常用的可控直流电源主要有哪些.doc

2 常用的可控直流电源主要有哪些？
答：常用的可控直流电源有以下三种：
（1）旋转变流机组——用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。
（2）静止式可控整流器——用静止式的可控整流器，以获得可调的直流电压。
（3）直流斩波器或脉宽调制变换器——用恒定直流电源或不控整流电源供电，利用电力电子开关器件斩波或进行脉宽调制，以产生可变的平均电压。
3．静差率s与空载转速n0的关系如何?
答：静差率s与空载转速n0成反比，n0下降，s上升。所以检验静差率时应以最低速时的静差率 为准。
5转速控制的要求是什么？
答：1）调速-在一定的最高转速和最低转速的范围内，分档的或平滑的调节转速。
2）稳速-以一定的精度在所需转速上稳定运行，在各种可能的干扰下不允许有过大的转速波动，以确保产品质量。
3）加、减速-频繁起、制动的设备要求尽量快的加、减速以提高生产率；不宜经受剧烈速度变化的机械则要求起、制动尽量平稳。
6 解释反馈控制规律？
答（1）被调量有静差（2）抵抗扰动与服从给定（3）系统精度依赖于给定和反馈检测精度
7 闭环空载转速比开环空载转速小多少?
答： 是的1/（1+K）。
8 试说明转速负反馈调速系统工作原理。
答：转速负反馈直流调速系统由转速给定、转速调节器ASR、触发器GT、晶闸管变流器VT、测速发电机TG等组成；
当电动机负载TL增加时，电枢电流Id也增加，电枢回路压降增加，电动机转速下降，则转速反馈电压也相应下降，而转速给定电压不变，增加。转速调节器ASR输出增加，使控制角 减小，晶闸管整流装置输出电压增加，于是电动机转速便相应自动回升，其调节过程可简述为：

上述过程循环往复，直至为止。
9下图带转速负反馈的闭环直流调速系统原理图，各部件的名称和作用。

答： 1）比较器： 给定值与测速发电机的负反馈电压比较，得到转速偏差电压。
2）比例放大器A：将转速偏差电压放大，产生电力电子变换器UPE所需的控制电压。
3）电力电子变换器UPE：将输入的三相交流电源转换为可控的直流电压。
4）M电机：驱动电机。
5）TG发电机：测速发电机检测驱动电机的转速。
6）电位器：将测速发电机输出电压降压，以适应给定电压幅值。
11闭环系统静特性的定义？与开环系统比较有何特点？
答（1）定义：表示闭环系统电动机转速与负载电流的稳态关系。
（2）特点：
1）闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬的多，
2）如果比较同一N0的开环和闭环系统，则闭环系统的静差率要小的多。
3）当要求的静差率一定时，闭环系统可以大大提高调速范围。
4）要取得上述三项优势，闭环系统必须设置放大器。
12 闭环控制系统具有良好的抗扰能力和控制精度的原因？
答：闭环控制系统是建立在负反馈基础上，按偏差进行控制。当系统中由于某种原因使被控量偏离希望值而出规偏差时，必定产生一个相应的控制作用去减小或消除这个偏差，使被控制量与希望值趋于一致，所以闭环控制系统具有良好的抗扰动能力和控制精度。
13反馈控制系统为什么极性不能接错？
答：控制系统一般都是负反馈系统。如果错接成正反馈系统，对调速系统造成超速“飞车”或振荡等故障，后果非常严重。
14 有静差系统与无差系统的区别？
答：根本区别在于结构上(控制器中)有无积分控制作用，PI控制器可消除阶跃输入和阶跃扰动作用下的静差，称为无静差系统，P控制器只能降低静差，却不能消除静差，故称有静差系统。
16 PID控制各环节的作用是什么?
答：PID控制器各环节的作用是：
(l) 比例环节P：成比例地反映控制系统的偏差信号，偏差一旦出现，控制器立即产生控制作用，以便减少偏差，保证系统的快速性。
(2) 积分环节I：主要用于消除静差，提高系统的控制精度和无差度。
(3) 微分环节D：反映偏差信号的变化趋势，并能在偏差信号变得过大之前，在系统中引入一个早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。
19光电式旋转编码器的数字测速方法主要有哪几种？各用于何种场合？
答：采用中光电式旋转编码器的数字测速方法主要有M 法测速，T 法测速，M/T 法测速，M法适用于测高速，T法适用于测低速，M/T 法即适用于测低速，又适用于测高速。
（2-11）
调速范围和静差率的定义是什么？调速范围、静差速降和最小静差率之间有什么关系？为什么说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了”？
答：生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围，用字母Ｄ表示，即其中，和一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速，对于少数负载很轻的机械，可以用实际负载时的最高和最低转速。
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时所对应的转速降落，与理想空载转速之比，称作静差率，即或用百分比表示
在直流电动机变压调速系统中，一般以电动机的额定转速作为最高转速N n
则 ∴
由上式可看出调速系统的调速范围、静差速降和最小静差率之间的关系。对于同一个调速系统，值一定，如果对静差率要求越严，即要求值越小时，系统能够允许的调速范围也越小。一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足所需静差率的转速可调范围。
1 转速电流双闭环系统中，转速调节器、电流调节器的作用?

答：转速调节器和电流调节器的作用：
(1) 转速调节器ASR的作用：
1）转速n跟随转速给定电压变化，稳态无静差。
2) 突加负载时转速调节器ASR和电流调节器ACR均参与调节作用，但转速调节器ASR处于主导作用，对负载变化起抗扰作用。
3）其输出电压限幅值决定允许最大电流值。
(2) 电流调节器ACR的作用
1) 起动过程中保证获得允许最大电流。
2) 在转速调节过程中，使电流跟随其电流给定电压变化。
3) 电源电压波动时及时抗扰作用，使电动机转速几乎不受电源电压波动的影响。
4) 当电动机过载、堵转时，限制电枢电流的最大值，从而起到安全保护作用。
2 在转速、电流双闭环调速系统中，出现电网电压波动与负载扰动时，哪个调节器起主要调节作用?
答：电网电压波动时，ACR起主要调节作用；负载扰动时，ASR起主要抗扰调节作用。
3下图为双闭环直流调速系统的稳态结构图，如果要改变双闭环有静差V-M系统的转速，可调节什么参数?改变转速调节器放大系数 触发整流环节放大系数和改变转速反馈系数 能行否?如果要改变堵转电流应调节什么参数?

-转速反馈系数 -电流反馈系数
答：要改变转速，可以调节给定电或转速反馈系数。，要改变堵转电流，应调节转速调节器的限幅值或改变电流反馈系数
4 转速、电流双闭环调速系统的起动过程特点是什么？
答：转速、电流双闭环调速系统的起动过程特点是：
1) 饱和非线性控制
ASR饱和，转速环开环，恒值电流调节的单闭环系统；
ASR不饱和，转速环闭环，无静差调速系统.
2）准时间最优控制，恒流升速可使起动过程尽可能最快。
3）转速超调：只有转速超调才能使ASR退饱和。
5下图为转速、电流反馈控制直流调速系统原理图，ASR、ACR均采用PI调节器。（1）突增负载后又进入稳定运行状态，则ACR的输出电压、变流装置输出电压，电动机转速，较之负载变化前是增加、减少，还是不变？为什么？（2） 如果速度给定不变时，要改变系统的转速，可调节什么参数？

答：(1)
(2) 因为所以调节可以改变转速。
6 直流调速系统有哪些主要性能指标?
答：直流调速系统主要性能指标包括静态性能指标和动态性能指标两个部分。
静态主要性能指标有调速范围D、静差率s、。动态性能指标分成给定控制信号和扰动信号作用下两类性能指标。给定控制信号作用下的动态性能指标有上升时间，调节时间(亦称过滤过程时间)和超调量。扰动信号作用下的动态性能指标有最大动态速降、恢复时间
7调节器的设计过程可以简化为哪两步?
答：1.选择调节器的结构
2.选择调节器的参数
8转速、电流双闭环调速系统中分别按什么典型型系统进行设计？为什么？
答：转速环按典型（II）型系统设计，抗扰能力(强)，稳态（无静差）。
电流环按典型（I）型系统设计，抗扰能力(稍差)，超调 （小）。
（3-7）
转速、电流双闭环调速系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少？为什么？
答：当两个调节器都不饱和时，它们的输入偏差电压都是零。
转速调节器 ASR 的输出限幅电压 决定了电流给定电压的最大值；电流调节器 ACR的输出限幅电压 限制了电力电子变换器的最大输出电压。
5 下图为异步电动机在不同控制方式下的机械特性，交流异步电动机的恒压频比控制有哪三种方式?试就其实现难易程度、机械特性等方面进行比较。

a）恒压频比控制 b）恒定子磁通控制 c）恒气隙磁通控制 d）恒转子磁通控制
答：，气隙磁链在每相定子中的感应电动势/输入频率为恒值，机械特性非线性，难实现，加定子电压补偿的目标，改善低速性能。，与频率无关，机械特性平行，硬度相同，类似于直流电动机的降压调速，属于恒转矩调速。
，定子相电压/输入频率为恒值，定子相电压，机械特性非线性，易实现。接近额定频率时，变化不大，的降低，变化较大，在低速时甚至拖不动负载。实际上，由于频率很低时定子电阻损耗相对较大， 不可忽略，故必须进行定子电压补偿。
，转子磁链在每相定子中的感应电动势/输入频率为恒值，转子磁链在每相定子中的感应电动势(忽略转子电阻损耗)转子磁链恒值，机械特性线性，稳态性能和动态性能好，最难实现。这是矢量控制追求的目标。