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国家开放大学《机电一体化系统综合实训》作业1-4参考答案作业1一、名词解释(每小题2分，共10分)1. 测量——是人们借助于专门的设备，通过一定的方法对被测对象收集信息，取得数据概念的过程。
2.灵敏度——指在稳态下，输出的变化量ΔY与输入的变化量ΔX的比值。
即为传感器灵敏度。
S=dy/dx=ΔY/ΔX3. 压电效应——某些电介质，当沿着一定的方向对它施加力而使它产生变形时，内部就会产生极化现象，同时在它的两个表面上将产生符号相反的电荷。
当外力去掉后，它又重新恢复到不带电的状态，这种现象被称为压电效应。
4. 动态误差——在被测量随时间变化过程中进行测量时所产生的附加误差称为动态误差。
5. 传感器——是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量的测量装置。
二、填空题（每小题2分，共20分)1. 滚珠丝杆中滚珠的循环方式：（内循环）和（外循环）。
2. 机电一体化系统，设计指标和评价标准应包括（性能指标），（系统功能），（使用条件）。
3. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用（PLC）。
4. 某光栅的条纹密度是50条/mm，光栅条纹间的夹角θ=0.001孤度，则莫尔条纹的宽度是（20mm）。
5. 连续路径控制类中为了控制工具沿任意直线或曲线运动，必须同时控制每一个轴的（位置和速度），使它们同步协调到达目标点。
6. 某4极交流感应电机，电源频率为50Hz，转速为1470r/min，则转差率为（0.02）。
7. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数（增加而减小）。
8. 累计式定时器工作时有（2）。
9. 复合控制器必定具有（前馈控制器）。
10. 钻孔、点焊通常选用（简单的直线运动控制）类型。
三、选择题（每小题2分，共10分）1. 一般说来，如果增大幅值穿越频率ωc的数值，则动态性能指标中的调整时间ts（）A. 产大B. 减小C. 不变D. 不定2. 加速度传感器的基本力学模型是（）A. 阻尼—质量系统B. 弹簧—质量系统C. 弹簧—阻尼系统D. 弹簧系统3. 齿轮传动的总等效惯量与传动级数（）A. 有关B. 无关C. 在一定级数内有关D. 在一定级数内无关4. 顺序控制系统是按照预先规定的次序完成一系列操作的系统，顺序控制器通常用（）A. 单片机B. 2051C. PLCD. DSP5、伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、比较环节和检测环节等个五部分。
储能变流器是应用在储能领域的变流器，可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。
以下是储能变流器的生产流程：
1. 设计和研发：确定储能变流器的技术规格和功能要求，进行电路设计、控制算法开发和软件编程。
2. 零部件采购：采购所需的电子元器件、电路板、散热器、外壳等零部件。
3. 电路板生产：根据设计要求，制作电路板，并进行 SMT 贴片加工。
4. 组装和测试：将电路板、散热器、电容器、电抗器等零部件进行组装，并进行功能测试和性能测试。
5. 质量检验：对生产出的储能变流器进行严格的质量检验，包括外观检查、功能测试、可靠性测试等。
6. 包装和发货：对检验合格的储能变流器进行包装，并按照客户要求进行发货。
在整个生产流程中，需要严格控制质量，确保产品的性能和可靠性。
同时，还需要不断优化生产工艺，提高生产效率和降低生产成本。
以上是储能变流器的简要生产流程，具体的生产过程可能因不同的生产厂家和产品型号而有所不同。
动车组辅助变流器拓扑设计及应用摘要：铁路接触网一般采用单相交流电，目的是不降低机车的电机输出功率，而动车组需要不同电压等级、不同工作频率的较复杂的做功与电能，辅助变流器负责将经过充分整流的支流电能重建为稳定低压直流，与整流器、车载变压器配合，实现AC380V/50Hz或AC440V/60Hz交流输出，供给全车辅机。
辅助供电系统为动车组除牵引动力系统之外的所有用电设备提供电能，如空气压缩机、冷却风机、照明、广播等辅助设备，动车组辅助控制系统和动车组牵引控制系统一样，是动车组的重要组成部分。
本文主要分析动车组辅助变流器拓扑设计及应用。
关键词：动车组;辅助变流器;拓扑设计;人工智能;拓扑扩增引言传统动车组辅助系统输入电压较高，所用功率器件为高电压等级器件，导致辅助电源功率器件的开关频率受到很大的限制，同时动车组辅助供电系统多采用传统工频变压器隔离模式，所以传统辅助系统存在质量大、体积大、噪声高等缺点。
当前，高铁及其他动车组中，相关电力控制实验在持续推进，即研究动车组辅助变流器与其他相关设备的电力一次、二次及数据层次相关网络的拓扑技术革新。
本文在仿真环境下，研究新拓扑的电能质量控制能力和电力控制效率的实际表现，实现技术提升，进一步推进我国动车组控制技术的发展进程。
1、辅助变流器的工作原理当25kV的高电压通过屋顶上主变压器的初级绕组时，进入牵引变换器的电压为AC1770V V。
进入牵引变换器后，首先通过四象限脉冲整流器，成为DC3600V V。
直流通过4.8LAD和BD供应，并由LAUX过滤，进入斩波。
四个1200AIGBT用于粉碎机前端，形成两个辅助粉碎机，可以将直流转换为单相交流。
输出单相交流由两个600AIGBT和八个整流二极管转换为直流，中线的直流由六个igbt 1200A和半并联二极管组成的辅助逆变器三相两级IGBT逆变器反转，以相对较高的功率输出三相交流。
同时，利用LU1、LU2和LU3电感、电容器CU1、CU2和CU3的模拟滤波器和EMI电磁干扰滤波器对三相交流进行滤波，以保证输出滤波的质量，并通过这种组合输出稳定的三相交流。
永磁直驱风电系统变流器拓扑结构分析摘要：交流器作为永磁直驱风电系统中不可或缺的一节，其拓扑结构直接影响了系统的整体性能。
因此，本文介绍了五种拓扑结构，并分析了各自的原理以及优缺点。
关键词：永磁直驱风电；变流器；拓扑结构一、研究背景随着人类社会的不断进步，能源成为了全球范围内人们最为关注的问题之一。
天然气、石油以及煤炭是全球消耗最多的能源，但是由于其不可再生的特点，全球储备量正在急剧下降，价格也因此不断攀升。
与此同时，化石燃料的使用带来的环境问题也不容小觑。
因此发展风能等清洁的可再生的能源，是未来能源发展的必然趋势[1]。
风力发电因其可再生、清洁、储量大等特点，受到全球的广泛关注，进入21世纪以后已经发展的相当成熟。
风力发电的商业潜力巨大，开发规模也逐年攀升，我国作为风机发电总装机容量最大的国家，每年的风力发电量都在不断增加。
据国家统计局发布的数据，2020年1月至8月份我国风力发电总装机容量已经达到2696亿千万时，同比增长9.6%，2020年8月份单月，我国风力发电容量达到281亿千万时，同比增长18.7%。
变速恒频风电系统中，双馈感应发电机的使用较为广泛，而永磁同步发电机的直驱式系统也逐渐开始崭露头角。
双馈式系统需要配备增速齿轮箱，齿轮箱的噪音较大且容易发生故障，检修也很复杂。
但是双馈式系统具也有体积小、重量轻、成本低等优点。
相比之下，永磁直驱式风电系统需要全功率变流器，体积和重量相对双馈式系统大一些，因而具有较高的成本。
但是永磁直驱式风电系统不需要配备齿轮箱，因此也不必经常维修，机械效率也较高。
在电网电压故障时，能更好的实现风电系统的不间断并网。
二、变流器拓扑结构分析永磁直驱式风电系统要想顺利运行，其中的变流器必不可少。
变流器起到了减少谐波，使输出电流保持正弦以及保持系统高频恒压运行的作用。
电流器在保证系统输出电能质量以及隔离系统故障等方面有着举足轻重的作用，因此关于变流器拓扑结构的研究变得十分有必要[2]。
模块化功率单元散热结构的设计邢新波王江涛刘宏王磊上海电气输配电集团上海200042摘要：介绍了模块化功率单元结构设计的作用，进而对模块化功率单元的散热结构进行了设计。
在设计中.对热量损耗进行了计算，对散热风机和散热器进行了选型.并进行了仿真分析。
关键词：功率单元；散热；结构；设计中图分类号：TN305.94文献标志码：A文章编号：1674-540X(2021)01-025-04Abstract:The role of modular-type power unit structure design was introduced,and then the heat dissipation structure of the modular-type power unit was designed.In the design,the heat loss was calculated,the cooling fan and the radiator were selected,and simulation analysis was performed.Keywords:Power Unit；Heat Dissipation;Structure;Design1设计背景随着电力电子技术和市场经济的快速发展，电力电子产品的设计趋向于个性化.用户群体对产品提出的要求越来越高，包括体积小、质量轻、容量大、可扩容、外观简洁大方、性能稳定优良、便于安装维修等。
同等功率单元向体积小型化发展的同时.防护等级要求越来越高，对功率单元的整体散热设计提出了更高的要求。
笔者针对综合电能质量系列化产品，设计了模块化功率单元的散热结构.将控制系统与易发热器件分层布局，并将易发热器件设置在独立的散热风腔体内.提高了模块化功率单元的功率密度。
2模块化概述所谓模块化，指对一个整体的生产线或机械设备进行拆分，以求在不同情况下通过不同的组合达到不同的效果。
