiàn)象，為什么？6、PWM變換器主電路在什么情況下會出現(xiàn)直通？線路可采取什么措施 防止直通現(xiàn)象？雙極性控制方式，四個(gè)開關(guān)在工作中都處于開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)損耗大，而且 在切換時(shí)容易發(fā)生上、下橋臂直通的事故，為防止直通，在上下橋臂的驅(qū) 動脈沖之間，應(yīng)設(shè)置邏輯延時(shí)7、靜差率與調(diào)速范圍有什么關(guān)系？靜差率與

12、機(jī)械特性硬度是一回事嗎？D=n Ns/Q nN(1-s);靜差率是用來衡量調(diào)速系統(tǒng)在負(fù)載變化下轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定度；機(jī)械特性硬度是用來衡量調(diào)速系統(tǒng)在負(fù)載變化下轉(zhuǎn)速的降落8、脈寬調(diào)速系統(tǒng)的開關(guān)頻率是否越高越好？不是，當(dāng)開關(guān)頻率非常高時(shí)，當(dāng)給直流電動機(jī)供電時(shí)，有可能導(dǎo)致電流還 未上升至負(fù)載電流時(shí)，就已經(jīng)開始下降，導(dǎo)致平均電流小于負(fù)載電流，電機(jī)無 法運(yùn)轉(zhuǎn)9、泵升電壓是怎樣產(chǎn)生的？對系統(tǒng)有何影響，如何限制？泵升電壓是當(dāng)電動機(jī)工作在回饋制動狀態(tài)時(shí)，將動能轉(zhuǎn)換為電能回饋到直 流側(cè)，由于二極管整流器的能量單向傳遞性，電能不能通過整流裝置送回交流電網(wǎng)，只能向?yàn)V波電容充電，造成濾波電容側(cè)電壓升高，即為泵升電壓。泵升電

13、壓過大將導(dǎo)致電力電子功率開關(guān)器件被擊穿。適當(dāng)選擇電容的電容量，或采用泵升電壓限制電路10、VM開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)為什么轉(zhuǎn)速隨系統(tǒng)負(fù)載增加而降低？負(fù)載增加，負(fù)載轉(zhuǎn)矩變大，則電樞電流(負(fù)載電流Id)變大，根據(jù)其機(jī)械特性表達(dá)式 n=1/Ce(UdO-ldR)=nO- n，可知轉(zhuǎn)速降低、11、調(diào)速范圍和靜差率的定義是什么？調(diào)速范圍與靜態(tài)速降與最小靜差 率之間有什么關(guān)系？為什么說“脫離了調(diào)速范圍要滿足給定靜差率就容易多 了”調(diào)速范圍：生產(chǎn)機(jī)械對電動機(jī)所提出的最高轉(zhuǎn)速nmax與最低轉(zhuǎn)速nmin之比叫做調(diào)速范圍，用字母 D來表示。nmax與nmin通常指額定負(fù)載下的轉(zhuǎn) 速。靜差率：負(fù)載由理想空載增加到額定負(fù)載所產(chǎn)

14、生的轉(zhuǎn)速降落nN,與理想空載轉(zhuǎn)速nO的比值，稱作靜差率，用字母 s表示，一般用百分?jǐn)?shù)表示12、試分析有制動通路的不可逆 PWM變換器進(jìn)行制動時(shí)，倆個(gè) VT是如何工作的?答：在簡單的不可逆電路中電流不能反向，因而沒有制動能力，只能作單象限運(yùn)行。需要制動時(shí)，必須為反向電流提供通路，如圖 1所示的雙管交 替開關(guān)電路。當(dāng)VT1導(dǎo)通時(shí)，流過正向電流+ id，VT2導(dǎo)通時(shí)，流過 -id。應(yīng)注意，這個(gè)電路還是不可逆的，只能工作在第一、二象限，因?yàn)槠骄妷篣d并沒有改變極性。13、在雙極性PWM變換器中，同一邊上、下兩個(gè)電力晶體管在導(dǎo)通和關(guān)斷的轉(zhuǎn)換過程中，為什么要設(shè)置先關(guān)后開的死區(qū)時(shí)間？在控制電路中如何實(shí)現(xiàn)？

15、略14、在直流PWM調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)電動機(jī)停止不動時(shí)，電樞兩端是否有電壓？電路中是否還有電流為什么？答：電樞兩端還有電壓，因?yàn)樵谥绷髅}寬調(diào)速系統(tǒng)中，電動機(jī)電樞兩端電壓僅取決于直流PWM變換器的輸出。電樞回路中還有電流，因?yàn)殡姌须妷?和電樞電阻的存在。15、直流電動機(jī)帶動一恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，測得初始電壓UaO = 4V當(dāng)電樞電壓Ua = 50V時(shí)，其轉(zhuǎn)速n = 1 5 00 r/min。若要求轉(zhuǎn)速n =3 0 0 0 r/mi n試問要加多大電樞電壓 ？略16、系統(tǒng)的調(diào)速范圍是1000 100rmi n，要求靜差率s =2%,那么系統(tǒng)容許的靜差率轉(zhuǎn)速速降是多少？ n=nn*s/D(1-s)=1000*0

16、.02心0*0.98)=2.04rpm 系統(tǒng)允許的靜態(tài)速降為2.04rpm.17、某一調(diào)速系統(tǒng)，測得最高轉(zhuǎn)速特性為n 0max=1 5 00 r/m in最低轉(zhuǎn)速為n 0min = 15 0r/mi n,帶額定負(fù)載時(shí)的速度降 落為N=15r/mi n,且在不同轉(zhuǎn)速下額定速降A(chǔ)nN不變試問 系統(tǒng)能夠達(dá)到的調(diào)速范圍有多大，系統(tǒng)容許的靜差率是多少？系統(tǒng)能夠達(dá)到的調(diào)速范圍 D=( n0max-A n)/( n0mi n- nn )=1485/135=11 系統(tǒng)允許的靜差率 S=Ann/n0min=15/150=10%18、直流電動機(jī)為PN=74KW,UN=220V,IN=378A,nN= 1 4 3

17、0 r/min,Ra = 0.023Q，相控整流器內(nèi)阻R s = 0 . 0 2 2 Q，采用降壓調(diào)速。當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械要求s = 20%時(shí)，求系統(tǒng) 的調(diào)速范圍有多大？如果s = 3 0%，貝U系統(tǒng)的調(diào)速范圍又為多少？ 解：Ce (Un In Rah rN (220 378 0.023) 14300.1478V rpmn lNRCe 378 (0.0230.022/0.1478 115rpmDnNS n(1s)14300.2 115 (10.2)3.1DnN Sn(1s)14300.3 115 (10.3)5.3319、某龍門刨床工作臺采用V-M調(diào)速系統(tǒng)。已知直流電動機(jī)Pn 60kW,UN 220V

18、, I n 305 代nN 1000n mi n，主電路總電阻 R=0.18Q,Ce=0.2V?mi n/r,求：(1) 當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，在額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速降落nN為多少？(2) 開環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性連續(xù)段在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的靜差率Sn多少？(3)若要滿足D=20,sW 5%的要求，額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速降落nN又為多少？解：(1) nNIn R.Ce 305 0.18 0.2 274.5r/min(2) SnnN； n。 2745 (1000 274.5) 21.5%(3) n nNS D(1 s)1000 0.05 20 0.952.63r/min20、有一晶閘管穩(wěn)壓電源，其穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，已知給定電壓

19、U； 8.8V、比例調(diào)節(jié)器放大系數(shù)Kp 2、晶閘管裝置放大系數(shù)Ks 15、反饋 系數(shù)丫=0.7。求：(1)輸出電壓Ud ; ( 2)若把反饋線斷開，Ud為何值？開環(huán) 時(shí)的輸出電壓是閉環(huán)是的多少倍？ ( 3)若把反饋系數(shù)減至丫 =0.35，當(dāng)保持同樣 的輸出電壓時(shí)，給定電壓U；應(yīng)為多少？解：(1) Ud KpKsU；.(1 KpKs ) 2 15 8.8 (1 2 15 0.7) 12V(2) Ud 8.8 2 15 264V ,開環(huán)輸出電壓是閉環(huán)的22倍 U； Ud(1 Kp), Kp 12 (1 2 15 0.35). (2 15) 4.0V第三章1、轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)有哪些特點(diǎn)？改變給定電

20、壓能否改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速？為什么？如果給定電壓不變，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)是否能夠改變轉(zhuǎn)速？為什么？如果測速發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁發(fā)生了變化，系統(tǒng)有無克服這種干擾的能力答：轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)增加了轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)(由轉(zhuǎn)速檢測裝置和電壓放大器構(gòu)成)，可獲得比開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)硬得多的穩(wěn)態(tài)特性，從而保證在一定靜差 率下，能夠提高調(diào)速范圍。改變給定電壓能改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速。因?yàn)楦淖兘o定電壓則改變實(shí)際轉(zhuǎn)速反饋電壓與給定電壓的偏差，從而改變電力電子變換器的輸 出電壓，即改變電動機(jī)的電樞電壓，改變了轉(zhuǎn)速。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)能改變給定電壓能改變轉(zhuǎn)速。U*=na。若測速發(fā)電機(jī)勵(lì)磁發(fā)生變化，則反饋電壓發(fā)生變化，當(dāng)給定電壓一定時(shí)，則電壓偏差發(fā)生變

21、化，從而轉(zhuǎn)速改變。故系統(tǒng)無克服 測速發(fā)電機(jī)勵(lì)磁發(fā)生變化干擾的能力。2、為什么用積分控制的調(diào)速系統(tǒng)是無靜差的？在轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中， 當(dāng)積分調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓厶U=0時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出電壓是多少？它決定于 哪些因素？答：因?yàn)榉e分調(diào)節(jié)器能在電壓偏差為零時(shí)仍有穩(wěn)定的控制電壓輸出，從而 克服了比例調(diào)節(jié)器必須要存在電壓偏差才有控制電壓輸出這一比例控制的調(diào)速 系統(tǒng)存在靜差的根本原因。當(dāng)積分調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓為零時(shí)，調(diào)節(jié)器輸出電壓應(yīng)為一個(gè)恒定的積分終值。它取決于輸入偏差量在積分時(shí)間內(nèi)的積累，以 及積分調(diào)節(jié)器的限幅值。3、在無靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度是否還受給定電源和 測速發(fā)電機(jī)精度的影響

22、？為什么？答：仍然受影響。因?yàn)闊o靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)只是實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)誤差為 零，因此若給點(diǎn)電源發(fā)生偏移，或者測速發(fā)電機(jī)精度受到影響而使反饋電壓發(fā) 生改變，系統(tǒng)仍會認(rèn)為是給定或轉(zhuǎn)速發(fā)生改變，從而改變轉(zhuǎn)速，以達(dá)到電壓偏 差為零。4、在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)有靜差調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)下列參數(shù)發(fā)生變化時(shí)系統(tǒng)是 否有調(diào)節(jié)作用？為什么？（已驗(yàn)證）（1）放大器的放大系數(shù)Kp。 （2）供電電網(wǎng)電壓Ud。 （3）電樞電阻 Ra。（4）電動機(jī)勵(lì)磁電流If。 （5）轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a。答：（1有。假設(shè)Kp 減小，則控制電壓減小，則電力電子變換器輸出減小，則電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降；而 電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降，貝U反饋電壓減小，貝U偏差電壓增大，貝U

23、控制電壓增大，則轉(zhuǎn) 速上升。（2）有。不解釋。（3）有。不解釋。（4）有。不解釋。（5）沒有。不解釋。5、在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)有靜差調(diào)速系統(tǒng)中，突減負(fù)載后又進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀 態(tài)，此時(shí)晶閘管整流裝置的輸出電壓 Ud較之負(fù)載變化前是增加、減少還是不 變？在無靜差調(diào)速系統(tǒng)中，突加負(fù)載后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)速n和整流裝置的輸出電壓Ud是增加、減少還是不變？（已驗(yàn)證）6、在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)有靜差調(diào)速系統(tǒng)中，突減負(fù)載后又進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀 態(tài)，此時(shí)晶閘管整流裝置的輸出電壓 Ud較之負(fù)載變化前是增加、減少還是不 變？在無靜差調(diào)速系統(tǒng)中，突加負(fù)載后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)速n和整流裝置的輸出電壓Ud是增加、減少還是不變？（已驗(yàn)證）答：（

24、1） Ud減小。因負(fù)載減小，轉(zhuǎn)速上升，反饋電壓增加，給定電壓一定，偏差電壓減小，控制電壓減小，故 輸出電壓減小。在采用PI調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)對象包含有積分環(huán)節(jié)，突 加給定后PI調(diào)節(jié)器沒有飽和，系統(tǒng)到達(dá)穩(wěn)態(tài)前被調(diào)量會出現(xiàn)超調(diào)嗎？答：1）Ud減少2） n不變，Ud增加3） 定超調(diào)6、轉(zhuǎn)速反饋調(diào)速系統(tǒng)中，為了解決動靜態(tài)間的矛盾，可以采用PI調(diào)節(jié)器嗎為什么略7、某閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍是1500150r/min，要求系統(tǒng)的靜差率，那么系統(tǒng)允許的靜態(tài)速降是多少？如果開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降是100r/min，則閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)應(yīng)有多大?因?yàn)榻腥?心沁+皿收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員

25、刪除所以所以K150xQ-02 = 3.06r/min1 - 0.02Z100-1 = -1 = 31.7 皿3.068某閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)為15時(shí)，額定負(fù)載下電動機(jī)的速降為8r/min，如果將開環(huán)放大倍數(shù)提高到 30,它的速降為多少？在同樣靜差率要求下，調(diào)速范圍可以擴(kuò)大多少倍？(1) 因?yàn)镃.( 1+K)所以二M/l+K）二8乂（ 1+15） =128C/1+K）1281 + 30= 4J3r/min,5=10%,耒統(tǒng)允許的鎧態(tài)速降1500x0.1=5.56r / min ZX l-bj) 30 x J轉(zhuǎn)速負(fù)反懺條數(shù)空= = = = 0.007j n、1500閉環(huán)系績的開環(huán)放人系融痕

26、為運(yùn)誼：攵人器昕祚時(shí)放人任壯52.51Kfi = aKs/Ct = 0.007x35/0.1311= 30.6第四章3、在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，若要改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，應(yīng)調(diào)節(jié)什么參 數(shù)？改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)K行不行？改變電力電子變換器的放大倍數(shù)行不行？改 變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a行不行？若要改變電動機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流，應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的什么 參數(shù)？答：雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中，當(dāng)兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和時(shí)，各變量之間 有下列關(guān)系U；7= an =嘰因此 轉(zhuǎn)速n是由給定電壓 決定的；改變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)也可以改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速。改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)Kn和電力電子變換器的放大倍數(shù)Ks不可以4、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系

27、統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓和輸 出電壓各是多少？為什么？答：當(dāng)兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和時(shí)，它們的輸入偏差電壓都是零轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR一U，、口的輸出限幅電壓 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 限制了電力電子變換器的最大輸出電壓5、如果轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器不是PI調(diào)節(jié)器，而改為P調(diào)節(jié)器，對系統(tǒng)的靜、動態(tài)性能將會產(chǎn)生什么影響？答：改為P調(diào)節(jié)器時(shí)其輸出量總是正比于輸入量，PI調(diào)節(jié)器的輸出量在動態(tài) 過程中決定于輸入量的積分，到達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)，輸入為零，輸出的穩(wěn)態(tài)值與輸入無 關(guān)而是由它后面環(huán)節(jié)的需要決定的。6、在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速給定信號Un未改變，

28、若增大轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)a系統(tǒng)穩(wěn)定后轉(zhuǎn)速反饋電壓 Un是增加還是減少還是不變？為什么？答：Un不變，因?yàn)镻I調(diào)節(jié)器在穩(wěn)態(tài)時(shí)無靜差，即：Un二Un，Un未改變， 則，Un也不變。7、在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)中，采用PI調(diào)節(jié)器，當(dāng)系統(tǒng)帶額定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速反饋線突然斷線，系統(tǒng)重新進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，電流調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓 Ui是否為0，為什么？答：反饋線未斷之前，ld=ln，令n=ni,當(dāng)轉(zhuǎn)速反饋斷線，ASR迅速進(jìn)入飽和，Un 二Un max, UcT, Id 至 Idm , Te Ti, n T, Id , Ui 出現(xiàn)，Id 至 Idm, n T, Id J此過程重復(fù)進(jìn)行直到 ACR飽和，n t, Id ；當(dāng)

29、Id=In ,系統(tǒng)重新進(jìn)入 穩(wěn)態(tài)，此時(shí)的速度n2 ni ,電流給定為Un max= Idmax 電流反饋信號Un= In B偏差 Ui不為0。8在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，兩個(gè)調(diào)節(jié)器 ASR、ACR均采用PI調(diào)節(jié)器。已知參解：(1 )穩(wěn)態(tài)時(shí)P 所以仏 dmQ= 0.2K/140iooo = 0.008r.min/rinax2 ）電aO機(jī)右L重役J l 1A車Y IM n=O=C嚴(yán) + R = 40X K5 = 60rU； = 5 =叫=sru. = Rr9、在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器 ASR、ACR均采用PI調(diào)節(jié) 器。當(dāng)ASR輸出達(dá)到_ S(，時(shí)，主電路電流達(dá)到最大電流 80A。(

30、1) Ui應(yīng)如何變化？(2) Uc應(yīng)如何變化？解：(1) B = Uim*/ldm=8/80=0.1電流為 40A 時(shí)：Ui= Id B =40X 0.1=4V電流為 70A 時(shí)：Ui= Id B =70X 0.1=7V(2) Uc增加。10、在雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，電動機(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載在額定工作點(diǎn)正常 運(yùn)行，現(xiàn)因某種原因電動機(jī)勵(lì)磁下降一半，系統(tǒng)工作情況將會如何變化？(入=1.5答：設(shè)突發(fā)狀況之前的磁通為 ？1,令此時(shí)的磁通為?2，之前的電磁力矩為 Te1，此刻的電磁力矩為Te2，負(fù)載轉(zhuǎn)矩恒為Ti，電機(jī)勵(lì)磁下降一半，貝U?2=0.5?1，Te2=Cm (?2) ld=0.5 Te1VTi， n

31、 J, Id 甚至到 Idm，Te2=Cm (?2) ldm=0.75 Te1 vTi，n會一直下降到 0。11、有一個(gè)系統(tǒng)，其控制對象的傳遞函數(shù)為Wobj (s) =10/ (0.01S+1)，要求設(shè)計(jì)一個(gè)無靜差系統(tǒng)，在階躍輸入下系統(tǒng)超調(diào)量(7 5(按線性系統(tǒng)考慮)。試對該系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)校正，決定調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)，并選擇其參數(shù)。解：可選擇積分調(diào)節(jié)器，設(shè)其傳遞函數(shù)為：W (s) =ki/s，則校正成新系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：W新(s) =10Ki/s (0.01S+1)，將原系統(tǒng)校正成I型系統(tǒng) WI(s) =K/s (Ts+1)以實(shí)現(xiàn)無靜差，按5要求查表?。篕T=0.5即：10Ki X).01=0.5,得：

32、Ki=5。14、調(diào)節(jié)對象的傳遞函數(shù)為Wobj (s) =18/(0.25s+1)(0.005s+1),要求用調(diào)節(jié)器將其校正成典型I型和U系統(tǒng)，確定調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。解：(1)校正成典型I型系統(tǒng)： 選擇調(diào)節(jié)器為PI調(diào)節(jié)器，Wpi (s) =Kpi ( t s+) / t; 令t =0.25則校正之后的新系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為W ( s) =18Kpi/ t s(0.005s+1); WI (s) =K/s (Ts+1)，令 KT=0.5，則,18Kpi/ tX 0.005=0.5弋入 t =0.25得：Kpi=1.4。(2)校正成典型I型系統(tǒng)： 傳遞函數(shù)近似處理： Wobj ( s )=18/(0.

33、25s+1)(0.005s+1)18/0.25s(0.005s+1) 選擇調(diào)節(jié)器為PI調(diào)節(jié)器，Wpi (s) =Kpi ( t s+) / t; 校正之后的新系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為W ( s) =18Kpi ( t s+1 / 0.25 t s(0.005s+1); Wn (s) =K ( t s+1 /s2 (Ts+1)，令 h=5, h=z /T= t /0.005=5則t =0.02； K= (h+1) /2h2T2=18Kpi/ 0.25，代入 t T，h,得:Kpi=1.67。15、試從下述五個(gè)方面來比較轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)和帶電流截止環(huán) 節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)：答：(1 )轉(zhuǎn)速、電流

34、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)上，轉(zhuǎn)速 n是由給定 電壓 和決定的。ASR的輸出量J 1是由負(fù)載電流IdL 決定的?？刂芔”電壓Uc的大小則同時(shí)取決于n和Id，或者說，同時(shí)取決于 和IdL。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算是和無靜差系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)計(jì)算相似。帶電流截止環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)特性特點(diǎn)：電流負(fù)反饋的作用 相當(dāng)于在主電路中串入一個(gè)大電阻【mm 因而穩(wěn)態(tài)速降極大，特性 急劇下垂；比較電壓Ucom與給定電壓.的作用一致，好象把理想空載轉(zhuǎn)速提高了。這樣的兩段式靜特性常稱作下垂特性或挖土機(jī)特性。(3)取閉環(huán)直逾調(diào)速系統(tǒng)的起動過程冇以下三牛特點(diǎn)：飽和非線性控制.轉(zhuǎn)迷塊訓(xùn)、準(zhǔn) 時(shí)剛址優(yōu)控恥 商動態(tài)結(jié)構(gòu)圖

35、中可以看出頁戦擾動忡用在電飯壞N而囚此貝詭矗薯運(yùn)闕節(jié)灤 AER來產(chǎn)生抗負(fù)載擾動的作用.在ASR時(shí)，應(yīng)嬰求冇較好的抗擾性能猜標(biāo).(5) 4：單閉壞凋速系統(tǒng)中.電網(wǎng)電壓擾動的柞用點(diǎn)離被調(diào)晝杖遠(yuǎn).訓(xùn)杠作用受到寒個(gè)環(huán) 節(jié)的延滯因此單閉環(huán)謂遽系統(tǒng)抵抗電冷擾動的性能硬葢 些歐閉環(huán)系統(tǒng)中，由于增設(shè) 巾.渝內(nèi)環(huán)*巾壓波動IW以通過巾.渝反饋辱到比較及時(shí)的調(diào)節(jié)+不必等它解響列轉(zhuǎn)速以気才能 廉鍛回來，抗擾性能丸仃改善第五章1、三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)主要是哪幾部分 ？它們分別起什么作用？答：三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)分定子和轉(zhuǎn)子兩部分，定、轉(zhuǎn)子之間有空氣隙。定 子是由 定子鐵心、定子繞組和機(jī)座三個(gè)部分組成。定子鐵心是磁路的

36、一部 分,同時(shí)用來嵌放定子繞 組;定子繞組通電時(shí)能產(chǎn)生磁場；機(jī)座用來固定與支撐 定子鐵心。轉(zhuǎn)子部分有轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子鐵心也是磁路的一部分，同時(shí)用來嵌放轉(zhuǎn)子繞組；轉(zhuǎn)子繞組的作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢、流過電流并產(chǎn)生電 磁轉(zhuǎn)矩。2、異步電動機(jī)的基本工作原理是什么？為什么異步電動機(jī)在電動運(yùn)行狀態(tài)時(shí), 其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是低于同步轉(zhuǎn)速？答:異步電動機(jī)是應(yīng)用通電導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生電磁力的原理而工作的。電動機(jī)在工作時(shí)定子旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子之間要有相對切割運(yùn)動，否則在轉(zhuǎn)子繞組中不能 產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，不能產(chǎn)生電流，也就沒有電磁轉(zhuǎn)矩，所以在電動運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn) 子的轉(zhuǎn)速不能等于同步轉(zhuǎn)速，只能低于同步轉(zhuǎn)速。3、三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組短路并堵轉(zhuǎn)，若定子繞組加額定電壓，將會產(chǎn)生什 么后果？并分析原因。答:當(dāng)三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組短路并堵轉(zhuǎn)時(shí)，若定子繞組加額定電壓，則流過 繞組的電流會很大，使電動機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重，導(dǎo)致燒壞電動機(jī)。其原因是：轉(zhuǎn)子繞