吉林大学《电力拖动自动控制系统》第五章 期末考试学习资料

吉林大学22春“电气工程及其自动化”《电力拖动自动控制系统》期末考试高频考点版（带答案）一.综合考核(共50题)1.被调量负反馈构成的反馈控制和由扰动量正反馈构成的补偿控制，是性质不同的两种规律。

()A.错误B.正确参考答案：B2.反馈检测装置的误差是反馈控制系统无法克服的。

()A.错误B.正确参考答案：B3.直流PWM调速系统是采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式( )。

A、错误B、正确正确答案：B4.调速系统的稳态性能指标指()A.调速范围B.静态差C.调速时间D.反馈时间参考答案：AB5.参考答案：B6.抗扰性是反馈控制系统最突出的特征之一。

()A.错误B.正确参考答案：B7.在单闭环直流调速系统中，电流截止负反馈环节是专门用来控制( )的。

A、电流B、电源C、电压D、电阻正确答案：A8.稳态参数计算是自动控制系统设计的第一步，它决定了控制系统的基本构成环节。

()A.错误B.正确参考答案：B9.带制动电流通路的不可逆电路，电流波形是连续的，机械特性关系式比较简单。

()A.错误B.正确参考答案：B10.C.先高后低D.先低后高参考答案：A11.同步电动机()。

A.有转差B.没有转差C.转差为1D.视具体条件而定参考答案：B12.直流PWM调速系统是采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式。

()A.错误B.正确参考答案：B13.电流波形的断续会影响系统的运行性能( )。

A、错误B、正确正确答案：B14.模拟调节器的数字化是指先按模拟系统的设计方法设计调节器，然后再离散化( )。

A、错误B、正确正确答案：B异步电动机变压调速属于()调速系统。

A.转差功率消耗型B.没有转差C.转差功率不变型D.B和C参考答案：A16.自动控制系统的动态性能指标包括对给定输入信号的跟随性能指标和对扰动输入信号的抗扰性能指标( )。

A、错误B、正确正确答案：B17.中断服务子程序由相应的中断源提出申请，CPU实时响应。

()A.错误B.正确参考答案：B18.双闭环直流调速系统的起动过程的特点有( )。

《电力拖动》期末试卷(含答案)一填空： (每题 1 分)1、常用的低压电器是指工作电压在交流 ( )V 以下、直流( )V 以下的电器。

2、熔断器是由 ( )和( )两部分组成的。

3、主电路是( )电流通过的电路。

4、( )和( )统称电气的联琐控制。

5、接触器的触头有( )和( ) 两种。

6 直流电机由 ( ) ( ) ( )等三大部件组成。

7 我国三相四线制低压电源是三相交流异步电机的电源，其线电压为 ( )V相电压为 ( )V 频率为 ( )HZ。

二判断： (每题 1 分)1 熔断器在电路中既可作短路保护，又可作过载保护。

( )2 电气原理图绘制中，不反映电器元件的大小。

( )3 熔断器的额定电流大于或等于熔体的额定电流。

( )4 电动机采用制动措施的目的是为了停车平稳。

( )5 电动机的额定转速越高越好。

( )6 电气原理图中所有电器的触电都按没有通电或没有外力作用时的开闭状态画出。

( )7 开关电器在所有电路都可直接接负载。

( )8 接触器按主触点通过电流的种类分为直流和交流两种。

( )9 检修电路时，电机不转而发出嗡嗡声，松开时，两相触点有火花，说明电机主电路一相断路。

( )10 电动机采用制动措施的目的是为了迅速停车。

( )11 电器元件布置图中，强电部分和弱电部分要分开，且弱电部分要加屏蔽，防止干扰( )12 正确选用和使用低压电器元件对电器安全运行是极其重要的。

( )13 为了保证电磁铁可靠吸合，电磁吸力特性与反力特性必须配合好( )14 正在运行的三相异步电动机突然一相断路，电动机会停下来。

( )15.交流接触器通电后如果铁心吸合受阻，将导致线圈烧毁。

( )三 选择： (每题 1 分)1、下列元件中，开关电器有 。

A 、组合开关B 、接触器C 、行程开关D 、时间继电器2、下列元件中，主令电器有 。

A 、熔断器B 、按钮C 、刀开关D 、速度继电器3、熔断器的作用是 。

《电力拖动》期末复习题及答案一、填空1．位置开关是一种将机械信号转换为电气信号，以控制运动部件位置或行程的自动控制电器。

2．装入走线槽内的导线不要超过其容量的 70% ，以便于盖上线槽盖和以后的装配维修。

3．布线时，严禁损伤线芯和绝缘。

4．能在两地或多地控制同一台电动机的控制方式叫电动机的多地控制，其线路上各地的启动按钮要并联，停止按钮要串联。

5．常见的降压启动方法有四种：定子绕组串接电阻降压启动；自耦变压器降压启动；星—角降压启动；延边三角降压启动。

6．异步电动机作星—角降压启动时，每相定子绕组上的启动电压是正常工倍；启动电流是正常工作电流的 1/3 倍；启动转矩是正常工作转矩的 1/3 倍。

7．所谓制动，就是给电动机一个与转动方向相反的转矩使他迅速停转。

制动的方法一般有机械制动和电力制动两类。

8．当电动机切断交流电源后，立即在定子绕组的任意两相中通入直流电迫使电动机迅速停转的方法叫能耗制动。

9．三相异步电动机的调速方法有三种，一是改变电源频率调速，二是改变转差率调速，三是改变磁极对数调速。

10．使直流电动机反转的方法有电枢反接法和励磁绕组反接法两种。

11．电气设备的维修包括日常维护保养和故障检修两方面。

12．当电气设备发生故障后，切忌盲目随便动手检查。

在检修前，应通过问、看、听、摸来了解故障前后的操作情况和故障发生后出现的异常现象。

二、选择题1．双速电动机调速属于（C）调速方法。

A．变频 B．改变转差率 C．改变磁极对数2. 能够充分表达电气设备和电器的用途及线路工作原理的是（ A ）。

A．电路图 B．接线图 C．布置图3.熔断器的额定电流应（B）所装熔体的额定电流。

A．大于 B．大于或等于 C．小于4．机床电路中多采用（ C）系列熔断器作为短路保护。

A．RC1A B．RT0 C． RL15. 串励电动机采用电枢回路串联启动电阻的方法进行启动，目的是（ B ）。

A．增大启动转矩 B．限制启动电流 C．减小能量损耗6. 自动往返控制线路属于（ A ）。

(单选题)1.在变频调速时，若保持恒压频比(U1／f1=常数)，可实现近似（）。

A: 恒功率调速
B: 恒效率调速
C: 恒转矩调速
正确答案: C
(单选题)2.在有环流可逆系统中，均衡电抗器所起的作用是（）。

A: 限制脉动的环流
B: 使主回路电流连续
C: 用来平波
正确答案: A
(单选题)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
正确答案: D
(单选题)4.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
正确答案: C
(单选题)5.采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于（）。

A: 无静差调速系统
B: 有静差调速系统
C: 双闭环调速系统
D: 交流调速系统
正确答案: A
(单选题)6.异步电动机数学模型的组成不包括（）。

A: 电压方程
B: 磁链方程
C: 转矩方程
D: 外部扰动。

电力拖动期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 直流电动机的转速与什么因素有关？A. 电源电压B. 电机转矩C. 电机电阻D. 电源电流答案：A2. 交流电动机的启动方式有几种？A. 直接启动B. 星-三角形启动C. 自耦变压器启动D. 所有以上答案：D3. 什么是矢量控制？A. 一种电机控制方式B. 一种电机类型C. 一种电机连接方式D. 一种电源类型答案：A二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述三相异步电动机的工作原理。

答案：三相异步电动机的工作原理基于电磁感应原理。

当三相交流电通过定子绕组时，产生旋转磁场。

这个旋转磁场与转子相互作用，产生电磁转矩，使转子旋转。

由于转子的转速总是小于旋转磁场的同步速度，因此称为异步电动机。

2. 什么是变频调速？其优点是什么？答案：变频调速是一种通过改变电动机供电频率来控制电动机转速的方法。

其优点包括节能、调速范围广、启动平滑、减少机械磨损等。

三、计算题（每题25分，共50分）1. 已知一台三相异步电动机的额定功率为10kW，额定电压为380V，额定电流为20A，求其效率。

答案：首先计算输入功率：P_in = V * I = 380 * 20 = 7600W。

然后，根据效率的定义，效率η = （输出功率 / 输入功率）* 100% = (10000 / 7600) * 100% ≈ 131.58%。

这里的计算结果显然不合理，因为效率不可能超过100%。

这可能是由于输入功率中没有考虑功率因数，或者题目中的数据有误。

2. 设计一个简单的直流电动机调速系统，并说明其工作原理。

答案：直流电动机调速系统可以通过改变电枢电压或电枢电阻来实现。

例如，使用一个可变电阻器与电枢并联，通过调节电阻器的阻值，可以改变流过电枢的电流，从而改变电动机的转速。

此外，还可以使用晶闸管调压电路来调节电枢电压，实现更精细的调速控制。

四、论述题（共30分）1. 论述电力拖动在工业自动化中的应用及其发展趋势。

《电力拖动自控系统》课程综合复习资料一、填空题1．位置随动系统一般由五个部分组成，这五个部分分别是：位置传感器、电压比较放大器、、和减速器与负载。

2．对调速系统转速控制的要求主要集中在三个方面，具体为、和。

其中和稳态性能指标相对应的是：和。

3．调压调速是直流调速系统的主要方法，调节电枢供电电压需要有专门的可控直流电源，常用的可控直流电源有三种，具体为：、和。

4．直流调速系统的主要形式是晶闸管－电动机调速系统，简称为系统。

5．常用的可逆PWM变换器的主电路的结构的结构型式有、型和等。

6．在随动系统动态校正中，常用的有、和。

7．在闭环控制系统中，常优先考虑串联校正方案。

由调节器可构成的超前校正，提高稳定裕度和改善快速性能；由调节器构成的滞后校正，可以保证系统的稳态精度；用调节器构成滞后－超前校正，兼具两者的优点。

8．在晶闸管—电动机系统中，抑制电流脉动可采取的措施是：、和。

二、选择题1．在直流电动机调速方法中，调速性能最好的是（）A、减弱励磁磁通B、调节电枢供电电压C、改变电枢回路电阻D、改变负载2．与开环系统相比，闭环系统增加了反馈电路，反馈电路对干扰（）不起作用。

A、电压扰动B、负载扰动C、反馈电路元件的本身影响D、负载冲击3．位置信号检测装置是构成位置闭环控制所必不可少的环节。

下列位置检测装置中，不属于电磁感应的是（）A、自整角机B、光电码盘C、旋转变压器D、感应同步器4．对闭环系统而言，控制精度依赖于给定和反馈检测精度，而反馈电路对干扰并不全起作用，主要对干扰（）起作用。

A、电压扰动B、给定电源扰动B、反馈电路元件的本身影响D、测速电机误差5．调速系统和随动系统在控制中十分常用，两者的主要性能不同。

对随动系统来说，主要是要求输出量准确地跟随给定量的变化，因此它的（）成了主要指标。

A、快速性B、灵活性C、跟随性能D、准确性三、简答题1．某双闭环调速系统，ASR、ACR均采用近似PI调节器，试问：①调试中怎么才能做到U im*=6V时，I dm=20A；如欲使U nm*=10V时，n=1000r/min，应调什么参数？②如发现下垂特性不够陡或工作段特性不够硬，应调什么参数？2．调速系统常用的稳态性能指标分为那几类？并写出相应的性能指标。

习题四4.1双闭环调速系统的ASR 和ACR 均为PI 调节器，设系统最大给定电压*nmU =15V ，转速调节器限幅值为*im U =15V ， n N =1500r/min ，N I =20A ，电流过载倍数为2，电枢回路总电阻R =2Ω，s K =20，e C =0.127V·min/r ，求：（1）当系统稳定运行在*n U =5V ，dL I =10A 时，系统的n 、n U 、*i U 、i U 和c U 各为多少？（2）当电动机负载过大而堵转时，*i U 和c U 各为多少？解： （1）150.01min/1500/minnm N U VV r n r α=== 5500/min 0.01min/nU Vn r V rα===*150.375/40im dm U V V A I Aβ===*0.37510 3.75i d U I V β==⨯= 0.37510 3.75i d U I V β==⨯=0.1275001024.17520e d c s C n I R U V K +⨯+⨯=== （2）堵转时，V I U dm i 15*==β， 0.1270402420e d c s C n I R U V K +⨯+⨯=== 4.2 在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR ，ACR 均采用PI 调节器。

已知参数：电动机：N P =3.7kW ，N U =220V ，N I =20A ，N n =1000 r/min ,电枢回路总电阻R =1.5Ω,设cm im nmU U U ==** =8V ，电枢回路最大电流dm I =40A,电力电子变换器的放大系数s K =40。

试求：（1）电流反馈系数β和转速反馈系数α。

（2）当电动机在最高转速发生堵转时的,0d U c i i U U U ,,*值。

解:1）*80.32/40im dm U VV A I Aβ===80.008min/1000/minnm N U VV r n r α=== 2) 040 1.560d d dm U E I R I R V ∑∑=+⨯=⨯=⨯=这时： *8,0n n U V U ==，ASR 处于饱和，输出最大电流给定。

一、简答题1、异步电动机变频调速时，为什么使电压做相应的变化？2、直流电动机有哪几种调速方法？3、矢量控制系统中，坐标变换的作用和意义是什么？4、说明串级调速工作原理。

5、分析交流电机恒1/s u w 、恒1/g E w 、恒1/r E w 控制机械特性特点。

6、两相交变电流的合成磁场也是旋转磁场吗？7、三相异步电动机如何通过坐标变换等效成直流电动机？二、绘制α=β配合控制有环流可逆直流调速系统正向制动过渡过程电枢电压、反电势、电枢电流波形图。

1、额定转速以下调速时，一般保持每极磁通不变。

如果磁通减小，则电机的转矩减小。

反之磁路饱和，电机发热，铁损变大。

所以调速过程中变频同时，对定子电压进行调整，使电压和频率的比值保持不变。

2、由直流电机转速方程知有三种方法调节电枢电压，减弱励磁磁通，改变转子电阻。

3、作用在于通过等效变换，与直流电机控制统一起来，使交流电机的控制按照直流电机的控制实现。

坐标变换实现将非线性、强耦合数学模型简化为线性、解耦的数学模型这样可以研究矢量控制方法了。

4、答案双馈调速工作时，除了电机定子侧与交流电网直接连接外，转子侧也要与交流电网或外接电动势相连，从电路拓扑结构上看，可认为是在转子绕组回路中附加一个交流电动势。

在绕线转子异步电动机的转子侧引入一个可控的附加电动势，就可调节电动机的转速，在异步电机转子回路中附加交流电动势调速的关键就是在转子侧串入一个可变频、可变幅的电压。

对于只用于次同步电动状态的情况来说，比较方便的办法是将转子电压先整流成直流电压，然后再引入一个附加的直流电动势，控制此直流附加电动势的幅值，就可以调节异步电动机的转速。

这就是串级调速的原理。

5、答案u/1w控制最容易实现，它的变频机械特性基本上是平行上恒s移，硬度也比较好，能够满足一般的调速要求，但低速带载能力有限，需对定子压降实行补偿恒g E/1w控制是通常对恒压比控制实行电压补偿的标准，可以φ=恒值，从而改善了低速性能。