電拖簡答題(共7頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上課后習題1.V-M系統(tǒng)。當電流連續(xù)和斷續(xù)時機械特性特點？答：斷續(xù)：理想空載轉速提高，機械特性較軟；連續(xù)：機械特性較硬。什么是電流截止負反饋？答：正常情況下，該反饋不起作用，當電機電流超過所測定的電流時它才起作用，是轉速下降，直至堵轉。開環(huán)機械特性和閉環(huán)機械特性的比較？答：閉環(huán)機械特性硬；閉環(huán)的靜差率比開環(huán)小；閉環(huán)調速范圍寬。閉環(huán)要獲得比開環(huán)機械特性好的措施是增設電壓放大器及檢測與反饋裝置。1-1 什么叫調速范圍？什么叫靜差率？調速范圍與靜態(tài)速降和最小靜差率有什么關系？如何擴大調速范圍?答：最高轉速和最低轉速之比叫做調速范圍,靜差率是負載由理想空載增加到額定值所對應的轉

2、速降落nN與理想空載轉速n0之比。調速范圍、靜差率和額定速降之間的關系是：1-2 在直流調速系統(tǒng)中，改變給定電壓能否改變電動機的轉速？為什么？若給定電壓不變，調整反饋電壓的分壓比，是否能夠改變轉速？為什么？答：改變給定電壓可以電動機的轉速，因為系統(tǒng)對給定作用的變化唯命是從；調整反饋電壓的分壓比可以改變轉速，1-6 在轉速負反饋系統(tǒng)中，當電網電壓、負載轉矩、勵磁電流、電樞電阻、測速發(fā)電機磁場各量發(fā)生變化時，都會引起轉速的變化，問系統(tǒng)對它們有無調節(jié)能力？為什么？答：系統(tǒng)對反饋環(huán)內前向通道上的擾動作用能夠調節(jié)，其它無能為力。測速發(fā)電機磁場發(fā)生變化不能調節(jié)1-7 積分調節(jié)器有哪些主要功能特點？采用積分

3、調節(jié)器的轉速負反饋調速系統(tǒng)為什么能使轉速無靜差？答：積分調節(jié)器主要功能特點：延緩作用；積累作用；記憶作用；動態(tài)放大系數自動變化的作用。在動態(tài)過程中，當Un變化時，只要其極性不變，積分調節(jié)器的輸出Uc便一直增長； Uc并不是零，而是一個終值；如果Un不再變化，這個終值便保持恒定而不再變化，這是積分控制的特點。因此，積分控制可以使系統(tǒng)在無靜差的情況下保持恒速運行，實現無靜差調速。1-8 采用PI調節(jié)器的轉速負反饋調速系統(tǒng)，為什么能夠較好地解決系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)穩(wěn)定性之間的矛盾？答：采用比例積分控制的轉速負反饋調速系統(tǒng)，其輸出有比例和積分兩部分組成，比例部分快速響應輸入信號的變化，實現系統(tǒng)的快速控制

4、，發(fā)揮了比例控制的長處，同時，可以滿足穩(wěn)態(tài)精度的要求。此后，隨著電容電壓的電壓不斷變化，輸出電壓逐步增長，直到穩(wěn)態(tài)，可以實現穩(wěn)態(tài)無靜差，又可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此，采用PI調節(jié)器的轉速負反饋調速系統(tǒng)能夠較好地解決系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)穩(wěn)定性之間的矛盾。1-9 采用PI調節(jié)器的電壓負反饋調速系統(tǒng)能實現轉速無靜差嗎？為什么？答：不可以，還有部分因為電機轉子電阻引起的轉速降無法減小。1-10 在無靜差調速系統(tǒng)中，如果轉速檢測環(huán)節(jié)參數或轉速給定電壓發(fā)生了變化，是否會影響調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度？為什么？答：受它們的影響。因為給定電源和測速發(fā)電機的擾動系統(tǒng)無法克服。因為閉環(huán)系統(tǒng)的運作是依靠給定的電源電壓發(fā)號施令的

5、，如果“指令”發(fā)生偏差，系統(tǒng)必然依令運作，偏離原來的給定值，可見系統(tǒng)的精度有賴于給定電源的精度，高精度系統(tǒng)需要有高精度的給定電源。反饋檢測裝置的誤差也是反饋控制系統(tǒng)無法克服的。比如測速發(fā)電機勵磁不穩(wěn)定，轉速反饋回路中電位器阻值在運行中變大，直流測速發(fā)電機輸出電壓中出現紋波等，閉環(huán)系統(tǒng)對這些誤差引起轉速的變化是無法克服的。2-1 在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中，若要改變電動機的轉速，應調節(jié)什么參數？改變轉速調節(jié)器的放大系數行不行？改變觸發(fā)整流裝置的放大系數行不行？改變轉速反饋系數？答：改變電動機的轉速,應調節(jié)給定電壓 。改變轉速調節(jié)器的放大系數和觸發(fā)整流裝置的放大系數不可以。2-2 在轉速、電流雙

6、閉環(huán)調速系統(tǒng)中，轉速調節(jié)器在動態(tài)過程中的作用？電流調節(jié)器作用？答：1.轉速調節(jié)器的作用（1）轉速調節(jié)器是調速系統(tǒng)的主導調節(jié)器，它能使轉速n 很快地跟隨給定電壓的變化，穩(wěn)態(tài)時可減小轉速誤差，如果采用PI 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動機允許的最大電流。2.電流調節(jié)器的作用（1）作為內環(huán)的調節(jié)器，在轉速外環(huán)的調節(jié)過程中，它的作用是使電流緊緊跟隨其給定電壓U*i（即外環(huán)調節(jié)器的輸出量）的變化。（2）對電網電壓的波動起及時抗擾的作用。（3）在轉速動態(tài)過程中，保證獲得電機允許的最大電流，從而加快動態(tài)過程。（4）當電機過載甚至堵轉時，限制電樞電流的最大值，起

7、快速的自動保護作用。2-3 轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)起動過程的 3 個階段中，轉速調節(jié)器是不是都在起調節(jié)作用？電流調節(jié)器呢？答：電流上升階段和恒流升速階段轉速調節(jié)器不起調節(jié)作用；電流調節(jié)器3個階段均起作用。2-4 在轉速電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的（電流環(huán)）動態(tài)結構圖中，為什么?？陕匀ル妱訖C的電動勢反饋回路？答： 因為電動機的電動勢和電機的轉速成正比，相對于電流環(huán)而言是一個緩變的干擾信號，可以視為常數而略去。2-6 在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中，轉速調節(jié)器與電流調節(jié)器為什么采用PI調節(jié)器？它們的輸出限幅如何整定？答：為了獲得良好的靜態(tài)和動態(tài)性能，通常轉速調節(jié)器ASR和電流調節(jié)器ACR均采用PI調節(jié)器，

8、兩個調節(jié)器的輸出均帶有限幅。轉速調節(jié)器（ASR）的輸出限幅值： 電流調節(jié)器（ACR）的輸出限幅值：2-7 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)和單閉環(huán)調速系統(tǒng)相比，系統(tǒng)的動態(tài)性能有那些改進？答：雙閉環(huán)調速系統(tǒng)和單閉環(huán)調速系統(tǒng)相比，可以使調速系統(tǒng)在最大電流下迅速起動，提高電機啟動性能；可以在故障情況下獲得快速保護；可以獲得很好的挖土機特性；可以獲得比單閉環(huán)調速系統(tǒng)小得多的動態(tài)超調。2-8 轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中，改變那些參數才能調節(jié)堵轉電流的大??？堵轉電流為何受限制？答：改變基準電壓可以調節(jié)堵轉電流的大小，調節(jié)堵轉電流限制是因為電機本身的負載承受能力受限。2-9 轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行時，轉速調節(jié)器與電

9、流調節(jié)器輸入偏差各為多大？答：系統(tǒng)穩(wěn)定運行時，兩個調節(jié)器都不飽和，它們的輸入偏差電壓都是零。2-10 轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的轉速調節(jié)器在哪些情況下會出現飽和？電流調節(jié)器在啟動過程中能否飽和？為什么？答：轉速調節(jié)器在啟動過程的電流上升階段、恒流升速階段、電動機突然失磁、轉速反饋突然斷線等情況下會出現飽和。電流調節(jié)器在啟動過程中不能飽和：啟動時，ACR應保證獲得電機允許的最大電流Idm恒定，從而加快轉速動態(tài)過程。2-12 在轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中，出現電網電壓波動與負載擾動時，哪個調節(jié)器起作用？答：轉速調節(jié)器對負載變化起抗擾作用；電流調節(jié)器對電網電壓波動起及時抗擾作用。2-13 試從下述幾

10、方面來比較雙閉環(huán)調速系統(tǒng)和帶電流截止負反饋的單閉環(huán)調速系統(tǒng)。（1）靜特性。（2）動態(tài)限流特性。（3）起動快速性。（4）抗負載擾動性能。（5）抗電源電壓波動的性能。答：（1）調速系統(tǒng)的靜態(tài)特性一樣。（2）動態(tài)限流性能，雙閉環(huán)調速系統(tǒng)好。（3）起動的快速性，雙閉環(huán)調速系統(tǒng)好。（4）抗負載擾動的性能，雙閉環(huán)調速系統(tǒng)好。(5)也是雙閉好。3-1.環(huán)流分為哪幾類？有什么優(yōu)缺點？答：環(huán)流分為兩大類：靜態(tài)環(huán)流和動態(tài)環(huán)流。靜態(tài)環(huán)流又分為直流平均環(huán)流和瞬時脈動環(huán)流。優(yōu)點：在保證晶閘管安全工作的前提下，適度的環(huán)流能使晶閘管-電動機系統(tǒng)在空載或輕載時保持電流連續(xù)，避免電流斷續(xù)對系統(tǒng)性能的影響。缺點：環(huán)流的存在會顯著

11、地加重晶閘管和變壓器負擔，消耗無用功率，環(huán)流太大時甚至會損壞晶閘管，為此必須予以抑制。3-2 改變直流電動機轉矩有哪幾種方式？改變電樞電流方向；改變電動機勵磁磁通方向3-10.試簡述瞬時脈動環(huán)流及其抑制方法。答：由于整流器電壓和逆變器電壓瞬時值不相等從而產生瞬時脈動環(huán)流。在環(huán)流回路串入環(huán)流電抗器3-11. 兩組晶閘管反并聯調速時為什么要限制最小逆變角min ？答：為了防止晶閘管有源逆變器因逆變角太小而導致環(huán)流失敗，出現“逆變顛覆”，必須在控制電路中進行限幅，形成最小逆變角min 保護。3-13 無環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)的任務是什么？答：當需要切換到正組晶閘管工作時，封鎖反組觸發(fā)脈沖而開放正組脈沖，當

12、需要切換到反組工作時，封鎖正組而開放反組。3-15.試分析邏輯無環(huán)流直流調速系統(tǒng)正向電動和制動時晶閘管的狀態(tài)。答：正向電動：VF 整流；VR 封鎖。正向制動：本組逆變階段，VF 逆變回饋電能，封鎖它組；它組反接制動狀態(tài)，VR 整流，封鎖正組；它組回饋制動階段，VR 逆變回饋電能，封鎖正組。5-1,調壓調速原理：隨著電壓的減少，在某一負載情況下，電機所對應的轉差率，電機轉速降低，為調壓調速。6-1變頻調速的原理：根據 只要改變電源頻率就能調節(jié)電機轉速6-2變極調速的原理：根據 只要改變極對數就能調節(jié)電機轉速1直流電動機的調速方法1調節(jié)電樞供電電壓2減弱勵磁磁通3改變電樞回路電阻。特點：調節(jié)電樞供

13、電電壓其機械特性是一組平行線。弱勵的機械特性比1較軟，所有起點在同一點，當增大電阻時特性變軟。2有靜差：調節(jié)器有偏差輸入。無靜差：要求穩(wěn)態(tài)時，調節(jié)器的穩(wěn)態(tài)輸入為0，輸出不為0。區(qū)別：輸出轉速是否隨負載的變化而變化。3雙閉環(huán)調速系統(tǒng)具有良好的挖土機特性:在設定的電流范圍內，電機具有很硬的機械特性，但當電機電流達到最大電流時，負載增加，電流環(huán)保持電機最大電流不變，電機轉速迅速下降，獲得陡峭的下垂特性，從而其靜特性具有很好的挖土機特性。4在調壓調磁系統(tǒng)中電動勢負反饋可否用轉速負反饋代替？不可以，以為電動勢與轉速的關系是非線性的。5PWM斬波器的工作原理：斬波周期一定時，調節(jié)導通時間，即調節(jié)占空比，從

14、而改變平均輸出電壓的大小，以調節(jié)電機轉速。6PFM斬波器的工作原理：維持導通時間不變，調節(jié)周期T、輸出電業(yè)的波形是周期變化的，因而頻率也是變化的。7兩級時控制直流斬波器的工作原理：輸出控制在給定上下一個小的誤差帶內，隨著誤差帶的減小，轉差脈沖頻率越高。8V-M和PWM相比，PWM的優(yōu)點：1主電路線路簡單，需用的功率器件少。2開關頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，電機損耗及發(fā)熱都低3直流電源采用不控整流時，電網功率因數逼相控整流器高。9V-M系統(tǒng)中電流脈動會產生：1電機輸出脈動轉矩，影響電機轉速穩(wěn)定，影響調速范圍 2增加電源輸入的諧波，差生諧波損耗。10V-M系統(tǒng)一直電流脈動的措施：1增加整流電路相

15、數 2采用多重化技術 3設置平波電抗器。11V-M系統(tǒng)，當電流連續(xù)、斷續(xù)時的機械特性特點：斷續(xù)：理想空載轉速提高，機械特性較軟：當電流連續(xù)時機械特性變硬。12調速范圍：生產機械要求電動機提高的最高轉速和最低轉速之比13靜差率：靜差率是負載由理想空載增加到額定值所對應的轉速降落nN與理想空載轉速n0之比14調速范圍、靜差率和額定速降之間的關系是：D=nNS/nN(1-S)只有設法減小靜態(tài)速降nN 才能擴大調速范圍，減小靜差率，提高轉速的穩(wěn)定度。15閉環(huán)系統(tǒng)靜特性可以比開環(huán)特性硬的多，閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率要逼開環(huán)要小的多，如果所需要的靜差率一定，則閉環(huán)系統(tǒng)可以大大提高調速范圍，要取得上述3項優(yōu)勢，閉環(huán)

16、系統(tǒng)必須設置前置放大器。16閉環(huán)系統(tǒng)要獲得比開環(huán)系統(tǒng)好的機械特性要增設電壓放大器以及檢測與反饋裝置。17閉環(huán)系統(tǒng)對前向通道上有抑制能力，對反饋通道上無抑制能力。18在采用比例調節(jié)器的調速系統(tǒng)，調節(jié)器的輸出是電力電子變換器的控制電壓，只要電動機在運行就必須有控制電壓，因而也必須有轉速偏差電壓，一次這類系統(tǒng)有靜差。19提高調速精度的條件是1高精度給定，2高精度檢測環(huán)節(jié)。20理想運放滿足：1輸入信號為0時，輸出端應恒定地處于0電位 2輸入阻抗無窮大 3輸出阻抗為0 4頻帶寬度為0到無窮大 5開環(huán)電壓放大倍數為無窮大。2122電流截至負反饋：在正常情況下，該反饋環(huán)不起作用，當電機電流超過所測定的電流時

17、他才起作用，使轉速下降，直至堵轉。23給出一個系統(tǒng)的特性方程，他的穩(wěn)定條件是：勞斯判據各項系數均大于0。24Bode的中頻段以-20DB/dec的斜率穿越的頻帶越寬，穩(wěn)定性越好。25截至頻率越高系統(tǒng)的快速性越好。26低頻斷的斜率陡、增益高、系統(tǒng)的穩(wěn)定精度高。27高頻斷衰減越快系統(tǒng)抗高頻噪聲干擾能力越強。28調節(jié)器對運放限幅：1被控電量的限制 2運算放大器工作范圍的限制。29PI調節(jié)器構成的閉環(huán)系統(tǒng)是無靜差系統(tǒng)：在動態(tài)過程中，當nN變化時，只要極性不變，積分調節(jié)器的輸出便一直增長，只有達到給定電壓等于反饋電壓，偏差為0時，Uc才停止上升且不為0，而是一個終值，如果nN不再變化，這個終值便保持恒定

18、而不再變化。30電壓負反饋系統(tǒng)：電壓調速系統(tǒng)隨著負載的升高，電機轉速下降：變流器輸出電壓也要下降，點機端口電壓引入到控制系統(tǒng)的輸入端與給定比較，可以調整變流器輸出端電壓，電機轉速上升，就為電壓負反饋系統(tǒng)。在電動機轉速很低時，電視電阻壓降比電樞端電壓要小的多，因而可以認為直流電動機的反電動勢與端電壓近似相等，在這種情況下，采用電壓負反饋就基本上代替轉速負反饋的作用了。30、什么叫電壓負反饋系統(tǒng)，說明它代替轉速負反饋的指導思想？答：電壓調速系統(tǒng)隨著負載的升高電機轉速下降，變流器輸出電壓也要下降，電機端口電壓引入到控制系統(tǒng)的輸入端與給定比較，可以調整變流器輸出電壓，電機轉速上升，就為電壓負反饋系統(tǒng)。

19、直流電動機的反電勢與端電壓近似相等，或者說，電機轉速近似的與端電壓成正比，在這種情況下，采用電壓負反饋就能基本上代替轉速負反饋的作用了。31、可否用電流補償來實現無靜差？答：不可以，雖然用電流負反饋可以用來補償一部分靜差，以提高調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，但是，不能指望電流負反饋來實現無靜差，因為這時，系統(tǒng)已經達到穩(wěn)定的邊緣了。32、為什么采用P調節(jié)器雙閉環(huán)轉速超調是必然的？答：采用PI調節(jié)器雙閉環(huán)調節(jié)系統(tǒng)，啟動時，ASR調節(jié)器處于飽和開路狀態(tài)，當轉速上升到給定值n=n0時，轉速調節(jié)器ASR的輸入偏差減小到零，但其輸出卻由于積分作用還維持在限幅值，所以電動機仍在加速，使轉速超調。33、調節(jié)器工程設計的

20、基本思想有那兩步？答、1、先選擇調節(jié)器的結構，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定，同時滿足所需要的穩(wěn)態(tài)精度。2、再選擇調節(jié)器的參數，以滿足動態(tài)性能指標要求。34、試寫出典型1和典型2開環(huán)傳遞函數表達式。答35、典型1和2相比超調量、抗干擾能力如何？答：在動態(tài)性能中，典型1系統(tǒng)可以在跟隨性能上做到超調量小，但抗干擾性差，典型2系統(tǒng)的超調量相對較大，抗擾性能卻比較的好。36、什么是上升時間？答：輸出量從零起第一次上升到Cx所經過的時間稱為上升時間。37、什么是超調量？答、Cmax超過穩(wěn)態(tài)值Cx的百分數稱為超調量。38、什么是調節(jié)時間？答、將輸出量達到并不再超出穩(wěn)定值5%的誤差帶所需的時間稱為調節(jié)時間。39、什么是動態(tài)

21、降落？答、系統(tǒng)穩(wěn)定運行時，突加一個約定的標準負擾動量，所引起的輸出量最大降落值稱為動態(tài)降落。40、什么是恢復時間？答：從階躍擾動作用開始，到輸出量基本上恢復穩(wěn)定，距新穩(wěn)態(tài)值Cx2之差進入某基準值Cb的5%范圍之內所需的時間稱為恢復時間。41、小慣性環(huán)節(jié)近似處理的方法和條件是什么？答：合并42、高階系統(tǒng)降階處理的方式和條件是什么？答：方法：忽略高次項驗證高次項是否遠遠小于1 條件43、大慣性環(huán)節(jié)近似處理的方法和條件是什么？答：方法、近似成積分環(huán)節(jié) 條件44、說明轉速微分負反饋的作用是什么？答：可預知系統(tǒng)速度響應趨勢，可使系統(tǒng)速度調節(jié)器早點退出飽和，從而抑制超調。45、為什么說調壓調速系統(tǒng)恒轉矩調

22、速？答：由于電磁轉矩 在變壓調速的范圍內，因為勵磁磁通不變，容許的轉矩也不變，稱為恒轉矩調速方式。46、為什么說弱磁調速是恒功率調速？答：在弱磁調速范圍內，轉速越高，磁通越弱，容許的轉矩不得不減小，轉矩與轉速的乘積則不變，即容許功率不變，是為恒功率調速方式47、可逆調速線路有哪幾種？答：電樞可逆和磁場可逆48、晶閘管可你系統(tǒng)有源逆變的條件是什么？答：1、要有直流電動勢，極性需和晶閘管導通方向一致，其值應大于變流電路直流側的平均電壓。2、a小于90度，使Ud為負值。49、什么是環(huán)流？答：如果兩組裝置的整流電壓同時出現，便會產生不流過負載而直接接在兩組晶閘管之間流通的短路電流，稱作環(huán)流。50、環(huán)流

23、的缺點是什么？答：環(huán)流不做功，但占據系統(tǒng)的容量，增加額外的功率損耗。51、環(huán)流的優(yōu)點是什么？答：在自然環(huán)流可逆系統(tǒng)中，由于環(huán)流的存在，使得晶閘管存在一個基本的負載電流，使電動機在空載或輕載時可工作在晶閘管裝置的電流連續(xù)區(qū)，以避免電流斷續(xù)引起的非線性，由于環(huán)流的存在系統(tǒng)可以快速可逆，從而有比較好的動態(tài)響應性能。52、什么是靜態(tài)環(huán)流？什么是動態(tài)環(huán)流？答：兩組可逆線路在一定控制角下穩(wěn)定工作時出現的環(huán)流稱為靜態(tài)環(huán)流。它包括直流平均環(huán)流和瞬時脈動環(huán)流。僅在可逆V-M系統(tǒng)處于過度過程中出現的環(huán)流稱為動態(tài)環(huán)流。53、環(huán)流的抑制方法是什么？答、增設環(huán)流電抗器或采用無環(huán)流控制方法。54、無環(huán)流系統(tǒng)中變流器切換的條件是什么？答：電流給定信號變號，電機電流為零，滿足前兩個條件下還要有關斷等待時間和開放等待時間。55、什么是待整流和待逆變？答：待整流：變流器處于整流狀態(tài)，但沒有電流輸出；待逆變：變流器處于逆變狀態(tài)，但不進行有源逆變。56、可逆PWM中邏輯延時環(huán)