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电力拖动复习题大题及答案1. 简述电力拖动系统的基本组成。
答：电力拖动系统主要由以下几部分组成：电源、控制器、电动机和负载。
电源提供电能，控制器负责调节电动机的运行状态，电动机将电能转换为机械能，驱动负载工作。
2. 解释什么是电机的额定功率、额定电压和额定电流。
答：电机的额定功率是指电机在额定工作条件下能够持续输出的最大功率。
额定电压是指电机正常工作时所需的电压。
额定电流是指电机在额定电压下工作时的电流。
3. 描述直流电动机和交流电动机在结构和工作原理上的主要区别。
答：直流电动机通常由定子、转子和换向器组成，其工作原理是利用直流电产生磁场，使转子在磁场中旋转。
而交流电动机则没有换向器，其工作原理是利用交流电产生的旋转磁场来驱动转子旋转。
4. 列举几种常见的电力拖动控制方式，并简述其特点。
答：常见的电力拖动控制方式包括：- 变压变速控制：通过改变电动机的供电电压来调节转速，适用于恒功率负载。
- 变频控制：通过改变电动机的供电频率来调节转速，适用于需要宽范围调速的场合。
- 变阻控制：通过改变电动机的电阻来调节转速，适用于小功率电动机。
5. 解释什么是电动机的起动电流和起动转矩，并讨论它们对电动机起动性能的影响。
答：起动电流是指电动机在起动瞬间的电流，通常远大于额定电流。
起动转矩是指电动机在起动时产生的转矩。
起动电流和起动转矩对电动机的起动性能有重要影响。
较大的起动电流可能导致供电系统过载，而较小的起动转矩可能导致电动机无法起动。
6. 讨论电力拖动系统在工业自动化中的应用及其优势。
答：电力拖动系统在工业自动化中的应用非常广泛，包括输送带、机器人、机床等。
其优势包括：- 高效率：电力拖动系统通常具有较高的能量转换效率。
- 高精度：通过精确的控制，可以实现对负载速度和位置的精确控制。
- 易于集成：电力拖动系统可以方便地与现代控制系统结合，实现自动化控制。
7. 简述电力拖动系统的维护和故障诊断的基本方法。
答：电力拖动系统的维护包括定期检查电机和控制器的状态，清洁和润滑运动部件。
电机与电力拖动1. 引言电机是一种将电能转化为机械能的设备，广泛应用于各个领域中。
电力拖动则指的是利用电动机驱动机械设备或系统进行运动或操作的过程。
本文将介绍电机的基本原理以及电力拖动的应用。
2. 电机的基本原理电机是通过电磁感应原理将电能转化为机械能的设备。
其基本原理为根据施加在导体上的电流产生的磁场与外部磁场之间的相互作用，进而产生力或转矩。
电机根据其工作原理的不同可以分为直流电机和交流电机。
直流电机是利用直流电源供电，通过直流电源的正反极性变化来产生旋转运动。
交流电机则是利用交流电源供电，通过交流电源的频率来产生旋转运动。
电机的主要构成部分包括定子和转子。
定子是固定不动的部分，其中包含了产生磁场的线圈。
转子则是可以转动的部分，通过与定子的磁场相互作用来产生力或转矩。
3. 电力拖动的应用电力拖动广泛应用于各个领域，例如工业自动化、交通运输以及家用电器等。
以下列举了几个常见的电力拖动应用：3.1 工业自动化在工业自动化中，电力拖动被广泛应用于各种生产设备和机械系统。
通过电动机驱动，可以实现自动化生产线的运行，提高生产效率和质量。
例如，自动化生产线中的输送带系统就是通过电动机驱动的。
电动机的转动产生的转矩传递给输送带，使其能够带动物料或产品在生产线上移动。
3.2 交通运输电力拖动在交通运输领域中起到了重要作用。
例如，电动汽车就是利用电动机作为动力源来驱动车辆运行。
电动汽车相比传统的内燃机汽车具有环保、高效等优势。
此外，电力拖动还被应用于电动火车、电动船舶等交通工具中，实现了对传统燃油动力的替代。
3.3 家用电器家用电器中的电机和电力拖动也是不可或缺的。
例如，洗衣机、空调、冰箱等家电产品都需要电机来驱动其工作。
电机驱动使得家用电器能够实现自动化、智能化的功能，提高生活质量和舒适度。
4. 总结电机作为将电能转化为机械能的设备，通过电磁感应原理实现了这一转化过程。
电力拖动则是利用电动机驱动机械设备或系统进行运动或操作的过程。
电力拖动基础知识电力拖动基础知识引言电力拖动是指利用电动机将动力传递给装置或机械的一种技术。
它在现代工业中起着至关重要的作用，广泛应用于各个行业。
本文将介绍电力拖动的基础知识，包括电动机的工作原理、电力传动系统的组成以及一些常见的应用。
一、电动机的工作原理电动机是电力拖动的核心部件，它将电能转换为机械能，通过轴向动力输出。
电动机的工作原理主要基于电磁感应和洛伦兹力。
1. 电磁感应电磁感应是电动机实现转动的基本原理。
当电流通过电动机的线圈时，会在线圈周围产生磁场。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场改变时，会在线圈中产生感应电动势。
这个电动势会与电源电压产生差异，导致电流流经线圈。
差异越大，电流越大。
2. 洛伦兹力电动机实现转动的另一个原理是洛伦兹力。
当线圈中有电流通过时，它在磁场中受到力的作用。
根据右手定则，电流方向与磁场方向之间的关系将决定所受力的方向。
由于线圈的结构，导线受到力的方向相同，这将产生一个力矩，使电机开始旋转。
二、电力传动系统的组成电力传动系统是电力拖动的基础，它由电动机、传动装置和负载组成，各部分通过轴连接。
1. 电动机电动机是传动系统的动力源，它的类型有很多种。
常见的电动机包括直流电动机、交流异步电动机和交流同步电动机。
不同类型的电动机有不同的应用领域和工作原理。
2. 传动装置传动装置用于将电动机的转速和转矩传递给负载。
常见的传动装置包括齿轮传动、皮带传动和链传动。
通过不同的传动装置，可以实现不同的转速和转矩要求。
3. 负载负载是电力传动系统中的目标设备或机械。
它可以是任何需要动力传递的装置，如机床、输送带和风扇。
负载的特点和要求将决定电动机和传动装置的选择。
三、常见的电力拖动应用电力拖动在工业中的应用广泛，以下是一些常见的应用领域：1. 工业生产线工业生产线通常需要大量的电力来驱动各种设备和机械。
电力拖动被广泛应用于各个环节，如输送链、旋转装置和起重机。
2. 交通运输交通运输中的电力拖动主要应用于轨道交通和电动汽车。
电力拖动及电路分析1. 引言电力拖动是指利用电力驱动系统实现物体的运动或工作，广泛应用于工业生产中的各个领域。
在电力拖动系统中，电路分析是非常重要的一环，通过对电路的分析可以更好地理解电力拖动的工作原理和性能。
本文将对电力拖动及电路分析进行介绍和分析，包括电力拖动的根本原理、电力拖动系统的组成以及电路分析的方法和技巧等内容。
2. 电力拖动的根本原理电力拖动是通过将电能转换为机械能，从而实现物体的运动或工作。
其根本原理是根据法拉第电磁感应定律，通过电磁场相互作用产生力和运动。
电力拖动系统通常由电机、传动装置和负载组成。
电力拖动系统的核心是电机，电机通常采用交流电机和直流电机。
交流电机常用的有感应电动机和同时电动机，直流电机常用的有直流电动机和无刷直流电机。
电机通过传动装置将电能转化为机械能，传动装置通常包括齿轮、皮带、链条等。
负载那么是电力拖动系统需要驱动的物体或设备。
3. 电力拖动系统的组成电力拖动系统的组成主要包括电源、电机、传动装置和负载。
电源为电力拖动系统提供能量，可以是交流电源或直流电源。
电机将电能转换为机械能，驱动传动装置工作。
传动装置将电机的转动运动传递给负载，使其实现运动或工作。
在电力拖动系统中，还通常配备电机保护装置，用于监测电机的温度、电流和功率等参数，一旦超过设定的平安范围，将自动切断电源以保护电机和其他设备。
4. 电路分析的方法和技巧要对电力拖动系统进行电路分析，需要了解根本的电路分析方法和技巧。
4.1 电路分析方法电路分析的根本方法包括基尔霍夫定律、欧姆定律和电路等效等。
•基尔霍夫定律：根据能量守恒原理，电流在电路中的分布满足代数和为零的条件，可根据基尔霍夫定律求解电路中的电流和电压。
•欧姆定律：描述电流和电压之间的关系，根据欧姆定律可以计算电流流过电阻的大小。
•电路等效：将复杂的电路简化为等效电路，便于分析和计算。
4.2 电路分析技巧在电路分析过程中，还需要掌握一些技巧，以减少分析的复杂度和提高分析的效率。
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T K s U s U s W s
e )()()(s c d s −==调节电动机的转速的三种方法是什么?
1:调节电枢供电电压U 2:减弱励磁磁通3:改变电枢回路电阻R
几种可控的直流电源是什么？
1：旋转交流机组2：静止式可控整流器3:直流斩波器或脉宽调制变换器
V-M 系统中电流脉动是怎样产生的？怎样抑制电流脉动？
当V-M 系统主电路有足够大的电感量，而且电动机的负载也足够大时，整流电流便具有连续的脉动波形。
抑制措施：设置平波电抗器；增加整流电路相数；采用多重化技术晶闸管触发和整流装置的传递函数是什么？（课本）
什么是晶闸管触发与整流装置的失控时间？
失控制时间是随机的，它的大小随发生变化的时刻而改变，最大可能的失控时间就是两个相邻自然换相点之间的时间，与交流电源频率和整流电路形式有关
PWM 变换器的作用是什么？
用PWM 调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压系列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电机转速。
双极式控制的桥式可逆PWM 变换器有下列优点：
（1）电流一定连续；
（2）可使电机在四象限运行；
（3）电机停止时有微振电流，能消除静摩擦死区；
（4）低速平稳性好，系统的调速范围可达1:20000左右
（5）低速时，每个开关器件的驱动脉冲仍较宽，有利于保证器件的可靠导通。
双极式控制方式的不足之处是：
在工作过程中，4个开关器件可能都处于开关状态，开关损耗大，而且在切换时可能发生上、
下桥臂直通的事故，为了防止直通，在上、下桥臂的驱动脉冲之间，应设置逻辑延时。
PWM 控制与变换器的数学模型是什么？
当控制电压改变时，PWM 变换器输出平均电压按线性规律变化，但其响应会有延迟，最大的时延是一个开关周期T 。
因此PWM 控制与变换器（简称PWM 装置）也可以看
成是一个滞后环节，其传递函数可以写成泵升电压产生的原因
对于PWM 变换器中的滤波电容，其作用除滤波外，还有当电机制动时吸收
运行系统动能的作用。
由于直流电源靠二极管整流器供电，不可能回馈电能，电机制动时只好对滤波电容充电，这将使电容两端电压升高，称作“泵升电压”。
什么是调速范围？什么是静差率？
调速范围：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
静差率：当系统在某一转速下运行时，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n 0之比，称作静差率s
静差率和机械特性硬度的区别
一般调压调速系统在不同转速下的机械特性是互相平行的。
对于同样硬度的特性，理想空载转速越低时，静差率越大，转速的相对稳定度也就越差。
开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系
（1）闭环系统静性可以比开环系统机械特性硬得多。
（2）如果比较同一的开环和闭环系统，则闭环系统的静差率要小得多。
（3）当要求的静差率一定时，闭环系统可以大大提高调速范围。
（4）要取得上述三项优势，闭环系统必须设置放大器。
闭环调速系统可以获得比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围，为此所需付出的代价是，须增设电压放大器以及检测与反馈装置。
什么是反馈控制规律？转速反馈闭环调速系统的三个控制规律是什么？
反馈控制系统的规律是：一方面能够有效地抑制一切被包在负反馈环内前向通道上的扰动
作用；另一方面，则紧紧地跟随着给定作用，对给定信号的任何变化都是唯命是从的。
1.被调量有静差
2.抵抗扰动,服从给定
3.系统的精度依赖于给定和反馈检测精度
为什么引入电流截止负反馈？怎样实现电流截止负反馈？
为了解决反馈闭环调速系统的起动和堵转时电流过大的问题，系统中必须有自动限制电枢电流的环节。
根据反馈控制原理，要维持哪一个物理量基本不变，就应该引入那个物理量的负反馈。
那么，引入电流负反馈，应该能够保持电流基本不变，使它不超过允许值。
实现方法（1）电枢串电阻起动；（2）引入电流截止负反馈；（3）加积分给定环节。
带电流截止负反馈的闭环直流调速稳态结构图是什么？其特性方程和特性曲线？)
1()1()1(e d s s p e d e *n
s p K C I R K K K C RI K C U K K n +−+−+=电流截止截止负反馈的堵转电流和截止电流与电机额定电流的关系？
I db l 应小于电机允许的最大电流，一般取I db l =（1.5~2）I N
从调速系统的稳态性能上看，希望稳态运行范围足够大，截止电流应大于电机的额定电流，
一般取I dcr ≥（1.1~1.2）I N
反馈控制闭环直流调速系统的稳定条件？系统稳定的充分必要条件是s
2s s m )(T T T T T T K l l ++<式右边称作系统的临界放大系数K cr ,当K ≥K cr 时，系统将不稳定。
对于一个自动控制系统来说，稳定性是它能否正常工作的首要条件，是必须保证的。
简述比例调节器和积分调节器的比较？
比例调节器的输出值取决于输入偏差量的现状，而积分调节器的输出则包含了输入偏置量的全部历史。
比例积分调节器的优点？
比例积分控制综合了比例控制和积分控制两种规律的优点，有克服了各自的缺点，互相补充。
比例部分能迅速响应控制作用，积分部分则最终消除稳态误差。
G-M 系统与V-M 系统比较各有哪些优缺点？
G-M 系统的优点：很容易实现可逆运行缺点：体积大，费用高，效率低，安装需打地基，维护不方便，运行有噪声。
V-M 系统优点：晶闸管整流装置不仅在经济性和可靠性上都有很大提高，而且在技
术性能上也显示出较大的优越性。
晶闸管可控整流器的功率放大倍数在104以
上，其门极电流可以直接用晶体管来控制，不再像直流发电机那样需要较大功
率的放大器。
缺点：由于晶闸管的单向导电性，它不允许电流反向，给系统的可逆运行造成困难。
晶闸管对过电压、过电流和过高的d V /d t 与d i /d t 都十分敏感，若超过允许值
会在很短的时间内损坏器件。
由谐波与无功功率引起电网电压波形畸变，殃及
附近的用电设备，造成“电力公害
简述PWM 调速系统的机械特性。
（课本图）
转速负反馈系统中有哪些扰动？哪里的扰动是无法抵抗的？负载变化的扰动（使I d 变化）；交流电源电压波动的扰动（使K s 变化）；温升引起主电
路电阻增大的扰动（使R 变化）；检测误差的扰动（使α变化）电动机励磁的变化的扰动（造成C e 变化）；放大器输出电压漂移的扰动（使K p 变化）；调速范围、静差率和额定转速之间的关系
设：电机额定转速n N 为最高转速，转速降落为∆n N ，该系统的静差率应该是最低速时的静差率，即N
min N min 0N n n n n n s ∆+∆=∆=于是，最低转速为s n s n s n n N N N min )1(∆−=∆−∆=调速范围：则对应关系为：带电流截止负反馈的闭环直流调速稳态结构图是什么？
min N min max n n n n D ==N N (1)
n s D n s =∆−。
