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双闭环直流调速系统启动过程的三个特点是什么? 饱和非线性控制转速超调 准时间最优控制
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1、 什么叫电枢反应？电枢反应的性质与哪些因素有关？一般情况下，发电机的电枢反应性质是什么？对电动机呢？ 答：负载时电枢磁动势对主磁场的影响称为电枢反应。 电刷反应的性质与电刷的位置有关系。 当电刷位于几何中性线上时，发电机的电枢反应性质是交轴电枢反应，此时物理中性线由几何中性线顺转向移动了一个角度，而电动机的电枢反应也是交轴电枢反应，但物理中性线由几何中性线逆转向移动一个角度。
2、 在直流电机中，为什么要用电刷和换向器，它们起到什么作用？
答：在直流发电机中，电刷和换向器起到整流的作用，将电枢绕组中的交流电整流成出线端的直流电。直流发电机中，起到逆变的作用，将端口的输入的直流电变成电枢绕组中的交变电流。
3、 什么叫换向？为什么要换向？改善换向的方法有哪些？ 答：元件从一条支路转入另一条支路时，元件的电流将改变一次方向，这种元件中电流改变方向的过程就称为〝换向〞。 改善换向的目的在于消除电刷下的火花。 常用的改善换向方法有两种：（1）装置换向极；（2）正确选用电刷
5、为什么PWM—电动机系统比晶闸管—电动机系统能够获得更好的动态性能？答：PWM—电动机系统在很多方面有较大的优越性：
（1）主电路线路简单，需用的功率器件少。
（2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小。 （3）低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1：10000左右。
（4）若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强。 （5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗
也不大，因而装置效率较高。
（6）直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
6、转速单闭环调速系统有那些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？ 如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速？为什么？如果 测速发电机的励磁发生了变化，系统有无克服这种干扰的能力？ 答：（1）转速单闭环调速系统有以下三个基本特征
①只用比例放大器的反馈控制系统，其被被调量仍是有静差的。
②反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。扰动性能是反馈控制系统最突出的特 征之一。
③系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。
（2）改变给定电压会改变电动机的转速，因为反馈控制系统完全服从给定作用。
（3）如果给定电压不变，调节测速反馈电压的分压比或测速发电机的励磁发生了变化， 它不能得到反馈控制系统的抑制，反而会增大被调量的误差。反馈控制系统所能抑制的只是 被反馈环包围的前向通道上的扰动。
7、在转速负反馈调速系统中，当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻、测 速发电机励磁各量发生变化时，都会引起转速的变化，问系统对上述各量有无调节能力？为 什么？ 答：当电网电压发生变化时，系统对其有调节能力。因为电网电压是系统的给定反馈控制系 统完全服从给定。
负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻变化时系统对其有调节能力。因为他们的变化最 终会影响到转速，都会被测速装置检测出来。再通过反馈控制作用，减小它们对稳态转速的 影响。
测速发电机励磁各量发生变化时，它不能得到反馈控制系统的抑制，反而会增大被调量 的误差。反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。
8、在无静差转速单闭环调速系统中，转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精 度的影响？并说明理由。 答：系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。 因此转速的稳态精度还受给定电源和测速发电机精度的影响。
9、何谓电枢反应？电枢反应对气隙磁场有什么影响？ 答：直流电机在空载运行时，气隙磁场仅有励磁磁动势产生，而负载运作时，气隙磁场是由励磁磁动势和电枢磁动势共同产生的，显然与空载时不同，因此把电枢磁动势对主极磁场的影响称为电枢反应. 电枢反应结果可能使气隙磁场畸变，同时还可能使气隙磁场削弱或增强.
10、造成换向不良的主要电磁原因是什么？采取什么措施来改善换向？
答：电磁原因主要是换向瞬间，在换向元件中的电流由正ai?变成ai?，产生电抗电动势和电枢反应电动势，会产生以电火花等不良现象，造成换向不良。不良换向会引起火花和环火，使电机遭到损坏。改善换向的方法有：装设换向极。在电机大容量和工作繁重时，在主磁极极靴上嵌放补偿绕组。 11、如何判断直流电机运行于发电机状态还是运行于电动机状态？它们的功率关系有什么不同？答：用感应电动势和端电压的大小来判断。当U>Ea?时为发电机状态，由原动机输入的机械功率，空载损耗消耗后，转换为电磁功率
，再扣除电枢和励磁损耗后，
以电功率UI的形式输出；当 U ，再扣除空载损耗后，输出机械功率。 11、单叠绕组的特点：①并联支路数等于磁极数，即2a=2p；②每条支路由不同的电刷引出，电刷数等于磁极数。 单波绕组的特点：①同极性下各元件串联起来组成一条支路，支路对数a=1，与磁极对数p无关；②从理论上讲，单波绕组只需安置一对正负电刷就够了。 在连接方式上，叠绕组元件的两个出线端连接于相邻两个换向片上，y=yk=1；波绕组的特点是每个绕组元件的两端所接的换向片相隔较远，互相串联的两个元件相隔较远(y=yk≈2τ)。 12相控整流—电动机 V—M 脉宽调制—电动机 PWM—M 13、直流电动机有两个输入量 1 施加在电枢上的理想空载电压 2负载电流 前者控制输入量 后者 扰动输入量 14、 15、对调速系统的一般要求是：① 调速 ，② 稳速 ，③ 加、减速 。 16在直流V—M可逆调速系统中，有环流运行的三种方式：① 直流平均环流 、② 瞬时脉动环流 ③ 动态环流 。 17 、在直流V—M系统中开环机械特性中，转速与 Ce 、 Ud0 、 Id 、 R 有关。 18调节直流电动机转速的方法有：① 调节电枢供电电压U（调压调速）② 减弱励磁磁通Φ（调磁调速）、③ 改变电枢回路电阻R（调阻调速） 、自动控制的直流调速系统往往以 变压调速 为主。 19调速系统稳态调速性能指标：① 调速范围、② 静差率、③ 额定速降 20直流调速主要的方式：① 调节电枢供电电压U ，② 减弱励磁磁通Φ ，③ 改变电枢回路电阻 21在直流V—M系统中抑制电流脉动的措施主要是：① 增加整流电路相数 、② 采用多重化技术 、③ 设置电感量足够大的平波电抗器 6、a = b 配合控制的有环流可逆V-M系统中，①转速调节器ASR 控制转速，设置② 双向输出限幅电路 ，以限制③ 最大起制动电流 。 2、 自动控制系统的动态性能指标：① 上升时间tr 、② 超调量σ与峰值时间tp 、③ 调 节时间ts 、④ 动态降落ΔCmax 、⑤ 恢复时间tv 。 3、 一般来说，典型I型系统在跟随性能上可以做到① 超调小 ，但② 抗扰性能 稍差；典 型Ⅱ型系统的超调量相对③ 较大 ，抗扰性能却④ 比较好 。、 23电流负反馈引入的方法：1电枢回路串检测电阻 2 电枢电路接直流互感器 3交流电路接交流互感器 4采用霍尔传感器 24和单闭环直流调速系统相比，双闭环直流调速系统具有更好的动态性能。最重要的是 抗扰动性能。主要是 抗负载扰动 抗电网电压扰动性能 25 ．转速调节器的作用 (1)使转速n跟随给定电压变化，稳态无静差。 (2)突加负载时转速调节器和电流调节器均参加调节作用，但转速调节器处于主导作用，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。 26．电流调节器的作用 (1)启动过程时保证获得允许最大电流。 (2)在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压变化。 (3)电源电压波动时的及时抗扰作用，使电动机转速几乎不受电源电压波动的影响。 (4)当电动汽车电机过载、堵转时，限制电枢电流的最大值，从而起到安全保护作用。 27、自动控制系统的动态性能指标：跟随性能指标① 上升时间tr、 ② 超调量?与峰值时间tp、③ 调节时间ts、抗扰性能指标④ 动态降落?Cmax、⑤ 恢复时间 tv。 28同步电动机是的调速方法有几种？ 答：同步电动机的转速恒等于同步转速，所以同步电动机的调速 方法只有变频调速一种方法。 29双闭环直流调速系统的起动过程有哪些特点？ 答：双闭环直流调速系统的起动过程有以下三个特点： （1）饱和非线性控制 （2）转速超调 （3）准时间最优控制 二、名词解释 GD2R1、Tm；电力拖动系统机电时间常数。Tm? ,其中，GD2为电力拖动装置这算到 375CeCm电动机上的飞轮惯量（N?m2），Cm?30?Ce为电动机额定励磁下的转矩系数（N?m/A）。 额定励磁下的直流电动机是一个二阶线性环节，时间常数Tm表示机电惯性，Tl表示电磁惯性。若Tm?4Tl，则Ud0~n间的传递函数可以分解成两个惯性环节，若Tm?4Tl， 则直流电动机是一个二阶振荡环节，机械和电磁能量互相转换，使电动机的运动过程带有振荡的性质。 2、KI电流环开环增益。电流环开环传递函数：Wopi(s)?Ki?KS/RKI，??is(T?is?1)s(T?i?1)KI?Ki?Ks1；在一般情况下，当??5%,??0.707，则KI??ci?，?ci为电流环?iR2T?i开环频率特性的截止频率，?ci?KI?31；Ki为电流调节器的比例系数；?i为电流TmTl调节器的超前时间常数；?为电流反馈系数系数，Ks为电力电子放大器的放大系数，?i电流调节器的超前时间常数，R为电枢回路电阻，T?i?Ts?Toi，为两个小惯性环节合并成一个惯性环节的时间常数。 3、KN转速环开环增益。调速系统的开环传递函数为 Wn(s)?Kn?R(?ns?1)KN(?ns?1)Kn?Rh?1 。则 ，其中Kn?K??N22?n?CeTms2(T?ns?1)s2(T?ns?1)2hT?n?n?CeTm诶转速调节器的比例系数，?为转速反馈系数，R为电枢回路电阻，?n为转速调节器的超前时间常数，?n?hT?n，中频宽h??T，?为电流反馈系数，Ce为电动机在额定磁通的电 动势系数，Tm为机电时间常数，T?n?1?Ton，为电流环等效后的两个惯性环节合并成一KI个惯性环节的时间常数。 4、h；中频宽。表示了斜率为-20dB/dec的中频的宽度，是一个与性能指标紧密相关的参数。 h??T??2.h=5时的调节时间最短，此外，h减少时，上升时间快，h增大时，超调量小， ?1把各项指标综合起来看，以h=5的动态跟随性能比较适中。 5、tv 恢复时间：从阶跃扰动作用开始,到输出量基本恢复稳态，距新稳态值 C?2之差进入某基准量Cb的?5%范围内所需的时间。