第一篇：專升本《電力拖動與控制系統》_試卷_答案

專升本《電力拖動與控制系統》

一、（共75題,共150分）

1.異步電動機在采用能耗制動時需要（）。（2分）A.轉子回路串電阻 B.定子回路串電阻

C.把定子回路從電源斷開，接制動電阻 D.定子回路通直流電流

標準答案：D

2.三相橋式交叉連接可逆調速電路需要配置（）個限環流電抗器。（2分）A.1 B.2 C.3 D.4 標準答案：B

3.閘管反并聯可逆調速電路中采用

配合控制可以消除（）。（2分）

A.直流平均環流 B.靜態環流 C.瞬時脈動環流 D.動態環流。

標準答案：A

4.為了檢測直流電流信號，且與系統主電路隔離，常用的電流檢測方法是（）。（2分）A.串聯采樣電阻 B.并聯采樣電阻 C.采用電流互感器 D.采用霍爾傳感器

標準答案：D

5.電流可反向的兩象限直流PWM調速系統穩態工作時，當輸出電壓的平均值小于電機反電勢時，電機工作在（）象限。（2分）

A.1 B.2 C.3 D.4 標準答案：B

6.直流斬波調速系統在回饋電流可控的回饋發電制動時，直流電動機的反電勢（）直流電源的電壓。（2分）A.大于 B.等于 C.小于

標準答案：C

7.異步電動機串級調速系統，當調速范圍較小時，一般采用的起動方法是（）。（2分）A.用串級調速裝置起動 B.定子降壓起動

標準答案：B

8.串級調速系統中，串級調速裝置的容量（）。（2分）A.隨調速范圍D的增大而增加； B.隨調速范圍D的增大而減少； C.與調速范圍D無關。

標準答案：A

9.繞線轉子異步電動機的串級調速屬于（）的調速方法。（2分）A.轉差功率消耗型 B.轉差功率回饋型 C.轉差功率不變型

標準答案：B

10.永磁無刷直流電動機的調速系統中功率變換器的變頻方式是（）。（2分）A.他控式變頻 B.自控式變頻； C.矢量控制式變頻。

標準答案：B

11.無刷直流電動機調速系統的位置檢測器使用的是()（2分）A.增量式位置檢測器 B.正余弦變壓器

標準答案：A

12.永磁無刷直流電動機與永磁同步電動機結構非常相似,永磁無刷直流電動機的氣隙磁密波形是（）A.近似方波 B.梯形波 C.階梯波 D.近似正弦波

標準答案：A

13.永磁同步電動機變頻調速系統在采用矢量控制時定子旋轉磁勢應保持與（）垂直。（2分）A.氣隙磁通軸線 B.轉子磁極軸線 C.轉子磁鏈軸線 D.定子A相繞組軸線

標準答案：B

14.異步電動機矢量控制中的M軸、T軸與（）是相對靜止。（2分）A.定子 B.轉子 C.氣隙磁場

標準答案：C

15.異步電機變頻調速時的人為機械特性為直線的條件是（）。（2分）A.B.C.D.標準答案：D

16.關于轉速單閉環的調速系統與轉速開環的調速系統，下列類結論正確的有（）。（2分）A.當所要求的靜差率相同時，閉環系統的調速范圍將增大 B.當所要求的靜差率相同時，閉環系統的調速范圍將較小 C.當所要求的調速范圍相同時，閉環系統的靜差率將增大 D.當所要求的調速范圍相同時，閉環系統的靜差率將較小

2分）（標準答案：A,D

17.直流電機的三種調速方法中屬于恒轉矩調速的有（）。（2分）A.調壓調速 B.串電阻調速 C.弱磁調速

標準答案：A,B

18.交流異步電動機調速系統的下列調速方式中屬于變轉差調速的有（）。（2分）A.調壓調速 B.串級調速 C.變頻調速 D.變極調速

標準答案：A,B

19.交流異步電動機的調壓調速系統，下面說法正確的有（）（2分）A.制動要采用能耗制動 B.啟動時要串電阻啟動

C.它能為在風機、泵類負載提供調速節能應用

標準答案：A,C

20.異步電動機采用轉差頻率控制實現調速的前提條件是（）（2分）A.標準答案：A,B

21.能否依據運動方程判斷電力拖地系統的穩定性？若不能，請寫出判斷系統穩定性的方法。（5分）標準答案：不能。要用如下判據:（1）電動機的機械特性與負載的機械特性具有交點；（2）并且

在交點處滿足。

22.畫出直流電動機的3種人為機械特性曲線族。（5分）標準答案：①電樞回路串電阻調速，如圖a； ②改變電樞端電壓調速，如圖b； ③弱磁調速，如圖c。

23.電力拖動系統穩定運行點的條件是()。（1分）A.電動機機械特性與負載機械特性的交點；

B.電動機機械特性與負載機械特性的交點，且

；

C.電動機機械特性與負載機械特性的交點，且。

標準答案：B

24.在直流V－M系統的動態結構圖中，其中的Ks/(Ts S+1)環節是晶閘管觸發裝置加整流橋的傳遞函數，當采用三相全控橋式可控整流電路時，Ts工程上一般取值為()。（1分）A.10ms； B.5ms； C.3.33ms； D.1.67ms。

標準答案：D

25.晶閘管反并聯可逆調速電路中，采用α、β配合控制可以消除()。（1分）A.直流平均環流 B.靜態環流 C.瞬時脈動環流 D.動態環流。

標準答案：A

26.4在、配合控制的有環流反并聯可逆調速系統中，當電機工作在第二象限回饋發電狀態時，其正組整流

橋處在()狀態，反組整流橋工作在()狀態。（2分）A.整流； B.待整流； C.逆變； D.待逆變； E.封鎖。

標準答案：D,A

27.交流感應電動機調壓調速時，其轉差功率()。（1分）A.不變

B.全部以熱能形式消耗掉

C.大部分回饋到電網或轉化為機械能予以利用

標準答案：B

28.交流感應電動機調壓調速時，對恒轉矩負載，在選用電動機時，應選用()。（1分）A.普通感應電動機 B.高轉差電機或交流力矩電機 C.都可以

標準答案：B

29.串級調速的基本原理是()。（1分）

A.在電機轉子中加入與轉差電勢同頻率的附加電勢； B.在電機轉子中加入三相對稱的可調電阻； C.在電機轉子中加入頻率可調的附加電勢。

標準答案：A

30.感應電動機串級調速系統當調速范圍較小時，電動機起動時一般采用的方法是()。（1分）A.用串級調速裝置調速起動； B.轉子外接起動電阻起動； C.定子降壓起動。

標準答案：B

31.感應電動機串級調速系統中，串級調速裝置的容量()。（1分）A.隨調速范圍D的增大而增加； B.隨調速范圍D的增大而減小；

C.與調速范圍D無關。

標準答案：A

32.感應電動機次同步串級調速系統在電動機回饋制動時，電動機工作在機械特性T-n坐標系中的（）。（1分）A.第一象限中的的區域； B.第一象限中的的區域； C.第二象限中的的區域；

D.第二象限中的的區域；

標準答案：C

33.感應電動機超同步串級調速系統在電動工況運行時，電動機轉子側的可控整流器工作在()狀態。（1分）A.不控整流； B.可控整流； C.無源逆變； D.有源逆變； E.不一定。

標準答案：D

34.區分感應電動機次同步串級調速與超同步串級調速的方法是()。（1分）A.以電動機是否工作在同步轉速以上或以下來區分； B.以電動機調速范圍的大小來區分； C.以轉子轉差功率的傳遞方向來區分。

標準答案：C

35.無刷直流電動機調速系統的功率變換器實質上是逆變器，他的變頻方式是()變頻。（1分）A.他控式； B.自控式； C.矢量控制式。

標準答案：B

36.永磁無刷直流電動機與永磁同步電動機其結構非常相似,但永磁無刷直流電動機的氣隙磁密波形近似是()。（2分）

A.方波； B.梯形波； C.階梯波； D.正弦波。

標準答案：B

37.無刷直流電動機的控制離不開位置檢測器，它使用的是()位置檢測器。（1分）A.絕對式； B.增量式； C.兩者都有可能。

標準答案：A

38.交流電動機變頻調速系統在采用矢量控制(磁場定向控制)時，永磁同步電動機系統的定子旋轉磁勢應保持與()垂直。（2分）

A.轉子磁極軸線； B.氣隙磁通軸線； C.轉子磁鏈軸線； D.定子A相繞組軸線。

標準答案：A

39.同步電動機及感應電動機的矢量控制系統都要用到電機的坐標變換，矢量控制系統的給定、運算、調節等都在()中進行，而最終執行是在()中進行。（2分）A.同步旋轉的兩相系統； B.靜止的兩相系統； C.靜止的三相系統。標準答案：A,C

40.電力拖動系統做旋轉運動時的常用運動方程式為__________。（2分）

標準答案：1.或;

41.電流可反向的兩象限直流PWM調速系統穩態工作時，當輸出電壓的平均值大于電機反電勢時，它工作在________________________象限；當輸出電壓的平均值小于電機反電勢時，它工作在____________________象限。（4分）

標準答案：1.;2.;

42.3感應電動機轉差頻率控制的VVVF變頻調速系統滿足_____________________且_________________這兩個條件。（2分）

標準答案：1.絕對轉差角頻率較小（一般使）;2.恒定;

43.三相橋式反并聯可逆調速電路一般需要配置____個限環流電抗器；三相橋式交叉連接可逆調速電路需要配置____個限環流電抗器。（2分）

標準答案：1.4;2.2;

44.畫出反并聯有環流可逆直流調速系統的系統原理圖，電機可以在幾象限工作？（10分）標準答案：系統原理圖:

電機可以在四個工作象限

45.畫出次同步串級調速系統電動工況時能量傳遞簡圖，此時轉差功率流向如何？（10分）

B.電樞回路串電阻調速 C.弱磁調速 答案:A

51.關于雙閉環直流調速系統，正確的是（）。A.速度是外環，電流是內環

標準答案：轉差功率Ps一部分以熱能形式損耗掉了，大部分回饋電網了

46.右圖中的T是電動機的機械特性曲線，Tl是負載的機械特性曲線。在交點A點電力拖動系統的運行狀態是

B.速度是內環，電流是外環 C.速度環的輸出與電流環無關 答案:A

52.在αβ配合控制的直流有環流反并聯可逆調速系統中，當電機工作在第二象限時，關于其正組整流橋VF和反()。

A.穩定 B.不穩定 C.不確定 答案:A

47.當轉矩T與轉速n的方向一致時電動機工作在()狀態。A.電動 B.制動 答案:A

48.直流電動機常用電磁制動方法最節能的方法是（）。A.能耗制動 B.反接制動 C.反轉倒拉制動 D.回饋制動 答案:D

49.直流電機的主導調速方法是()。A.調壓調速

B.電樞回路串電阻調速 C.弱磁調速 答案:A

50.V-M調速系統是采用調速方式是（）。A.調壓調速

組整流橋VR所處的狀態，說法正確的是（）。A.VF整流、VR待逆變 B.VF逆變、VR待整流 C.VR整流、VF待逆變 D.VR逆變、VF待整流 E.VR逆變、VF封鎖 答案:D

53．直流斬波調速系統在回饋電流可控的回饋發電制動時，直流電動機的反電勢（）直流電源的電壓。A.大于 B.等于 C.小于 答案:C

54.電流可反向的兩象限直流PWM調速系統穩態工作時，當直流斬波器輸出電壓的平均值大于電機反電勢時，它工作在（）。A.一象限 B.二象限 C.三象限 D.四象限 答案:A

55.帶恒轉矩負載的異步電動機交流調壓調速系統，在選用電動機時，應選用（）。A.普通低轉差異步機 B.高轉差電機或交流力矩電機 C.都可以 答案:B

56.某串級調速系統中，異步電動機的額定功率為PN?1000kW，調速要求smax?0.1，可近似估算功率變換器的容量是（）。A.50kW B.100 kW C.115 kW D.200 kW 答案:C

57.雙極性工作的逆變器在不同工作方式時，其直流電壓利用率大小不同。六拍型工作方式的直流電壓利用率

63.在直流電機的幾種調速方法中，屬于恒轉矩調速有（）。A.調壓調速

B.電樞回路串電阻調速 C.弱磁調速（）SPWM工作方式的直流電壓利用率。A.大于 B.等于 C.小于 D.不確定 答案:A

58.永磁無刷直流電動機與永磁同步電動機其結構非常相似,但永磁無刷直流電動機的氣隙磁密波形近似是（A.方波 B.梯形波 C.階梯波 D.正弦波 答案:B

59.永磁同步電動機矢量控制系統對電機有（）個獨立控制變量。A.2 B.3 C.4 答案:A

60．永磁無刷直流電動機的調速系統中的功率變換器實質上是直流變換成交流的逆變器，它的變頻方式是（）。A.他控式 B.自控式 C.矢量控制式 答案:B

61.V-M系統斷流時，電機的機械特性的變化有（）。A．斜率的絕對值變大 B．斜率的絕對值變小 C．理想空載轉速變大 D．理想空載轉速變小 答案:A，C

62.關于電機調速系統的兩個靜態指標，調速范圍和靜差率下面說法正確的有（）。A 閉環系統可以降低調速范圍 B 閉環系統可以提高調速范圍 C 閉環系統可以降低靜差率 D 閉環系統可以提高靜差率 答案:B，C

答案:A，B

64．交流異步電動機調速系統中屬于轉差功率消耗型的有（）。A.交流調壓調速 B.串級調速系統 C.變頻調速

D.轉子回路串電阻的調速

答案:A，D

65.串級調速系統中的逆變變壓器的作用有（）。A.電壓匹配 B.電氣隔離 C.升壓 D.降壓 答案:A，B，D

66．晶閘管反并聯可逆調速電路中的環流一般分哪兩大類？α、β配合控制可以消除哪種環流？答案:

{靜態環流和動態環流。α、β配合控制可以消除靜態環流中的直流平均環流；

67.異步電動機在采用能耗制動時需要（）。（2分）A.轉子回路串電阻 B.定子回路串電阻

C.把定子回路從電源斷開，接制動電阻 D.定子回路通直流電流

標準答案：D

68.三相橋式交叉連接可逆調速電路需要配置（）個限環流電抗器。（2分）A.1 B.2 C.3 D.4

標準答案：B

69.閘管反并聯可逆調速電路中采用

配合控制可以消除（）。（2分）

A.直流平均環流 B.靜態環流 C.瞬時脈動環流 D.動態環流。

標準答案：A

70.為了檢測直流電流信號，且與系統主電路隔離，常用的電流檢測方法是（）。（2分）A.串聯采樣電阻 B.并聯采樣電阻 C.采用電流互感器 D.采用霍爾傳感器）標準答案：D

71.電流可反向的兩象限直流PWM調速系統穩態工作時，當輸出電壓的平均值小于電機反電勢時，電機工作在（）象限。（2分）

A.1 B.2 C.3 D.4 標準答案：B

72.直流斬波調速系統在回饋電流可控的回饋發電制動時，直流電動機的反電勢（）直流電源的電壓。（2分）A.大于 B.等于 C.小于

標準答案：C

73.異步電動機串級調速系統，當調速范圍較小時，一般采用的起動方法是（）。A.用串級調速裝置起動 B.定子降壓起動

標準答案：B

74.串級調速系統中，串級調速裝置的容量（）。（2分）A.隨調速范圍D的增大而增加； B.隨調速范圍D的增大而減少； C.與調速范圍D無關。

標準答案：A

75.繞線轉子異步電動機的串級調速屬于（）的調速方法。（2分）A.轉差功率消耗型 B.轉差功率回饋型 C.轉差功率不變型

標準答案：B

2分）

（

第二篇：專升本《電力拖動與控制系統》_08024350試卷_20160512141701

[試題分類]:專升本《電力拖動與控制系統》_08024350

[題型]:單選

[分數]:1.67

1.電力拖動系統穩定運行點的條件是()。

A.電動機機械特性與負載機械特性的交點；

B.電動機機械特性與負載機械特性的交點，且；

C.電動機機械特性與負載機械特性的交點，且答案:B。

2.右圖中的T是電動機的機械特性曲線，Tl是負載的機械特性曲線。在交點A點電力拖動系統的運行狀態是（）。

A.穩定 B.不穩定 C.不確定

答案:A

3.電力拖動系統穩定運行點的條件是（）。

A.電動機機械特性與負載機械特性的交點；

B.電動機機械特性與負載機械特性的交點，且；

C.電動機機械特性與負載機械特性的交點，且答案:B。

4.在直流V－M系統的動態結構圖中，其中的Ks/(Ts S+1)環節是晶閘管觸發裝置加整流橋的傳遞函數，當采用三相全控橋式可控整流電路時，Ts工程上一般取值為()。

A.10ms；

B.5ms；

C.3.33ms；

D.1.67ms。

答案:D

5.在直流V－M系統的動態結構圖中，其中的Ks/(Ts S+1)環節是晶閘管觸發裝置加整流橋的傳遞函數，當采用三相全控橋式可控整流電路時，Ts工程上一般取值為（）。

A.10ms；

B.5ms；

C.3.33ms；

D.1.67ms。

答案:D

6.當轉矩T與轉速n的方向一致時電動機工作在（）狀態。

A.電動 B.制動

答案:A

7.晶閘管反并聯可逆調速電路中，采用α、β配合控制可以消除（）。

A.直流平均環流

B.靜態環流

C.瞬時脈動環流

D.動態環流。

答案:A

8.晶閘管反并聯可逆調速電路中，采用α、β配合控制可以消除()。

A.直流平均環流

B.靜態環流

C.瞬時脈動環流

D.動態環流。

答案:A

9.直流電動機常用電磁制動方法最節能的方法是（）。

A.能耗制動 B.反接制動 C.反轉倒拉制動 D.回饋制動

答案:D

10.交流感應電動機調壓調速時，其轉差功率()。

A.不變

B.全部以熱能形式消耗掉

C.大部分回饋到電網或轉化為機械能予以利用

答案:B

11.直流電機的主導調速方法是（）。

A.調壓調速

B.電樞回路串電阻調速 C.弱磁調速

答案:A

12.交流感應電動機調壓調速時，其轉差功率（）。

A.不變

B.全部以熱能形式消耗掉

C.大部分回饋到電網或轉化為機械能予以利用

答案:B

13.V-M調速系統是采用調速方式是（）。

A.調壓調速

B.電樞回路串電阻調速 C.弱磁調速

答案:A

14.交流感應電動機調壓調速時，對恒轉矩負載，在選用電動機時，應選用(A.普通感應電動機

B.高轉差電機或交流力矩電機

C.都可以

答案:B

15.交流感應電動機調壓調速時，對恒轉矩負載，在選用電動機時，應選用()。A.普通感應電動機

B.高轉差電機或交流力矩電機)。

C.都可以

答案:B

16.關于雙閉環直流調速系統，正確的是（）。

A.速度是外環，電流是內環 B.速度是內環，電流是外環 C.速度環的輸出與電流環無關

答案:A

17.串級調速的基本原理是()。

A.在電機轉子中加入與轉差電勢同頻率的附加電勢； B.在電機轉子中加入三相對稱的可調電阻； C.在電機轉子中加入頻率可調的附加電勢。

答案:A

18.串級調速的基本原理是（）。

A.在電機轉子中加入與轉差電勢同頻率的附加電勢； B.在電機轉子中加入三相對稱的可調電阻； C.在電機轉子中加入頻率可調的附加電勢。

答案:A

19.感應電動機串級調速系統當調速范圍較小時，電動機起動時一般采用的方法是()。

A.用串級調速裝置調速起動；

B.轉子外接起動電阻起動；

C.定子降壓起動。

答案:B

20.在αβ配合控制的直流有環流反并聯可逆調速系統中，當電機工作在第二象限時，關于其正組整流橋VF和反組整流橋VR所處的狀態，說法正確的是（）。

A.VF整流、VR待逆變 B.VF逆變、VR待整流 C.VR整流、VF待逆變 D.VR逆變、VF待整流 E.VR逆變、VF封鎖

答案:D

21.感應電動機串級調速系統當調速范圍較小時，電動機起動時一般采用的方法是（）。A.用串級調速裝置調速起動；

B.轉子外接起動電阻起動；

C.定子降壓起動。

答案:B

22.感應電動機串級調速系統中，串級調速裝置的容量()。

A.隨調速范圍D的增大而增加； B.隨調速范圍D的增大而減小； C.與調速范圍D無關。

答案:A

23.感應電動機串級調速系統中，串級調速裝置的容量（）。

A.隨調速范圍D的增大而增加； B.隨調速范圍D的增大而減小； C.與調速范圍D無關。

答案:A

24.直流斬波調速系統在回饋電流可控的回饋發電制動時，直流電動機的反電勢（）直流電源的電壓。

A.大于 B.等于 C.小于

答案:C

25.感應電動機次同步串級調速系統在電動機回饋制動時，電動機工作在機械特性T-n坐標系中的（）。

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 的區域；

的區域； 的區域；

的區域；

26.電流可反向的兩象限直流PWM調速系統穩態工作時，當直流斬波器輸出電壓的平均值大于電機反電勢時，它工作在（）。A.一象限 B.二象限 C.三象限 D.四象限

答案:A

27.感應電動機次同步串級調速系統在電動機回饋制動時，電動機工作在機械特性T-n坐標系中的（）。

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 的區域； 的區域； 的區域； 的區域；

28.感應電動機超同步串級調速系統在電動工況運行時，電動機轉子側的可控整流器工作在()狀態。

A.不控整流；

B.可控整流；

C.無源逆變；

D.有源逆變；

E.不一定。

答案:D

29.帶恒轉矩負載的異步電動機交流調壓調速系統，在選用電動機時，應選用（）。

A.普通低轉差異步機

B.高轉差電機或交流力矩電機 C.都可以

答案:B

30.感應電動機超同步串級調速系統在電動工況運行時，電動機轉子側的可控整流器工作在（）狀態。

A.不控整流；

B.可控整流；

C.無源逆變；

D.有源逆變；

E.不一定。

答案:D

31.某串級調速系統中，異步電動機的額定功率為估算功率變換器的容量是（）。

PN?1000kW，調速要求smax?0.1，可近似A.50kW

B.100 kW

C.115 kW D.200 kW

答案:C

32.區分感應電動機次同步串級調速與超同步串級調速的方法是()。

A.以電動機是否工作在同步轉速以上或以下來區分； B.以電動機調速范圍的大小來區分； C.以轉子轉差功率的傳遞方向來區分。

答案:C

33.區分感應電動機次同步串級調速與超同步串級調速的方法是（）。

A.以電動機是否工作在同步轉速以上或以下來區分； B.以電動機調速范圍的大小來區分； C.以轉子轉差功率的傳遞方向來區分。

答案:C

34.無刷直流電動機調速系統的功率變換器實質上是逆變器，他的變頻方式是（）變頻。

A.他控式；

B.自控式；

C.矢量控制式。

答案:B

35.雙極性工作的逆變器在不同工作方式時，其直流電壓利用率大小不同。六拍型工作方式的直流電壓利用率（）SPWM工作方式的直流電壓利用率。

A.大于 B.等于

C.小于

D.不確定

答案:A

36.無刷直流電動機調速系統的功率變換器實質上是逆變器，他的變頻方式是()變頻。A.他控式；

B.自控式；

C.矢量控制式。

答案:B

37.永磁無刷直流電動機與永磁同步電動機其結構非常相似,但永磁無刷直流電動機的氣隙磁密波形近似是()。

A.方波；

B.梯形波；

C.階梯波；

D.正弦波。

答案:B

38.永磁無刷直流電動機與永磁同步電動機其結構非常相似,但永磁無刷直流電動機的氣隙磁密波形近似是（）

A.方波 B.梯形波 C.階梯波 D.正弦波

答案:B

39.永磁無刷直流電動機與永磁同步電動機其結構非常相似,但永磁無刷直流電動機的氣隙磁密波形近似是（）。

A.方波；

B.梯形波；

C.階梯波；

D.正弦波。

答案:B

40.永磁同步電動機矢量控制系統對電機有（）個獨立控制變量。

A.2 B.3 C.4

答案:A

41.無刷直流電動機的控制離不開位置檢測器，它使用的是()位置檢測器。

A.絕對式；

B.增量式；

C.兩者都有可能。

答案:A

42.無刷直流電動機的控制離不開位置檢測器，它使用的是（）位置檢測器。

A.絕對式；

B.增量式；

C.兩者都有可能。

答案:A

43.交流電動機變頻調速系統在采用矢量控制(磁場定向控制)時，永磁同步電動機系統的定子旋轉磁勢應保持與（）垂直。

A.轉子磁極軸線；

B.氣隙磁通軸線；

C.轉子磁鏈軸線；

D.定子A相繞組軸線。

答案:A

44.交流電動機變頻調速系統在采用矢量控制(磁場定向控制)時，永磁同步電動機系統的定子旋轉磁勢應保持與()垂直。

A.轉子磁極軸線；

B.氣隙磁通軸線；

C.轉子磁鏈軸線；

D.定子A相繞組軸線。

答案:A

45.永磁無刷直流電動機的調速系統中的功率變換器實質上是直流變換成交流的逆變器，它的變頻方式是（）。

A.他控式 B.自控式 C.矢量控制式

答案:B

[試題分類]:專升本《電力拖動與控制系統》_08024350

[題型]:作圖

[分數]:10 1.畫出反并聯有環流可逆直流調速系統的系統原理圖，電機可以在幾象限工作？

答案:系統原理圖:

電機可以在四個工作象限

2.畫出反并聯有環流可逆直流調速系統的系統原理圖，電機可以在幾象限工作？

答案:{ 系統原理圖:

[MISSING IMAGE: , ] 電機可以在四個工作象限 }

3.畫出次同步串級調速系統電動工況時能量傳遞簡圖，此時轉差功率流向如何？

答案:轉差功率Ps一部分以熱能形式損耗掉了，大部分回饋電網了

4.畫出次同步串級調速系統電動工況時能量傳遞簡圖，此時轉差功率流向如何？ 答案:{

[MISSING IMAGE: , ] 轉差功率Ps一部分以熱能形式損耗掉了，大部分回饋電網了 }

[試題分類]:專升本《電力拖動與控制系統》_08024350

[題型]:多選

[分數]:2

1.在、配合控制的有環流反并聯可逆調速系統中，當電機工作在第二象限回饋發電狀態時，其正組整流橋處在（）狀態，反組整流橋工作在（）狀態。

A.整流；

B.待整流；

C.逆變；

D.待逆變；

E.封鎖。

答案:A,D

2.V-M系統斷流時，電機的機械特性的變化有（）。

A.斜率的絕對值變大 B.斜率的絕對值變小 C.理想空載轉速變大 D.理想空載轉速變小

答案:A,，,C

3.同步電動機及感應電動機的矢量控制系統都要用到電機的坐標變換，矢量控制系統的給定、運算、調節等都在（）中進行，而最終執行是在（）中進行。

A.同步旋轉的兩相系統；

B.靜止的兩相系統；

C.靜止的三相系統。

答案:A,C

4.關于電機調速系統的兩個靜態指標，調速范圍和靜差率下面說法正確的有（）。A.閉環系統可以降低調速范圍 B.閉環系統可以提高調速范圍 C.閉環系統可以降低靜差率 D.閉環系統可以提高靜差率

答案:B,，,C

5.在直流電機的幾種調速方法中，屬于恒轉矩調速有（）。

A.調壓調速

B.電樞回路串電阻調速 C.弱磁調速

答案:A,，,B

6.交流異步電動機調速系統中屬于轉差功率消耗型的有（）。

A.交流調壓調速 B.串級調速系統 C.變頻調速

D.轉子回路串電阻的調速

答案:A,，,D

7.串級調速系統中的逆變變壓器的作用有（）。

A.電壓匹配 B.電氣隔離 C.升壓 D.降壓

答案:A,，,B,，,D

[試題分類]:專升本《電力拖動與控制系統》_08024350

[題型]:填空

[分數]:3.5

1.電力拖動系統做旋轉運動時的常用運動方程式為_____。

答案:|

2.電流可反向的兩象限直流PWM調速系統穩態工作時，當輸出電壓的平均值大于電機反電勢時，它工作在____象限；當輸出電壓的平均值小于電機反電勢時，它工作在____象限。答案:Ⅱ|Ⅰ

3.感應電動機轉差頻率控制的VVVF變頻調速系統滿足____________且____________這兩個條件。

答案:絕對轉差角頻率[MISSING IMAGE: , ]較小（一般使[MISSING IMAGE: , ]）|[MISSING IMAGE: , ]恒定

4.三相橋式反并聯可逆調速電路一般需要配置____個限環流電抗器；三相橋式交叉連接可逆調速電路需要配置____個限環流電抗器。答案:4|2

[試題分類]:專升本《電力拖動與控制系統》_08024350

[題型]:簡答

[分數]:5

1.晶閘管反并聯可逆調速電路中的環流一般分哪兩大類？α、β配合控制可以消除哪種環流？

答案:

{靜態環流和動態環流。α、β配合控制可以消除靜態環流中的直流平均環流；}

2.異步電動機交流調壓調速系統應用于風機泵類時為什么能節能？ 答案:

由于風機、水泵的轉矩與轉速平方成正比，功率與轉速立方成正比，也就是功率下降更快。例如若轉速下降10%，其功率就將下降27%。這時電機本身效率沒有提高反而降低了，不節能。但電機增加的損耗小于風機、水泵這類負載所節省的能量，從總體效果是節能的。

第三篇：《電力拖動與控制系統》課程設計說明書

目錄 摘要 2 1計任務及要求 3 1.1初始條件 3 1.2 設計要求 3 1.2.1技術要求 3 1.2.2設計內容 3 2系統設計方案 4 2.1 原理框圖 4 2.2穩態結構圖 5 3調節器設計 6 3.1電流調節器的設計 7 3.1.1電流調節器的工作原理及作用 7 3.1.2電流環結構圖的簡化 8 3.1.3時間常數的計算 9 3.1.4選擇電流調節器結構 9 3.1.5計算電流調節器參數 10 3.1.6檢驗近似條件 10 3.1.7計算電流調節器電阻和電容 11 3.2轉速調節器的設計 12 3.2.1轉速調節器的工作原理及作用 12 3.2.2電流環的等效閉環傳遞函數 12 3.2.3 時間常數的計算 13 3.2.4選擇轉速調節器結構 14 3.2.5轉速調節器參數的計算 15 3.2.6檢驗近似條件 15 3.2.7檢驗轉速超調量 16 3.2.8計算轉速調節器電阻和電容 17 4 系統建模與仿真實驗 17 4.1 MATLAB仿真軟件Simulink 仿真環境 17 4.2雙閉環模型的建立 18 4.3雙閉環系統的仿真 20 4.4系統的電氣原理總圖 23 5總結與體會 24 參考文獻 25 附錄 26 摘要 直流調速系統憑借優良的調速特性，調速平滑、范圍寬、精度高、過載能力大、動態性能好和易于控制等優點，能滿足生產過程自動化系統中各種不同的特殊運行要求，所以在電氣傳動中獲得了廣泛應用。本次采用的直流雙閉環調速系統的設計是從內環到外環，即先設計好電流環后將其等效成速度環中的一個環節，再對速度環進行設計。對各個環節設計好之后，我們采用計算機仿真技術。計算機仿真可以不運行實際系統，只要在計算機上建立數字仿真模型，模仿被仿真對象的運行狀態及其隨時間變化的過程。

關鍵詞：調速 反饋 模擬 仿真 V-M雙閉環直流調速系統 建模與仿真2 1計任務及要求 1.1初始條件 技術數據及技術指標如下：

直流電動機：

PN=55KW , UN=220V , IN=287A , nN=1500r/min , Ra=0.1Ω 最大允許電流：

Idbl=1.5IN ,三相全控整流裝置：

Ks=30 , 電樞回路總電阻：

R=0.15Ω，系統主電路：

Tm=0.12s，Tl=0.012s 濾波時間常數：

Toi=0.002s , Ton=0.012s, 其他參數：

Unm*=8V , Uim*=8V , Ucm=8V σi≤5% , σn≤10% 1.2 設計要求 1.2.1技術要求(1)該調速系統能進行平滑的速度調節，負載電機不可逆運行，具有較寬的調速范圍（D≥10），系統在工作范圍內能穩定工作。

(2)系統在5%負載以上變化的運行范圍內電流連續。

1.2.2設計內容 (1)根據題目的技術要求，分析論證并確定主電路的結構型式和閉環調速系統的組成，畫出系統組成的原理框圖。

(2)根據雙閉環直流調速系統原理圖分析轉速調節器和電流調節器的作用。

(3)對調節器參數進行設計,通過MATLAB對系統進行仿真和參數的調節。

(4)繪制V-M雙閉環直流不可逆調速系統的電氣原理總圖。

(5)整理設計數據資料，課程設計總結，撰寫設計計算說明書。

2系統設計方案 2.1 原理框圖 V-M雙閉環直流調速系統使用比例積分調節器，可以實現轉速的無靜差調速。采用電流截止負載環節，限制了起（制）動時的最大電流。但電流環只是在超過臨界電流值以后，靠強烈的負反饋作用限制電流的沖擊，并不能很理想的控制電流的動態波形。帶電流截止負反饋的單閉環調速系統起動時的電流和轉速波形如圖 2-1（a）所示。當電流從最大值降低下來以后，電機轉矩也隨之減小，起動（調整時間ts）的時間就比較長。在實際工作中為了盡快縮短過渡時間，使起動的電流保護在最大允許值上，并且始終允許最大值，使電力拖動系統盡可能用最大的加速度起動，到達穩定轉速后，又讓電流立即降下來，使轉矩馬上與負載相平衡，從而轉入穩態運行。這樣的理想起動過程波形如圖 2-1（b）所示，這時，啟動電流成方波形，而轉速是線性增長的。這是在最大電流（轉矩）受限的條件下調速系統所能得到的最快的起動過程。

IdL n t Id O Idm IdL n t Id O Idm n n(a)(b)(a)帶電流截止負反饋的單閉環調速系統起動過程(b)理想快速起動過程 圖2-1 調速系統起動過程的電流和轉速波形 實際上，由于主電路電感的作用，電流不能突變，為了實現在允許條件下最快啟動，關鍵是要獲得一段使電流保持為最大值Idm的恒流過程，按照反饋控制規律，采用某個物理量的負反饋就可以保持該量基本不變，那么采用電流負反饋就能得到近似的恒流過程。問題是希望在啟動過程中只有電流負反饋，而不能讓它和轉速負反饋同時加到一個調節器的輸入端，到達穩態轉速后，又希望只要轉速負反饋，不再靠電流負反饋發揮主作用。

為了使轉速和電流兩種負反饋分別起作用，可在系統中設置兩個調節器。分別引入轉速負反饋和電流負反饋以調節轉速和電流，二者之間實行嵌套連接，如圖3-2所示。從閉環結構上看，電流環在里面，稱作內環；

轉速環在外邊，稱作外環。這就形成了轉速,電流反饋控制直流調速系統。為了獲得良好的靜，動態性能，轉速和電流兩個調節器一般都采用PI調節器。

圖2-2 轉速、電流反饋控制 直流調速系統原理圖 原理如圖2-2所示，ASR是轉速調節器，ACR是電流調節器，TG是測速發電機，TA是電流互感器，UPE是電力電子變換器，Un*是轉速給定電壓，Un是轉速反饋電壓，Ui*是電流給定電壓，Ui是電流反饋電壓。

2.2穩態結構圖 雙閉環直流調速系統穩態結構如圖2-3所示，兩個調節器均采用帶限幅作用的PI調節器。轉速調節器ASR的輸出限幅電壓Uim*決定了電流給定的最大值，電流調節器ACR的輸出限幅電壓Ucm限制了電力電子變換器的最大輸出電壓Udm，圖中用帶限幅的輸出特性表示PI調節器的作用。當調節器飽和時，輸出達到限幅值，輸入量的變化不再影響輸出，除非有反向的輸入信號使調節器退出飽和。當調節器不飽和時，PI調節器工作在線性調節狀態，其作用是輸入偏差電壓在穩態時為零。為了實現電流的實時控制和快速跟隨，希望電流調節器不要進入飽和狀態，因此，對于靜特性來說，只有轉速調節器有飽和和不飽和兩種情況。

雙閉環直流調速系統的靜特性在負載電流小于Idm時表現為轉速無靜差，這時，轉速負反饋起主要作用，Un*=Un=αn。當負載電流達到Idm時對應于轉速調節器為飽和輸出Uim*，這時，電流調節器起主要作用Id=Uim*/β=Idm，系統表現為電流無靜差，起到過電流的自動保護作用。

圖2-3 雙閉環直流調速系統的穩態結構圖 α——轉速反饋系數 β——電流反饋系數 3調節器設計 雙閉環系統調節器的設計是從內環到外環，即先設計好電流環后將其等效成速度環中的一個環節，再對速度環進行設計。

雙閉環電流調速系統結構如圖3-1所示。系統外環是速度環，內環是電流環，分別對轉速和電流進行調節，兩者之間實行串行聯接。用于串聯校正和改變系統靜態和動態特性以及綜合輸入和反饋信號。

圖3-1 雙閉環調速系統原理圖 3.1電流調節器的設計 3.1.1電流調節器的工作原理及作用 電流調節器有兩個輸入信號。一個是轉速調節器輸出反映偏差大小的主控信號Ui*，一個是由交流互感器測出的反映主回路電流反饋信號Ui，當突加一個很大的給定速度輸入值，其輸出整定在最大飽和值上，與此同時電樞電流為最大值，從而電動機在加速過程中始終保持在最大轉距和最大加速度，使起、制動過程時間最短。如果電網電壓發生突變（如降低）時，整流器輸出電壓也會隨之變化（降低），引起主回路電流變化（減小），由于快速性好，立即使調節器的輸出變化（增大），則也變化（變小），最后使整流器輸出電壓又恢復（增加）至原來的數值，這就抑制了主回路電流的變化。也就是說，在電網電壓變化時，在電動機轉速變化之前，電流的變化首先被抑制了。

同樣，如果機械負載或電樞電流突然發生很大的變化，由于采用了頻率響應較好的快速電流負反饋，當整流器電流側發生類似短路的嚴重故障時，電流負反饋也及時的把電流故障反饋到電流控制回路中去，以便迅速減小輸出電壓，從而保護晶閘管和電流電動機不致因電流過大而損壞。

綜上所述，電流調節器ACR的主要作用如下：

(1)對電網電壓波動起抗干擾作用 ；

(2)啟動時保證獲得容許的最大電流 Idm ；

(3)在轉速調節過程中，使電樞電流跟隨給定電壓變化 ；

(4)當電機過載甚至堵轉時，可以限制電樞電流的最大值，從而起到快速 的過流安全保護，如故障消失，系統能自動恢復工作。

3.1.2電流環結構圖的簡化 電流環結構圖如圖4-2所示。

圖3-2 電流環的動態結構圖 由于突加給定階躍后，速度調節器輸出馬上達到飽和限幅值，電流環投入工作使電機電樞電流很快上升，相對電流來說，速度變化很緩慢。因此，可以認為反電勢產生的影響很小，令△E=0，則圖4-2通過結構圖變換，簡化為圖3-3。

圖3-3 電流環動態結構圖等效成單位負反饋系統 查表得三相橋式全控平均失控時間Ts =0.0017s，電流濾波時間常數Toi ＝0.002s，電磁 時間常數Tl ＝ 0.012s，Ts和Toi都比Tl小得多，可以當作小慣性環節處理，看成一個慣性環節，取 則電流環結構圖最終簡化成圖3-4.圖3-4 電流環動態結構圖小慣性環節近似處理 3.1.3時間常數的計算（1）三相橋式電路的平均失控時間Ts 三相橋式電路晶閘管最大失控時間在0～0.0033s之間隨機分布，取其平均值，即 Ts ＝ 0.0017s（2）電流濾波時間常數Toi ＝0.002s（3）電流環小時間常數Tεi 按小時間常數近似處理，取 ＝0.0017s+0.002s＝0.0037s（4）電磁時間常數Tl ＝ 0.012s（5）ACR超前時間常數 ＝Tl＝0.012s 3.1.4選擇電流調節器結構 電流環的一項重要作用就是保持電樞電流在動態過程中不超過容許值，因而在突加控制作用時不希望有超調，或者超調量越小越好。可電流環還有另一個對電網電壓波動及時調節的作用，因此還要提高其抗擾性能。

由于設計要求超調量δi≤5％并且保證系統在5%負載以上變化的運行范圍內電流連續，有好的動態性能，我們采用典型 型來設計電流調節器。電流調節器選用PI型。

令電流調節器的傳遞函數為 檢查對電源電壓的抗擾性能 當KT=0.5時，得各項指標都是可以接受的。

3.1.5計算電流調節器參數 ACR超前時間常數＝Tl＝0.012s 由于超調量δi≤5％，取 = 0.5 因此，電流環的開環增益為 電流反饋系數β，電流調節器限幅值為8V，則 β=8/（1.5*287）=0.019 V/A 于是ACR的比例系數為 3.1.6檢驗近似條件 電流環截止頻率，晶閘管裝置傳遞函數近似條件：，滿足近似條件；

忽略反電動勢對電流環影響的條件：

，滿足近似條件；

小時間常數近似處理條件：，=，滿足近似條件。

由于 =0.5 電流環可以達到的動態指標為：，也滿足設計要求。

3.1.7計算電流調節器電阻和電容 含給定濾波和反饋濾波的PI型電流調節器原理圖如圖3-5所示。

圖3-5含給定濾波及反饋濾波的PI型電流調節器 其中，UGi為電流調節器的給定電壓，－βId為電流負反饋電壓，調節器的輸出就是觸發裝置的控制電壓UK。

按所用運算放大器取R0＝40KΩ，各電阻和電容值計算如下 Ri＝Ki R0＝0.427×40 KΩ＝17.8KΩ(取18 KΩ)(取0.68μF)(取0.2μF)3.2轉速調節器的設計 3.2.1轉速調節器的工作原理及作用 在主電機上安裝一電流測速發電機，發出正比于主電機轉速的電壓，此電壓UFn與給定電壓UGn相比較，其偏差ΔUn送到轉速調節器ASR中去，如欲調整，可以改變給定電壓。例如提高UGn，則有較大ΔUn加到ASR輸入端，ASR自動調節GT，使觸發脈沖前移（減小），整流電壓Ud提高，電動機轉速上升，與此同時，UFn也相應增加。當等于或接近給定值時，系統達到平衡，電動機在給定數值下以較高的轉速穩定轉動。

如果電動機負載或交流電壓發生變化或其它擾動，則經過速度反饋后，系統能起到自動調節和穩定作用。比如，當電機負載增加時，轉速下降，平衡狀態被破壞，調節器輸出電壓增加，觸發脈沖前移（變小），Ud提高，電動機轉速上升。當其恢復到原來數值時，UFn又等于給定電壓，系統又達到平衡狀態。如果擾動不是來自負載而是來自交流電網，比如交流電壓下降，則系統也會按上述過程進行調節，使電動機轉速維持在給定值上運行。同樣道理，當電動機負載下降，或交流電壓提高時，系統將按與上述相反過程進行調節，最后仍能維持電動機轉速近似不變。

綜上所述，轉速調節器ASR的主要作用如下：

(1)使轉速n跟隨給定電壓UGn 變化，保證轉速穩態無靜差 ；

(2)對負載變化起抗干擾的作用 ；

(3)輸出限幅值決定電樞主回路的最大容許電流值Idm。

3.2.2電流環的等效閉環傳遞函數 在設計轉速調節器時，可把已設計好的電流環看作是轉速調節器的一個環節，為此必須求出它的等效傳遞函數。圖4-6給出了校正成典型型系統的電流環的結構圖，其閉環傳遞函數為 圖3-6 校正成典型 型系統的電流環的動態結構圖 若按=0.5選擇參數，則 由圖3.4.可知電流閉環傳遞函數為 因此電流環的等效環節應相應地改成 原來電流環的控制對象可以近似看成是個雙慣性環節，其時間常數是Tl和，閉環后，整個電流環等效近似為只有小時間常數的一階慣性環節。這就表明，電流閉環后，改造了控制對象，加快了電流跟隨作用。

3.2.3 時間常數的計算（1）電流環等效時間常數 ＝2×0.0037s＝0.0074s（2）轉速濾波時間常數 根據所用測速發電機波紋情況，任務書給出＝0.012s（3）轉速環小時間常數 按小時間常數近似處理，取＝＋＝0.0194s（4）轉速反饋系數α 由于本系統的限幅值為8V，則 =Unm*/n＝8V/1500 r/min＝0.0053Vmin/r 3.2.4選擇轉速調節器結構 用電流環的等效環節代替圖3-4的電流閉環后整個轉速調節系統的動態結構圖就如圖3-7所示。

圖3-7 轉速環的動態結構圖 與電流環相似，我們可以將轉速環結構圖化簡為圖3-8, 圖3-8 轉速環的動態結構圖的化簡 按跟隨和抗擾性能都能較好的原則,在負載擾動點后已經有了一個積分環節,為了實現轉速無靜差,還必須在擾動作用點以前設置一個積分環節,因此需要Ⅱ由設計要求，轉速調節器必須含有積分環節，故按典型Ⅱ型系統—選用設計PI調節器。其傳遞函數為 3.2.5轉速調節器參數的計算（1）ASR超前時間常數 按跟隨和抗擾性能都較好的原則，取h＝5，典型Ⅱ型系統階躍輸入跟隨性能指標,則: ＝＝5×0.0194s＝0.097s（2）轉速環的比例系數 轉速環的開環增益為 根據已知條件，可估算出電動機的電勢常數為 ＝0.128V·min/r 電動機的轉矩常數為 Cμ＝9.55Ce=9.55×0.128=1.222V·min/r 于是，ASR的比例系數為 3.2.6檢驗近似條件 轉速環的截止頻率 ＝=318.8×0.097＝30.92（1）電流環傳遞函數簡化條件：

＝54.05>，滿足簡化條件 ；

（2）小時間常數近似處理條件：≤ , 滿足近似條件。

3.2.7檢驗轉速超調量 如果轉速調節器沒有飽和限幅的約束，可以在很大范圍內線性工作，那么，雙閉環調速系統起動時的轉速過渡過程的超調量很大（如圖3-9 a）。實際上，突加給定電壓后不久，轉速調節器就進入飽和狀態，輸出恒定的電壓Uim*，使電動機在恒流條件下起動，起動電流Id=Idm= Uim*/β，而轉速n則按線性規律增長（如圖3-9 b）。雖然這時的起動過程要比調節器沒有限幅時慢的多，但是為了保證電流不超過容許值，這是必需的。

a ASR不飽和 b ASR飽和 圖3-9 轉速環按典型Ⅱ型系統設計的調速系統起動過程 電機容許過載倍數λ＝1.5，負載系數z＝0（理想空載起動）。當h＝5時，；

而＝336.3r/min,因此，轉速調節器的退飽和超調量為 =8.83％ < 10％ 符合任務書要求 3.2.8計算轉速調節器電阻和電容 含給定濾波和反饋濾波的PI型轉速調節器原理圖如圖4-10所示。

圖3-10 含給定濾波及反饋濾波的PI型轉速調節器 其中，UGn為轉速調節器的給定電壓，－αn為轉速負反饋電壓，調節器的輸出就是電流調節器的給定電壓UGi。

按所用運算放大器取R0＝40KΩ，各電阻和電容值計算如下 Rn＝KnR0＝12.03×40 KΩ＝481.2KΩ 取480KΩ 取1.2μF 4 系統建模與仿真實驗 4.1 MATLAB仿真軟件Simulink 仿真環境 Simulink仿真環境包括仿真平臺和系統仿真模型庫兩部分，主要用于仿真以數學函數和傳遞函數表達的系統。系統仿真包括了連續系統、非線性系統和離散系統的仿真。Simulink作為面向系統框圖的仿真平臺，它具有如下特點：

（1）以調用模塊代替程序的編寫，以模塊連成的框圖表示系統，點擊模塊即可以輸入模塊參數。

（2）畫完系統框圖，設置好仿真參數，即可啟動仿真。

（3）系統運行的狀態和結果可以通過波形和曲線觀察，這和實驗室中用示波器觀察的效果幾乎一致。

（4）系統仿真的數據可以用以.mat為后綴的文件保存，并且可以用其他數據處理軟件進行處理。

4.2雙閉環模型的建立 在單閉環調速系統動態數學模型的基礎上，考慮雙閉環控制的結構，即可得到雙閉環調速系統的動態結構圖，如圖4-1所示。

圖4-1 雙閉環調速系統的動態結構圖 由于電流檢測信號中常含有交流分量，須加低通濾波，其濾波時間常數Toi按需要選定。濾波環節可以抑制反饋信號中的交流分量，但同時也給反饋信號帶來延滯。為了平衡這一延滯作用，在給定信號通道中加入一個相同時間常數的慣性環節，稱作給定濾波環節。其意義是：讓給定信號和反饋信號經過同樣的延滯，使二者在時間上得到恰當的配合，從而帶來設計上的方便。

由測速發電機得到的轉速反饋電壓含有電機的換向紋波，因此也需要濾波，濾波時間常數用Ton表示。根據和電流環一樣的道理，在轉速給定通道中也配上時間常數為Ton的給定濾波環節。

因此，帶濾波環節的雙閉環調速系統的動態結構圖如圖4-2所示。

圖4-2 帶濾波環節的雙閉環調速系統的動態結構圖 將前面計算的數據帶入圖4-2 中，得到本系統仿真模型如圖4-3所示 圖4-3 轉速環仿真模型 4.3雙閉環系統的仿真（1）空載時仿真圖形 把負載電流設置為0,空載啟動模型，得到波形如圖4-4。

（a）空載轉速波形（b）空載電流波形 圖4-4雙閉環空載啟動波形圖（a）是電流波形（b）是轉速波形（2）滿載啟動時的仿真圖形 滿載穩定運行時負載電流為287A，得到波形如圖4-5。

（a）滿載電流波形（b）滿載轉速波形 圖4-5雙閉環滿載啟動波形圖（a）是電流波形（b）是轉速波形（3）當系統為5%的負載時，即負載電流為287*0.05A時，得到的波形如圖4-6。

（a）5%負載的電流波形（b）5%負載的轉速波 圖4-6 5%負載時的波形（a）是電流波形（b）是轉速波形 由仿真出來的波形可知，該系統能穩定的運行。并且當系統為5%負載擾動時電流也能連續，系統也是穩定的。

4.4系統的電氣原理總圖 圖4-7雙閉環不可逆直流調速系統電氣原理總圖 5總結與體會 這次課程設計是基于任務書所給要求對V-M雙閉環直流電機調速系統進行建模與仿真，對系統原理進行理解，分析，然后根據所給條件設計轉速調節器和電流調節器，最后運用matlab進行仿真并對仿真結果進行分析。

在完成此次課程設計任務的時候我遇到了很多問題，對這些問題的分析，查閱相關資料和問同學，到最后解決問題的過程使我進一步熟悉了雙閉環直流調速系統的結構形式、工作原理及各個器件的作用。同時，也更加熟悉了MATLAB/SIMULINK在解決電路問題時候的操作方法和技巧。

通過期末考試我原本發現電力系統自動控制原理內容很簡單，但是這次課程設計使我發現真正把理論知識運用到實踐上，還是相當復雜的，會利用理論知識去解決實際問題才算是真正掌握了這門學科。

參考文獻 [1] 陳伯時 電力拖動自動控制系統——運動控制系統 機械工業出版社 2009 [2] 朱仁初、萬伯任 電力拖動控制系統設計手冊 機械工業出版社 1994 [3] 王兆安、劉進軍 電力電子技術第5版 機械工業出版社 2009 [4] 李志民 同步電動機調速系統 機械工業出版社 1996 [5] 張東力、陳麗蘭、仲偉峰 直流拖動控制系統 機械工業出版社 1999 附錄 表1 典型Ⅰ型系統動態跟隨性能指標和頻域指標與參數的關系 參數關系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 超調量δ 0% 1.5% 4.3% 9.5% 16.3% 上升時間tr ∞ 6.6T 4.7T 3.3T 2.4T 峰值時間tp ∞ 8.3T 6.2T 4.7T 3.6T 相對穩定裕度γ 76.3° 69.9° 65.5° 59.2° 51.8° 截止頻率ωc 0.243/T 0.367/T 0.455/T 0.596/T 0.786/T 表2 典型Ⅰ型系統動態抗擾性能指標與參數的關系（KT=0.5）表3 典型Ⅱ型系統階躍輸入跟隨性能指標

第四篇：電機與電力拖動

《電機與電力拖動》復習題

備注：1.請考生自帶計算器；

2.計算題只有答案以零分計。

一． 試說明他勵直流電動機的起動方法及其特點。二． 試說明變壓器并聯運行的條件。

三． 電壓變化率ΔU%和阻抗電壓UK有什么聯系？UK的大小決定于哪些因素？ UK的大小對變壓器運行的影響如何？

四． 一臺三相異步電動機，如果把轉子抽掉，而在定子繞組上加三相額定電壓，會產生什么后果？

五． 一臺八極異步電動機電源頻率?=50Hz，額定轉差率SN=0.04，試求額定轉速nN。

六． 一臺單相變壓器，額定容量SN=1000kVA ,額定電壓U1N／U2N=60／6.3kV , 額定頻率?=50Hz，歸算至高壓側的ZK=61＋j205Ω，P0=5000W，PKN=16950W。求：（1）阻抗電壓UK；

（2）額定負載且cosψ2=0.8（滯后）時的電壓調整率；（3）cosψ2=0.8（滯后）時的最高效率。

七． 如果一對自整角機定子繞組的一根連接線接觸不良或脫開，試問是否能同步轉動？

八． 一臺直流發電機的額定數據為：PN=100kW，UN=230V，nN=2850r/min，ηN=85%，試求該發電機的額定電流IN及額定輸入功率P1N。

九． 如果一臺并勵發電機不能建立電壓時，檢查的方法是什么？ 十． 試說明變壓器的效率在什么樣的情況下達到最大值，這個最大值是如何得到的？

十一． 三相異步電動機能在低于額定電壓下長期運行嗎？為什么？

十二． 三相異步電動機的定、轉子鐵芯如用非磁性材料制成，會產生什么后果？

十三． 拆換異步電動機的定子繞組時，若把每相的匝數減少，則氣隙中的每極磁通與磁密數值將怎樣變化？ 十四． 異步電動機為什么又稱為感應電動機？

十五． 一臺六極直流電機，1200r/min，74槽，每槽4個元件邊，單匝元件，單疊繞組，每極磁通為1.38×10-2Wb，電樞電流為120A，求其電磁轉矩及電樞電動勢。

十六． 一臺直流電動機的額定數據為：PN=17kW，UN=220V，nN=1500r/min，ηN=83%，試求該電動機的額定電流IN及額定輸入功率P1N。

十七． 一臺他勵直流電機并聯于U=220V電網上運行，單波繞組，已知p=2，N=372(電樞總導線數)，n=1500r/min，每極磁通為φ=1.1×10-2Wb，電樞回路總電阻Ra=0.208Ω，PFe=362W，PΩ=204W，忽略附加損耗。試求：

a)b)此直流電機是發電機還是電動機？ 電磁轉矩、輸入功率和效率各為多少？

十八． 一臺他勵直流電動機的額定數據為：PN=7.5kW，UN=220V，IN=39.8A，nN=1500r/min，試計算并繪制其固有機械特性。十九． 一臺四極直流發電機是單疊繞組，每極磁通為3.79×10-2Wb，電樞總導線數為152根，轉速為n=1200r/min，求電機的空載電動勢。若改為單波繞組，其他條件不變，問空載電動勢為230V時，電機的轉速應是多少？

二十． 一臺三相異步電動機PN=60kW，nN=577 r/min，cosψN=0.77，ηN=88.5%，試求在額定線電壓為

380V時的額定電流IN。

二十一． 一臺三相異步電動機的輸入功率8.6kW，定子銅耗為425W，鐵耗為210W，轉差率為S=0.034，試計算電動機的電磁功率、轉子銅耗及機械損耗。

二十二． 某臺直流發電機的額定數據為：PN=90kW，UN=230V，nN=1450r/min，ηN=89.6%，試求該發電機的額定電流IN。二十三． 一臺四極直流電動機，單疊繞組，額定轉速nN=1460r/min，36槽，每槽6個元件邊，每極磁通為2.2×10-2Wb，問電樞電流為800A時，求其電磁轉矩。

二十四． 電動機的電磁轉矩是驅動性質的轉矩，電磁轉矩增大時，轉速似乎應該上升，但從直流電動機的轉矩及轉速特性來看，電磁轉矩增大時，轉速反而下降，這是什么原因？

二十五． 并勵直流電動機在運行時若勵磁繞組斷線，會出現什么后果？

二十六． 三相異步電動機，額定功率PN=55kW，額定電壓UN=380V，額定電流IN=119A，額定轉速nN=570r/min，額定功率因素

cosψN=0.89，求同步轉速、極對數、額定負載時的效率和轉差率。已知電網頻率為50Hz。

二十七． 某臺直流電動機的額定數據為：PN=10kW,UN=220V, nN=1500r/min,ηN=88.6%,試求該電動機額定運行時的輸入功率P1及額定電流IN。

二十八． 有一臺三相變壓器，額定容量SN=50kVA , 高壓側額定電壓U1N=10kV , 低壓側額定電壓U2N=400V , 高低壓繞組都接成星形，試求高低壓側的額定電流I1N和I2N。

二十九． 某臺直流發電機為單疊繞組，每極磁通為3.5×10-2Wb，電樞總導線為152根，轉速為1200 r/min，求電機的空載電動勢。若改為單波繞組，其他條件不變，問空載電動勢為210V時，電機的轉速是多少？

三十． 為什么說交流異步測速發電機是交流侍服電動機的一種逆運行方式？

第五篇：電機與電力拖動

填空題

1.電力拖動系統是采用以電機為原動機拖動生產機械完成加工任務。2.電力拖動系統的基本拖動方程式：T-Tfz=GD2 dn/375 dt.3.直流電機的基本結構由：定子、轉子和附屬構件三部分組成。4.直流電動機按勵磁方式分為：他勵電動機和自勵電動機。5.通過改變它勵直流電動機的電壓、定子所串電阻和減小磁通量可以改變他的人為機械特性。

6.他勵直流電動機的啟動方法：減壓啟動和電樞回路串電阻兩種。7.變壓器的主要部分是：繞組和鐵心，它們組成變壓器的器身。8.交流電機包括交流發電機和交流電動機兩類。

9.三相交流異步電動機的定子槽有三種形式：開口槽、半開口槽和半閉口槽。

10.同步電機的轉子轉速與定子旋轉磁場的轉速相同。選擇題

1.電力拖動系統中傳動機構的作用是將（B）轉化成所需要的運動形式，并進行傳遞與分配。

A電能

B機械能

C旋轉運動

D直線運動 2.直流電動機的定子包括機座、主磁極、（B）、端蓋、電刷和軸承。

A換向器

B換向磁極

C電樞鐵心

D風扇 3.他勵直流電動機固有機械特性的表達式是(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.變壓器的額定容量用（C）表示。

A有功功率

B無功功率

C視在功率

D機械功率 5.變壓器的運行特性有（A）和效率特性。

A外特性

B輸入特性

C輸出特性

D負載特性 6.三相單層繞組按繞組端接部分的形狀分有同心式、交叉式和（C）繞組。

A波

B疊

C交叉式鏈形

D雙層 7.三相異步電動機旋轉磁場的轉速與（B）有關。

A電壓、頻率

B頻率、磁極數

C電流、電壓

D匝數、結構 8.三相異步電動機機械特性反應的是（A）

A.n=f(T)

B.U2=f(I2)

C.U1=f(I2)

D.η=f(I2)9.同步電動機按用途分為（A）調相機。

A發電機、電動機

B隱極式、凸機式

C高壓、低壓

D開啟式、防護式

10．直流電動機的額定電壓等級一般為（A）

A110v、220v、440v、660v

B220v、380v、3000v、6000v

C220v、440v、660v、3600v

D180v、220v、380v、3000v 判斷題

1.直流電動機換向繞組的作用是改善直流電機的換向。

對 2.直流電動機的直軸電樞反應不影響主磁通的大小。

錯 3.恒功率調速方法最適合帶動恒功率負載。

錯 4.他勵直流電動機的機械特性具有硬特性。

對 5.變壓器工作時主磁通基本上保持不變。

對 6.電流互感器用于大功率測量場合。

錯 7.三相異步電動機的功率因素較高。

錯 8.三相異步電動機又稱為三相感應電動機。

對 9.同步電機的轉子轉速與同步轉速相等。

對 10.同步電機本身沒有啟動轉矩，必須采用一定的啟動方法。

對 11.恒轉矩調速方法最適合帶動恒功率負載。

對 簡答題

1.直流電動機的電樞鐵芯為什么要用硅鋼片制 造？能否用鑄鋼件代替？直流電動機的主磁 極能否用整塊的鋼加工而成？為什么？

答：直流電動即的電樞鐵心采用硅鋼片制造 可以有效的較少渦流損耗。不能用鑄鋼代替 直流電動機的電樞鐵芯。也不能采用整塊的鋼作為直流電動機的主磁極，因為整塊鋼作 為電動機主磁極時有交流分量，會產生交流 諧波并且會產生一定的渦流損耗，所以不能。2.他勵直流電動機穩定運行時，電樞電流的大小與什么量有關？改變電樞回路電阻，能否改變電樞電流的穩態值？

答：當他勵直流電動機穩定運行時，電樞電流的大小與電樞電阻有關，改變電樞回路電阻是不能改變電樞電流的穩態值。

3.變壓器的主要用途是什么？為什么要高壓輸電？ 答：變壓器的主要用途就是升高或降低電壓，采用高壓輸電是為了減少電網遠距離送電途中電能的損耗。

4.什么叫異步電動機的轉差率？電動機的轉 速增大時轉差率怎樣變化？

答：轉差率為：同步轉速與轉速之差跟同步轉速的比值。當電動機得轉速增大時根據轉差率的計算公式易知轉差率將減小。

5.什么叫三相異步電動機的減壓啟動？有哪幾種常用的方法？

答：三相 異步電動機的減壓啟動指改變加于定子繞組上電壓的啟動方式，常用的方法有：Y—Δ啟動、自耦變壓器啟動、延邊三角形啟動。6.同步發電機的“同步”是什么意思？

答：同步發電機的“同步”指轉子轉速與定子轉速相同。計算題

1.并勵直流電動機額定數據為P2=10Kw，Un=110v，nn=1100r/min，η=0.909。電樞電阻Ra=0.02Ω,勵磁回路電阻RL=55Ω。求：a.額定電流In，電樞電流Ia，勵磁電流IL；b.銅損耗△Pcu及空載損耗△P0；c.反電動勢。解：

a.額定電流為：

勵磁電流為：

電樞電流為：

b.銅損耗為:

所以空載損耗為：

c.反電動勢：

5.一臺四級異步電動機，電源電壓頻率為50Hz，轉子電路參數為R2=0.02，X2=0.08，定子和 轉子電路每相電動勢的變化比為E1/E2=10，當 E1=200v時，求：a.轉子不動時，轉子繞組每 相E2、I2和cosφ2s；b.額定轉速n=1425r/min時，轉子繞組每相的E2s、I2s、和cosΦ2s。

解：

a.轉子不動時

轉子感應電動勢：

轉子電流：

轉子功率因數：

b.在額定轉速時

同步轉速：

額定轉差率：

轉子電動勢：

轉子電抗：

轉子電流：

功率因數：

6.一臺繞線式轉子異步電動機：PN=75Kw，nN=1460r/min，U1N=380v，I1N=144A，E1N=399v，I2N=116A，λ=2.8。求：a.轉子回路串入0.5Ω電阻，電動機運行的轉速為多少？b.額定負載轉矩不變，要求把轉速降至500r/min，轉子每相電阻相應串多大電阻。解：

a.額定轉差率：

轉子每相電阻：

當串入電阻后，電機轉差率為：

轉速:

b.轉子串電阻后轉差率為：

轉子每相所串電阻：