电力拖动考试-简答题以及计算题说课讲解

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电力拖动慕课复习题答案

电力拖动慕课复习题答案

电力拖动慕课复习题答案一、单选题1. 电力拖动系统中,电动机的启动电流通常为额定电流的多少倍?A. 2-3倍B. 3-5倍C. 5-7倍D. 7-10倍答案:B2. 直流电动机的调速方法中,改变电枢电压调速的原理是什么?A. 改变磁场强度B. 改变电枢电阻C. 改变电枢电压D. 改变励磁电流答案:C3. 交流电动机的启动方式中,哪种方式适用于大惯性负载?A. 直接启动B. 星-三角启动C. 自耦变压器启动D. 变频启动答案:D4. 在电力拖动系统中,电动机的额定功率是指什么?A. 电动机在额定电压和额定转速下的输出功率B. 电动机在额定电压和额定电流下的输出功率C. 电动机在额定电压和额定频率下的输出功率D. 电动机在额定电压和额定电流下的输入功率答案:A5. 异步电动机的转子旋转速度与同步速度的关系是什么?A. 转子速度等于同步速度B. 转子速度略低于同步速度C. 转子速度略高于同步速度D. 转子速度与同步速度无关答案:B二、多选题1. 电力拖动系统中,电动机的调速方式包括哪些?A. 改变电枢电压调速B. 改变电枢电阻调速C. 改变励磁电流调速D. 改变转子电阻调速答案:A, B, C2. 直流电动机的启动方式有哪些?A. 直接启动B. 降压启动C. 变频启动D. 星-三角启动答案:A, B, C3. 交流电动机的调速方法包括哪些?A. 改变极对数调速B. 变频调速C. 变压调速D. 变极调速答案:A, B, C三、判断题1. 电动机的额定电压是指电动机在正常工作时的电压。

(对)2. 电动机的额定转速是指电动机在额定电压和额定负载下的转速。

(错)3. 电动机的启动电流是指电动机在启动瞬间的电流。

(对)4. 电动机的效率是指电动机输出功率与输入功率的比值。

(对)5. 电动机的功率因数是指电动机的有功功率与视在功率的比值。

(对)四、简答题1. 简述电力拖动系统中电动机的启动电流为何会超过额定电流?答:电动机的启动电流超过额定电流是因为在启动瞬间,电动机需要克服负载的惯性,同时建立足够的磁场,因此需要较大的电流来提供所需的启动转矩。

(完整版)电机与拖动考试简答题汇总

(完整版)电机与拖动考试简答题汇总

电机与拖动简答题: 二、简答题1、在直流电机中,换向器和电刷的作用是什么?12变压器的一、二次绕组之间并无电的联系,为什么一次侧的电流会随二次侧电流的变化而变化?13转差率是异步电动机的基本变量,如何用转差率s 来区分三相异步电动机的各种运行状态?14,并网运行的三相同步发电机怎样调节其输出的有功功率和无功功率?11、答:直流发电机的换向器和电刷起了整流器的作用(1分),将电枢绕组产生的交流感应电动势和电流变换成直流引到外电路(2分);直流电动机的换向器和电刷起了逆变器的作用(1分),将外部直流电流变换成交流电流引入电枢绕组(1分)。

12、答:虽然一、二次绕组之间没有电路上的直接连接,但有磁的耦合(1分),即它们交链着同一个主磁通。

负载运行时,主磁通是由一、二次绕组磁动势共同激励的(1分)。

当变压器一次侧电压和频率不变时,主磁通幅值基本不变(1分),磁路中的总励磁磁动势遵循磁动势平衡关系:012211I N I N I N (1分)。

因此,当二次侧电流I 2变化时,其磁动势N 2I 2也随之改变。

故一次侧磁动势N 1I 1必将相应变化(1分)。

所以说,一次侧的电流会随二次侧电流的变化而变化。

13、答:根据转差率s 的正负和大小,异步电机可分为电动机、发电机和电磁制动三种状态(2分)。

当0 < s < 1时,电机处于电动状态(1分);当s < 0时,电机处于发电机状态(1分);当s > 1时,电机处于电磁制动状态(1分)。

14、答:调节并联运行的三相同步发电机输入的有功功率P 1(调节原动机的输出转矩)(2分),就可以调节其输出的有功功率P 2(1分);调节转子的励磁电流I f (1分),就可以调节其输出的无功功率Q 2(1分)11、直流电机中的损耗有哪些?哪些损耗与负载的大小有关?12、变压器一次绕组的漏阻抗很小,为什么在二次侧开路、一次侧施加额定电压时,一次绕组的电流却很小?13、产生脉振磁动势、圆形旋转磁动势和椭圆形旋转磁动势的条件有什么不同?14、与异步电动机比较,同步电动机最突出的优点是什么?11、答:直流电机中的损耗有铜损耗、铁损耗、机械损耗和附加损耗等。

大电拖简答题

大电拖简答题

有制动的不可逆PWM:在0 ≤ t ≤ t on期间,VT2 关断,-i d沿回路4 经VD1 续流,向电源回馈制动,与此同时,VD1 两端压降钳住VT1 使它不能导通。

在t on ≤ t ≤ T期间,U g2 变正,于是VT2导通,反向电流i d沿回路3流通,产生能耗制动作用。

PWM系统的优点:(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,电机损耗及发热较小;(3)低速性能好,稳速精度高,调速范围宽;(4)若与快速响应的电机配合,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,开关频率适当时,开关损耗不大,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。

开闭环系统特性比较:闭环调速系统可以获得比开环调速系统硬得多的稳态特性,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,须增设电压放大器以及检测与反馈装置。

反馈控制系统的规律:一方面能够有效地抑制一切被包在负反馈环内前向通道上的扰动作用;另一方面,则紧紧地跟随着给定作用,对给定信号的任何变化都是唯命是从的。

转速调节器作用:是调速系统的主导调节器,它使转速n 很快地跟随给定电压变化,稳态时可减小转速误差,如果采用PI调节器,则可实现无静差;对负载变化起抗扰作用;其输出限幅值决定电机允许的最大电流。

电流调节器作用:作为内环的调节器,在外环转速的调节过程中,它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压(即外环调节器的输出量)变化;对电网电压的波动起及时抗扰的作用;在转速动态过程中,保证获得电机允许的最大电流,从而加快动态过程;当电机过载甚至堵转时,限制电枢电流的最大值,起快速的自动保护作用。

一旦故障消失,系统立即自动恢复正常。

这个作用对系统的可靠运行来说是十分重要的。

环流:静态环流(直流平均环流:用配合控制消除、瞬时脉动环流:串入环路电抗器)、动态环流;采取封锁触发脉冲的方式,使两组晶闸管不能同时工作。

电力拖动简答题

电力拖动简答题

A-1、分析在SVPWM矢量控制技术中,插入开关零矢量状态的原则是什么,其作用是什么答:原则:1、抑制电源系统中性点偏移2、满足抑制电源系统中性点偏移的基础上,使SVPWM拖动方案中晶体管开关次数越少越好作用:1、插入开关零矢量状态的目的是平衡电机电源不对称运行导致中性点偏移,进而是电机运行稳定2、降低磁链的作用时间(空间幅值),使磁链的轨迹更趋近圆3举例说明:以异步电动机的启动与调速实验为例说明,当异步电动机输入电源不对称时,异步电动机要么启动不起来,要么突然转速升高,要么从转速状态突然降低到0,这些状态都是电机不正常的运行状态,特别是突然加速,突然减速的状态,都极可能导致飞车事故的发生,及其危险。

分析事故原因可知,这些事故都是由于输入电源不对称而导致中性点偏移,致使电机某相电压大幅抬升或大幅跌落所致。

4、零开关状态比如以00状态和11状态为例,这两个状态对于异步电动机的端电压输入的电压状况分别是同时为负和同时为正的状态。

以000状态和111状态为例,这两个状态所对应的电压量分别是同时为负或同时为正的状态,而在标准对称的三相正弦电压中,没有三相电压同时为正和同时为负的状态。

即零开关状态所对应的电量是三相不对称运行的电量,零矢量状态插入的电量必然会导致其系统的中性点偏移,则若电机在正常开关状态中,由于电网波动开关开启或关断到谐波的原因,致使电网不对称运行时可以通过人为的插入开关零矢量使其中性点回升,使系统拉入对称运行状态减小振荡。

插入11状态使中性点抬升,使抬升值抵消跌落值,电机运行稳定2、简述直流电动机调速系统中静差是怎样产生,对电机有何影响?答:静差是由于当调速系统的转速调节器采用比例控制器时,比例控制器的输入和输出之间满足比例控制器输出cp=kp*in,当反馈转速(实测转速)等于给定的额定转速时,导致ΔUn=0 Uct=01、当系统当中转速调节器采用比例控制器时,由于比例控制器的输入输出之间满足Uct=Kp*Uin=Kp*(Un*-Un),当电机的转速随线性关系当输入为0时输出为02、电机的调速是个动态的过程,且转差很小。

电力拖动复习试题附答案解析

电力拖动复习试题附答案解析

一、填空题(每空一分,共50分)1、位置开关是一种将机械信号转换为电气信号,以控制运动部件位置或行程的自动控制电器。

2、除照明和电加热电路外,熔断器一般不宜用作过载保护电气,主要用于短路保护。

3、要求几台电动机的启动或停止必须按一定的先后顺序来完成的控制方式,叫电动机的顺序控制。

4、能够在两地或多地控制同一台电动机的控制方式叫电动机的多地控制。

对多地控制,只要把各地的启动按钮并联、停止按钮串联就可以实现。

5、通常规定:电源容量在180KVA以上,电动机容量在7KW以下的三相异步电动机可以采用直接启动。

6、常见的降压启动方法有四种分别是:定子绕组串电阻降压启动、自耦变压器降压启动、Y-△降压启动、延边三角形降压启动。

7、所谓制动,就是给电动机一个与转动方向相反的转矩使它迅速停转或限制其转速。

制动方法一般有两类:机械制动和电力制动。

8、电力制动常用的方法有反接制动、能耗制动、电容制动和再生发电制动等。

9、在电动机控制线路中,实现短路保护的电器是熔断器和低压断路器。

10、根据工作电压的高低,电器可分为高压电器和低压电器。

11、工作在额定电压交流1200V及以下或直流 1500V及以下的电器称为低压电器。

12、低压开关一般为非自动切换电器,常用的主要类型有刀开关、组合开关和低压断路器等。

13、熔断器是低压配电网络和电力拖动系统中用作短路保护的电器,使用时串联在被测电路中。

14、熔断器主要由熔体、熔管和熔座三部分组成。

15、接触器按主触头的电流种类,分为交流接触器和直流接触器两种。

16、低压断路器应垂直安装,电源线接在上端,负载线接在下端。

17、交流接触器的触头按通断能力可分为主触头和辅助触头。

18、电路图一般分为电源电路、主电路和辅助电路三部分。

19、电磁抱闸制动器分为断电制动型和通电制动型两种。

20、三速异步电动机有两套定子绕组,第一套有七个出线端,可作△或YY 连接;第二套绕组有四个出线端,只作 Y 形连接。

电力拖动-简答题

电力拖动-简答题

直流1.直流电动机的调速方法?最常用的是那种?P7①降压调速②弱磁调速③电枢串电阻调速。

其中最常用的是降压调速。

2.生产机械有哪些典型的负载机械特性?P5①恒转矩负载②恒功率负载③风机、泵类负载3.直流调压调速有哪些直流调压电源?P9可控直流电源主要有两类:一类是相控整流器,它把交流电源直接转换成可控的直流电源;第二类是直流脉宽变换器,它先用不可控整流把交流电变成直流电,然后用PWM 脉宽调制方式调节输出的直流电压。

①直流PWM 变换器②晶闸管整流器③旋转发电机4.PWM 直流斩波器如何改变输出平均电压?P16用脉冲宽度调制的方法,把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压序列,从而改变平均输出电压的大小,以调节电动机转速。

根据公式U d =ρU s ,改变占空比ρ,即可改变直流电动机电枢平均电压。

5.泵升电压是如何产生的?对系统有什么影响?如何抑制?P99产生:当可逆系统进入制动状态时,直流PWM 功率变换器把机械能变为电能回馈到直流侧,但由于二极管整流器导电的单向性,电能不可能通过整流器送回交流电网,只能向滤波电容充电,使电容两端电压升高。

影响:过高的泵升电压将超过电力电子器件的耐压限制值,使元件击穿。

抑制方法:①在电容边并联一个电阻,把制动过程中的多余能量消耗在电阻上。

②在二极管整流器输出端并接逆变器,把多余的电能回馈到电网。

6.什么是调速范围和静差率?与静态速降什么关系?P21电动机提供的最高转速n max 和最低转速n min 之比称为调速范围,即D=n max /n min理想空载增加到额定值所对应的转速降落Δn N 与理想空载转速n 0称为静差率,即s=Δn N /n 0 关系:公式D=s)-(1Δn N s n N 表示调速系统的调速范围、静差率和额定速降之间所应满足的关系。

对于同个调速系统,Δn N 值一定,如果对静差率要求越严,即要求s 值越小时,系统能够允许的调速范围也越小,一个调速系统的调速范围,是指在最低速时还能满足所需静差率的转速可调范围。

电机拖动精简版讲解

电机拖动精简版讲解

20012-2013《电机与拖动》复习精简版提纲第一部分直流电机及直流电动机的电力拖动一、填空题:4、直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向_________ 直流电动机电磁转矩的方向和电枢旋转方向______ 。

(相反;相同)6、直流电机的电磁转矩是由_______ 和_______ 同作用产生的。

(每极气隙磁通量;电枢电流)8直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是 ___________ 。

(交流的。

)9、并励直流电动机,当电源反接时,其中l a的方向 _________ ,转速方向_________ 。

(反向,不变。

)10、直流发电机的电磁转矩是转矩________ ,直流电动机的电磁转矩是转矩_________ O (制动,驱动。

)11、电枢反应对并励电动机转速特性和转矩特性有一定的影响,当电枢电流la增加时,转速n将 _________ ,转矩Te将 __________ O(下降,增加)13、直流电动机调速时,在励磁回路中增加调节电阻,可使转速_______ ,而在电枢回路中增加调节电阻,可使转速__________ 。

(升高,降低。

)14、电磁功率与输入功率之差,对于直流发电机包括___________ 损耗;对于直流电动机包括损耗。

(空载损耗功率,绕组铜损耗。

)15、串励直流电动机在电源反接时,电枢电流方向________ ,磁通方向_______ ,转速n的方向___________ 。

(反向,反向,不变)16、当保持并励直流电动机的负载转矩不变,在电枢回路中串入电阻后,则电机的转速将_________ 。

(下降)17、并励直流发电机的励磁回路电阻和转速同时增大一倍,贝U其空载电压 _____ 。

(不变)18、直流电机若想实现机电能量转换,靠_________ 电枢磁势的作用。

(交轴)20、他励直流电动机的固有机械特性是指在________ 件下,_________ 和 _______ 的关系。

电力拖动期末考试题及答案

电力拖动期末考试题及答案

电力拖动期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 直流电动机的转速与什么因素有关?A. 电源电压B. 电机转矩C. 电机电阻D. 电源电流答案:A2. 交流电动机的启动方式有几种?A. 直接启动B. 星-三角形启动C. 自耦变压器启动D. 所有以上答案:D3. 什么是矢量控制?A. 一种电机控制方式B. 一种电机类型C. 一种电机连接方式D. 一种电源类型答案:A二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述三相异步电动机的工作原理。

答案:三相异步电动机的工作原理基于电磁感应原理。

当三相交流电通过定子绕组时,产生旋转磁场。

这个旋转磁场与转子相互作用,产生电磁转矩,使转子旋转。

由于转子的转速总是小于旋转磁场的同步速度,因此称为异步电动机。

2. 什么是变频调速?其优点是什么?答案:变频调速是一种通过改变电动机供电频率来控制电动机转速的方法。

其优点包括节能、调速范围广、启动平滑、减少机械磨损等。

三、计算题(每题25分,共50分)1. 已知一台三相异步电动机的额定功率为10kW,额定电压为380V,额定电流为20A,求其效率。

答案:首先计算输入功率:P_in = V * I = 380 * 20 = 7600W。

然后,根据效率的定义,效率η = (输出功率 / 输入功率)* 100% = (10000 / 7600) * 100% ≈ 131.58%。

这里的计算结果显然不合理,因为效率不可能超过100%。

这可能是由于输入功率中没有考虑功率因数,或者题目中的数据有误。

2. 设计一个简单的直流电动机调速系统,并说明其工作原理。

答案:直流电动机调速系统可以通过改变电枢电压或电枢电阻来实现。

例如,使用一个可变电阻器与电枢并联,通过调节电阻器的阻值,可以改变流过电枢的电流,从而改变电动机的转速。

此外,还可以使用晶闸管调压电路来调节电枢电压,实现更精细的调速控制。

四、论述题(共30分)1. 论述电力拖动在工业自动化中的应用及其发展趋势。

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电力拖动考试-简答题以及计算题KT=0.5,阻尼比=0.707,超调=4.3%,Tr=4.7T,Tp=6.2T,Wc=0.455/Th=5,超调=37.6%,t=hT2-8、泵升电压是怎样产生的?对系统有何影响?如何抑制?答:泵升电压是当电动机工作于回馈制动状态时,由于二极管整流器的单向导电性,使得电动机由动能转变为的电能不能通过整流装置反馈回交流电网,而只能向滤波电容充电,造成电容两端电压升高。

泵升电压过大将导致电力电子开关器件被击穿。

应合理选择滤波电容的容量,或采用泵升电压限制电路。

2-10、静差率和调速范围有何关系?静差率和机械特性硬度是一回事吗?答:D=(nN/△n)(s/(1-s)。

静差率是用来衡量调速系统在负载变化下转速的稳定度的,而机械特性硬度是用来衡量调速系统在负载变化下转速的降落的。

3-3、双闭环直流调速系统中,给定电压Un*不变,增加转速负反馈系数α,系统稳定后转速反馈电压Un 和实际转速n 是增加、减小还是不变?答:转速反馈系数α增加,则转速反馈电压UN增加,给定电压UN*,则转速偏差电压减小,则AST给定电压Ui*减小,则控制电压Uc减小,则转速n减小;则转速反馈电压Un减小,知道转速偏差电压为零;古稳态时转速反馈电压Un不变。

且实际转速N减小。

1、V-M调速系统的电流脉动和断续是如何形成的?如何抑制电流脉动?整流器输出电压大于反电动势时,电感储能,电流上升,整流器输出电压小于反电动势时电感放能,电流下降。

整流器输出电压为脉动电压,时而大于反电动势时而小于,从而导致了电流脉动。

当电感较小或电动机轻载时,电流上升阶段电感储能不够大,从而导致当电流下降时,电感已放能完毕、电流已衰减至零,而下一个相却尚未触发,于是形成电流断续。

2、简述比例反馈控制、积分控制的规律及其不同。

答:比例控制的反馈控制系统是(被调量有静差)的控制系统;反馈控制系统的作用是(抵抗前向通道的扰动,服从给定)反馈系统的精度依赖于(给定和反馈检测的精度);积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行,实现无静差调速比例调节器的输出只取决于(输入偏差的现状),而积分调节器的输出则包含了(输入偏差量的全部历史)3、简述ASR的退饱和条件。

答:当ASR处于饱和状态时,若实际转速大于给定转速,则反馈电压大于给定电压,使偏差电压小于零,则ASR反向积分,从而退饱和,返回线性调节状态。

4、简述双闭环直流调速系统中转速调节器的作用。

答:作为主导调节器,在转速动态过程中,使转速快速跟随给定电压变化,稳态时减小转速误差,采用PI调节器可实现无静差;对负载变化其抗扰作用;其输出限幅值决定电动机允许最大电流。

5、简述双闭环直流调速系统中电流调节器的作用。

答:作为内环调节器,在转速调节过程中,使电流紧紧跟随给定电流变化;对电网电压波动起及时抗扰作用;在转速动态过程中,保证获得电动机最大允许电流,从而加快动态过程;当电动机过载或堵转时,限制电枢电流最大值,起快速的自动保护作用。

一旦故障消失,系统立即自动恢复正常。

6、V—M系统需要快速的回馈制动时,为什么必须采用可逆线路。

答:当电动机需要回馈制动时,由于反电动势的极性未变,要回馈电能必须产生反向电流,而反向电流是不可能通过VF流通的,这时,可以通过控制电路切换到反组晶闸管装置VR,并使它工作在逆变状态,产生逆变电压,电机输出电能实现回馈制动。

7、晶闸管可逆系统中环流产生的原因是什么?有哪些抑制的办法?答:两组晶闸管整流装置同时工作时,便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流。

抑制的方法:1. 消除直流平均环流可采用α=β配合控制,采用α≥β能更可靠地消除直流平均环流。

2. 抑制瞬时脉动环流可在环流回路中串入电抗器(叫做环流电抗器,或称均衡电抗器8、试分析配合控制的有环流可逆系统正向制动过程中各阶段的能量转换关系,以及正反组晶闸管所处的状态。

发出停车指令以后,正组由整流状态变成逆变状态,反组由待逆变变成待整流,大部分能量回馈给电网;主电路电流下降过零时,本组逆变停止进入待逆变,反组由待整流进入整流状态,电流反向快速增长,电机处于反接制动状态;主电路反向电流达最大值,ACR退饱和,反组由整流进入逆变状态,正组待整流,电机处于回馈制动状态,机械能转换成电能回馈给电网。

9、待逆变、本组逆变和它组逆变,说明这三种状态各自出现在何种场合。

待逆变:表示该组晶闸管装置是在逆变角控制下等待工作。

正组逆变电枢端电压为负,电枢电流为正,电动机逆向运转,回馈发电,机械特性在第四象限。

反组逆变电枢端电压为正,电枢电流为负,电动机正向运转,回馈发电,机械特性在第二象限. 10、异步电动机变频调速时,为何要电压协调控制?在整个调速范围内,保持电压恒定是否可行?为何在基频以下时,采用恒压频比控制,而在基频以上保存电压恒定?答:因为定子电压频率变化时,将导致气隙磁通变化,影响电动机工作。

在整个调速范围内,若保持电压恒定,则在基频以上时,气隙磁通将减少,电动机将出力不足;而在基频以下时,气隙磁通将增加,由于磁路饱和,励磁电流将过大,电动机将遭到破坏。

因此保持电压恒定不可行。

在基频以下时,若保持电压不变,则气隙磁通增加,由于磁路饱和,将使励磁电流过大,破坏电动机,故应保持气隙磁通不变,即保持压频比不变,即采用恒压频比控制;而在基频以上,受绕组绝缘耐压和磁路饱和的限制,电压不能随之升高,故保持电压恒定。

11、对于恒转矩负载,为什么调压调速的调速范围不大?电机机械特性越软调速范围越大?答:带恒转矩负载工作时,普通龙型异步电动机降压调速时的稳定工作范围为0<s<sm,sm本来就不大,因此调速范围也不大,降压调速时,机械特性变软,但sm不变,故调速范围不变。

12、异步电动机变频调速时,基频以下和基频以上分别属于恒功率还是恒转矩调速方式?为什么?所谓恒功率或恒转矩调速方式,是否指输出功率或转矩恒定?若不是,那么恒功率和恒转矩调速究竟是指什么?答:在基频以下调速,采用恒压频比控制,则磁通保持恒定,又额定电流不变,故允许输出转矩恒定,因此属于恒转矩调速方式。

在基频以下调速,采用恒电压控制,则在基频以上随转速的升高,磁通将减少,又额定电流不变,故允许输出转矩减小,因此允许输出功率基本保持不变,属于恒功率调速方式。

恒功率或恒转矩调速方式并不是指输出功率或输出转矩恒定,而是额定电流下允许输出的功率或允许输出的转矩恒定。

13、基频以下调速可以是恒压频比控制,恒定子磁通φms 、恒气隙磁通φm 和恒转子磁通φmr 的控制方式,从机械特性和系统实现两个方面分析与比较四种控制方法的优缺点。

答:恒压频比控制最容易实现,其机械特性基本上是平行下移,硬度也较好,能满足一般调速要求,低速时需适当提高定子电压,以近似补偿定子阻抗压降。

恒定子磁通φms 、恒气隙磁通φm 和恒转子磁通φmr 的控制方式均需要定子电压补偿,控制要复杂一些。

恒定子磁通φms 和恒气隙磁通φm 的控制方式虽然改善了低速性能,机械特性还是非线性的,仍受到临界转矩的限制。

恒转子磁通φmr 控制方式可以获得和直流他励电动机一样的线性机械特性,性能最佳。

12总结转速闭环转差频率控制系统的控制规律,若1(,)S s U f I ω=设置不当,会产生什么影响?一般来说,正反馈系统是不稳定的,而转速闭环转差频率控制系统具有正反馈的内环,系统却能稳定,为什么?答:控制规律:1)在s sm ωω≤ 的范围内,转矩基本上与转差频率成正比,条件是气隙磁通不变。

2)在不同的定子电流值时,按定子电压补偿控制的电压–频率特性关系控制定子电压和频率,就能保持气隙磁通恒定。

若1(,)S s U f I ω= 设置不当,则不能保持气隙磁通恒定。

一般来说,正反馈系统是不稳定的,而转速闭环转差频率控制系统具有正反馈的内环,系统却能稳定,是因为还设置了转速负反馈外环。

12、给定积分环节的原理与作用:由于系统本身没有自动限制起动制动电流的作用,因此频率设定必须通过给定积分算法产生平缓的升速或者降速信号。

00**111*111011*11011()()()t N t up t N t downt t dt t dt ωωωωωωωωτωωωωτ⎧⎪=⎪⎪⎪=+<⎨⎪⎪⎪->⎪⎩⎰⎰ 13、论述转速闭环转差率频率控制系统的控制规律、实现方法及系统的优缺点。

控制规律:1.转矩基本上与转差频率成正比,条件是气隙磁通不变,且s sm ωω≤2.在不同的定子电流值时,按定子电压补偿控制的电压–频率特性关系控制定子电压和频率,就能保持气隙磁通恒定。

控制方法:保持气隙磁通不变,在s 值较小的稳态运行范围内,异步电动机的转矩就近似与转差角频率成正比;在保持气隙磁通不变的前提下,可以通过控制转差角频率来控制转矩,这就是转差频率控制的基本思想;忽略电流相量相位变化的影响,仅采用幅值补偿优缺点:转速开环变频调速系统可以满足平滑调速的要求,但静、动态性能不够理想。

采用转速闭环控制可提高静、动态性能,实现稳态无静差。

需增加转速传感器、相应的检测电路和测速软件等。

转速闭环转差频率控制的变压变频调速是基于异步电动机稳态模型的转速闭环控制系统。

2.12 有一个晶闸-电动机调速系统,已知:电动机:kW P N 8.2=,V U N 220=,A I N 6.15=,1500=N n r/min ,a R =1.5Ω,整流装置内阻rec R =1Ω, 电枢回路电抗器电阻L R =0.8Ω, 触发整流环节的放大倍数35=s K 。

(1)系统开环工作时,试计算调速范围30=D 时的静差率s 值。

(2)当30=D ,%10=s 时,计算系统允许的稳态速降。

(3)如组成转速负反馈有静差调速系统,要求30=D ,%10=s ,在V U n 10*=时N d I I =,N n n =,计算转速负反馈系数α和放大器放大系数p K 。

解:()r V C e m in/1311.01500/5.16.15220=⨯-=(1)()min 0min /15.6 3.3/0.1311392.68/min1500/3050/392.68/392.685088.7%op N e op n I R C r n s n n ∑∆=⨯=⨯====∆∆=+=(2) ()min/56.59.0/550/1.0r n n n ==∆+∆∆= (3) ()()⎪⎩⎪⎨⎧=+-+=∑e s p e d e n s p C K K K K C I R K C U K K n /1/1/*α ()()()()()⎪⎩⎪⎨⎧=-=-∆∆=+-+=∑5.52156.5/48.2971/1/6.151/1500*cl op e e n s p n n K K C R K C U K K *3.1双闭环调速系统的ASR 和ACR 均为PI 调节器,设系统最大给定电压*nm U =15V ,N n =1500r/min ,N I =20A ,电流过载倍数为2,电枢回路总电阻R =2Ω,s K =20,e C =0.127V·min/r ,求:(1)当系统稳定运行在*n U =5V ,dL I =10A 时,系统的n 、n U 、*i U 、i U 和c U 各为多少?(2)当电动机负载过大而堵转时,*i U 和c U 各为多少?解:(1)*****0*/15/15000.01/55,5000.01/150.375/400.375*10 3.750.127*50010*2 4.17520500,5, 3.75,nm N nn im dm i d id dLe N dL C s s s n i i c U n V rpm V rpmU V U V n rpm V rpmU V V A I AU I V U U E I R C n I R U V K K K n rpm U V U U V U ααββ==============+++=========当转速即 4.175v= (2)堵转时,V I U dm i 15*==β,()040*2420e d d dm c s s s C n I R U I R U V K K K +=====*3.2 在转速、电流双闭环调速系统中,两个调节器ASR ,ACR 均采用PI 调节器。

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