电气控制技术口试题Word下载.docx

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试求：

①、若采用开环控制系统能否满足要求？

机械特性方程：

：

电动机结构常数

电枢电阻

所以：

=

=0.13V.min/r

=

=288.46r/min

=

=0.16=16%

因为大于10%，所以不能满足。

Ce：

电动势常数Δn开：

电枢电阻引起转速降S开：

静差率

②、给定信号U*n=10V，N=1000r/min时，α=？

放大器放大倍数Kp多大时才能满足要求？

=0.01

转速降落：

=288.46

=8.33r/min

闭环系统开环放大倍数：

=33.63

因为：

所以：

=14.6

③、加入电流负反馈在系统中起到什么作用？

答：

起到抑制过电流Imax作用。

④、给定电源扰动或测速电机误差是否会影响系统稳定特性？

给定电源扰动或测速电机误差都会影响系统给定参数的变化，从而引起系统振荡，使系统不稳定。

⑤、改变转速应调节那些参数？

若改变ASR放大倍数或晶闸管装置的放大倍数行不行？

因为

改变转速应调节给定电压或改变转速反馈系数。

改变ASR放大倍数或晶闸管装置的放大倍数不行。

转速、电流双闭环直流调速系统

组成：

系统由转速负反馈与转速调节器ASR组成转速环，由电流负反馈与电流调

节器ACR组成电流环。

电流环为内环，转速环为外环。

1、双闭环直流调速系统稳定运行时，ASR和ACR两个调节器的

输入偏差是多少？

写出ASR和ACR两个调节器的输入电压

表达式？

稳态运行时,输入偏差：

输出电压表达式：

2、若ASR和ACR两个调节器改为P调节器，对系统的静态性能有什么影响？

✧为有静差系统，系统静特性医硬度降低。

✧动态不理想（因为它没有积分，它的变化随参数的变化立即变化）。

✧稳定性差。

3、若改变双闭环直流调速系统的转速可调节什么参数？

改变转速调节器放大倍

数Kp、可控整流装置放大倍数Ks或反馈系数α、β行不行？

要整定堵转电

流Idm应调节什么参数？

因为：

①、改变转速可调节

或α

②、调节Kp;

Ks;

β不行，调节α可以

③、要整定堵转电流应调节

或β

4、描述电流环、速度环在系统中的实际调试过程？

先内环，后外环，调节器参数取决于稳态精度和动态校正要求。

电流环的调试；

a、电流调节器ACR设为PI调节器

b、直流电动机不加励磁且将其处于堵转状态

c、通电后，调节给定电位器KP1，使其输出电流达到1/2Ie，用分流器和电流表结合，电流表应稳定指示，若电流不稳定，通过调节ACR的PI参数，先调节P。

d、用突加给定信号的方法，使用示波器观察电流输出情况。

速度环的调试：

a、电动机加额定励磁

b、速度反馈极性判断

5、若发生电动机在运行中堵转时，电机是否会烧毁？

不会。

由于ACR作用，限制电枢电流最大值电流，系统表现为无静差，产生下垂

特性（挖土机特性）。

堵转时，Id上升，同时n下降，使△Un上升，经PI调节器后，使Ui*下降，使α下降，Udα电压上升，电流上升至Idmax，长

时间堵转就会使电枢长时间通大电流而烧毁。

6、运行中突然转速反馈接线断开了，系统会发生什么现象？

请分析？

将会使调速系统失控，电动机转速升至整流装置输出限幅值，对应

最高转速，因为：

Un=0→ΔUn=U*n-Un=U*n→U*i↑→U*im（ASR进入饱和状态）→ΔU*i↑→UC↑→Id↑→n↑→n=nmax

7、突加给定起动时，请说明起动过程，并画出n=f（t）和Id=f（t）的波形。

起动过程：

电流上升阶段：

（t0～t1）：

起动开始时，转速给定电压突加于转速调节器的输入端，通过转速调节器、电流调节器的控制作用使Ud0，Id上升。

电流调节器和电流环的调节作用使Id很快到达Idmax。

在这个阶段转速调节器ASR由不饱和迅速达到饱和，而电流调节器ACR一般不饱和，起到调节作用。

恒流升速阶段：

（t1～t2）：

从t1时刻电流上升到最大值Imax开始一直到t2，转速n上升到给定转速ng为止的这一阶段是起动的主要加速阶段。

在这个阶段转速调节器ASR一直处于开环饱和（限幅）状态，转速环相当于开环状态，而电流调节器ACR的作用是力图使Id保持在Imax状态，系统表现为恒直电流调节系统。

转速调节阶段：

（t2～t3～t4）：

在这个阶段转速调节器ASR和电流调节器ACR同时起调节作用。

由于转速环是外环，转速调节器ASR的输出是电流调节器ACR的电流给定，ASR处于主导作用，ACR的作用是力图使电流Id跟随ACR的电流给定，因而电流环是一个电流随动系统。

8、双闭环直流调速系统在扰动作用下系统如何进行稳定？

（1）、电网电压出现波动时：

U2↓→Ud↓→Id↓→Ui↓→（ΔUi=U*i-Ui）↑→Uc↑→α↓→Ud↑

电流调节器ACR起到调节作用：

①、启动过程时保证获得允许最大电流。

②、在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压U*i变化。

③、电源电压波动时的及时抗扰作用，使电动机转速几乎不受电源电压波动影响。

④、当电动机过载、堵转时，限制电枢电流的最大值，从而起到安全保护作用。

稳定：

限幅值按

（2）、当负载大小改变时：

TL↑→Te<

TL→n↓→Ufn↓→（ΔUn=U*n-Un）↑→U*i↑→Uc↑→

α↓→Ud↑→n↑

转速调节器ASR起到调节作用：

①、使转速n跟随给定电压U*n变化，实现稳态无静差。

②、突加负载时转速调节器ASR和电流调节器ACR均参与调节作用，但转

速调节器ASR处于主导作用，对负载变化起抗扰作用。

③、其输出电压限幅值决定允许最大电流值。

整定。

可逆直流调速系统

电枢反并联可逆系统可分为有环流和无环流可逆系统；

无环流可逆系统又可分为逻辑无环流和错位无环流可逆系统。

逻辑无环流可逆系统是通过逻辑装置来实现无环流；

而错位无环流可逆系统是利用错开触发脉冲的位置来实现无环流。

1、逻辑无环流直流调速系统按图时试问？

①、逻辑控制器DLC有几部分电路组成？

各电路的作用是什么？

对装置的要求：

在任何情况下，绝对不允许同时开放正反两组晶闸管变流器的触发脉冲，一组晶闸管工作时，而另一组晶闸管的触发脉冲必须封锁住。

由转速调节器ASR输出Ugi作为转矩（电流）极性鉴别信号。

当此信号由负变正时，允许封锁正组，开放反组；

当此信号由正变负时，允许封锁反组，开放正组；

但必须等到零电流检测器发出“零电流”信号后，才正式发出逻辑切换指令。

发出切换指令后，经过关断等待时间t1＝2～3ms的延时，封锁原导通组脉冲；

再经过触发等待时间t2≌7ms，才能开放另一组。

以下电路能实现：

a、电平检测电路:

转矩极性电平检测器――采用具有正反馈的电平

检测器

零电流电平检测器――采用带偏置电压的具有正反馈的电平检测器

作用：

将转矩极性信号Ugi的正负和主电路电流Id的有无变成

数字量“0”态和“1”态，“0”态对应低电平，“1”态

对应高电平。

b、逻辑判断电路：

根据转矩极性电平检测器输出UM和零电流电平检测器的输出UI状态，正确的判断系统是否需要切换。

逻辑电路可采用与非门电路（如HTL）组成。

c、延时电路：

作用：

是在逻辑判断电路发出逻辑切换指令后设置“封锁等待时间t1”和“开放等待时间t2”两段时间延时。

d、逻辑保护输出电路：

是逻辑装置的输出部分，两路输出信号反相，以保证正反向两组晶闸管变流器触发脉冲不会同时开放。

②、DLC控制电路为什么必须设置封锁延时电路和开关延时电路？

延时过大或过小对系统有何影响？

设置封锁延时电路和开关延时电路后，能够保护两组晶闸管在切换时不发生短路，保证同一时间只有一组晶闸管开通。

延时过长会引起切换时间太长，延时过小会造成换流逆变失败。

③、零电流检测环的位置及宽度对系统会产生什么影响？

宽度与电阻RF有关

宽度宽：

灵敏度低

宽度窄：

灵敏度高

④、设本系统α=30°

时，电流调节器ACR限幅值为+8V，当ACR限幅值分别为-12V或-2V时，在电流逆变时会发生什么现象？

（设每伏移相度数为线性）

移相范围为α=0°

～90°

，所以该电路的移相范围为30°

。

因为移相电压为0～8V，所以每一伏电压移动7.5°

当限幅值为-12V时，已经超出移相范围即β＝0°

，引起逆变失败

当限幅值为-2V时，β＝75°

，可以实现逆变，但电流大，负面积比正面积大（α=105°

），效果不是最好。

⑤、当系统突加正向给定运行，然后加速切换到反向运行时，给出n=f（t）;

Id=f（t）波形图？

由上图可知：

在系统突加正向给定运行，然后加速切换到反向运行时，有三个阶段：

（1）、本桥逆变：

这时转矩不变，转向不变，电流迅速下降。

（2）、自由运行：

这时转向不变。

（3）、它桥逆变：

这时转矩反向，转速迅速下降（方向不变）。

无环流逻辑控制器DLC原理图：

VD1、C1组成封锁延时电路

VD2、C2组成开放延时电路

A点作用：

正常工作时U´

F与U´

R总是有一个为“1”，当发生同时为“1”时（故障），联锁保护环节与非门输出A点为“0”，将Ublf和Ublr都拉到“0”，使两组脉冲同时封锁，避免两组晶闸管同时整流而造成短路事故。

三相交流变频器

分类：

可分为交－交和交－直－交两种；

交－直－交变频器按直流电源的性质又分为电压型和电流型两种。

1、电压型变频器：

续流二极管的作用：

能防止对VT管子的反向电流冲击。

选择：

耐压及电流要等同于VT管子。

（1）、求UdUd＝2.34U2Ф=1.35UL

（2）、选择变频器的容量、电流？

容量（KVA）≥

电流（A）≥

（3）、是什么换流方式？

是180还是120导通制，分析换流过程?

（4）、发生堵转时能否起到保护作用？

（5）、若要满足直流侧过电流和逆变侧过电压保护？

应修改什么参数？

2、电流型变频器：

（1）、选择变频器的容量、电流？

（2）、二极管和电容器起什么作用？

二极管起隔离作用；

电容器起换流作用（即使晶闸管承受反压）。

（3）、采用什么换流方式?

采用强迫换流方式。

（4）、举例换流过程？

例：

VT1导通时，C1正向充电；

当VT3导通时，C1反向充电；

从而

使VT1阴极电位升高，使VT1截止。

（5）、发生V1与V4直通形成短路，会不会烧坏变频器？

短时间不会烧坏。

因为线路中接入了电抗器，电抗器能起到抑制电流和滤波的作用。