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总分 核对人 《电力拖动控制系统》试卷 闭卷 电气学院本科 班级 学号 姓名 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 总分 题分 30 6 6 10 6 10 5 7 10 5 5 100 得分 得分 评卷人 一、（30分，每空1分）填空。 1.下图中的T是电动机的机械特性曲线，Tl是负载的机械特性曲线。其中，稳定运行点是 ，不稳定运行点是 。 2. 电机速度控制的本质是对电机转矩的控制，设电机的电磁转矩为T，负载转矩为Tl ，当 时，电力拖动系统处于加速状态；当 时，电力拖动系统处于匀速旋转（含静止不动）的稳定运行状态。 3. 他励直流电动机在倒拉反转制动时，电动机工作在第 象限。 4.直流电动机的三种调速方法分别为________________、________________、________________。 5. 转速单闭环的调速系统与转速开环的调速系统相比较，其静差率将 ，当所要求的静差率不变时，其调速范围将 。 增大/减小/不变 6. 某直流V－M调速系统的，要求达到的静差率s＝10％。则允许的静态速度降落是__________。 7. 电流可反向的两象限直流PWM调速系统，已知直流电源电压Ud＝200V，在电机侧看，回路的总电阻。直流电机的反电势Ea＝105V，若PWM占空比为0.45时，电机工作在__________状态（电动/制动）。这时直流电机的电流值为__________A，直流电源侧的电流值是__________A。（注：假定电动时电流的参考方向为正）。 8. 采用三相桥式可控整流电路供电的直流电动机在电流断续时其机械特性不再是线性的了，当控制角 小于等于30 时， 增加时其理想空载转速 ，当控制角 大于30 时其理想空载转速随 的增加而 。 增大/减小/不变 9. 在异步电动机的各种调速方法中，属于变转差调速的调速方法有： 和 。 10. 异步电动机调压调速系统时电动机的效率随电机的转速降低而 。 11. 次同步速串级调速系统的容量随调速系统的调速范围增大而 。 12. 异步电动机VVVF变频器进行脉宽调制的目的是 和 。 13. 永磁无刷直流电动机调速系统由电机本体和 及 三大部分组成。 14. 永磁无刷直流电动机气隙磁密波形是 。 15. 永磁同步电动机采用矢量控制时，电机的定子旋转磁势应与 保持垂直。 16. 三相同步电机及感应电动机的矢量控制系统要用到电机的坐标变换。矢量控制系统的给定、运算和调节是在 坐标系中进行。最终执行是在 坐标系中进行。 17.请在单脉冲180°逆变、双极性SPWM调制和SVPWM调制三者中就电压利用率的大小排序 。 18. 无刷直流电动机调速系统的变频离不开位置检测变频方式变频 评卷人 二、（6分）分别在不同坐标系下画出异步电动机在V1/f1 常数、恒气隙磁链、恒转子磁链条件下的机械特性曲线簇。 得分 评卷人 三、（6分）三相桥式反并联直流可逆调速系统为了防止瞬态脉动环流，主电路中需要设置几个限环流电抗器？为什么？ 得分 评卷人 四、（10分）图示是直流电动机转速、电流双闭环V-M调速系统的系统原理图。1）画出该系统的稳态结构图和靜特性图；2）当系统工作在靜特性图中的上界线时，两个调节器各工作在什么状态？ 得分 评卷人 五、（6分）下图为低转差率异步电动机的开环机械特性曲线。其中两条虚线分别对应哪两种类型的负载？由此可知这类电机适合哪种类型负载？为什么？ 得分 评卷人 六、（10分）下图为超同步速串级调速系统在次同步速电动状态下的能量传递简图，请在其余三个相应区域内画出所对应状态下的能量传递简图。并写出四个区域对应状态的名称及逆变变压器侧变换器的工作状态。 得分 评卷人 七、（5分）简述异步电动机转差频率控制的基本原理。 得分 评卷人 八、（7分）参照实验，画出异步电动机电压源型交-直-交SPWM变频器的输入电流、输出电流和输出电压的波形示意图，并计算当直流母线电压为500伏且调制比M等于0.8时的线电压基波分量的峰值。 得分 评卷人 九、（10分）图a是120°单极性电流工作的无刷直流电动机的主电路。请在图b中的对应区域填写导通管号，画出电机的三相电流波形、电磁转矩波形。说明控制系统是如何控制电机的电磁转矩实现调速的？ 得分 评卷人 十、（5分）给出励磁式同步电机矢量控制系统的一种磁场定向控制法的名称，并说明其主要的优缺点。 得分 评卷人 十一、（5分）下图是空间电压脉冲宽度调制（SVPWM）对称调制模式在第一扇区的矢量安排顺序及其时间示意图，请画出同一扇区生成同一空间电压矢量在低开关损耗模式下的矢量安排顺序及其时间，说明其优点。 第 2 页 共 8 页 图a 无刷直流电动机主电路