攀钢职教中心2００5～20０6学年度第 2学期期末考试试题
科目：《交直流调速系统》 适用班级:工０５高电
考试时间：1２0分钟 出题人：
注意事项：1、请首先按要求在试卷得标封处填写您得姓名、考号与所在单位得名称。
2、请仔细阅读各种题目得回答要求,在规定得位置填写您得答案。
一、填空题：(每小题1分，共20分，)
1、直流电机得机械特性就是指电机得（ ）与（ ）之间得关系.
2、电流截止负反馈就是在电动机（ ）或( )时才起作用。当系统正
常运行时就是不起作用得.含有电流截止负反馈得调速系统具有“挖土机特性”,
可起（ ）作用。
3、根据交流异步电动机得转速公式n = 60 ｆ1 （1-ｓ） / ｐ可归纳出交流电
动机得三种调速方法：( ),（ )，
( ).
4、三相方波交-交变频器得变频靠调节六个整流组得（ ）频率，变压靠
调节晶闸管得（ ）来完成。
5、 转速开环得晶闸管变频调速系统中主要包括（ ),绝对值运算器,
压-频转换器,( ），脉冲输出极,(
),逻辑开关等7个变频
调速特有得环节。
6、为了保证整流组开放时晶闸管得正常触发,交—交变频器得输出周期Ｔ必须
( )电网得周期，其输出交流电频率只能在电网频率得（ ）以
下调节.
7、电力拖动控制技术就是一门以被控电动机得（ )为研究对
象,根据生产工艺得各种要求,应用( )建立交直流调速控制系统，
就是生产过程实现自动化得（ ）学科。
8、在晶闸管三相调压电路中，当负载阻抗角φ≠0o,且晶闸管控制角α>φ,则导
o，此时电流波形就是（ ）得。
二、单项选择题:(每题2分，共2０分)
密封线内不
准答题
A、2πf
B、πf
C、2πt
2、三相异步电动机当转差率为1时，此电动机为(）状态.
A、制动状态
B、同步运行状态Ｃ、启动状态
３、晶闸管导通后，通电晶闸管得电流（）。
A、决定于电路得负载Ｂ、决定于晶闸管得电流容量C、决定于其她因素
4、稳压二极管得反向特性曲线越陡（）.
A、稳压效果越差
B、稳压效果越好
C、稳定得电压值越高
D、稳定得电流值越高
5、把( ）装置称为逆变器。
A、交流电压升高或降低
B、直流变换为交流
C、直流电压升高或降低Ｄ、交流变换为直流
6、晶体管串联反馈式稳压电源中,调整管起（)作用。
A、放大信号
B、调整管压降,使输出电压稳定
C、降压
D、提供较大得输出电流
7、带平衡电抗器三相双反星形全控桥整流输出得平均电压ＵL等于（）. Ａ、1、１７Ｕ
cｏsαB、２、34Ｕ2Φｃosα
２Φ
C、1、17U２Φ(1＋ｃoｓα）/2
D、2、３4U2Φ(1+coｓα)/2
8、转速负反馈调速系统性能（）于电压负反馈自动调速系统。
A、相同
B、劣
C、优
９、在转速负反馈系统中,若要使开环与闭环系统得理想空载转速相同，则闭环时给定电压要比开环时得给定电压相应提高（)倍。
A、2+K
B、１＋K
C、1／（２+K)
D、1／(１+Ｋ）
10、变频调速中变频器得作用就是将交流供电电源变成（）得电源。
C、变频不变压
D、不变不压变频
三、判断题：（正确得划“√”，错误得划“×”，每题1分,共10分)
( )
2、晶闸管具有正、反向阻断能力.( )
３、在晶闸管可控整流电路中,导通角越大，则输出电压得平均值就越小。（）
４、异步电动机最大转距与转子回路电阻得大小有关。(）
５、由静差率定义可知，机械特性硬度越硬，转速降越小,静差率也就越小。(）６、自动控制系统中,电流正反馈为保护环节。（)
7、在设计双闭环调速系统时，一般就是先外环后内环。（)
8、位置随动系统与调速系统一样都就是反馈控制系统。( )
9、直流电动机反接制动,当电动机转速降低至接近零时应立即断开电源。( ）
10、三相负载作三角形连接时，若测出三个相电流相等，则三个线电流也必然相等。（)
四、简答题：（每题6分，共30分)
简答题要求:根据各题得具体要求作答。
１、绝缘栅双极晶体管(IGＢT)有哪些特点？
2、简要叙述交-交变频器与交-直-交变频器各自得特点？
3、无环流逻辑控制器包括哪几个部分？
4、交流调速系统与直流调速系统相比具有哪些特点?
?
10分，共２0分）
１、龙门刨床工作台采用Z２－95型直流电动机：Pｎoｍ=60ＫW、Unom=２2０V、Iｎom=305Ａ、Nnｏｍ=1200r/min、Ra=0、０5Ω、Ks=3０,晶闸管整流器得内阻Rrｅc=０、13Ω,要求D=20，S≤5％，问若采用开环Ｖ－M系统能否满足要求？若采用α＝０、012V·min/ｒ转速负反馈闭环系统,问放大器得放大系数为多大时才能满足要求？
2、三相全控桥式整流电路带大电感负载,已知三相整流变压器得二次绕组接成星形，整流电路输出Ud可以从0~２２0V之间变化，负载得Ld＝0、２H,Rｄ=4Ω，试计算:
。
１）、整流变压器得二次线电压U
２1
2）、晶闸管电流得平均值Itav、有效值Ｉt及晶闸管可能承受得最大电压Utｍ。
3)、选择晶闸管型号（晶闸管电压、电流裕量取2倍）.
一、填空
１、转速、转矩
2、启动,堵转，限流保护
3、变极调速、变转差调速、变频调速
4、切换，控制角α
５、给定积分器、环形分配器、函数发生器
6、大于、1/2
7、转速、自动控制理论、自动控制
8、<、断续
二、选择
1、A
2、C
3、A
4、B
5、B ６、B 7、Ａ８、C 9、B 10、A
三、判断
1、√
2、√
3、√
4、X
5、√６、X７、X 8、√ 9、√ 10、X
四、简答
１、答：绝缘栅双极型晶体管IＧBT就是一种由单极型得ＭOＳ与双极型晶体管复合而成得器件.它兼有MＯS与晶体管二者得优点,属于电压型驱动器件。其特点就是:输入阻抗高，驱动功率小；工作频率高;导通压降较低、功耗较小。IGBＴ就是一种很有发展前途得新型电力半导体器件。在中、小容量电力电子应用方面有取代其她全控型电力半导体器件得趋势。
2、答：交－交变频器一次换能，效率较高，换流方式采用电网电压换流，装置元件数量较多,元件利用率较低，输出最高频率为电网频率得1／3－１/２,电网功率因数较低，适用于大功率拖动场合；交-直－交变频器二次换能，效率略低，换流方式采用强迫换流或负载换流，装置元件数量较少，元件利用率较高,输出频率范围较宽,如用可控整流桥调压,则低频低压时电网功率因数较低，如用斩波器或PWM方式调压,则功率因数较高,适用于各种拖动装置。
3、答：无环流逻辑控制器包括电平检测、逻辑判断、延时电路、连锁保护四部分
4、答：交流调速系统与直流调速系统相比具有如下特点:(1）、容量大;（2)、转速高且耐高压；（3）、交流电机得体积、质量、价格比同等容量得直流电机小,且结构简单、经济可靠、惯性小;（4)、交流电动机环境适应性强，坚固耐用，可以在十分恶劣地环境下使用;(5）、高性能、高精度得新型交流拖动系统已达到同直流拖动系统一样得性能指标；(６)、交流调速系统能显著地节能。
5、答：晶闸管变频调速系统中得主要控制环节包括:(1）、给定积分器,（2)、绝对值运算器，（3）、电压－频率变换器，（4)、环形分配器，（5）、脉冲输出级，(６)、函数发生器，（7)、逻辑开关
五、计算题
1、解:开环系统在额定负载下得转速降为ΔNnoｍ=InomR/Cｅ1分
因为：Ce＝(Unｏm—InomRａ)/Nｎｏm＝(220-305×0、０5）/12０0=0、17Vmim／r 1分
所以:ΔNnom=IｎomＲ／Ce=３05×(0、0５＋0、13)/0、１7=322 r/miｎ1分
高速时静差率：Ｓ1=ΔＮnom/（ΔNnom+Nnｏm）=３22／(1200+322）=0、２11=2１、1％1分
最低速为：Nmin=ΔNnoｍ/Ｄ=120０／20=60 １分
此时得静差率：S２=ΔNnｏm/( Nmｉn+ΔNnｏm)=32２/（60+3２2)＝0、84=84% １分
由计算可知，开环系统不能满足控制要求。1分
要满足Ｄ=２0,S≤5％得要求，ΔNnom应为：
ΔＮｎｏm＝NｎomS/[D（1—S）]=1２０0×0、0５/[２0×(1—０、０5）］=3、１５r/min １分
只有把额定稳态速降从开环系统得ΔＮop= ３2２r/min降低到ΔＮcl=３、１5r/min以下，才能满足要求。若采用α=0、０12Ｖ·ｍｉn/r转速负反馈闭环系统,则放大器得放大系数为:
K=ΔNop/ΔＮcl－1=322/3、15—１=10１、2 1分
Kp=Ｋ/(Ｋsα/Ce）=101、2/（30×0、012／0、１７）=47、81分答：
2解:1）当α=０0时，整流电路得输出最大,Ｕd=２２0 Ｖ、此时Ud＝2、3４U2Ф=1、35U２ｌ故U２l＝＝Ｖ≈16３Ｖ２分
2）Id=＝==55A; 1分
Ｉtav=＝Ｉｄ=×55A≈18、33 A； 2分 It= Id=×55 A≈31、75 A； 1分
Utm=U2l=×163V≈230 V 1分３)晶闸管额定值选择如下：
Urm≥2 Ｕtｍ=2×２30Ｖ＝460 V，取Ｕｒm=500Ｖ；
1分
Ｉｔav≥=Ａ=40、45 A,取Ｉｔav=50 Ａ 1分
答:整流变压器二次线电压U2l=１6３ V；晶闸管 Itａv ≈18、33 Ａ、It ≈31、75 Ａ及 Utm ≈２30 V；晶闸管型号为KＰ50-5、1分