电力拖动自动控制系统-运动控制系统课后参考答案第三四章
电力拖动自动控制系统习题答案_第四版

第二章2-1:答:在制动阶段,VT1始终不导通。
VT2导通期间,并能耗制动;VT2不导通期间,VD1续流,并回馈制动。
2-2:由101001000==D ;rpm s D s n n n N N cl 04.298.01002.01000)1(=⨯⨯≤-=∆=∆;2-3:已知rpm n n n N 1500max max 0=∆+= rpm n n n N 150min min 0=∆+=max n n N =,rpm n N 15=∆所以1115150151500minmax =--==n n D 1.0151114851511=⨯+⨯=∆+∆=Dn n D n s N N N2-4:rv n R I UC N a N Ne min/1478.0/)(⋅=-=rpmC R R I n e s a N op 1.1151478.0/045.0378/)(=⨯=+=∆1.38.0*1.1152.0*1430)1(==-∆=s n s n D N N 32.57.0*1.1153.0*1430)1(==-∆=s n s n D N N2-5:rpm C R I n e N op 5.2742.0/18.0305/=⨯==∆ /()27.45%N op N op s n n n =∆+∆=rpm s D s n n n N N cl 63.295.02005.01000)1(=⨯⨯≤-=∆=∆2-6:v K K U K K U s p u s p dcl 121=+=γ264==u s p dop U K K U 22/=dcldop UUv U K K K K U dcl sp s p u 6.41=+=γ2-7: 10=Drpm s D s n n n N N cl 9.795.01005.01500)1(=⨯⨯≤-=∆=∆66.1119.71001=-=-∆∆=clop n n K2-8:rpm n cl 801=∆,15=K所以:rpm rpm K n n cl op 12801680)1(1=⨯=+∆=∆; 如果:30=K ,则:rpm rpm K n n op cl 29.4131/128012==+∆=∆; 由)1(11s n s n D cl N -∆=,)1(22s n sn D cl N -∆=则:229.41/802112≈=∆∆=cl cl n n D D2-9:1)r v n R I U C N a N N e min/1342.0/)(⋅=-=rpm C R R R I n e L rec a N op 4.3071342.0/3.35.12/)(=⨯=++=∆rpm s D s n n N cl 33.89.0201.01500)1(=⨯⨯=-=∆所以9.35133.889.2461=-=-∆∆=clop n n K2)系统原理图和静态结构框图见书中;3、4)方法一:由n U U n n α=≈*,所以r v n U N nm min/01.01500/15/*⋅==≈α77.13/==s epK KCKα;3、4)方法二:由2271.14/])1([*=++=nm s N N e p U K R I n K C K 0097.0/==s p e K K KC α。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统(_阮毅_陈伯时)课后思考题习题答案2-7章完整版

第二章思考题:2-1直流电动机有哪几种调速方法?各有哪些特点?1.电枢回路串电阻调速特点:电枢回路的电阻增加时,理想空载转速不变,机械特性的硬度变软。
反之机械特性的硬度变硬。
2.调节电源电压调速特点:电动机的转速随着外加电源电压的降低而下降,从而达到降速的目的。
不同电源电压下的机械特性相互平行,在调速过程中机械特性的硬度不变,比电枢回路串电阻的降压调速具有更宽的调速范围。
3.弱磁调速特点:电动机的转速随着励磁电流的减小而升高,从而达到弱磁降速的目的。
调速是在功率较小的励磁回路进行,控制方便,能耗小,调速的平滑性也较高。
2-2简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
IGBT,电容,续流二极管,电动机。
2-3直流PWM 变换器输出电压的特征是什么?直流电压2-4为什么直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统能够获得更好的动态性能?直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统开关频率高,电流容易连续,谐波少,电动机损耗及发热都较小;低速性能好,稳速精度高,调速范围宽;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;电力电子开关器件工作在开关状态,导通损耗小,当开关频率适中时,开关损耗也不大,因而装置效率较高;直流电源采用不控整流时,电网功率因数比相控整流器高。
2-5在直流脉宽调速系统中,当电动机停止不动时,电枢两端是否还有电压?电路中是否还有电流?为什么?电枢两端还有电压,因为在直流脉宽调速系统中,电动机电枢两端电压仅取决于直流。
电路中无电流,因为电动机处已断开,构不成通路。
2-6直流PWM变换器主电路中反并联二极管有何作用?如果二极管断路会产生什么后果?反并联二极管是续流作用。
若没有反并联二极管,则IGBT的门极控制电压为负时,无法完成续流,导致电动机电枢电压不近似为零。
2-7直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好?为什么?不是越高越好,因为太高的话可能出现电容还没充完电就IGBT关断了,达不到需要的输出电压。
电力拖动自动控制系统课外习题

“电力拖动控制系统”kewai 习题第一章习题1-1 某V-M 系统,电动机数据为:P nom =10kW ,U nom =220V ,I nom =55A ,n nom =1000r/min ,R a =0.1Ω。
若采用开环控制系统,且仅考虑电枢电阻引起的转速降。
1.要求s =10%,求系统调速范围。
2.要求调速范围D =2,则其允许的静差率s 为多少?3.若要求D =10,s =5%,则允许的转速降Δn nom 为多少?1-2 在电压负反馈单闭环有静差调速系统中,当下列参数变化时系统对其是否有抑制调节作用,为什么?1.放大器的放大系数K p 。
2.供电电网电压。
3.电枢电阻R a 。
4.电动机励磁电流。
5.电压反馈系数γ。
1-3 某调速系统的调速范围是150~1500r/min ,即D =10,要求静差率s =2%,此时系统允许的稳态速降是多少?如果开环系统的稳态速降是100r/min ,此时闭环系统的开环放大系数应有多大?1-4 在教材图1-23(P 19)所示的转速负反馈有静差系统中,当U n *不变时调整转速反馈电位计RP 2,使转速反馈系数α增大至原来的2倍。
试问电动机转速n 是升高还是下降?系统的稳态速降比原来增加还是减小?对系统稳定是有利还是不利?为什么?1-5 在带电流截止环节的转速负反馈系统中,如果截止比较电压发生变化,对系统的静特性有什么影响?如果电流反馈电阻R s 的大小发生变化,对静特性又有什么影响?1-6 某调速系统原理图如下:已知数据如下:电动机:P nom =30kW ,U nom =220V ,I nom =157.8A ,n nom =1000r/min ,R a =0.1Ω。
采用三相桥式整流电路,等效内阻R rec =0.3Ω,K s =40。
最大给定电压为U nm *=15V ,当主电路电流最大时,整定U im =10V 。
设计指标:D =50,s =10%,I dbl =1.5I nom ,I dcr =1.1I nom 。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统答案,完整版..

CFPWM:特征:在原来主回路的基础上,采用电流闭环控制,使实际电流快速跟随给定值。
优缺点:在稳态时,尽可能使实际电流接近正弦波形,这就能比电压控制的
SPWM 获得更
好的性能。精度高、响应快,且易于实现。但功率开关器件的开关频率不定。
SVPWM:特征:把逆变器和交流电动机视为一体,以圆形旋转磁场为目标来控制逆变器的 工作,磁链轨迹的控制是通过交替使用不同的电压空间矢量实现的。 优缺点: 8 个基本输出矢量, 6 个有效工作矢量和 2 个零矢量,在一个旋转周期内,每个有 效工作矢量只作用 1 次的方式,生成正 6 边形的旋转磁链,谐波分量大,导致转矩脉动。
Ll's ]
Us 可调,电磁转矩与定子电压的平方成正比随着定子电压的降低而减小。
带恒转矩负载时,普通笼型异步电动机降压调速时的稳定工作范围为
限。
带风机类负载运行,稳定运行范围可以稍大一些
0<S<1。
0<S<Sm,调速范围有
5-3 (1)忽略定子漏阻抗:
US
m
4.44 f 1NSk NS
0.00862
用相邻的 2 个有效工作矢量,合成任意的期望输出电压矢量,使磁链轨迹接近于圆。开关 周期越小, 旋转磁场越接近于圆, 但功率器件的开关频率将提高。 用电压空间矢量直接生成 三相 PWM 波,计算简便。与一般的 SPWM 相比较, SVPWM 控制方式的输出电压最多可提 高 15%。
5-6 分析电流滞环跟踪 PWM 控制中,环宽 h 对电流波动于开关频率的影响。
5-8 当三相异步电动机由正弦对称电压供电,并达到稳态时,可以定义电压向量
U、电流向
量 I 等,用于分析三相异步电动机的稳定工作状态,
电机拖动自动控制课后答案

第三章习题与答案1.双闭环调速系统在突加给定的起动过程中,转速调节器为什么能迅速达到限幅值,其限幅值是如何整定的?电流调节器是否应达到限幅值,其限幅值是如何整定的?双闭环调速系统在突加给定时,由于电机的机械惯性,转速为零,使转速反馈电压fn U 为零,这时加在转速调节器输入端的偏差电压n U ∆很大,而转速调节器的积分时间常数较小,所以转速调节器的输出能迅速达到限幅值,其限幅值按所要限制的最大电流值来整定,dm gi I U β=。
电流调节器不应达到限幅值,否则将失去调节作用,其限幅值应大于最大的输出控制电压,s fz gdm e K km K R I n C U U +=>。
2.双闭环调速系统对电网及负载扰动,其调节过程的特点是什么?对电网电压的扰动无需等到电机转速发生变化,只要电枢回路电流发生变化时,由电流调节器调节即可,有效减小电机转速的变化。
负载扰动要电机的转速发生变化后,由转速调节器来调节。
3-1开环系统额定静态速降是由什么因素决定的? 开环系统的静态速降为e d C RI n =∆其中e C 为电机所固有的常数,因此开环系统额定静态速降主要由电机的额定电流、电枢回路总电阻决定。
3.转速负反馈系统能减小稳态速降的原因是什么?转速负反馈系统能减小稳态速降的原因是闭环系统的自动调节作用。
在开环系统中,当负载电流增大时,电枢电流Id 在电阻R 上的压降也增大,转速就要降下来。
现在引入了转速负反馈,转速稍有降落,反馈电压Un 就感觉出来了。
因给定电压Un*不变。
因此加到触发器上的控制电压Uc=Kp(Un*-Un)便会自动增加了,它可使晶闸管整流电压Ud0增加,电动机转速便相应回升。
由于电枢电压的增量ΔUd0,补偿ΔIdR 压降,就使转速基本维持不变。
4.有一V -M 调速系统,已知电动机的电势系数Ce =1.27(v/rpm),IN =15A ,nN =150转/分,电枢回路总电阻R =3Ω,晶闸管整流装置的放大倍数Ks =30,要求调速范围D =20,S =10%,(1)计算开环系统的静态速降和调速要求所允许的静态速降。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统思考题和课后习题答案

电力拖动自动控制系统-运动控制系统思考题和课后习题答案(总30页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--电力拖动自动控制系统-运动控制系统(阮毅伯时)课后答案包括思考题和课后习题第2章2-1 直流电动机有哪几种调速方法各有哪些特点答:调压调速,弱磁调速,转子回路串电阻调速,变频调速。
特点略。
2-2 简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。
答:直流 PWM 变换器基本结构如图,包括 IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流 PWM 变换器,通过改变直流 PWM 变换器中 IGBT 的控制脉冲占空比,来调节直流 PWM 变换器输出电压大小,二极管起续流作用。
2-3 直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么答:脉动直流电压。
2=4 为什么直流 PWM 变换器-电动机系统比 V-M 系统能够获得更好的动态性能答:直流 PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流PWM 变换器的时间常数 Ts 等于其 IGBT 控制脉冲周期(1/fc),而晶闸管整流装置的时间常数 Ts 通常取其最大失控时间的一半(1/(2mf)。
因 fc 通常为 kHz 级,而 f 通常为工频(50 或 60Hz)为一周),m 整流电压的脉波数,通常也不会超过 20,故直流 PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小,从而响应更快,动态性能更好。
2=5 在直流脉宽调速系统中,当电动机停止不动时,电枢两端是否还有电压电路中是否还有电流为什么答:电枢两端还有电压,因为在直流脉宽调速系统中,电动机电枢两端电压仅取决于直流 PWM 变换器的输出。
电枢回路中还有电流,因为电枢电压和电枢电阻的存在。
2-6 直流 PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用如果二极管断路会产生什么后果答:为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
电力拖动自动控制系统--运动控制系统答案第三版第四章答案

解:(动态波形见下页图片),反向起动过程:加上阶跃起动信
号后,速度调节器迅速饱和限幅输出,电枢回路电流由零快速增 加,在很短的时间内达到并超过最大值,电流环在最大给定值下 闭环调节,电动机恒流反向加速,达到速度给定且略有超调后, 速度调节器退出饱和状态,在速度环的调节下,电枢电流减少, 但电流减至负载电流后,反向起动结束; 反向制动:本组逆变—它组整流—它组逆变—减流(零速)。
采取 = 配合控制方式;
采取封锁触发脉冲的方式,使两组晶 闸管不能同时工作。
根据控制环流方式,直流可逆调速系统分 为 有环流可逆调速系统;
无环流可逆调速系统; 位置随动系统
位置随动系统的构成;
位置随动系统的分析。
学习要点:
(1)掌握可逆线路的基本结构; (2)掌握V-M系统反并联可逆线路4象限运
IdL
t
- Idm
12Biblioteka 3III4-6试分析位置随动系统和调速系统在哪些方面是不同的。
解:1)系统的被调量不同:一个是位置,另一个是速度;
2)调速系统的给定量一经设定,就保持恒值,系统 的主要作用是保证稳定和抵抗扰动;位置系统的给定 量是随机变化的,要求输出量准确跟踪给定量的变化, 更突出快速响应 。
4-2试画出采用单组晶闸管装置供电的V-M系统在整流和逆变状态 下的机械特性,并分析这种机械特性适合于何种性质的负载。
解:机械特性见图4-3,这种特性适合位势性负载,如起重机。
4-3解释待逆变、正组逆变和反组逆变,并说明这三种状态各出 现在何种场合下。 解:当工作组处于整流状态时,另一组处于逆变状态,但不存在 平均逆变电流,故称待逆变;反向制动的第二阶段,反接制动子 段结束后,正组工作于逆变状态,此时生产机械及电动机储存的 能量通过正组的逆变回馈到电网;正向制动时,在制动的第二阶 段的反接制动子段结束后,反组进行逆变,生产机械及电动机储 存的能量通过反组的逆变回馈到电网。
《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习题答案

《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习题答案对于《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》的学习,在课后应该做一些练习题加以巩固。
一下是给大家的《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》(第四版)课后习题答案,希望对你有帮助。
一判断题1弱磁控制时电动机的电磁转矩属于恒功率性质只能拖动恒功率负载而不能拖动恒转矩负载。
(Ⅹ)2采用光电式旋转编码器的数字测速方法中,M法适用于测高速,T法适用于测低速。
(√)3只有一组桥式晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统在位能式负载下能实现制动。
(√)4直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速。
(√)5静差率和机械特性硬度是一回事。
(Ⅹ)6带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。
(Ⅹ)7电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压Uk的大小并非仅取决于*速度定Ug的大小。
(√)8双闭环调速系统在起动过程中,速度调节器总是处于饱和状态。
(Ⅹ)9逻辑无环流可逆调速系统任何时候都不会出现两组晶闸管同时封锁的情况。
(Ⅹ)10可逆脉宽调速系统中电动机的转动方向(正或反)由驱动脉冲的宽窄决定。
(√)11双闭环可逆系统中,电流调节器的作用之一是对负载扰动起抗扰作用。
(Ⅹ)与开环系统相比,单闭环调速系统的稳态速降减小了。
(Ⅹ)12α=β配合工作制的可逆调速系统的制动过程分为本组逆变和它组制动两阶段(√)13转速电流双闭环速度控制系统中转速调节为PID调节器时转速总有超调。
(Ⅹ)14电压闭环相当于电流变化率闭环。
(√)15闭环系统可以改造控制对象。
(√)16闭环系统电动机转速与负载电流(或转矩)的稳态关系,即静特性,它在形式上与开环机械特性相似,但本质上却有很大的不同。
17直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电动势反电势不变。
(√)18直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变。
(Ⅹ) 19电压闭环会给闭环系统带来谐波干扰,严重时会造成系统振荡。
(√)20对电网电压波动来说,电压环比电流环更快。
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3-1 在恒流起动过程中,电枢电流能否达到最大值 Idm为什么答:不能达到最大值,因为在恒流升速阶段,电流闭环调节的扰动是电动机的反电动势,它正是一个线性渐增的斜坡扰动量,所以系统做不到无静差,而是Id 略低于Idm。
3-2 由于机械原因,造成转轴堵死,分析双闭环直流调速系统的工作状态。
答:转轴堵死,则n=0,比较大,导致比较大,也比较大,然后输出电压较大,最终可能导致电机烧坏。
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:反馈系数增加使得增大,减小,减小,减小,输出电压减小,转速n减小,然后会有所减小,但是由于α增大了,总体还是增大的。
3-4 双闭环直流调速系统调试时,遇到下列情况会出现什么现象答:(1)转速一直上升,ASR不会饱和,转速调节有静差。
(2)转速上升时,电流不能维持恒值,有静差。
3-5某双闭环调速系统,ASR、均采用 PI 调节器,ACR 调试中怎样才能做到Uim*=6V时,Idm=20A;如欲使 Un*=10V 时,n=1000rpm,应调什么参数答:前者应调节,后者应调节。
3-6 在转速、电流双闭环直流调速系统中,若要改变电动机的转速,应调节什么参数改变转速调节器的放大倍数Kn行不行改变电力电子变换器的放大倍数 Ks 行不行改变转速反馈系数α行不行若要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的什么参数答:转速n是由给定电压决定的,若要改变电动机转速,应调节给定电压。
改变Kn和Ks不行。
改变转速反馈系数α行。
若要改变电动机的堵转电流,应调节或者。
3-7 转速电流双闭环直流调速系统稳态运行时,两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少为什么答:均为零。
因为双闭环调速系统在稳态工作中,当两个调节器都不饱和时,PI调节器工作在线性调节状态,作用是使输入偏差电压在稳态时为零。
各变量之间关系如下:3-8 在双闭环系统中,若速度调节器改为比例调节器,或电流调节器改为比例调节器,对系统的稳态性能影响如何答:稳态运行时有静差,不能实现无静差。
稳定性能没有比例积分调节器作用时好。
3-9 从下述五个方面来比较转速电流双闭环直流调速系统和带电流截止负反馈环节的转速单闭环直流调速系统:(1)调速系统的静态特性。
(2)动态限流性能。
(3)起动的快速性。
(4)抗负载扰动的性能。
5)抗电源电压波动的性能。
答:转速电流双闭环调速系统的静态特性,动态限流性能,起动的快速性,抗负载扰动的性能,抗电源电压波动的性能均优于带电流截止负反馈环节的转速单闭环直流调速系统。
3-10 根据速度调节器ASR、电流调节器ACR的作用,回答下面问题(设ASR、ACR 均采用PI调节器):1双闭环系统在稳定运行中,如果电流反馈信号线断开,系统仍能正常工作吗2双闭环系统在额定负载下稳定运行时,若电动机突然失磁,最终电动机会飞车吗答:1系统仍能正常工作,但是如果有扰动的话,系统就不能稳定工作了。
2电动机突然失磁,转子在原有转速下只能产生较小的感应电动势,直流电机转子电流急剧增加,可能飞车。
4-1分析直流脉宽调速系统的不可逆和可逆电路的区别。
答:直流PWM调速系统的不可逆电路电流、转速不能够反向,直流PWM调速系统的可逆电路电流、转速能反向。
4-2 晶闸管电路的逆变状态在可逆系统中的主要用途是什么答:晶闸管电路处于逆变状态时,电动机处于反转制动状态,成为受重物拖动的发电机,将重物的位能转化成电能,通过晶闸管装置回馈给电网。
4-3 V-M系统需要快速回馈制动时,为什么必须采用可逆线路。
答:由于晶闸管的单向导电性,对于需要电流反向的直流电动机可逆系统,必须使用两组晶闸管整流装置反并联线路来实现可逆调速。
快速回馈制动时,电流反向,所以需要采用可逆线路。
4-5晶闸管可逆系统中的环流产生的原因是什么有哪些抑制的方法答:原因: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)。
4-6 试从电动机与电网的能量交换,机电能量转换关系及电动机工作状态和电动机电枢电流是否改变方向等方面对本组逆变和反组回馈制动列表作一比较。
答:本组逆变:大部分能量通过本组回馈电网。
电动机正向电流衰减阶段,VF组工作,VF组是工作在整流状态。
电动机电枢电流不改变方向。
反组回馈制动:电动机在恒减速条件下回馈制动,把属于机械能的动能转换成电能,其中大部分通过VR逆变回馈电网。
电动机恒值电流制动阶段,VR组工作。
电动机电枢电流改变方向。
4-7 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。
答:在制动时,当发出信号改变控制角后,同时降低了ud0f 和ud0r的幅值,一旦电机反电动势E>|ud0f|=|ud0r|,整流组电流将被截止,逆变组才真正投入逆变工作,使电机产生回馈制动,将电能通过逆变组回馈电网。
当逆变组工作时,另一组也是在等待着整流,可称作处于“待整流状态”。
即正组晶闸管处于整流状态,反组晶闸管处于逆变状态。
4-8逻辑无环流系统从高速制动到低速时需经过几个象限相应电动机与晶闸管状态如何答:逻辑无环流系统从高速制动到低速时需经过一,二两个象限。
相应电动机与晶闸管状态:正组逆变状态:电动机正转减速,VF组晶闸管工作在逆变状态,电枢电流正向开始衰减至零;反组制动状态:电动机继续减速,VR 组晶闸管工作在逆变状态,电枢电流由零升至反向最大并保持恒定。
4-9从系统组成、功用、工作原理、特性等方面比较直流PWM可逆调速系统与晶闸管直流可逆调速系统的异同点。
答:系统组成:直流PWM可逆调速系统:六个二极管组成的整流器,大电容滤波,桥式PWM变换器。
晶闸管直流可逆调速系统:两组晶闸管整流装置反向并联。
功用:直流PWM可逆调速系统:电流一定连续,可使电动机四象限运行晶闸管直流可逆调速系统:能灵活地控制电动机的起动,制动和升、降速。
工作原理:直流PWM可逆调速系统:六个二极管构成的不可控整流器负责把电网提供的交流电整流成直流电,再经过PWM变换器调节直流电压,能够实现控制电动机的正反转。
晶闸管直流可逆调速系统:当正组晶闸管VF供电,能量从电网通过VF输入电动机,此时工作在第I象限的正组整流电动运行状态;当电机需要回馈制动时,反组晶闸管装置VR工作在逆变状态,此时为第II象限运行;如果电动机原先在第III象限反转运行,那么它是利用反组晶闸管VR实现整流电动运行,利用反组晶闸管VF实现逆变回馈制动。
特性:直流PWM可逆调速系统1.电流一定连续2.可使电动机四象限运行3.电动机停止时有微震电流,能消除静摩擦死区。
4-1试分析提升机构在提升重物和重物下降时,晶闸管、电动机工作状态及α角的控制范围答:提升重物:α<90°,平均整流电压Ud0>E(E为电动机反电动势),输出整流电流Id,电动机产生电磁转矩作电动运行,提升重物,这时电能从交流电网经晶闸管装置传送给电动机,V-M系统运行于第Ⅰ象限。
重物下降:α>90°,Ud0为负,晶闸管装置本身不能输出电流,电机不能产生转矩提升重物,只有靠重物本身的重量下降,迫使电机反转,产生反向的电动势-E。
4-2在配合控制的有环流可逆系统中,为什么要控制最小逆变角和最小整流角系统中如何实现答:原因:为了防止出现“逆变颠覆”,必须形成最小逆变角βmin 保护。
实现:通常取αmin= βmin=30 °4-3何谓待逆变、本组逆变和它组逆变,并说明这三种状态各出现在何种场合下。
答:待逆变:该组晶闸管装置在逆变角控制下等待工作,这时逆变组除环流外并未流过负载电流,也没有能量回馈给电网。
本组逆变阶段:电动机正向电流衰减阶段,VF组工作;它组逆变阶段:电动机恒值电流制动阶段,VR组工作4-4 分析配合控制的有环流可逆系统反向起动和制动的过程,画出各参变量的动态波形,并说明在每个阶段中ASR和ACR各起什么作用,VF和VR各处于什么状态。
答:ASR 控制转速设置双向输出限幅电路以限制最大起制动电流,ACR 控制电流设置双向输出限幅电路以限制最小控制角αmin 与最小逆变角βmin。
反向起动时VF 处于整流状态,VR处于待逆变状态;制动时VF处于逆变状态,VR处于待整流状态。
4-5逻辑控制无环流可逆系统消除环流的出发点是什么答:可逆系统中一组晶闸管工作时(不论是整流工作还是逆变工作),用逻辑关系控制使另一组处于完全封锁状态,彻底断开环流的通路,确保两组晶闸管不同时工作。
4-6为什么逻辑无环流系统的切换过程比配合控制的有环流可逆系统的切换过程长这是由哪些因素造成的答:原因:逻辑切换指令发出后并不能马上执行,还需经过两段延时时间,以确保系统的可靠工作。
这就是封锁延时和开放延时。
造成的因素:封锁延时和开放延时。
4-7 无环流逻辑控制器中为什么必须设置封锁延时和开放延时延时过大或过小对系统有何影响答:原因:由于主电流的实际波形是脉动的,如果脉动的主电流瞬时低于I就立即发出零电流数字信号,实际上电流仍在连续地变化,突然封锁触发脉冲将产生逆变颠覆。
在检测到零电流信号后等待一段时间,若仍不见主电流再超过I0,说明电流确已终止,再封锁本组脉冲。
封锁延时tabl大约需要半个到一个脉波的时间。
在封锁触发脉冲后,已导通的晶闸管要过一段时间后才能关断,再过一段时间才能恢复阻断能力。
如果在此以前就开放它组脉冲,仍有可能造成两组晶闸管同时导通,产生环流。
开放延时时间 tdt,一般应大于一个波头的时间4-8弱磁与调压配合控制系统空载起动到额定转速以上,主电路电流和励磁电流的变化规律是什么答:当提高Un ,转速升到额定转速nN以上时,将根据感应电动势不变(E=EN )的原则,逐步减小励磁电流给定U*if,在励磁电流闭环控制作用下,励磁电流If <IfN,气隙磁通Φ小于额定磁通ΦN,电动机工作在弱磁状态,实现基速以上的调速。