电力电子

1．对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，以（ ）的方式为最好。因此，自动控制的直流调速系统往往以 （ ）为主。调压调速是直流调速系统的主要方法，而调节（ ）电压需要有专门向电动机供电的（ ）电源。

2、常用的可控直流电源有以下两种：

（ ）——用静止式的可控整流器，以获得可调的直流电压。

（ ）——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、．晶闸管-电动机调速系统（简称 ），图中VT是（ ），通过调节触发装置 GT 的（ ） 来移动（ ），即可改变整流电压Udo ，从而实现平滑调速。用触发脉冲的（ ）控制整流电压的平均值Ud0是晶闸管整流器的特点。Ud0与触发脉冲（ ）的关系因（ ）的形式而异。

整流电路 Um m Ud0 单相全波 2U2* 2 0.9U2cos 三相半波 2U2 三相全波 6U2 六相半波 2U2 3 6 6 1.17U2cos 2.34U2cos 1.35U2cos

4、下图为单闭环转速控制系统。

(1)图中V是 ；

(2)图中Ld是 ，它的作用是 ；

(3)图中采用的是 调节器，它的主要作用是 ；

(4)此系统主电路由 相交流电供电； (5)此系统具有 负反馈环节； (6)改变转速，应调节___________电位器；

(7)整定额定转速1500转/分，对应8V，应调节___________电位器； (8)系统的输出量(或被控制量)是___________。

5、在V-M系统中，脉动电流会产生（ ），对生产机械不利，同时也增加（ ）。为了避免或减轻这种影响，须采用抑制电流脉动的措施，主要是：

设置平波电抗器； 增加整流电路相数； 采用多重化技术。 6、平波电抗器的计算

单相桥式全控整流电路L（ ） 三相半波整流电路L （ ） 三相桥式整流电路L（ ）

7、脉冲宽度调制（PWM）变换器的作用是：用PWM调制的方法，把（ ）的直流电源电压调制成（ ）一定、（ ）一定、（ ）可变的脉冲电压系列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电动机转速。

采用脉冲宽度调制（PWM）的高频开关控制方式形成的脉宽调制变换器——直流电动机调速系统，简称（ ）系统，即直流（ ）调速系统 8、可逆PWM变换器——直流电动机的主电路有多种形式，最常用的是（ ）式，也称为（ ）主电路。

9、H形主电路的PWM—M系统，电路中A、B两点间电压的极性随（ ）的变化而改变，其控制方式有（ ）式、（ ）式、（ ）式等多种，现代最常用的是（ ）的可逆PWM变换器—电动机系统。

10、双极式控制可逆PWM变换器的输出平均电压为

UdotonTton2tUSUS(on1)USTTTton如果设占空比：T U设调压系数：doUS则：2111、双极式控制可逆PWM变换器—电动机系统即PWM——M系统 调速时，  的可调范围为（ ）， –1< <+1。  当 >0.5时，  为（ ），电机正转；  当 <0.5时，  为（ ），电机（ ）；  当 = 0.5时，  =（ ） ，电机（ ）

12、双极式控制方式的不足之处是：在工作过程中，4个开关器件可能都处于开关状态，开关损耗大，而且在切换时可能发生（ ）的事故，为了防止直通，在上、下桥臂的驱动脉冲之间（ ）环节。

13、对于PWM变换器—电动机系统中的滤波电容，其作用除（ ）外，还有当电机制动时（ ）的作用。由于直流电源靠二极管整流器供电，电机制动时不可能（ ），只好对滤波电容充电，这将使电容两端电压升高，称作（ ）。

电力电子器件的耐压限制着最高（泵升）电压，因此电容量就不可能很小，一般几千瓦的调速系统所需的电容量达到（数千）微法。

在大容量或负载有较大惯量的系统中，为了限制电容器过高的泵升电压，这时，可以采用下图中的镇流电阻Rb 来消耗掉部分动能。分流电路靠开关器件 VTb 在（泵升）电压达到允许数值时接通。

14、对于调速系统的转速控制的基本要求有以下三个方面

（1）调速——在一定的最高转速和最低转速范围内，分挡地（ ）或平滑地（ ）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、制动的设备要求加、减速尽量快，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。

15、根据自动控制原理，反馈控制的闭环系统是按（ ）进行控制的系统，只要被调量出现偏差，它就会自动产生（ ）的作用。

调速系统中由（ ）引起的的转速降落是（ ），显然，引入转速闭环（ ）将使调速系统应该能够大大减少转速降落。

16、闭环调速系统可以获得比开环调速系统（ ）的稳态特性，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围，为此所需付出的代价是，须增设（ ）以及（ ）装置。

17、在反馈控制的闭环直流调速系统中，与电动机同轴安装一台（ ），从而引出与被调量（ ），与给定电压 U*n 相比较后，得到（ ），经过放大器 A，产生电力电子变换器UPE的控制电压Uc ，用以控制电动机转速 n。 18、转速负反馈单闭环有静差直流调速系统中各环节的稳态关系如下：

电压比较环节：Un放大器——调节器：Uct可控调压装置：Ud0调速系统开环机械特性：n测速反馈环节：Ufn19、闭环系统静性可以比开环系统机械特性硬得多 20、采用（ ），使得闭环系统的开环放大系数KOP值越大，系统的稳态性能越好。然而，KOp =常数，稳态速差就只能减小，却不可能消除。只有 KOP = ，才能使 ncl = 0，而这是不可能的。因此，这样的调速系统叫做（ ）调速系统。实际上，这种系统正是依靠（ ）进行控制的。

21、系统中，除给定信号外，作用在控制系统（ ）上的一切会引起输出量变化的因素都叫做（ ）作用 22、限流保护——电流截止负反馈

为了解决（ ）负反馈直流电动机调速系统的（ ）和（ ）时电流过大的问题，系统中必须有（ ）的环节。

根据反馈控制原理，要维持哪一个物理量基本不变，就应该引入那个物理量的负反馈。那么，引入电流负反馈，就应该能够保持电流基本不变，使它不超过允许值。

仅采用电流负反馈，不要转速负反馈：这种系统的静特性如图中B 线，特性很陡。显然仅对起动有利，对稳态运行不利。

绘制系统的静特性图 ：

考虑到，限流作用只需在（ ）和（ ）时起作用，正常运行时应让电流（ ）增减。 如果采用某种方法，当电流大到一定程度时才接入电流负反馈以限制电流，而电流正常时仅有转速负反馈起作用控制转速。这些方法之一：叫做（ ）反馈，简称（ ）反馈。

23、某调速系统的调速范围D=20，静差率S=5%，额定负载最低转速为50转/分，

那么该系统的额定负载最高转速是 ，系统允许的静态速降是 。 24、比例调节器的输出只取决于输入偏差量的 ，而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的 。 25、画出桥式可逆脉宽调速系统的主电路原理图。并简要分析双极式控制可逆运行原理。

26、桥式可逆PWM变换器给直流电动机供电时采用双极性控制方式，其输出平均电压Ud等于（B）。

A UdC Ud

27、系统的静态速降△ned一定时，静差率S越小，则（ ）。

ton2t1Us B Udon1Us TTton2tUs D UdonUs TTA 调速范围D越小 B 额定转速ned越大 C 调速范围D越大 D 额定转速ned越大

28、当理想空载转速n0相同时，闭环系统的静差率sb与开环下的sk之比为（ D ）。

A 1 B 0 （K为开环放大倍数）

C 1+K D 1/（1+K）

29、α＝β配合控制有环流可逆调速系统的主回路中（D ）

A既有直流环流又有脉动环流 B有直流环流但无脉动环流 C既无直流环流又无脉动环流 D 无直流环流但有脉动环流

30、α＝β配合控制有环流可逆调速系统的主回路采用反并联接线，除平波电抗器外，还需要（ ）个环流电抗器。

A 2 B 3 C 4 D 1

31、输入为零时输出也为零的调节器是

A P调节器 B I调节器 C PI调节器 D PID 调节器

32、可逆调速系统

1 从电动机转矩公式可得出改变转矩方向的两种基本方法：改变电枢电流或改变励磁磁通的方向。采用接触器切换、晶闸管开关切换、反并联线路都能实现。前两者都只适用于动态性能要求不高的情况。由于励磁绕组电感量大，改变励磁磁通方向的方法只适用于对快速性要求不高、正反转不频繁的可逆系统。

33、环流是采用正、反两组晶闸管供电后带来的新问题。可分为有环流系统和无环流系统。有环流系统中必须加环流电抗器，而无环流可省出环流电抗器，在控制策略上必须加上无环流逻辑来控制选触开关。 判断题

1、采用光电式旋转编码器的数字测速方法中，M法适用于测高速，T法适用于测

低速。

2、 静差率和机械特性硬度是一回事。

3、 带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。

4、调速系统的静差率指标应以最高速时能达到的数值为准。 5、