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机电运动控制系统》课程作业答案（必做）
1.直流电机有哪些调速方法？ 根据其速度公式说明之， 并说明如何釆用电力电子手段实现。
2. 画出双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图（非方块图），须清楚表达两个闭环的关键元件，写出各部分名称，标注有关信号量；指出两闭环连接上的特点及相互关系。
3. 分析双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统：
(1) 如果要改变转速，应调节什么参数？为什么？
(2) 如要控制系统的起动电流、确保系统运行安全，应调节什么参数？为什么？
4. 填空 : 双闭环晶闸管━直流电动机调速系统中，内环为环，外环为＿＿＿环，其连接关系是：
＿＿的输出作为＿＿＿的输入，因此外环调节器的输出限幅值应按来整定；内环调节器的输出限幅值应按来整定。两调节器均为＿＿＿型调节器，调速系统能够做到静态无差是由于调节器具有功能；能实现快速动态调节是由于节器具有功能。
5. 在转速、电流双闭环系统中，速度调节器有哪些作用？其输出限幅值应按什么要求来调整？电流调节器有哪些作用？其输出限幅值应如何调整？
6. 双闭环调速系统正常工作时，调节什么参数可以改变电动机转速？如果速度闭环的转速反馈线突然断掉，会发生什么现象？电动机还能否调速？
7. 以双闭环直流调速系统两个闭环之间连接上的特点及各个闭环的功能为依据，详细解释下图所示从静止起动至给定转速ng并带负载（以负载电流il表示）的过程，即说明(1)、(2)、(3) 阶段转速n、电枢电流id 的变化规律。
8. 在直流可逆调速系统中，主回路为何需要双桥反并联？
9. 图示为直流电动机脉宽调制(pwm)调速系统主电路(h型桥)，各功率开关元件编号及电机反电势ea方向如图。当采用双极性脉宽调制时：
⑴ 画出vtl ～ vt4 基极控制信号ubl ～ ub4及电机端电压ua波形；
⑵ 说明为何叫双极性？如何实现正、反转？何时速度为零？
10. 图示为直流电动机脉宽调制(斩波)调速系统h型桥主电路，各功率开关元件编号及电机反电势ea方向如图。当采用双极性脉宽调制时，分析：
① 不同时刻的导通元件及导通原因；
② 画出各阶段的电流路径及维持电流的源泉(电源电压、电枢反电势、自感电势。
等)； 电机运行状态(电动、能耗制动、再生制动、反接制动等)及其原因。
11. 异步电机有哪些调速方法？ 从转速公式上进行分类说明。这些调速方法又各采用什么样的电力电子手段来实现？
12. 鼠笼式异步电机采用调压调速时，适合拖动什么样的负载？为什么？
13. 交－直－交变频调速系统：
1）六阶梯波逆变器中，① 改变ul 依靠调节来实现， 改变f1依靠调节来实现，改变电机转向依靠改变来实现。
2）在正弦脉宽调制型spwm逆变器中，① 改变ul 依靠调节＿＿＿
来实现，改变f1依靠调节来实现，改变电机转向依靠改变。
来实现。14. 异步电机非正弦供电下，存在两种谐波转矩：
(1) 恒定谐波转矩，① 性质 ：＿a
(b 产生机理是。
(2) 交变谐波转矩，① 性质：＿(a
(b产生机理是。
15. 变流器非正弦供电对电机运行性能有何影响？
16. 在设计及选用变流器非正弦供电电机时， 应作如何考虑？
17. 变频调速系统中，逆变器有电压源逆变器（vsi）及电流源逆变器（csi）之分，试从以下三方面对比说明其差异，并详细说明其理由：
⑴ 直流环节所用滤波元件及造成的电源内阻特性上；
⑵ 功率开关元件导通型式及造成的输出电压、电流特性上；
⑶ 拖动多机及四象限运行能力上。
18. 在采用六阶梯波 ( 方波 ) 逆变器构成的交一直一交变频调速系统中，分别阐述：
① 改变电机端电压依靠调节什么来实现？
② 改变电机运行频率依靠调节什么来实现？
③ 改变电机转向又是依靠什么来实现？
19. 按电压与频率协调控制的实现方式区分，交—直—交变频器有几种结构形式？ 图示说明。
20. 在采用spwm（正弦脉宽调制）逆变器构成的交一直一交变频调速系统中，分别阐述：
① 改变电机端电压依靠调节什么来实现？
② 改变电机运行频率依靠调节什么来实现？
③ 改变电机转向又是依靠什么来实现？
21. pwm型变频器输出电压的幅值和频率是如何调节的？分别就正弦脉宽调制(spwm)和磁链追踪控制(svpwm)两种不同方式作出说明。
22.脉宽调制(pwm)变频器与方波(六阶梯波) 变频器相比有何优点？正弦脉宽调制(spwm)变频器如何获得正弦脉宽的输出电压？又如何实现输出频率和输出电压大小的调节。
23. 异步电机变频调速时，电机端电压应如何变化？ 图示说明之。
24. 画出频率开环、电压源(spwm)逆变器—异步电机变频调速系统原理图(包括详细的主电路、控制电路)，说明主功率开关器件旁为何必须反并联续流二极管？
25. 频率开环、电压源(spwm)逆变器—异步电机变频调速系统中：
1) 两个控制通道各自如何工作的？相互间如何协调的？靠什么单元协调？画出该单元的输入、输出关系曲线，并作合理说明；
2) 如何形成spwm调制控制(如何变频、调压)？
1. 答：
根据直流电机速度公式有。
(1) 电枢电压 ua 控制 － 调压调速 （向下调速）
采用电力电子手段时，有晶闸管可控整流器供电和自关断器件h型桥脉宽调制(pwm)供电等方式， 其损耗小，控制性能好。
(2) 磁场φ 控制 － 弱磁（向上调速）,采用电力电子手段时，有晶闸管可控整流器供电励磁控制。
(3)由于运行损耗大、效率低， 一般不再釆用串 ra 调速。
2. 答：双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图如下：
两闭环连接上的关系是速度调节器的输出作为电流调节器的输入，这就使得该系统具有由速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值，进而确定了系统的最大电流的特点。
3. 答：(1) 改变转速时只能改变速度调节器的输入ug，因为它是速度环的指令信号。改变速度调节器的参数对稳态速度无调节作用，仅会影响动态响应速度快慢。
(2) 要控制系统的起动电流、确保系统运行安全，应调节速度调节器的输出限幅值。因为速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值，进而确定了系统的最大电流。
4. 答：
双闭环晶闸管━直流电动机调速系统中，内环为＿电流＿环，外环为速度＿环，其连接关系是：速度调节器＿的输出作为＿电流调节器＿的输入，因此外环调节器的输出限幅值应按＿＿调速系统允许最大电流＿来整定；内环调节器的输出限幅值应按＿可控整流器晶闸管最大、最小移相触发角＿来整定。
两调节器均为＿pi＿型调节器，调速系统能够做到静态无差是由于调节器具有积分(记忆)＿功能；能实现快速动态调节是由于调节器具有 ＿饱和限幅＿＿功能。
5. 答：速度调节器用于对电机转速进行控制，以保障：① 调速精度，做到静态无差；② 机械特性硬，满足负载要求。
速度调节器输出限幅值应按调速系统允许最大电流来调整，以确保系统运行安全(过电流保护)
电流调节器实现对电流的控制，以保障：① 精确满足负载转矩大小要求(通过电流控制)；②调速的快速动态特性(转矩的快速响应)。
电流调节器的输出限幅作为可控整流器晶闸管的移相触发电压，其限幅值决定了触发角的移相范围，故应按 αmin ― max 来调整。
6. 答：(1) 双闭环调速系统正常工作时，只有调节速度给定信号ug才可以改变电动机转速。
而改变速度调节器的参数(如比例系数、积分时间常数)均无作用，改变负载大小也不能影响转速，因为是速度闭环系统，不论负载大小均速度无差。
(2) 转速反馈线突然断掉时，ufn＝ 0，使 △un＝ug －ufn ＝ ug 很大，速度调节器饱和限幅输出，调速系统以最大电流、最大转矩加速，直至电磁转矩与负载转矩、阻尼转矩相平衡，达到最高转速而恒定，故电动机不可调速。
机电运动控制系统作业 必做 1
机电运动控制系统 习题集 必做作业。1.直流电机有哪些调速方法？根据其速度公式说明之，并说明如何釆用电力电子手段实现。2.画出双闭环晶闸管 直流电动机不可逆调速系统电原理图 非方块图 须清楚表达两个闭环的关键元件，写出各部分名称，标注有关信号量 指出两闭环连接上的特点及相互关系。3.分析双闭环晶闸管...
机电运动控制系统作业 必做1 答案
机电运动控制系统 习题集 必做作业 1.直流电机有哪些调速方法？根据其速度公式说明之，并说明如何釆用电力电子手段实现。答 根据直流电机速度公式有。1 电枢电压 ua 控制 调压调速 向下调速 采用电力电子手段时，有晶闸管可控整流器供电和自关断器件h型桥脉宽调制 pwm 供电等方式，其损耗小，控制性能...
机电运动控制系统作业答案 选做 答案分析
机电运动控制系统选做作业。1.晶闸管可控整流器供电直流电机调压调速的机械特性有何特点？画出三相半波可控整流器供电直流电机机械特性并说明之。答 与直流发电机 电动机组机械特性相比，不同之处是 1 分电流连续与电流断续二个区域 2 电流连续区因可控整流器内阻大 特别有换流重迭压降引入的等效电阻 而使机械...