同步电动机调速系统..

电气传动与调速系统模拟试卷1一、判断题：9个题，每小题2分，合计18分。

1.由电动机作为动力源，通过传动机构拖动各类生产机械，在控制系统的作用下完成一定的生产工艺要求的系统，称为电气传动系统。

（）【A.】√【B.】×2.直流电机中用于产生感应电动势和通过电流的电路部分是励磁绕组。

（）【A.】√【B.】×3. 三相异步电动机的结构包括定子和转子两大部分。

（）【A.】√【B.】×4. 在电源频率一定时，同步电机的转速ｎ恒定，等于同步转速。

（）【A.】√【B.】×5. 一台伺服电动机的机械特性曲线如下图所示，可知，该电动机应该是直流伺服电动机。

（）【A.】√【B.】×6.电动机发热和冷却的情况不但与其所带负载的大小有关，而且与所带负载的持续时间有关。

（）【A.】√【B.】×7. 降压变换器是通过调整输入电压的幅值实现电压的变换。

（）【A.】√【B.】×8. 规则采样法实现SPWM时，采用载波正峰值采样的方法更准确。

（）【A.】√【B.】×9. 交-交无换向器电动机调速系统在高速运行时通常采用电源换流的方法进行换流。

（）【A.】√【B.】×二、单项选择题：12个题，每小题3分，合计36分。

1. 如下图所示的旋转运动系统（箭头方向表示转矩的实际方向），系统的运动状态是（ ）。

【A.】减速 【B.】匀速 【C.】静止 【D.】加速2.电气传动系统做直线运动时，其运动方程为（ ）。

【A.】tvmF F z d d =- 【B.】d d L T T Jt Ω-=【C.】2d 375d L GD nT T t -=【D.】d d L nT T Jt -=3.直流电机中用于产生感应电势和通过电流的电路部分是（ ）。

【A.】励磁绕组 【B.】主磁极 【C.】换向极 【D.】电枢绕组4.三相异步电动机的T 型等效电路如图所示，m 1表示电机的相数，则转子绕组的铜耗可表示为（ ）。

专升本《电力拖动与控制系统》一、（共75题，共150分)1。

异步电动机在采用能耗制动时需要( ）。

(2分）A.转子回路串电阻B.定子回路串电阻C.把定子回路从电源断开,接制动电阻D。

定子回路通直流电流。

标准答案：D2。

三相桥式交叉连接可逆调速电路需要配置（）个限环流电抗器。

（2分)A.1B.2C.3D.4。

标准答案:B3。

闸管反并联可逆调速电路中采用配合控制可以消除( ). (2分）A.直流平均环流B.静态环流C。

瞬时脉动环流 D.动态环流.。

标准答案：A4。

为了检测直流电流信号，且与系统主电路隔离,常用的电流检测方法是( ）。

（2分）A。

串联采样电阻 B。

并联采样电阻C。

采用电流互感器 D.采用霍尔传感器。

标准答案:D5. 电流可反向的两象限直流PWM调速系统稳态工作时，当输出电压的平均值小于电机反电势时，电机工作在( ）象限。

（2分）A。

1 B。

2 C.3 D。

4.标准答案：B6。

直流斩波调速系统在回馈电流可控的回馈发电制动时，直流电动机的反电势( ）直流电源的电压。

（2分）A.大于B.等于 C。

小于。

标准答案：C7。

异步电动机串级调速系统，当调速范围较小时,一般采用的起动方法是（）. (2分）A.用串级调速装置起动 B。

定子降压起动。

标准答案：B8。

串级调速系统中，串级调速装置的容量（）. （2分）A.随调速范围D的增大而增加；B.随调速范围D的增大而减少；C。

与调速范围D无关..标准答案:A9。

绕线转子异步电动机的串级调速属于( )的调速方法。

(2分）A。

转差功率消耗型 B。

转差功率回馈型C.转差功率不变型.标准答案：B10。

永磁无刷直流电动机的调速系统中功率变换器的变频方式是（ )。

（2分）A.他控式变频 B。

自控式变频；C.矢量控制式变频。

标准答案：B11。

无刷直流电动机调速系统的位置检测器使用的是（ ) （2分)A.增量式位置检测器 B。

正余弦变压器.标准答案：A12. 永磁无刷直流电动机与永磁同步电动机结构非常相似，永磁无刷直流电动机的气隙磁密波形是（） (2分）A.近似方波 B。

运动控制期末必考题⼀、填空题1、直流电动机有三种调速⽅案：（1）调节电枢供电电压U；（2）减弱励磁磁通Φ；（3）改变电枢回路电阻R。

2、当电流⼤到⼀定程度时才出现的电流负反馈，叫做电流截⽌负反馈。

3、额定励磁状态下的直流电动机电枢电流与直流电动机的电磁转矩成正⽐。

4、他励直流电动机的调速⽅法中，调压调速是从基速（额定转速）往下调，在不同转速下容许的输出恒定，所以⼜称为恒转矩调速。

调磁调速是从基速往上调，励磁电流变⼩，也称为弱磁调速，在不同转速时容许输出功率基本相同，称为恒功率调速。

5、直流调速系统的静态性能指标主要包括静差率和调速范围。

6、在⽐例积分调节调节过程中，⽐例部分的作⽤是迅速响应控制，积分部分的作⽤是消除稳态误差。

7、采⽤积分速度调节器的闭环调速系统是⽆静差的。

8、直流调速系统中常⽤的可控直流电源主要有旋转变流机组、静⽌式可控整流器和直流斩波器或脉宽调制变换器三种。

9、所谓稳态是指电动机的平均电磁转矩与负载转矩相平衡的状态。

10、在额定负载下，⽣产⼯艺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。

11、负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落与理想空载转速之⽐叫做静差率。

12、⼀个调速系统的调速范围，是指在最低转速时还能满⾜所需静差率的转速的可调范围。

13、反馈控制的作⽤是抵抗扰动、服从给定。

14、脉宽调制的⽅法是把恒定的直流电源电压调制成幅值相同、频率⼀定、宽度可变脉冲序列，从⽽可以改变平均输出电压的⼤⼩，以调节转速。

15、调速系统的要求有调速、稳速、加，减速。

16、直流电动机在调速过程中，若额定转速相同，则转速越低时，静差率越⼤。

17、在转速、电流双闭环直流调速系统中转速调节器的输出作为电流调节器的输⼊，再⽤电流调节器的输出去控制电⼒电⼦变换器。

18、双闭环调速系统在正常运⾏时， ACR 调节器是不会达到饱和的。

19、反馈控制系统所能抑制的知识被反馈环包围的前向通道上的扰动。

《运动控制系统》试卷姓名: 班级: 学号: 成绩:一、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.运动控制系统由电动机、功率放大与变换装置、（控制器）与相应的（传感器）构成。

2.一般负载分为恒转矩负载、（恒功率）和（风机）、泵类负载，其中恒转矩负载还分为（反抗性）负载、（位能性）负载。

3.常见的直流调速系统有G-M系统、（V-M系统）和（直流脉宽调制系统或PWM 系统）。

4.闭环控制的方式有单闭环、（多闭环）和（多环控制）。

5.内外环嵌套调节系统中（电流环）在里面，称作内环；（转速环）在外面，称作外环。

6.双闭环控制直流调速系统的动态抗扰性能包括（抗负载扰动）和（抗电网电压扰动）。

7(a) 7(b)7.如图7，当0≤t<t on时晶闸管（VT1）和（VT4）导通，U AB=（U s）,当t on≤t<T 时时晶闸管（VT2）和（VT3）导通，U AB=（-U s）。

8.两组晶闸管整流装置同时工作，产生不流过（负载）而在两组晶闸管之间流通的短路电流，称作（环流）。

9.按照交流异步电动机的原理，从定子传入转子的电磁功率P m可分为两部分：一部分P mech=(1-S)P m是拖动负载的有效功率称为（机械功率）；另一部分P s=S P m 是传输给转子电路的（转差功率）。

10.从转差功率出发异步电动机调速系统分为三类：转差功率消耗型、（转差功率馈送型）、（转差功率不变型）。

二、单项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1.电力拖动自动控制系统（调速系统）控制的目标是（A ） A. 速度B. 角加速度C. 加速度D. 角速度2.以下公式中是闭环系统的调速范围的是（D ） A. opop op n n S 0∆=B. cl cl cl n n S 0∆=C. ()S n S n D op N op -∆=1D. ()S n Sn D cl N cl -∆=13.双闭环直流调速系统的启动过程的特点不包括（C ） A. 饱和非线性控制 B. 转速超调C. 对电网电压的波动起到抗扰作用D. 准时间最优控制44.如图4，已知一系统的晶闸管开关处于逆变状态，电动机向电网回馈能量此时关于系统的参数叙述正确的是（A ） A. α>90°，U d0 <E ，n <0B. α>90°，U d0 >E ，n >0C. α<90°，U d0 <E ，n <0D. α<90°，U d0 >E ，n >0 5.以下几个调速方式属于转差功率不变型的是（C ） A. 降电压调速 B. 转差离合器调速C. 变极对数调速D. 转子串电阻调速三、判断题（本大题共5小题，每小题1分，共5分）1.当T e =T l 时可以维持系统储在匀速旋转的稳态中，当T e >T l 系统处在减速状态，当T l >T e 系统处在加速状态（×）2.机械特性越硬则静差率越小，转速稳定度就越高（√）。

永磁同步电机的闭环调速
永磁同步电机的闭环调速是通过测量电机运行状态的反馈信号，与给定参考信号进行比较，然后调整电机的控制参数，使电机的运行状态达到给定参考信号的要求。

闭环调速的基本原理是：电机运行状态反馈信号（比如电机转速、电机角度等）经过测量后与给定参考信号进行比较，产生误差信号。

然后，误差信号经过一个控制器（比如PID控制器）进行处理，产生一个控制量。

控制量经过功率放大器驱动电机，调整电机的控制参数，使误差信号趋向于零，从而使电机的运行状态逐渐接近给定参考信号。

在永磁同步电机的闭环调速中，控制器通常采用PID（比例-
积分-微分）控制器，其根据误差信号的大小和变化率分别进
行比例、积分、微分处理，来调整电机的控制参数。

PID控制
器普遍应用在工业领域的闭环控制系统中，能够提供较快的动态响应和较好的稳态精度。

闭环调速可以有效提高永磁同步电机的性能，使其具有更好的运行稳定性、速度控制精度和抗扰动能力。

通过合理选择控制器的参数和调整策略，可以实现快速响应、高精度和稳定的闭环调速效果。

永磁同步电动机调速控制系统的设计永磁同步电动机是一种高效、低噪音、节能的电机，广泛应用于工业生产和交通运输领域。

为了更好地实现对永磁同步电动机的调速控制，设计一套稳定可靠的调速控制系统是非常关键的。

本文将介绍永磁同步电动机调速控制系统的设计原理、构成要素以及实现方式。

一、调速控制系统的设计原理永磁同步电动机调速控制系统的设计原理主要包括两个方面：传感器检测与反馈控制。

传感器检测通过传感器实时检测电机的速度、位置和电流等参数，将检测到的数据反馈给控制器；反馈控制则是根据传感器检测到的数据，对电机进行调速控制，保持电机在设定的转速范围内稳定运行。

在反馈控制方面，控制器将根据传感器检测到的数据，通过PWM技术对电机进行调速控制。

PWM技术是一种通过改变脉冲宽度来控制输出电压的方法，通过改变每个脉冲的宽度和频率，可以实现对电机的精准调速控制。

控制器还可以根据需要进行闭环控制，通过PID算法实现对电机的精准控制。

永磁同步电动机调速控制系统的构成要素主要包括传感器、控制器和功率放大器。

传感器是用来检测电机的运行状态和参数的设备，包括编码器、霍尔传感器和电流传感器等。

编码器和霍尔传感器主要用于检测电机的转速和位置，电流传感器用于检测电机的电流。

传感器将检测到的数据通过模数转换器转换成数字信号，并送入控制器进行处理。

控制器是用来对传感器检测到的数据进行处理，并根据需要进行调速控制的设备。

控制器通常采用嵌入式系统，包括CPU、存储器、输入输出接口和PWM输出模块等。

控制器通过对传感器检测到的数据进行处理，生成对电机的控制信号，通过PWM技术对电机进行调速控制。

功率放大器是用来放大控制器输出的PWM信号，驱动电机运行的设备。

功率放大器通常采用MOS管或IGBT管，能够将控制器输出的低压PWM信号转换成高压高电流的控制信号，驱动电机进行高效、稳定的运行。

三、实现方式永磁同步电动机调速控制系统可以采用闭环控制方式、开环控制方式或者混合控制方式实现。

同步电机调速方法同步电机是一种常用的电动机，其调速方法有很多种，其中较为常见的是电压调制调速法、频率调制调速法和直流调速法。

电压调制调速法是通过改变同步电机的电压大小来实现调速的方法。

当需要提高转速时，可以增加电压大小，反之亦然。

此法的优点是调速范围广，但缺点是容易产生电压波动和噪声。

频率调制调速法是通过改变同步电机电源的频率来实现调速的方法。

当需要提高转速时，可以增加频率大小，反之亦然。

此法的优点是调速平稳，但缺点是调速范围较窄。

直流调速法是通过在同步电机的转子上加装直流电枢，通过改变直流电压大小来实现调速的方法。

此法的优点是调速平稳，调速精度高，但缺点是需要加装直流电枢，成本较高。

在实际应用中，根据不同的需求和场合选择不同的调速方法。

例如，电压调制调速法适用于工作负载变化较大的场合，频率调制调速法适用于工作负载变化较小的场合，而直流调速法适用于需要高精度调速的场合。

在使用同步电机调速时，还需要注意以下几点：1. 控制系统的合理设计。

调速系统需要根据具体的场合和需求，设计出合理的控制方案，确保调速效果和稳定性。

2. 调速器的选择。

调速器需要具备良好的性能和稳定性，能够适应不同场合和需求的调速要求。

3. 转子平衡。

同步电机的转子需要进行平衡处理，以保证调速时的稳定性和安全性。

4. 维护保养。

定期对同步电机进行检查和维护保养，及时发现和解决问题，确保调速系统的正常运行。

同步电机调速方法有多种，需要根据具体的场合和需求选择合适的方法。

在使用调速系统时，还需要注意控制系统的合理设计、调速器的选择、转子平衡和维护保养等方面，以保证调速系统的正常运行和安全性。