遼寧高等教育自學(xué)考試應(yīng)用本科

1、遼寧省高等教育自學(xué)考試（應(yīng)用本科） 電力拖動自動控制系統(tǒng) （實踐）一、實驗題目： 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的研究二、實驗?zāi)康模海?）了解雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成和工作原理。（2）掌握雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試和參數(shù)整定方法。（3）測定雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)性能指標(biāo)。（4）了解調(diào)節(jié)器參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響。三、儀器設(shè)備：LZC-1 型直流調(diào)速系統(tǒng)實驗裝置、 2.2KW 直流機(jī)組、可調(diào)電阻或燈泡箱、 雙線示波器、存儲示波器或慢掃描示波器、 萬用表。四、注意事項：（1）給定單元中 S2接 GND，然后，給主電路送電。（2）系統(tǒng)開環(huán)時，不允許突加給定起動電動機(jī)。（ 3）過電流保護(hù)設(shè)定： ,Un*

2、=-4V 、負(fù)載電壓 110V、負(fù)載電流 6A， 調(diào)過電流電位器，開環(huán)起動（此時負(fù)載電流可時達(dá) 20A ） ，使 剛不跳閘為止。（4）遵守紀(jì)律，注意用電安全，要站在絕緣膠板或絕緣木板上，按 規(guī)定的步驟進(jìn)行實驗。（5）只能使用一根示波器地線，加長示波器地線或探頭線要用絕緣 膠布將裸露的金屬部分包扎好。避免實驗電路短路，損壞實驗 設(shè)備。五、實驗原理：雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)如圖所示。 ACR 電流調(diào)節(jié)器作為內(nèi)環(huán)， ASR 速度 調(diào)節(jié)器作為外環(huán)。這樣就可以抑制電網(wǎng)電壓擾動對轉(zhuǎn)速的影響。使系統(tǒng)獲 得良好的靜態(tài)和動態(tài)性能。六、實驗步驟：（1）先內(nèi)環(huán)，調(diào)試電流調(diào)節(jié)器。（2）電流微分負(fù)反饋性能測試。（3）后外環(huán)，

3、調(diào)試速度調(diào)節(jié)器。（4）先靜態(tài)、后動態(tài)性能測試。（5）了解調(diào)節(jié)器參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響七、思考題：1脈寬調(diào)制2靜差率 s與空載轉(zhuǎn)速 n0 的關(guān)系 3轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器的作用 ? 4直流調(diào)速系統(tǒng)有哪些主要性能指標(biāo) ?5問： 變頻器調(diào)速系統(tǒng)一般分為哪幾類 ?6SPWM 控制方式7、轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)有那些特點？改變給定電壓能否改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速？為 什么？如果給定電壓不變，調(diào)節(jié)測速反饋電壓的分壓比是否能夠改變轉(zhuǎn)速？ 為什么？如果測速發(fā)電機(jī)的勵磁發(fā)生了變化，系統(tǒng)有無克服這種干擾的能 力？8、在轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)電網(wǎng)電壓、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、電動機(jī)勵磁電流、電樞 電阻、測速發(fā)電機(jī)勵

4、磁各量發(fā)生變化時，都會引起轉(zhuǎn)速的變化，問系統(tǒng)對上 述各量有無調(diào)節(jié)能力？為什么？9、在電壓負(fù)反饋單閉環(huán)有靜差調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)下列參數(shù)發(fā)生變化時系統(tǒng)是否有 調(diào)節(jié)作用，為什么？ 放大器的放大系數(shù) Kp ； 供電電網(wǎng)電壓； 電 樞電阻 Ra； 電動機(jī)勵磁電流； 電壓反饋系數(shù) 。10、采用比例積分調(diào)節(jié)器控制的電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)， 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時的速度是否有 靜差？為什么？試說明理由。參考答案：1、答:利用電力電子開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷，將直流電壓變成連續(xù)可變的電壓，并通 過控制脈沖寬度或周期達(dá)到變壓變頻的目的。2、答：靜差率 s與空載轉(zhuǎn)速 n0成反比， n0下降， s上升。所以檢驗靜差率時應(yīng) 以最低速時的靜差率 為

5、準(zhǔn)。3、答：轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器的作用：（1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 的作用。1）轉(zhuǎn)速 n 跟隨轉(zhuǎn)速給定電壓 Un變化 ?穩(wěn)態(tài)無靜差。2）突加負(fù)載時轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 和電流調(diào)節(jié)器 ACR 均參與調(diào)節(jié)作用，但 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 處于主導(dǎo)作用，對負(fù)載變化起抗擾作用。3）其輸出電壓限幅值決定允許最大電流值。（2）電流調(diào)節(jié)器 ACR 的作用1）起動過程中保證獲得允許最大電流。2）在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過程中，使電流跟隨其電流給定電壓 Un變化。3）電源電壓波動時及時抗擾作用， 使電動機(jī)轉(zhuǎn)速幾乎不受電源電壓波動 的影響。4）當(dāng)電動機(jī)過載、堵轉(zhuǎn)時，限制電樞電流的最大值，從而起到安全保護(hù) 作用。4、答：直流調(diào)速系統(tǒng)主

6、要性能指標(biāo)包括靜態(tài)性能指標(biāo)和動態(tài)性能指標(biāo)兩個部分。 靜態(tài)主要性能指標(biāo)有闊速范圍 D、靜差率 s、 nN。動態(tài)性能指標(biāo)分成給定 控制信號和擾動信號作用下兩類性能指標(biāo)。給定控制信號作用下的動態(tài)性能 指標(biāo)有上升時間 tr，調(diào)節(jié)時間 ts （亦稱過濾過程時間 ）和超調(diào)量 。擾動信 號作用下的動態(tài)性能指標(biāo)有最大動態(tài)速降 Nmax、恢復(fù)時間 tv。5、答： （1）變頻調(diào)速系統(tǒng)一般可分為交流 交流變頻和交流 直流 交流變頻兩 大類，一般常用的都是交流 直流 交流變頻器。（2）按中間回路對無功能量處理方式的不同分為電壓型和電流型兩類；（3）按控制方式的不同分為 Uf 比例控制、轉(zhuǎn)差頻率控制及矢量控制等三類。6

7、、答： SPWM 即以正弦波作為調(diào)制信號對載波信號進(jìn)行調(diào)制后，產(chǎn)生一組等幅 而脈沖寬度正比干正弦波的矩形脈沖。將該組脈沖作為逆變器開關(guān)元件的控 制信號，從而在逆變器負(fù)載上 （多為異步電動機(jī) ）得到與控制信號波形相同， 等效于正弦波的驅(qū)動電壓。7、答：（ 1）轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)有以下三個基本特征： 只用比例放大器的反饋控制系統(tǒng)，其被調(diào)量仍是有靜差的。 抵抗擾動，服從給定。 系統(tǒng)的精度依賴于給定和反饋檢測的精度。（2）改變給定電壓會改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，因為反饋控制系統(tǒng)完全服從給定作用。（3）如果給定電壓不變，調(diào)節(jié)測速反饋電壓的分壓比會改變轉(zhuǎn)速，因為反饋 信號與給定信號的比較值發(fā)生了變化，破壞了原先的

8、平衡，調(diào)速系統(tǒng)就 要繼續(xù)動作，使反饋信號與給定信號達(dá)到新的平衡為止。（4）如果測速發(fā)電機(jī)的勵磁發(fā)生了變化，系統(tǒng)沒有克服這種干擾的能力。因 為反饋控制系統(tǒng)所能抑制的只是被反饋環(huán)包圍的前向通道上的擾動。8、答：當(dāng)電網(wǎng)電壓、負(fù)載轉(zhuǎn)矩、電動機(jī)勵磁電流、電樞電阻變化時，系統(tǒng)對其 均有調(diào)節(jié)能力。當(dāng)測速發(fā)電機(jī)勵磁各量發(fā)生變化時，系統(tǒng)沒有調(diào)節(jié)能力。因 為反饋控制系統(tǒng)所能抑制的只是被反饋環(huán)包圍的前向通道上的擾動。9、答：當(dāng)放大器的放大系數(shù)、供電電網(wǎng)電壓、電樞電阻、電動機(jī)勵磁電流發(fā)生 變化時，系統(tǒng)有調(diào)節(jié)作用， 當(dāng)電壓反饋系數(shù) 發(fā)生變化時，它不能得到反饋 控制系統(tǒng)的抑制，反而會增大被調(diào)量的誤差。因為反饋控制系統(tǒng)所能抑制的 只是被反饋環(huán)包圍的前向通道