徐海学院《电力拖动与运动控制系统A》试卷

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1、中国矿业大学徐海学院2012〜2013学年第二学期《电力拖动与运动控制系统A》试卷（A）考试时间：100分钟考试方式：闭卷学院班级姓名学号题号―-二二四总分得分阅卷人一、（35分）简答题1、（6分）简述双闭环直流调速系统起动过程的三个阶段和三个特点。2、（6分）直流脉宽调速系统中，泵升电压是如何产生的？对系统有何影响?如何抑制？3、（5分）绕线转子异步电动机双馈调速有哪五种工况?4、（8分）为什么矢量控制技术能够实现高性能的交流调速系统?5、（10分）什么是直接转矩控制技术？与矢量控制技术相比，直接转矩控制冇何优点？二、（17分）V・M

2、可逆直流调速系统中，试回答如下问题：（1）什么是环流？有哪些类型的环流？（6分）（2）抑制或消除静态环流的措施有哪些？（6分）（3）逻辑无环流系统可逆调速系统冇何优、缺点？（5分）三、（21分）计算题1、旋转编码器光栅数为1024,倍频系数为4,采用M法测速，测速时间为0.01$。分别计算转速n=00rpm和n=0rpm时•，测速分辨率和误差率最大值。（10分）2、某转速负反馈单闭环直流调速系统的开环放大系数K=20；电动机参数为：｛/n=220V、/n=6&6A、凡=0.23Q、/in=1500r/min；电枢回路总电阻心=0

3、.5Q（包括Ra），电磁时间常数7；=0.06s，机电时间常数Tm=0.075s；晶闸管整流装置采用三相桥式电路。试求：（1）满足静羌率*5%的调速范围有多大？（3分）（2）电动机带额定负载运行的最低速是多少？（3分）（3）判断该系统动态是否稳定？（5分）四、（27分）分析题转速、电流双闭环直流调速系统屮，试分析如下问题：（1）画出该系统的结构框图。（4分）（2）转速环、电流环各应校正为典型几型系统？为什么？（10分）（3）系统达到稳定运行状态时，ASR和ACR的输入偏差量是多少？输出电压又是多少？请用表达式写出，设负载电流为山“（8分

4、）（4）若转速反馈的极性接反，试分析电动机的运行状态。（5分）中国矿业大学徐海学院2012〜2013学年第二学期《电力拖动与运动控制系统A》试卷（A）考试时间:100分钟考试方式：闭卷学院班级姓名学号题号—二三卩q总分得分阅卷人二、（35分）简答题1、（6分）简述双闭环直流调速系统起动过程的三个阶段和三个特点。参考答案：（每个1分）三个阶段：第I阶段电流上升的阶段；第II阶段恒流升速阶段；第III阶段转速调节阶段。三个特点：（1）饱和非线性控制；（2）转速超调；（3）准时间最优控制。2、（6分）直流脉宽调速系统屮，泵升电压是如何产生的？

5、对系统有何影响？如何抑制？参考答案：当电动机工作在回馈制动状态时，电能不可能通过整流装置送回交流屯网，只能向滤波电容充电，对滤波电容充电的结果造成直流侧电压升高，称作“泵升电压”。（2分）过高的泵升电压降超过电力电子器件的耐压限制值，造成器件的损坏,影响系统的正常运行。（2分）抑制方法：（1）增加滤波电容量，适用于小功率系统;（2）采用能耗制动电路；（3）采用能量回馈单元。（2分）3、（5分）绕线转子异步屯动机双馈调速冇哪五种工况？参考答案：（每个1分）电机在次同步转速下作电动运行；电机在反转时作倒拉制动运行；电机在超同步转速卜•作回馈

6、制动运行；电机在超同步转速下作电动运行；电机在次同步转速下作回馈制动运行。4、（8分）为什么矢量控制技术能够实现高性能的交流调速系统？参考答案：矢量控制技术是建立在异步电动机的动态数学模型基础上，应用坐标变换技术和基于转子磁链定向的控制技术，将异步电动机等效为直流电动机，实现了定子电流丿別磁分量和转矩分量的解耦控制，便于调节器的设计。因此可以获得和直流电机相媲美的调速性能。5、（10分）什么是直接转矩控制技术？与矢量控制技术相比，直接转矩控制有何优点。参考答案：DTC控制：根据定子磁链幅值偏差的正负符号和电磁转矩偏差的正负符号，再依据当

7、而定了磁链矢量所在的位置，直接选取合适的电压空间矢量，减小定子磁链幅值的偏差和屯磁转矩的偏差，实现电磁转矩与定子磁链的控制，在转速环内，利用转炬反馈直接控制电动机的电磁转短。（4分）优点：（1）传矩和磁链的控制采用双位式控制器，并在PWM逆变器中直接用这两个控制信号产生输出电压，省去了旋转变换和电流控制，简化了控制器的结构。（2分）（2）选择定子磁链作为被控量，计算磁链的模型可以不受转子参数变化的影响，提高了控制系统的鲁棒性。（2分）（3）由丁采用了直接传矩控制，在加减速或负载变化的动态过程屮，可以获得快速的转矩响应。（2分）二、（17

8、分）V・M可逆直流调速系统屮，试冋答如下问题：（1）什么是环流？有哪些类型的环流？（6分）（2）抑制或消除静态环流的措施冇哪些？（6分）（3）逻辑无环流系统可逆调速系统有何优缺点？（5分）参考答案：（1）采