一、簡答題：
1、為什麼直流電動機在電力拖動領域中得到了廣泛的應用？
答：直流電動機具有良好的起、制動效能，宜於在大範圍內平滑調速，在許多需要調速或快速正反向的電力拖動領域中得到了廣泛的應用。
2、在《電機拖動自動控制系統》課程體系內，為什麼非常重視直流拖動控制系統部分？
答：直流拖動控制系統在理論和實踐上都比較成熟，而且從反饋閉環控制的角度來講，又是交流拖動系統的基礎。
3、直流電動機調速的基本方法有幾種？
答：調節勵磁電壓、調節勵磁磁通、改變電樞迴路電阻
4、直流調速系統用的可控直流電源有哪些種類？
答：旋轉變流機組、靜止可控整流器、直流斬波器和脈寬調變變換器
5、在直流調速系統內，閘流體有何缺陷？
答：（1）閘流體的單向導電性不允許電流反向，給系統的可逆執行造成困難。
（2）閘流體對過電壓過電流和過高的du/dt和di/dt都十分敏感，任意指標超過允許值都可能使原件快速損壞。
（3）系統在深度調速狀態時，閘流體的導通角很小，使得系統的功率因數很低，產生較大諧波，引起電網電壓畸變，使附近用電裝置損壞。
（4）閘流體依靠反向偏置電壓關斷，強迫關斷電路中電容易失效，從而無法通過充放電提供反壓，造成電路失控使閘流體無法關斷。
6、牽引傳動系統的基本控制方式有幾種型別？
答：(沒找到)
7、v-m直流調速系統中，閘流體整流橋的觸發角在何範圍時系統電功率處於何種狀態？
答：觸發角為0°-90°時，閘流體整流橋處於整流狀態，系統輸出電功率。
觸發角為90°-180°時，閘流體整流橋處於逆變狀態，系統吸收電功率。
8、v-m直流調速系統中，可能會出現電流斷續現象，有何種危害，又有哪些抑制措施？
答：危害：電流斷續使得系統空載轉速很高，機械特性變軟；使電動機產生轉矩斷續，對生產機械不利。
抑制措施：增加整流電路相數、設定平波電抗器、採用反併聯可逆線路，形成環流，使電流連續。
9、調速系統的穩態效能指標包括哪些？
答：調速範圍、靜差率
10、反饋控制系統的有何作用？
答：同開環控制系統相比，閉環反饋控制系統的機械特性硬度提供，轉速平穩；靜差率更小；調速範圍更大。
11、為何需要可逆調速系統？
答：單組閘流體裝置供電的調速系統中，電動機都只是朝著乙個方向旋轉的，因此只能獲得單象限執行，然而許多的生產機械卻要求電動機正反轉和快速制動，需要四象限執行的特性，此時必須採用可逆調速系統。
12、直流電動機電樞反接可逆線路的形式有哪多種？並說明每種方式的適用場所。
答：接觸器切換的可逆線路，適用於不經常正反轉的生產機械。
閘流體開關切換的可逆線路，適用於中小容量的可逆拖動系統。
兩組閘流體反併聯的可逆線路，適用於頻繁正反轉的生產機械。
13、在直流電機可逆調速系統中，若採用兩組閘流體裝置反併聯方式供電，試分析工作原理。
答：14、單組閘流體裝置供電的v-m系統在拖動起重機型別負載提公升和下放重物時，如何工作？
答：單組閘流體裝置帶位勢性負載，當控制角0°<α<90°時，平均輸出電壓為正值，且理想空載值ud0>e,輸出整流電流產生轉矩提公升重物，此時閘流體裝置工作在整流狀態。當控制角90°<α<180°時，平均輸出電壓為負值，且理想空載值|-ud0|<|-e|,-e為重物帶動電機產生的反向感生電動勢，從而產生電流和轉矩，方向與提公升重物時相同，從而平衡重力矩，此時閘流體裝置工作在逆變狀態，將重物的勢能轉化為電能，回饋到電網中。
15、兩組閘流體反併聯的可逆v-m系統中，是否有環流？並說明環流對系統有何危害？有何益處？
答：反併聯可逆線路的兩組閘流體之間通常存在環流。
危害：顯著加重閘流體和變壓器的負擔，消耗無用功率，環流過大時還會損壞閘流體裝置。
益處：可將環流用作流過閘流體的基本負載電流，使電機空載或輕載時仍然輸出電流連續，避免斷續帶來的非線性現象和對系統靜、動態效能的影響。少量的環流還能保證電流無間斷反向，加快反向的過渡過程。
16、在兩組閘流體反併聯的可逆v-m系統中，兩組可逆線路在一定控制角下穩定工作時出現的環流，此類環流稱為何種環流型別？有何消除方法。
答：一定控制角下穩定工作時出現的環流為靜態環流。
靜態環流分為：直流平均環流和瞬時脈動環流。
消除方法：
直流平均環流：保證滿足α≥β的條件，一般利用α=β工作配合制。
瞬時脈動環流：在環流迴路中串入環流電抗器。
17、在v-m系統反併聯可逆調速系統，兩組橋的工作狀態？
答：電機正向執行：正組整流；電機正向制動：反組逆變；
電機反向執行：反組整流；電機反向制動：正組逆變。
18、按照實現無環流控制原理的不同，無環流可逆系統可以分為哪兩大類？
答：邏輯控制無環流可逆調速系統和錯位控制的無環流可逆調速系統。
19、無環流邏輯控制器的輸入與輸出關係是什麼？
答： 輸入訊號：電流給定極性和轉矩極性訊號；輸出訊號：封鎖正反組脈衝訊號。
通過電平檢測、邏輯判斷、延時電路、和聯鎖保護裝置組成的控制器將輸入的模擬訊號變為輸出的數碼訊號。
21、在頻繁起動的直流調速系統中，如何設計起動過程？
答：（沒找到）
22、閘流體-電動機調速系統固有的技術缺陷是什麼？
答：（1） 存在電流的諧波分量，在深度調速時轉矩脈動大，限制調速範圍。
（2） 深度調速時功率因數低。
（3） 系統中的平波電抗器限制了系統的快速性。
23、簡述pwm調速系統的優越性。
答：（1） 線路簡單，功率原件少。
（2） 開關頻率高，電流連續性好，諧波少，功率因數高。
（3） 低速效能好，穩態精度高，調速範圍寬。
（4） 系統頻帶寬，快速響應效能好，動態抗擾能力強。
（5） 系統損耗發熱小，裝置效率高。
24、pwm變換器的基本作用是什麼？
答：pwm變換器就是採用脈衝寬度調製的一種直流斬波器，在中小型功率系統中取代常規閘流體控制電路以達到快速的調速控制，並起到顯著節能的效果。
25、簡述脈寬調變變換器pwm變換器的分類？
答：pwm變換器分為不可逆pwm變換器和可逆pwm變換器。
不可逆pwm變換器分為不可制動式和可制動式。
可逆pwm變換器分為雙極式、單極式和受限單極式。
26、論述簡單型不可逆pwm變換器工作原理。畫圖說明。
答：電晶體vt由脈寬可調的脈衝電壓ug驅動。乙個開關週期內，當0≤t＜ton時，ug為正，vt飽和導通，電源電壓加到電動機電樞兩端。
當ton≤t＜t時，ug為負，vt截止，電樞失去電源，經二極體vd續流。通過調節ug的占空比即可調速。
27、論述有制動功能的不可逆pwm變換器工作原理。畫圖說明。
答：啟動執行時，vt1和vt2的驅動電壓大小相等方向相反。乙個開關週期內，當0≤t＜ton時，ug1為正，vt1飽和導通，ug2為負，vt2截止。
此時，電源電壓加到電樞兩端，電流id沿圖中迴路1流通。當ton≤t＜t時，ug1和ug2都變換極性，vt1截止，但vt2不導通，id沿迴路2續流，給vt2施加反壓徹底關斷。即vt1和vd2交替導通而vt2始終不通。
制動執行時，vt2、vd1輪流導通，而vt1始終不通。
28、橋式可逆pwm變換器的控制方式如何分類？
答：通過改變驅動脈衝訊號的形式控制不同的電晶體導通進行分類。
可分為雙極式、單極式、受限單極式。
29、雙極式h型可逆pwm變換器的輸出平均電壓的表示式為何？
並說明占空比的調節範圍與執行工況的關係？
答： 其中
占空比的範圍為-1≤≤1。
當0≤≤1時，電動機正轉；
當-1≤≤0時，電動機反轉；
當=0時，電動機為帶有高頻微震的停轉。
30、簡述雙極式型pwm變換器的優缺點？
答：（1）電流連續
（2）電動機可在四象限中執行
（3）微震電流能消除靜摩擦死區
（4）電晶體脈衝較寬導通可靠
（5）低速平穩性好，調速範圍大
31、論述電能回饋與幫浦公升電壓的限制措施。畫圖說明。
答：電能回饋：閘流體整流橋工作在整流狀態時向負載輸出電能；工作在逆變狀態時，負載將機械能轉化為電能向電網回饋。
幫浦公升電壓的限制措施：採用由分流電阻rb和開關管vtb組成的幫浦公升電壓限制電路。當濾波電容c的端電壓超過規定的幫浦公升電壓允許數值時，vtb導通，接入分流電路，把回饋電能的一部分消耗在分流電阻中。
二、回答題
1、調速範圍和靜差率的定義是什麼？
2、轉速、電流雙閉環調速系統穩態執行時，兩個調節器的輸入偏差電壓和輸出電壓各是多少？為什麼？
答：當兩個調節器都不飽和時，它們的輸入偏差電壓和輸出電壓都是零，轉速調節器 asr 的輸出限幅電壓 uim 決定了電流給定電壓的最大值；電流調節器 acr的輸出限幅電壓限制了電力電子變換器的最大輸出電壓udm.
4、試述轉速反饋閉環調速系統的三個基本特徵。
答：（1）具有比例放大器的反饋控制系統其被調量總是有靜差的。
（2）抵抗擾動與服從給定。
（3）系統的精度依賴於給定電源和反饋檢測的精度。
5、在無靜差轉速單閉環調速系統中，轉速的穩態精度是否還受給定電源和測速發電機精度的影響？並說明理由。
答：系統的精度依賴於給定和反饋檢測的精度。因此轉速的穩態精度還受給定電源和測速發電機精度的影響。
6、閘流體-電動機系統需要快速回饋制動時，為什麼必須採用可逆線路？
答：當電動機需要回饋制動時，由於反電動勢的極性未變，要回饋電能必須產生反向電流，而反向電流是不可能通過 vf 流通的，這時，可以通過控制電路切換到反組閘流體裝置 vr，並使它工作在逆變狀態，產生逆變電壓，電機輸出電能實現回饋制動。
7、解釋正組逆變和反組逆變，並說明這兩種狀態各出現在何種場合？
答：正組逆變電樞端電壓為負，電流為正，電動機逆向運轉，回饋電能，工作在第四象限。
反組逆變電樞端電壓為正，電流為負，電動機正向運轉，回饋發電，工作在第二象限。
8、有靜差系統與無差系統的區別。
答：根本區別在於結構上(控制器中)有無積分控制作用，pi控制器可消除階躍輸入和階躍擾動作用下的靜差，稱為無靜差系統，p控制器只能降低靜差，卻不能消除靜差，故稱有靜差系統。
電力拖動自動控制系統 試卷
一 選擇填空 每空2分 共20分 1 乙個調速系統的調速範圍，是指在時還能滿足所需靜差率的轉速可調範圍。答案 最低速最高速 平均速不能確定 2 閉環調速系統可以獲得比開環調速系統的穩態特性 硬得不多硬得多 軟得多軟得不多 答案 3 無靜差調速系統的最高轉速nmax，最高給定電壓u nmax其速度反饋...
電力拖動自動控制系統習題題目和答案
習題解答 供參考 習題二2.2 系統的調速範圍是1000 100，要求靜差率s 2 那麼系統允許的靜差轉速降是多少？解 系統允許的靜態速降為。2.3 某一調速系統，在額定負載下，最高轉速特性為，最低轉速特性為，帶額定負載時的速度降落，且在不同轉速下額定速降不變，試問系統能夠達到的調速範圍有多大？系統...
電力拖動自動控制系統實驗報告
實驗一轉速反饋控制直流調速系統的 一 實驗目的 1 了解matlab下simulink軟體的操作環境和使用方法。2 對轉速反饋控制直流調速系統進行 和引數的調整。二 轉速反饋控制直流調速系統 根據課本的操作步驟可得到如下的 框圖 圖 1 框圖 1 執行 模型結果如下 圖2 電樞電流隨時間變化的規律 ...