电机控制复习题库

串级调速效率高的原因：(大部分转差功率被串入的附加电动势吸收，经过特殊的变换装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用，所以效率很高)

矢量控制概念：（矢量变换是将电动机一次电流分离成建立磁场的励磁分量和与磁场正交

的产生转矩的转矩分量，然后分别进行控制。其主要思想就是从根本上改造交流电动机，

改变其产生转矩的规律，设法在普通的三相交流电动机上模拟直流电动机控制转矩的规律。）

八大矢量非零矢量：(u vs(000,100,110,010,011,001,101,111))

直流脉宽调速环流分类：静态环流（直流环流和脉动环流），动态环流

双闭环的静特性：（IIdm时，变现为电流无静差，从而能够实现过电流自动保护）

2.简答题：7选5还是8选5来着 30分有考概念性的东西，也有需要理解一些东西。概

念性的：

1）ASR的作用

（3条：1、使转速跟随转速给定电压Ugn变化，稳态无误差；2、对负载变化起抗扰作用；

3、其输出限幅值决定允许的最大电流）

2）ACR的作用

（1、对电网电压波动起抗扰作用；2、起动时保证获得允许的最大电流；3、在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压Ugi变化；4、当电动机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，从而起到快速保护作用；若故障消失，系统能够自动恢复）

3）PWM相比于V-M系统的优势

(1、主电路结构简单，用的功率元件少；2、低速稳定性好，调速范围大；3、功率因数高；

4、谐波污染小；

5、频带宽，动态响应速度和温宿精度比较好；

6、开关频率高，电枢电流容易连续，脉动分量小；)

4）直流pwm和交流Spwm的异同（待补充）

（电路结构上，直流PWM电路和交流PWM电路均有两组功率器件，且均为一组可控，一组

不可控，但是直流PWM一组用来不可控整流，一组使用四个功率器件来完成直流斩波，而

交流PWM电路一组用来完成不可控整流，一组使用六个功率器件来完成可控逆变。输入输

出关系上，直流PWM的输入是交流电，输出是直流电，控制直流电机工作，而交流PWM的

输入是交流电，输出也是交流电，控制异步交流电机工作。）

5）直流电机如何实现超额定转速运行，为何？

（直流电机的调速方式为弱磁调速时，即调节转子磁通其调速范围是从基速到允许的最高

转速，可以使电机实现超额定转速运行）

6）VVVF的Eg /f=const相较于Ug/f的区别和优越性（待补充）

（Eg/f=const相较于Ug/f的区别在于，Ug/f忽略了定子绕组的漏磁阻抗压降，所以它只

能在电动势较高时采用。相对于后者，Eg/f=const的优越性在于最大转矩是保持不变的，

不收频率影响）

7）使用P调节的单闭环为何不能无静差

（因为P调节的单闭环调速系统的补偿控制作用是依靠给定量与反馈量的偏差值来维持的，其转速差为IdR/Ce(1+K),如果调节到无静差，则系统的放大倍数必须要达到无穷大，所以

是不可能的）

3.计算题 3题 40分主要考察转矩和飞轮矩的折算（我们考的是李晓海老师作业里最简单的一道）、D和s的计算、单闭环系统的稳态特性图以及计算。这些在李晓海老师的作业

里都有差不多一样的原题吧，所以把作业搞清楚就不用惊慌了。总结：主要是以概念和理解为主，对各种调速方式都要有所了解，李晓海老师上课所用pp t中很多东西都没考，如串级的功率流方向、PWM的具体电路和工作方式等等，调速系统重点还是直流单闭环，

双闭环，交流VF闭环控制什么的都没怎么考。关于比较头痛的坐标变换和矢量控制的具

体实现，基本上是以考概念为主（今年只考了填空），所以个人意见大家可以华丽丽的忽略。。

填空 30分 18选15好几道都是范围之外的，想挑出15道保证会的很难（也有可能是我

比较弱）。考完后监考老师说“有几道填空题整个教室都没几个人做出来”。印象中比

较难的：

转差频率调节时保持什么不变，转矩和转差率的关系：（保持气隙磁通Am不变，

T=KmAm2w s/R2’）

速度测量仪的种类：

同步发电机的调速方法：（只能采用变压变频调速，分为他控变频调速和自控变频调速）

矢量控制中通过控制什么可以控制磁势和转矩：（）

串级调速时若工作在发电机状态下，转差率等于多少：（s<0）

异步电机转速频率计算、制动方法、调速方法：（转速频率计算方法n=60f/p。制动方法为：1、能耗制动；2、反接制动；3、倒拉反转制动；4、回馈制动；5、软停止和软制动。）

简答题 7选5 30分

PWM调速和V-M调速的异同；（相同点：两者都是输入交流电，输出直流电，最后控制

直流电机工作；两者主电路中都有整流电路。不同点：前者的主电路包含两组功率器件，

一组用来整流，一组用来完成直流斩波，而后者只有一组整流功率器件（如果是可逆V-M

调速系统的话，则也是两组功率器件，但两组都是可控整流功率器件）；前者的整流电路

为不可控整流，功率因数高，后者的整流电路为可控整流，功率因数低；）

在一张图上画出异步电机变频调速时最大转矩、最大功率、电压和转速的关系；

直流闭环调速系统和开环系统相比的优越性；（直流闭环系统和开环系统相比，当放大倍数K比较大的时候，在两者空载转速相同的的情况下，前者的转速降为后者的1/(1+k)倍，所以前者的机械特性要比后者硬很多，稳定性好了很多；如果空载转速相同的情况下，则

前者的转差率为后者的1/(1+k)倍；在转差率相同，空载转速相同的情况下，前者的调速

范围为后者的（1+k）倍，调速范围远远大于后者）

直流双闭环中是哪两个环，两个PI调节器分别起什么作用；

（转速调节环ASR和电流调节环ACR）

可逆有环流系统和逻辑无环流系统相比的优缺点。

（后者与前者相比的主要优点是不需要设置环流电抗器，没有附加的环流损耗，从而可以

减少变压器和晶闸管等设备的容量；另外，因换流失败而造成的事故率比有环流系统要低。其不足之处是存在换向死区，影响到过渡过程的快速性。）

还有两道好像是关于异步电机变频调速和矢量控制的，没选这两道，也不怎么会做，实在

记不清了。

计算题 3道40分 1.重物提升时转矩、飞轮矩、加速度的计算； 2.直流单闭环稳态计算；

3.画出异步电机变频调速的主电路，在图上标出八大矢量，如果主磁链位于120度-180度

第Ⅲ扇形（A卷貌似不太一样）范围内写出矢量控制的顺序（完全没复习到这一点）。

一道是根据异步电机稳态等效电路图，VVVF有几种控制方式以及各自的机械特性（貌似是Us/fs、Eg/fs、Er/fs三种）

另一道貌似是怎样让交流机拥有和直流机一样的控制特性(应用矢量变换控制调速系统，

可以通过矢量变换将交流电动机定子电流解耦成定子励磁电流和定子转矩电流，它们相当

于直流电动机的励磁电流和电枢电流，从而将交流电动机模拟成直流电动机进行解耦控制，以获得和直流机一样的调速性能)