电力拖动自动控制系统 随堂练习
电力拖动自动控制系统.随堂练习第一章绪论·1.1 运动控制系统组成
控制的是（）
A、双极性;
B、单极性
C、受限单极性;
D、受限双极性
参考答案：C
3.直流脉宽调速系统的性能优于V-M系统的原因是（）。
A、使用了不可控整流电路
B、整流电路采用了二极管
C、电磁时间常数小
D、开关电路滞后时间短
参考答案：D
第二章转速反馈控制的直流调速系统·2.2 稳态调速性能指标和直流调速系统的机械特性
1.系统的静态速降△ned一定时，静差率S越小，则（）。
A 调速范围D越小
B 额定转速ned越大
C 调速范围D越大
D 额定转速ned越大
参考答案：A
2.静差率和机械特性的硬度有关，当理想空载转速一定时，特性越硬，则静差率( ) A．越小 B．越大 C．不变 D．不确定
参考答案：A
3.电机的调速范围D可以由以下哪一项表示（）。
A． B． C． D．
参考答案：C
4.静差率和机械特性的硬度有关，当理想空载转速一定时，特性越硬，则静差率（） A．越小 B．越大 C．不变 D．不确定
参考答案：A
5.控制系统能够正常运行的首要条件是（）
A．抗扰性 B．稳定性 C．快速性 D．准确性
参考答案：B
6.调速系统的稳态性能指标的是指（）。
A、超调量
B、调速范围和静差率
C、动态降落
D、加减速
参考答案：B
第二章转速反馈控制的直流调速系统·2.3 转速反馈控制的直流调速系统
第七章绕线转子异步电动机双馈调速系统·7.1 绕线型异步电动机双馈调速工作原理
1.异步电动机由电网供电并以电动状态以拖动负载运行时，说法正确的是（）
A)从电网输入馈入电功率, 轴上输入机械功率
B)从电网输入馈出电功率, 轴上输出机械功率
C)从电网输入馈入电功率, 轴上输出机械功率
D)从电网输入馈出电功率, 轴上输入机械功率
参考答案：C
2.异步电机运行时其转子相电动势和频率分别为（）
A)，f1 B), sf1 C), sf1 D), f1
参考答案：B
3.在绕线转子异步电动机转子串电阻调速时，转子电流 Ir 会在外接电阻上产生一个交流电压，这一交流电压与转子电流的关系是（）
A)频率相同，相位相同 B)频率相同，相位不同
C)频率不同，相位相同 D)频率不同，相位不同
参考答案：A
第七章绕线转子异步电动机双馈调速系统·7.2绕线型异步电动机串级调速系统
1.在异步电动机转子回路附加交流电动势调速的关键就是在转子侧串入的电源要满足（）
A)可变频以及不变幅
B)不变频以及可变幅
C)可变频以及可变幅
D)不变频以及不变幅
参考答案：C
2.绕线异步电机稳定运行时，必有（）
A) B) C) D)
参考答案：A
3.在绕线转子异步电动机转子串电阻调速时，以下说法正确的是（）
A)减小β角可以增加电动机转速 B)减小β角可以减低电动机转速
C)调节β角不能实现平滑调速D)β角的变化与电动机转速无关
参考答案：B
参考答案：B
3.对于同步电动机，不失速要满足的条件是（）
A) 转矩角 B) 转矩角
C) 转差频率vs 参考答案：A 第八章同步电动机变压变频调速系统·8.2 他控变频同步电动机调速系统 1.同步电机他控变频调速系统的特点不包括（）。 A)结构简单 B) 同时多台调速 C) 根本上消除失步 D)价格低廉 参考答案：C 2.大功率同步电动机的转速系统，为了保证同步电动机顺利起动，可采用（） A) 恒压频比控制 B) 调整定子电压 C) 调整转子电流 D)调整定子电源频率 参考答案：A 第八章同步电动机变压变频调速系统·8.3 自控变频同步电动机调速系统 1.对于无刷直流电动机系统，正确的是（） A) 电动机是直流电动机 B) 系统中的直流电动机通过巧妙设计取消了电刷 C) 电动机的转子采用瓦型磁钢 D) 电动机的定子采用瓦型磁钢 参考答案：C 2.自控变频同步电动机之所以能从根本上杜绝失步现象，是因为根据转子位置直接控制变频装置的（）。 A) 输出电压或电流的频率 B) 输出电压或电流的幅值 C) 输出电压或电流的相位 D) 以上都不对 参考答案：C 3.自控变频同步电动机的组成不包括（） A) 转子位置检测器BQ B) 速度传感器 C) 控制器 D) 逆变器UI 参考答案：B 电力拖动控制线路与技能训练试卷及答案 精品资料 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢1 学年度 第 二 学期 期末试卷二 《 电力拖动控制线路与技能训练 》 适用班级： 出题人： 一．判断题，对的打“√”，错的打“×”（每题1分，共60分） 1、熔断器的额定电流与熔体的额定电流含义相同。 （ ） 2、当熔体的规格过小时，可用多跟小规格的熔体并联代替一根大规格的熔体。 （ ） 3、在更换新的熔体时，不能轻易改变熔体的规格，更不准随便使用铜丝或铁 丝代替熔体。 （ ） 4、低压断路器只能起控制电路接通和断开的作用，不能起保护作用。 ( ) 5、低压断路器中电磁脱扣器的作用是实现失压保护。 ( ) 6、倒顺开关外壳上的接地螺钉应可靠接地。 （ ） 7、按下复合按钮时，其常开触头和常闭触头同时动作。 （ ） 8、当按下启动按钮然后再松开时，其常开触头一直处于闭合接通状态。 （ ） 9、接触器除用来通断大电流电路外，还具有欠电压和过电压保护功能。（ ） 10、接触器触头的常开和常闭是指电磁系统味通电动作前触头的状态。（ ） 11、直流接触器铁心端面不需要嵌装短路环。（ ） 12、为了使直流接触器线圈散热良好，常常将线圈作成长又薄的圆筒形。（ ） 13、在用样电气参数下，熄灭直流电弧比熄灭交流电弧要困难。（ ） 14、运行中的交流接触器，其铁心端面不允许涂油防锈。（ ） 15、JZ7-4A 型中间继电器有4对常开触头、4对常闭触头。 （ ） 16、当电路发生短路或过载故障时，过电流继电器的触头即动作。 （ ） 17、电路正常工作时，欠电流继电器的衔铁与铁心始终是吸合的。 （ ） 18、欠压继电器和零压继电器在线路正常工作时铁心和衔铁是不吸合的。 （ ） 52、生产机械的位置控制，是将生产机械的运动限制在一定围，也称限位控制，利用位置 开关（也称行程开关）和运动部件上的机械挡铁来实现（） 53、电力拖动的特点。方便经济、效率高、调解性能好、易于实现生产过程的自动化。（） 54、电力拖动系统的组成电源、电动机、控制设备、传动机构。（） 55、蠕动型行程开关的触头使用寿命高于瞬动型。（） 56、三相异步电动机在实际运行中，常会遇到因电气或机械原因等引起的过电流（过载和 断相）现象。（） 57、热继电器动作电流的调节是通过旋转调节旋钮来实现的。调节旋钮为一个偏心轮，旋 转调节旋钮可以改变传动杆和动触点之间的传动距离，距离越长动作电流就越大。 （） 58、空气阻尼式时间继电器的优点是结构简单、延时围大、寿命长、价格低廉，且不受电 源电压及频率波动的影响，其缺点是延时误差大、无调节刻度指示，一般适用延时精度要求不高的场合。（） 59、当热继电器与其它电器装在一起时，应装在电器下方且远离其它电器50mm以上， 以免受其它电器发热的影响。（） 60、交流接触器安装与接线时，切勿把零件失落在接触器部，以免引起卡阻，或引起短路 故障。（） 二．单项选择题。（每题1分，共40 分） 1、熔断器串接在电路中主要用作 ( )。 A.短路保护 B.过载保护 C.欠压保护 2、熔断器的核心是 ( )。 A.熔体 B.熔管 C.熔座 3、熔断器在电气线路或设备出现短路故障时，应（）。 A.不熔断 B.立即熔断 C.延时熔断 4、DZ5-20系列低压断路器中的热脱扣器的作用。 A.欠压保护 B.短路保护 C.过载保护 5、DZ5-20系列低压断路器中的电磁脱扣器的作用是（）。 A.欠压保护 B.短路保护 C.过载保护 6、组合开关用于控制小型异步电动机的运转时，开关的额定电流一般取电动机额定电流 的（）倍。 A.1.5～2.5 B.1～2 C.2～3 7、直流电动机电枢回路串电阻调速只能使电动机转速在额定转速（）围进行调节。 Ａ。以下。Ｂ。以上。Ｃ。±１０﹪ 8、常开按钮只能（）。 A.接通电路 B.断开电路 C.接通或断开电路 9、常闭按钮只能（）。 A.接通电路 B.断开电路 C.接通或断开电路 10、双轮旋转式行程开关为（）。 A.非自动复位式 B.自动复位式 C.自动或非自动复位式11、交流接触器E形铁心中柱端面留有0.1~0.2mm的气隙是为了（）。 A.减小剩磁影响 B.减小铁心震动 C.散热 12、对于CJ10—10型容量较小的交流接触器，一般采用（）灭弧。 A.栅片灭弧装置 B.纵缝灭弧装置 C.双断口结构的电动力灭弧装置 13、辅助电路编号按“等电位”原则，按从上之下、从左至右的顺序用（）依此编号。A。数字或字母；Ｂ。字母；Ｃ。数字 14、对于容量较大的40A交流接触器，多采用（）灭弧。 A.栅片灭弧装置Ｂ.纵缝灭弧装置Ｃ.双断口结构的电动力灭弧装置 15、直流接触器的磁路中常垫有非磁性垫片，其作用是（）。 A.减小铁心涡流 B.减小吸合时的电流 C.减小剩磁影响 16、交流接触器一般应安装在垂直面上，倾斜度不得超过（）。 A.15· B.10· C.5· 17、过电流继电器的吸合电流为（）倍的额定电流。 A.1.1～ 4 B.0.9～ 1.2 C.0.3～ 0.65° 18、零电压继电器是（）的一种特殊形式。 A.欠压继电器 B.过电压继电器 C.过电流继电器 D.欠电流继电器 19、将JS7-A系列断电延时型时间继电器的电磁机构旋出固定螺钉后反转（）安装， 即可得到通电延时型时间继电器。 A.360· B.180· C.90· D.60· 20、热继电器中主双金属片的弯曲主要是由于两种金属材料的（）不同。 A.机械强度 B.导电能力 C.热膨胀系数 21、一般情况下，热继电器中热元件的整定电流为电动机额定电流的（）倍。 A.4～7 B.0.95～1.05 C.1.5～2 22、如果热继电器出线端的连接导线过细，会导致热继电器（）。 A.提前动作 B.滞后动作 C.过热烧毁 23、对有直接电联系的交叉导线的连接点（）。 A.只画小黑圆点 B.不画小黑圆点 C.可画小黑圆点也可不画小黑圆点 24、同一电器的元件在电路图和接线图中使用的图形符号、文字符号要（）。 A.基本相同； B.不同； C.完全相同。 25、主电路的编号在电源开关的出线端按相序依次为（） A.U、V、W B.L1、L2、L3 C.U11、V11、W11 26、工作在交流额定电压A V及以下、直流额定电压B V及以下的电器称为低压电器。这里A、B分别代表（） A.1200、1500 ； B.2000、2200 ； C.3000、3500. 27.断路器、负荷开关必须（）安装，保证合闸状态时手柄朝上。 A.水平； B.垂直； C.任意位置都可以。 28、按钮的触头允许通过的电流较小，一般不超过（）A. A。5；Ｂ。3；Ｃ。2。 第一章：闭环控制的直流调速系统00000 1-1 为什么PWM-电动机系统比晶闸管-电动机系统能够获得更好的动态性能？答：PWM系统与V-M系统相比，在很多方面有较大的优越性： （1）主电路线路简单，需用的功率器件少； （2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小； （3）低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1：10000左右； （4）若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强； （5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也大， 因而装置效率较高； （6）直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高； 1-2 试分析有制动通路的不可逆PWM变换器进行制动时，两个VT是如何工作的。答：如图P13，1-17，制动状态时，先减小控制电压，使U g1的正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电压U d降低。但是，由于机电惯性，转速和反电动势还来不及变化，因而造成E＞U d，很快使电流i d反向，VD2截止，在t on≤t＜T时，U g2变正，于是VT2导通，反向电流沿回路3流通，产生能耗制动作用。在T≤t＜T+t on(即下一周期的0≤t＜T on)时，VT2关断，-i d沿回路4经VD1续流，向电源回馈制动，与此同时，VD1两端压降钳住VT1使它不能导通。在制动状态中，VT2和VD1轮流导通，而VT1始终是关断的。 有一种特殊状态，即轻载电动状态，这时平均电流较小，以致在VT1关断后i d经VD2续流时，还没有达到周期Ｔ，电流已经衰减到零，这时VD2两端电压也降为零，VT2便提前导通了，使电流反向，产生局部时间的制动作用。 1-3 调速范围和静差率的定义是什么？调速范围、静差速降和最小静差率之间有什么关系?为什么说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了”?答：生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围，用字母 判断题 采用光电式旋转编码器的数字测速方法中，M法适用于测高速，T法适用于测低速。（√）只有一组桥式晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统在位能式负载下能实现制动。（√）直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。（√） 静差率和机械特性硬度是一回事。（×） 使用PI调节器构成的无静差调速系统稳态精度不受反馈检测装置的影响。 电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压的大小并非仅取决于速度给定的大小。（√） 转速、电流反馈控制无静差可逆调速系统稳态时电力电子装置控制电压的大小取决于电流调节器输入信号的大小。（×） 反馈控制系统的精度只取决于给定的精度。（×） 双闭环调速系统在起动过程中，速度调节器总是处于饱和状态。（×） 对于有环流可逆V-M系统，在一般情况下允许两组晶闸管同时处于整流状态。（×）逻辑无环流可逆调速系统任何时候都不会出现两组晶闸管同时封锁的情况。（×） 可逆脉宽调速系统中电动机的转动方向（正或反）由驱动脉冲的宽窄决定。（√） 双闭环可逆系统中，电流调节器的作用之一是对负载扰动起抗扰作用。（×） 与开环系统相比，单闭环调速系统的稳态速降减小了。（×） α=β配合工作制的可逆调速系统的制动过程分为本组逆变和它组制动两阶段（√） α=β配合工作制的有环流可逆调速系统的正向制动过程中，转速调节器饱和，电流调节器不饱和。（×） 转速电流双闭环速度控制系统中转速调节为PID调节器时转速总有超调。（×） 电压闭环相当于电流变化率闭环。（√） 闭环系统可以改造控制对象。（√） 闭环系统电动机转速与负载电流（或转矩）的稳态关系，即静特性，它在形式上与开环机械特性相似，但本质上却有很大的不同。 V-M系统中平波电抗器的电感量一般按照额定负载时保证电流连续的条件来选择。（×）直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电动势反电势不变。（√） 直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。（×） 电压闭环会给闭环系统带来谐波干扰，严重时会造成系统振荡。（√） (A卷) 2005～2006学年第一学期期末试题 电力拖动控制线路与技能训练 （适用于04机电，考试时间90分钟，满分100分。） 姓名: 班别: 学号: 成绩: 一、填空题：(请将答案填在横线上，本题共20个空，每空2分,共40分) （1)、生产机械电气控制线路图常用图、图 和图表示。 （2）、在分析各种控制线路的原理时，为了简单明了，常用电器 和配以少量文字说明来表达线路的工作原理。 （3）、电路图中，各电器的触头位置按电路或电器作用时的位置画出，分析原理时，应从触头的位置出发。 （4）、电动机保护措施，常用的有保护、保护、 保护、过载保护、过流保护及弱磁保护。 （5）、三相异步电动机降压启动常见的方法有、 、。 （6）、交流接触器主要有、、、 结构组成。 二、选择题：（请将唯一正确答案的编号填入下面表格中，本题共6小题，每题3分，共18分） 1、三相异步电动机过载保护用的电器是（）。 A、接触器 B、熔断器 C、中间继电器 D、热继电器 2、电气控制线路中，起（）保护作用的电器是接触器和中间继电器。 A、欠压和失压 B、过载 C、过流 3、交流接触器主触头控制（ ）、辅助触头控制（ ）。 A 、主电路电流 B 、主电路和控制电路电流 C 、控制电路电流 4、接触器联锁的正反转控制线路中，其联锁触点就是串接对方的接触器的（ ）。 Ａ、主触头 Ｂ、常开辅助触头 Ｃ、常闭辅助触头 5、用于半导体整流元件和晶闸管短路及过载保护选用（ ）。 A 、瓷插式熔断器 B 、螺旋式熔断器 C 、快速式熔断器 6、定子绕组作Y 形连接的电动机选用（ ）、定子绕组作△形连接的电动机选用（ ）。 A 、过流 B 、普通三相结构热继电器 C 、电压继电器 D 、三相结构带断相保护装置热继电器 三、是非题：（对的打“√”，错的打“×”，填入下面表格中，共6小题，每题2分，共12分。） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 习题解答（供参考） 习题二 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？ 解：10000.02(100.98) 2.04(1) n n s n rpm D s ?= =??=- 系统允许的静态速降为2.04rpm 。 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为 0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ?=，且在不同转速下额定速降 不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？ 解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下） max 0max 1500151485N n n n =-?=-= min 0min 15015135N n n n =-?=-= max min 148513511D n n === 2) 静差率 01515010%N s n n =?== 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=Ω。相控整流器内阻Rrec=Ω。采用降压调速。当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？ 解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-?= 378(0.0230.022)0.1478115N n I R rpm ?==?+= (1)]14300.2[115(10.2)] 3.1N D n S n s =?-=??-= [(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33N D n S n s =?-=??-= 某龙门刨床工作台采用 V-M 调速系统。已知直流电动机 60,220,305,1000min N N N N P kW U V I A n r ====，主电路总电阻R=Ω,Ce=?min/r,求： （1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ?为多少？ （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？ （3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落N n ?又为多少? 解：(1)3050.180.2274.5/min N N n I R r ?=?=?= (2) 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =?=+= (3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ?=-=??= 有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压* 8.8u U V =、比例调节器放 大系数2P K =、晶闸管装置放大系数15S K =、反馈系数γ=。求：（1）输出电压d U ；（2）若把反馈线断开，d U 为何值？开环时的输出电压是闭环是的多少倍？（3）若把反馈系数 减至γ=，当保持同样的输出电压时，给定电压*u U 应为多少？ 解：（1）* (1)2158.8(12150.7)12d p s u p s U K K U K K V γ=+=??+??= (2) 8.8215264d U V =??=,开环输出电压是闭环的22倍 (3) * (1)12(12150.35)15) 4.6u d p s p s U U K K K K V γ=+=?+???= 某闭环调速系统的调速范围是1500r/min~150r/min ，要求系统的静差率5%s ≤，那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100r/min ，则闭环系统的开环放大倍数应有多大？ 解： 1）()s n s n D N N -?=1/ 1 2013-2014学年度第二学期《电力拖动控制线路与技能训练》期末测试题 班级姓名分数 一、判断（30分） 1、熔断器的额定电流与熔体的额定电流含义相同。（） 2、熔断器的熔断时间随电流的增大而减小。（） 3、在电动机控制线路中，熔断器既可以作短路保护电器使用，也可以作过载保护电器使用。（） 4、熔断器对短路反应灵敏，但对过载反应很不灵敏。（） 5、在照明和电加热电路中，熔断器既可作过载保护也可作短路保护。（） 6、对易燃易爆的工作场合应禁止使用半封闭结构的RC1A系列瓷插式熔断器。（） 7、当熔体的规格过小时，不能轻易改变熔体的规格，更不准随意使用铜丝或铁丝代替熔体。（） 8、压断路器只能起控制电路接通和断开的作用，不能起保护的作用。（） 9、低压断路器中电磁脱扣器的作用是实现失压保护。（） 10、DZ5系列断路器的热脱扣器和电磁脱扣器均设有电流调节装置。（） 11、HK开启式负荷开关没有专门的灭弧装置，因此不适于操作频繁的电路。（） 12、开启式负荷开关既可以垂直安装也可以倒装或平装在控制屏或开关板上（） 13、组合开关的通断能力较低，不能用来分断故障电路。（） 14、按钮既可以在控制电路中发出指令或信号，去控制接触器、继电器等电器，也可直接控制主电路的通断。（） 15、按钮的安装应牢固，安装按钮的金属板或金属盒必须可靠接地。（） 16、光标按钮可用于需长期通电显示处，兼做指示灯使用。（） 17、当按下然后松开时，其常开触头一直处于闭合接通状态。（） 18、接触器除用来通断大电流电路外，还具有欠电压和过电压保护功能。（） 19、交流接触器中主要的发热部件是铁心。（） 20、交流接触器的线圈一般做成细而长的圆筒形，以增强铁心的散热效果（） 21、CJ10系列交流接触器的触头一般采用双断点桥式触头，在触头上装有压力弹簧片，用以消除有害振动。（） 22、接触器触头的常开和常闭是指电磁系统未通电动作前触头的状态。（） 23、.接触器的常开触头和常闭触头是同时动作的。（） 24、交流接触器的线圈电压过高或过低都会造成线圈过热，甚至烧毁。（） 25、带灭弧罩的交流接触器不得在不带灭弧罩或破损的灭弧罩的情况下运行。（） 26、直流接触器的铁心也会因为产生涡流和磁滞损耗而发热，所以也需要用硅钢片叠压制成。（） 27、直流接触器铁心端面不需要嵌装短路环。（） 28、直流接触器的发热以铁心发热为主。（） 29、为了使直流接触器线圈散热良好，常常将线圈做成长由薄的圆筒形。（） 30、在同样电气参数下，熄灭直流电弧比熄灭交流电弧要难。（） 二选择（20分） 1、熔断器串联在电路中主要作（） A短路保护B过载保护C欠压保护 2、一个额定电流等级的熔断器可以配用若干各额定电流等级的熔体，但要保证熔断的额定电流值（）所装熔体的额定电流值。 A大于 B 大于或等于C小于 第二章 2-1：答：在制动阶段，VT1始终不导通。VT2导通期间，并能耗制动；VT2不导通期间， VD1续流，并回馈制动。 2-2：由 10100 1000== D ； rpm s D s n n n N N cl 04.298 .01002.01000) 1(=??≤ -= ?=?； 2-3：已知 rpm n n n N 1500max max 0=?+= rpm n n n N 150min min 0=?+= max n n N =，rpm n N 15=? 所以1115 150151500min max =--= = n n D 1.015 11148515 11=?+?= ?+?= D n n D n s N N N 2-4： r v n R I U C N a N N e min/1478.0/)(?=-= rpm C R R I n e s a N op 1.1151478.0/045.0378/)(=?=+=? 1.38.0*1.115 2.0*1430) 1(==-?=s n s n D N N 32 .57 .0*1.1153.0*1430) 1(== -?= s n s n D N N 2-5： rpm C R I n e N op 5.2742.0/18.0305/=?==? /()27.45%N op N op s n n n =?+?= rpm s D s n n n N N cl 63.295 .02005.01000) 1(=??≤ -= ?=? 2-6： v K K U K K U s p u s p dcl 121 =+= γ 264==u s p dop U K K U 22/=dcl dop U U v U K K K K U dcl s p s p u 6.41=+= γ 2-7： 10=D 第10章习题解答 10-1 伺服系统的结构如图所示， 计算三种输入下的系统给定误差：（1）)(121* t m ?=θ；（2）)(12 * t t m ?=θ； （3）*21 (1)1()2 m t t t θ=++?。 解：系统开环传递函数500()(0.11)W s s s = + 系统给定误差 *00*2* 00() ()lim ()lim ()lim 1() ()()(0.11)lim lim 500(0.11)5001(0.11) m sr sr sr t s s m m s s s s e e t sE s W s s s s s s s s s s θθθ→∞→→→→∞===++==+++ + （1）)(121* t m ?= θ，* 1()2m s s θ= 系统给定误差2* 00()(0.11)(0.11) ()lim lim 0(0.11)5002(0.11)500 m sr s s s s s s s e s s s s θ→→++∞===++++ （2）)(12* t t m ?= θ，* 21()2m s s θ= 系统给定误差2* 00()(0.11)0.111 ()lim lim (0.11)5002[(0.11)500]1000 m sr s s s s s s e s s s s θ→→++∞===++++ （3）* 21(1)1()2 m t t t θ=++?，2* 2331111()m s s s s s s s θ++=++= 系统给定误差22* 001 (0.11)()(0.11)()lim lim (0.11)500(0.11)500 m sr s s s s s s s s s e s s s s θ→→++++∞===∞++++ 10-2 直流伺服系统控制对象如图10-8所示，机械传动机构的传动比10j =，驱动装置的放大系数40s K =及滞后时间常数0.001s T s =，直流伺服电机等效参数0.086m T s =， 电力拖动自动控制系统运动控制系统第版习题 答案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】 习题解答（供参考） 习题二 2.2 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？ 解：10000.020.98) 2.04(1) n n s n rpm D s ?= =??=- 系统允许的静态速降为2.04rpm 。 2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为 0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ?=，且在不同转速下额定速降 不 变，试问系统能够达到的调速范围有多大系统允许的静差率是多少 解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下） 2) 静差率 01515010%N s n n =?== 2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=0.023Ω。相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。采用降压调速。当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？ 解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-?= 2.5 某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。已知直流电动机 60,220,305,1000min N N N N P kW U V I A n r ====，主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2Vmin/r, 求： （1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ?为多少？ （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？ （3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落N n ?又为多少? 解：(1)3050.180.2274.5/min N N n I R Ce r ?=?=?= (2) 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =?=+= (3) (1)]10000.050.95] 2.63/min N n n S D s r ?=-=??= 2.6 有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压* 8.8u U V =、比例调节 器放大系数2P K =、晶闸管装置放大系数15S K =、反馈系数γ=0.7。求：（1）输出电压 d U ；（2）若把反馈线断开，d U 为何值开环时的输出电压是闭环是的多少倍（3）若把反 馈系数减至γ=0.35，当保持同样的输出电压时，给定电压*u U 应为多少？ 解：（1）*(1)2158.8(12150.7)12d p s u p s U K K U K K V γ=+=??+??= 一、选择题 1．转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是 A ．PID B ．PI C ．P D ．PD 2．静差率和机械特性的硬度有关，当理想空载转速一定时，特性越硬，则静差率 A ．越小 B ．越大 C ．不变 D ．不确定 3．下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是 A ．降电压调速 B ．串级调速 C ．变极调速 D ．变压变频调速 根据能量转换的角度看，把调速系统分为三类 第一类：转差功率消耗型，包括将电压调速，转差离合器调速，转子串电阻调速 第二类：转差功率馈送型，包括串级调速，双馈电动机调速 第三类：转差功率不变型，包括变极调速，变频变压调速 4．可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速的是 A ．比例控制 B ．积分控制 C ．微分控制 D ．比例微分控制 积分控制可以使系统在无警察的情况下保持恒速运行，实现无静差调速 5．控制系统能够正常运行的首要条件是 A ．抗扰性 B ．稳定性 C ．快速性 D ．准确性 控制系统正常工作，稳定性是首要条件。 6．在定性的分析闭环系统性能时，截止频率ωc 越低,则系统的稳定精度 A ．越高 B ．越低 C ．不变 D ．不确定 截止频率与相角裕度对应，截止频率越高，系统响应变快，但稳定性变差。 7．常用的数字滤波方法不包括 A ．算术平均值滤波 B ．中值滤波 C ．中值平均滤波 D ．几何平均值滤波 8．转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是 A ．ACR B ．A VR C ．ASR D ．A TR 9．双闭环直流调速系统的起动过程中不包括 A ．转速调节阶段 B ．电流上升阶段 C ．恒流升速阶段 D ．电流下降阶段 10．三相全波整流电路的平均整流电压为 A ．20.9cos U α B ．21.17cos U α C ．22.34cos U α D ．21.35cos U α 11．下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是 A ．饱和非线性控制 B ．转速超调 C ．准时间最优控制 D ．饱和线性控制 12．下列交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是 A ．降电压调速 B ．变极对数调速 C ．变压变频调速 D ．转子串电阻调速 13．SPWM 技术中，调制波是频率和期望波相同的 A ．正弦波 B ．方波 C ．等腰三角波 D ．锯齿波 14．下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是 A ．高阶 B ．低阶 C ．非线性 D ．强耦合 15．在微机数字控制系统的中断服务子程序中中断级别最高的是 A ．故障保护 B ．PWM 生成 C ．电流调节 D ．转速调节 16．比例微分的英文缩写是 手动开关控制连续与点动混合正转控制电路 工作原理分析 1、SA打开： 控制线路中的自锁回路断路，KM自锁触头的开合不改变自锁回路的工作状态，线路控制表现为点动控制状态。 2、SA闭合： 控制线路中的自锁回路恢复正常功能，控制线路表现为接触器自锁控制，线路表现为连续正转控制。 复合按钮控制连续与点动混合正转控制线路 工作原理分析 1、连续控制 按下SB1启动电动机，KM自锁触头闭合，自锁回路功能正常，电动机连续运转。 2、点动控制 按下SA启动电动机时，SA复合按钮的常闭触头断开，自锁回路功能丧失，控制线路表现为点动控制状态。 按钮、接触器双重联锁的正反转控制线路 工作原理分析 1、双重联锁：一重是交流接触器常闭触头与另一线圈串联而构成的联锁；另一重是复合按钮常闭触头串联在对方电路当中构成的联锁。 2、正转控制 按下SB1SB1常闭触头先分断对KM2联锁（切断反转控制电路） SB1常开触头后闭合KM1线圈得电 KM1自锁触头闭合自锁 KM1主触头闭合KM1联锁触头分断对KM2联锁电机M 启动连续正转 3、反转控制 SB2常闭触头分断 SB2常闭触头后闭合 KM1线圈失电KM1主触头分断 KM1自锁触头分断 KM1联锁触头恢复闭合电机M 失电KM2线圈得电KM2主触头闭合 KM2自锁触头闭合自锁KM2联锁触头分断对KM1联锁（切断正转控制电路）电机M 启动连续反转按下SB2 位置控制线路 工作原理分析 1、行车向前运动 2、行车向后运动 自动往返控制线路 工作原理分析 1、SQl、SQ2的作用： 自动换接电动机正反转控制电路，实现台车的自动往返行程控制； 2、SQ 3、SQ4的作用： 被用来作终端保护，以防止SQ1、SQ2失灵，台车越过限定位置而造成事故。 行程开关SQ1的常闭触头串接在正转电路中，把另一行程开关SQ2的常闭触头串接在反转电路中。当台车运动到所限位置时，其挡铁碰撞位置开关，使其触头动作，自动换接电动机正反转控制电路。控制线路中的SB1和SB2分别作正转启动按钮和反转启动按钮。 1-1为什么PWM-电动机系统比晶闸管----电动机系统能够获得更好的动态性能？ 答：PWM 开关频率高，响应速度快，电流容易连续，系统频带宽，动态 响应快，动态抗扰能力强。 1-2试分析有制动通路的不可逆PWM 变换器进行制动时，两个VT 是如何工作的？ 答：制动时，由于1g U 的脉冲变窄而导致d i 反向时，U g2 变正，于是VT 2导通， VT 2导通，VT 1关断。 1-3调速范围和静差率的定义是什么？调速范围，静态速降和最小静差之间有什么 关系？为什么脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了？ 答：生产机械要求电动机提供的最高转速 max n 和最低转速min n 之比叫做调速范围， 用字母D 表示，即：min max n n D = 负载由理想空载增加到额定值时，所对应的转速降落N n ? 与理想空载转速min 0n 之比，称为系统的静差率S,即：min 0n n s N ?= 调速范围，静差速降和最小静差之间的关系为： ) 1(s n s n D N N -?= 由于在一定的N n 下，D 越大，min n 越小N n ? 又一定，则S 变大。所以，如果不考虑D ，则S 的调节也就会容易， 1-4．某一调速系统，测得的最高转速特性为min /1500max 0r n =，最低转速特性为 min /150min 0r n =，带额定负载的速度降落min /15r n N =?，且不同转速下额定速降N n ?不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多大？ 解 1115 150151500min 0max 0min max =--= ?-?-= = N N n n n n n n D %10150 15min 0== ?=n n s 第一章 1、请简述《电力拖动运动控制系统》课程与《电机学》课程的关系 答：电机学是电力拖动运动控制系统的基础，电力拖动运动控制系统：了解电机的工作原理，研究如何控制电机的启动、稳速、调速和制动等电机学：研究电机的工作原理、设计和制造工艺等 2、请画出运动控制系统及其组成的框图。 答：运动控制系统由电动机、功率放大与变换装置、控制器及相应的传感器等构成，其框图如下： 3、请你叙述如何设计一辆电动自行车的思路。 答：由刹车开关、电池电压取样、限流保护、驱动电路、直流有刷电机、霍尔调速手柄等 =====================================================================第二章 1、请写出直流电动机的稳态转速公式，并分析转速与电枢电压的关系。 答：直流电机的稳态转速公式转速n=U-(IR+L*di/dt)/Kφ， I是电枢电流，R是电枢回路的电阻 φ是励磁磁通，k是感应电动势常数 所以从公式可以看出，要想对直流电机进行调速，一般的方法有两种：一种是对励磁磁通φ进行控制的励磁控制法，一种是对电枢电压U进行控制的电枢电压控制法。 2、什么是调速范围和静差率调速范围、静态速降和最小静差率之间有什么关系为什么说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易多了” 3、某一直流调速系统，测得的最高转速特性为=1500 r/min, 最低转速特性 为=150 r/min。电动机额定转速为，带额定负载时的速度速降 = 15r/min，且在转速下额定速降如不变，试问系统能够达到的调速范围D 是多少系统允许的静差率s是多少 学年度第二学期试卷一 《电力拖动控制线路与技能训练》 适用班级：出题人： 一．判断题。对的打“√”，错的打“×”（每题1分，共60分）1、低压断路器只能起控制电路接通和断开的作用，不能起保护作用。 ( ) 2、倒顺开关外壳上的接地螺钉应可靠接地。（） 3、按钮的触头允许通过的电流较小，一般不超过10A. 4、主令控制不使用时，手柄应停在零位。（） 5、接触器除用来通断大电流电路外，还具有欠电压和过电压保护功能。（） 6、交流接触器中主要的发热部件是铁心。（） 7、交流接触器的线圈一般做成细而长的圆筒形，以增强铁心的散热效果。（） 8、、按下复合按钮时，其常开触头和常闭触头同时动作。（） 9、交流接触器的线圈电压过高或过低都会造成线圈过热，甚至烧毁。（） 10、直流接触器铁心端面不需要嵌装短路环。（） 11、为了使直流接触器线圈散热良好，常常将线圈作成长又薄的圆筒形。（） 12、在用样电气参数下，熄灭直流电弧比熄灭交流电弧要困难。 （） 13、运行中的交流接触器，其铁心端面不允许涂油防锈。（） 14、继电器和零压继电器在线路正常工作时铁心和衔铁是不吸合的。（） 15、JZ7-4A型中间继电器有4对常开触头、4对常闭触头。（） 16、当电路发生短路或过载故障时，过电流继电器的触头即动作。（） 17、在电路正常工作时，欠电流继电器的衔铁与铁心始终是吸合的。（） 18、欠压继电器和零压继电器在线路正常工作时铁心和衔铁是不吸合的。（） 19、JS7-A系列断电延时型和通电延时型时间继电器的组成元件是通用的。（） 20、时间继电器金属底板上的接地螺钉必须与接地线可靠连接。（）21、热继电器都带断相保护装置。（） 22、熔断器和热继电器都是保护电器，两者可以互相代用。（） 23、带断相保护装置的热继电器只能对电动机作断相保护，不能做过载保护。（） 24、热继电器动作不准确时，可轻轻弯折热元件以调节动作值。（） 25、流过主电流和辅助电路中的电流相等。（） 26、电路图中一般主电路垂直画出时辅助电路要水平画出。（） 27、布置图中各电器的文字符号，必须与电路图和接线图的标注一致。（） 28、安装控制线路时，对导线的颜色没有具体要求。（） 29、按元件的明细表选配的电器元件可直接安装，不用检验。（） 《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》习题 2-2 调速系统的调速范围是 1000~100r/min ，要求静差率 s=2%，那么系统允许的稳态速降是 多少？ 解：系统允许的稳态速降 sn 0 02 × 100 ? n N = = = 2 04( r min ) ( 1 ? s ) ( 1 ? 0 02) 2-5 某龙门刨床工作台采用晶闸管整流器-电动机调速系统。已知直流电动机 = 60 k W ， P N U N = 220 V ， I N = 305 A ， n N = 1000 r m in ， 主 电 路 总 电 阻 R = 0 18? ， C = 0 2 V ? min r ，求： （1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落 ?n 为多少？ N （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率 s 多少？ N （3）额定负载下的转速降落 ?n 为多少，才能满足 D = 20, s ≤ 5% 的要求。 N 解：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落 I R 305 × 0 18 N ? n = = = 274 5( r min ) N C 0 2 （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率 ? n 274 5 N s = = ≈ 0 215 = 21 5% N n + ? n 1000 + 274 5 N N （3）额定负载下满足 D = 20, s ≤ 5% 要求的转速降落 n s 1000 × 0 05 N ? n = = ≈ 2 63 ( r min ) N D ( 1 ? s ) 20 × ( 1 ? 0 05) 2-6 有一晶闸管稳压电源，其稳态结构如图所示，已知给定电压 U u = 8 8 V , 比例调节放大 系数 K = 2, 晶闸管装置放大系数 K = 15, 反馈系数 γ = 0 7 。求： p （1）输出电压 U ； d （2）若把反馈线断开， U 为何值？开环时的输出电压是闭环时的多少倍？ d （3）若把反馈系数减至 γ = 5 U 应为多少？ u 解：（1）输出电压 K K 2 × 15 p s U = U = × 8 8 = 12( V ) ； d u 1 + K K γ 1 + 2 × 15 × 0 7 p s （2）若把反馈线断开， U = K K U = 2 × 15 × 8 8 = 264 ( V) ；开环时的输出电压是闭环 d p s u 时的 264 12 = 22 倍。 （3）若把反馈系数减至 γ = 5 ，当保持同样的输出电压时，给定电压 1 + K K γ 1 + 2 × 15 × 0 35 p s U = U = × 12 = 4 6( V ) 。 u d K K 2 × 15 p s 第一章 1、请画出运动控制系统及其组成的框图。 答：运动控制系统由电动机、功率放大与变换装置、控制器及相应的传感器等构成，其框图如下： 2、如果请你设计一辆电动滑板车，请问这个电动滑板车的构成？ 答：由刹车开关、电池电压取样、限流保护、驱动电路、直流有刷电机、霍尔调速手柄等 ===================================================================== 第二章 1、请写出直流电动机的稳态转速公式，并分析转速与电枢电压的关系。 答：直流电机的稳态转速公式转速n=U-(IR+L*di/dt)/Kφ， I是电枢电流，R是电枢回路的电阻 φ是励磁磁通，k是感应电动势常数 所以从公式可以看出，要想对直流电机进行调速，一般的方法有两种：一种是对励磁磁通φ进行控制的励磁控制法，一种是对电枢电压U进行控制的电枢电压控制法。 2、什么是调速范围和静差率？调速范围、静态速降和最小静差率之间有什么关系？为什么说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易多了”？ 3、某一直流调速系统，测得的最高转速特性为=1500 r/min, 最低转速特性 为=150 r/min。电动机额定转速为，带额定负载时的速度速降 = 15r/min，且在转速下额定速降如不变，试问系统能够达到的调速范围D 是多少？系统允许的静差率s是多少？ 解： 4、转速单闭环调速系统有那些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速，为什么？如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速，为什么？如果测速发电机的励磁发生了变化，系统还有克服什么干扰的能力？ 答： 1）转速单闭环调速系统有以下三个基本特征 ①只用比例放大器的反馈控制系统，其被被调量仍是有静差的。 ②反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。扰动性能是反馈控制系统 最突出的特征之一。 ③系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。 2）改变给定电压会改变电动机的转速，因为反馈控制系统完全服从给定作用。3）能够改变转速，因为转速和反馈电压比有关。 电力拖动自动控制系统 课后答案 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】 习题解答（供参考） 习题二 2.2 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？ 解：10000.02(100.98) 2.04(1) n n s n rpm D s ?= =??=- 系统允许的静态速降为2.04rpm 。 2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为 0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ?=，且在不同转速下额定速降 不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？ 解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下） 2) 静差率 01515010%N s n n =?== 2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=0.023Ω。相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。采用降压调速。当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？ 解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-?= 2.5 某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。已知直流电动机 60,220,305,1000min N N N N P kW U V I A n r ====，主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V ? min/r,求： （1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ?为多少？ （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？ （3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落N n ?又为多少?电力拖动控制线路与技能训练试卷及答案学习资料
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