交直流调速考试试题.docx

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交直流调速考试试题

2012年交直流考试试题

一、填空题（每空1分）

1.调速有两种含义___________、______________。

2.运动控制分为__________、___________、_____________。

3.在PWM－M系统实现电动机平滑调速的方法有__________、__________、____________。

4.位置随动系统的输出量___________输入量的变化而变化。

5.感应同步器是一种感应式角度或_________检测元件，分为旋转式和直线式两种。

直线式感应同步器由___________、__________组成。

6.永磁同步电动机的磁动势有正弦波形和方波形，无刷直流电动机的磁动势为_________型，目前广泛采用的是__________位置传感器。

7.晶闸管调压器的控制方式有____________、______________。

8.SPWM中的调制波信号采用___________、载波信号采用____________。

9.交直交通用型变频器通常采用调整________改变输出电压的幅值，调整_________改变输出电压的频率。

10.无换向器电动机可用作__________调速，还可用作____________调速。

11.V-M调速控制系统电流断续时机械特性特点：

_____________、_______________。

12.普通交流异步电动机采用变频调速，当长期处于低频下运转时电机的温升与长期在额定频率下电机温升相比_________；原因是________________________________________。

13.位置随动系统由______________、_______________、______________、______________四大部分组成。

14.直流电动机的调速方法有______________、____________、___________。

15.变频调速过程中，按载波比的不同，控制方式分为__________、____________、_____________。

16.位置随动系统常用的检测装置有___________、___________、____________、____________、___________。

17.旋转变压器是一种特制的_________相旋转电动机，当转子旋转时，定转子绕组的相对位置随之变化，使输出电压与转子转角呈___________关系。

18.晶闸管调压器的控制方式有_____________、______________。

19.变频调速时，基频以下属于________性质，基频以上属于_________性质。

20.调压调速适用于__________、__________负载。

21.SPWM称为____________。

22.无刷直流电动机调速系统属于_________电动机调速系统范畴，其转子采用_________，用_________和___________组成的电子换向器取代有刷直流电动机的机械换向器和电刷。

23.改变双闭环调速系统的转速应调节___________。

24.按转差功率的不同分类，变频调速属于_________，调压调速属于_________，串极调速属于___________。

25.电压型变频器中制动电路的作用是将__________功率消耗，以免直流电路__________电压过高。

26.________是造成无刷直流电动机转矩波动的主要原因。

27.矢量控制变频器与VVVF变频器相比主要特点_______、_______。

28.同步调制特点_________，异步调制特点________，分段同步调制特点_______。

29.变频器主要分为______、________两大类。

30.调压调速要获得实际应用必须具备____、______两个条件。

二、简答题（每题10分）

1.如果转速负反馈系统的反馈信号线断线（或者反馈信号线的极性接反）在系统运行中或起动时会有什么结果？

2.转速、电流双闭环直流调速系统中的电流调节器、转速调节器各有何作用？

3.PWM变换器的开关频率对系统性能有何影响？

如何选择？

4.基频以下和基频以上变频调速的机械特性有何特点？

5.试述异步电动机采用矢量变换的思想。

6.为什么PI调节器构成的调速系统称为无静差调速系统，有何特点？

7.给定电源和反馈检测元件的精度是否对闭环调速系统的稳态精度有影响？

为什么？

8.位置随动系统与传动系统相比各有何特点？

9.在晶闸管交流调压调速电路中，采用相位控制和通断控制各有何优缺点？

适用于何种场合？

10.直流脉宽伺服系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压，电路中是否还有电流？

为什么？

11.无刷直流电动机的换相原理（判断如何让磁场按要求的方向旋转）。

12.直流无刷和交流无刷电机各有何相同点和不同点？

13.根据转差功率的不同，可把交流调速系统分成哪几类？

举例说明。

14.试叙绕线式异步电动机串极调速的基本原理。

15.为什么说风机和泵类负载适合交流调压调速？

16.常用的位置检测装置的工作原理。

17.PWM变换器的开关频率是如何选择的？

18.有制动能力的PWM伺服系统工作原理，H形可逆PWM变换器工作原理。

19.单闭环转速负反馈调速系统中引入电流负反馈环节，对系统的静特性有何影响？

20.改变双闭环系统的转速应调节什么参数，若要改变系统的启动电流调节什么参数？

21.双闭环电流系统稳定运行时，电流反馈线断线，系统能否正常工作？

若电机突然失磁，对系统有何影响？

22.直流调速系统传大电感作用是什么？

一、填空题（每空1分，共30分）

1.变速、稳速

2.气动、液动、电动

3.定频调宽法、调宽调频法、定宽调频法

4.跟随

5.位移、定尺、滑尺

6.稀土永磁方波型、霍尔位置传感器

7.通断控制、相位控制

8.正弦波、三角波

9.调制波的幅值、调制波的频率

10.直流、交流

11.理想空载转速升高、机械特性变软

12.较高、变频调速属于转差功率不变型而低频时电机冷却风扇速度慢了

13.位置检测器、电压比较放大器、可逆功率放大器、执行机构

14.调电枢电压、调励磁磁通、改变电枢附加电阻

15.同步控制、异步控制、分段同步控制

16.自整角机、旋转变压器、感应同步器、光电编码器、磁尺

17.两、一定函数

18.通断控制、相位控制

19.恒转矩调速、恒功率调速

20.风机、泵类

21.正弦波脉宽调制

22.同步电动机、永磁体、逆变器、转子位置检测器

23.给定电压

24.PS不变型、PS消耗型、PS回馈型

25．再生、直流电压（泵升电压）

二、简答题（每题10分，共50分）

1.答：

反馈信号线断线：

起动时断线，为开环状态，可加速起动过程（2分）；运行中断线，会造成系统的不稳定，带载时使机械特性变软（2分）。

反馈信号线接反：

起动过程加快，由负反馈转为正反馈（2分）；使系统不稳定，易产生振荡（2分）；当输入给定信号为零后，电动机仍然转（2分）。

2.答：

电流调节器作用：

限制最大电流（过大的起动电流、过载电流），并使过载时（达到允许最大电流时）实现很陡的下垂机械特性（2分）；起动时，能保持电流在允许最大值，实现大恒流快速起动（2分）；能有效抑制电网电压波动对电流的不利影响（2分）。

转速调节器作用：

能有效消除转速偏差，保持转速恒定（2分）；当转速出现较大偏差时，它能迅速达到最大输出电压，输送给电流调节器，使电流迅速上升，实现快速响应（2分）。

3.答：

PWM变换器的开关频率越高，电枢电流的脉动也越小，而且也容易连续，从而能提高调速系统低速运行的平稳性（2分）；同时电流脉动小，电动机的附加损耗也小（2分）；随着开关频率的提高，功率开关器件的动态损耗便会成正比的增加（2分）。

为保证电流连续，开关频率应大于其临界频率fcr（2分）；为保证系统的损耗为最低，开关频率小于其最佳开关频率fop（2分）。

4.答：

基频以下采用恒压频比控制方式（2分），当改变频率时机械特性基本是平行移动的（1分），最大转矩随着频率的降低而减小（1分）。

当频率很低时，转矩太小，将限制带负载能力（1分），应采用适当提高电源电压的方法来提高带负载的能力（1分）。

基频以上采用电压维持额定值，调频的变频调速方式（2分）；其最大转矩将随频率的升高而减小，呈恒功率调速的特点（2分）。

5.答：

矢量变换的基本思想是：

通过数学的变换方法，把交流三相绕组U、V、W中的电流

变换到两相静止绕组

中的电流

（2分），再由数学变换，把

变换到两相旋转绕组M、T中的直流电流

（2分）。

实质上就是通过数学变换把三相交流电动机的定子电流分成两个分量（2分），一个用来产生旋转磁动势的励磁分量Im，另一个是用来产生电磁转矩的转矩分量It（2分）。

即，通过坐标和数学变换，把异步电动机等效为一台直流电动机（2分）。

6．答：

因为积分控制不仅靠偏差本身，还能靠偏差的积累产生控制电压来实现静态无偏差（4分）。

ΔU＝0时输出电压将维持原值（整定值）不变（2分）。

它结合了比例调节器快速控制和积分调节器实现无静差的特点（2分），解决了动态稳定性和快速性与静态精度之间的矛盾（2分）。

7.答：

有影响（4分）。

闭环系统对检测元件和给定环节本身的扰动无抑制能力（3分），只能抑制被反馈环包围的加在系统前向通道上的扰动作用（3分）。

8.答：

位置随动系统与传动系统一样都是反馈控制系统，通过对系统的输出量和给定量进行比较而组成闭环控制，控制原理相同（2分）。

传动系统的给定量是恒值，不管外界扰动情况如何，都希望输出量能够稳定，强调的是系统的抗干扰性能（2分）。

位置随动系统的位置指令是经常变化的，是一个随机变量，要求输出量准确跟随给定量的变化（2分），输出响应快，灵活性、准确性是位置随动系统的主要特征（2分）。

它比传动系统增加了位置信号检测装置，结构上比传动系统复杂（2分）。

9.答：

在晶闸管交流调压调速电路中，采用相位控制时，输出电压较为精确、调速精度高，快速性好，低速时转速脉动较小，但会产生谐波，对电网造成污染，常用于中、小功率、调速精度与稳定性要求较高的场合。

（5分）采用通断控制时，不产生谐波污染，但电动机上电压变化剧烈，转速脉动较大，常用于大容量、热惯性时间常数大、调速范围小的场合。

（5分）

10.答：

双极式可逆PWM变换器，电机不动表示电枢两端平均电压为零，不产生转矩（3分）。

但电枢两端还存在瞬时电压和电流（3分）。

好处是使电动机带有高频的微振，消除正、反向时的静摩擦死区（4分）。