《电力拖动自动控制系统》部分习题参考答案
第 1 页 共 10 页 《电力拖动自动控制系统》部分习题解答
第一章
1. 什么叫调速范围、静差率？它们之间有什么关系？怎样才能扩大调速范围？
答：
①调速范围——电动机在额定负载下调速时，允许的最高转速maxn与最低转速minn之比叫做调速范围，用D表示，即minmaxnnD
②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所对应的转速降落Nn与理想空载转速0n之比，称作静差率S，即0NnnS
③直流变压调速系统中调速范围、静差率和额定速降之间的关系为)1(snsnDNN
④采用闭环控制方式，使转速降落Nn能够大幅度下降，才能保证在静差率S不变的前提下扩大调速范围。
2. 某一调速系统，测得的最高转速特性为n0max＝1500 r/min，带额定负载时的速降Nn＝15 r/min，最低速特性为n0min＝100 r/min，额定速降不变，试问系统能达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？
解：
已知Nn＝15 r/min，有
nmax＝n0max－Nn＝1500 r/min－15 r/min＝1485 r/min
nmin＝n0min－Nn＝100 r/min－15 r/min＝85 r/min
于是
调速范围47.17851585 minmaxnnD
静差率%15%10010015%100min0nnsN
答：系统能达到的调速范围是17.47；允许的静差率是15%。
3. 为什么加负载后直流电动机的转速会降低，它的实质是什么？
答：当负载电流增大后，电枢电阻上压降增大，使E减小，导致转速n必然下降。实质是电枢电阻的存在导致压降增大。
4. 某调速系统的调速范围是1500 ~ 150 r/min，要求静差率为s＝2% ，那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100 r/min，则闭环系统的开环放大系数应有多大？ 《电力拖动自动控制系统》部分习题参考答案
第三章 ★微机数字控制系统：以微处理器为核心的数字控制系统（简称微机数字控制系 统）
★微型计算机数字控制的主要特点：微机数字控制系统的稳定性好，可靠性高， 可以提高控制性能， 此外，还拥有信息存储、 数据通信和故障诊断等模拟控制系 统无法实现的功能。
★由于计算机只能处理数字信号，因此，与模拟控制系统相比，微机数字控制系 统的主要特点是离散化和数字化
★数字控制直流调速系统的组成方式大致可分为三种： 1. 数模混合控制系统 2.
数字电路控制系统 3. 计算机控制系统
★数模混合控制系统特点：转速采用模拟调节器，也可采用数字调节器电流调节 器采用数字调节器；脉冲触发装置则采用模拟电路
★数字电路控制系统特点：除主电路和功放电路外，转速、电流调节器，以及脉 冲触发装置等全部由数字电路组成
★在数字装置中， 由计算机软硬件实现其功能 ，即为计算机控制系统。 系统的特
点：双闭环系统结构，采用微机控制；全数字电路，实现脉冲触发、转速给定和 检测；采用数字 PI 算法，由软件实现转速、电流调节。
★微机数字控制双闭环直流调速系统硬件结构系统由以下部分组成：主电路；检 测电路；控制电路；给定电路；显示电路
★主回路 ——微机数字控制双闭环直流调速系统主电路中的 UPE 有两种方式：直 流
PWM 功率变换器；晶闸管可控整流器
★检测回路 ——检测回路包括电压、电流、温度和转速检测，其中：电压、电流 和温度检测由 A/D 转换通道变为数字量送入微机；转速检测用数字测速 ★转速检测有模拟和数字两种检测方法。对于要求精度高、调速范围大的系统， 往往需要采用旋转编码器测速，即数字测速。
★故障综合 ——利用微机拥有强大的逻辑判断功能，对电压、电流、温度等信号 进行分析比较， 若发生故障立即进行故障诊断， 以便及时处理， 避免故障进一步 扩大。这也是采用微机控制的优势所在。
★数字控制器 ——数字控制器是系统的核心，可选用单片微机或数字信号处理器
电力拖动和自动控制
一．电力拖动的基本知识
1． 什么是电力拖动？
是以电动机为原动机，配合传动机构使生产机械产生符合人们要求的机械运动以完成一定的生产任务。它是由电动机，传动装置，控制设备和生产机械四个基本部份组成。
1）.电动机（我们工厂常用有交流电机，直流电机和特种电机）
A， 交流电机
a. 民用：以单相电机为主（一般容量3KW以下，常用在洗衣机，冰箱压缩机，空调等。）
b. 工业用：以三相电机为主（我厂）从50W到120KW都有。
特点：结构简单，成本低，维修方便，容量大。
调速性方面：可以串级调速，机械变速，摆轮，行星轮，电磁调速。（在相当多的场合取代直流电机，在科学技术发展的今天，在3.7KV以下的主流是变频调速）
（改变其转向只要改变任意两相数对换即可）
（绝缘要求0.5M以上）
电机电流的计算：
（准确计算电机电流是很有必要的和重要的）
以一个三相电动机为例： 计算公式：
P（w）=3UIR
（我们以1个电机功率22KV，380V电压，功率因数为0.9，效率因数为85%的电机为例：
I=22000/1.732/380/0.9/0.85=44A
（电流的计算对于选线，保护电器，等有很大的关系）
在这给一个近似公式：三相380V电路每个KV=2A单相线路每KW=5-8A
B．直流电机
特点：结构复杂，制造成本高，维修麻烦，养护周期短，他的优点可以用在起停抵换速频繁，制动可靠，低速，大扭矩，及调速范围大，平稳，等场合（3MZW205机床的往复电机）它有并励，串~，复~，它~等形式，
改变其转向只需改变励磁或电枢电流方向即可
C．特种电机：
直线电机，同步电机（步进电机，交流伺服电机）
步进电机：（我们工厂大量用）有BF反应式。YD混合式
有2相4拍，3相6拍，4相8拍，5相10拍，5相20拍等步距角有1.8/0.9，1.5/0.75，0.9/0.45，0.72/0.36等
象3相6拍的走法：A相 AB相 B相 BC相 C相 CA相 （A相）
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《电力拖动与控制专题》
接触器km中间继电器ka图形文字符号不同
接触器一般用于主电路，其触电电流不小于5a，有灭弧系统，继电器一般用于控制电路，触电电流不大于5a，无灭弧系统。
2.电动机出现哪些故障应立即停机处理。
（1）电动机或起动装置内冒烟或有火花；（2）发生人身事故；
（3）剧烈振动；（4）所带动的机械设备损坏；（5）转速急剧减小，同时电动机急速发热；（6）轴承温度超过允许值；（7）电动机单向运转或电流超过允许值等。
3.自锁互锁双重联锁含义及作用
自锁：即依靠接触器自身的辅助触点而使其线圈保持通电的现象，作用：保持电路的通路
互锁：即接触器将常闭触点串在对方的线圈电路中，作用：让两只接触器不能同时得电，防止电源短路。
双重联锁：在电器互锁的基础上，采用复合按钮，用起动按钮的常闭触点构成按钮互锁而形成的双重联锁电路。作用：形成具有电气、按钮双重互锁的正反转控制电路。
4.安装电气控制线路中总结了哪些经验
（1）按照原理图接线，接线过程中注意工艺特点，“横平竖直不搭桥”
（2）每做一条线，就在图上标一个记号，反复核对，避免漏接、错接、重复接线。（3）接好线路后，对照原理图，接线图逐线核查，精品文章
并检查端子接线处是否牢靠，排除虚接故障。
（4）然后用万用表测试通断，看电路是否接好5.画出电气互锁正反转电路图、双重联锁正反转控制电路图
6.三相异步电动机起动特点：分为直接起动和降压起动，降压起动分为：星-三角降压起动、自耦变压器降压起动、沿边三角形降压起动。起动电流要小，以减小对电网的冲击，起动转矩要大，以加速起动过程，缩短起动时间。
7.工作中通过什么什么手段来检测电动机运行状况
8.电机是利用电磁感应原理工作的机械，是生产传输分配及应用电能的主要设备。电机按功能分可分为发电机、电动机、变压器和控制电机四大类。按电源电流的不同，可分为直流电机和交流电机。电力拖动系统是用电动机来拖动机械运行的系统。电力拖动系统包括电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源（框图p1）
