电力拖动课后思考题

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陈伯时《电力拖动》思考题答案

陈伯时《电力拖动》思考题答案

第2 章三、思考题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)为一周内),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。

2-7 直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好?为什么?答:不是。

因为若开关频率非常高,当给直流电动机供电时,有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时,就已经开始下降了,从而导致平均电流总小于负载电流,电机无法运转。

思考题与习题解答1-4章

思考题与习题解答1-4章
统中减速机构的传动比i为4.8,传动效率. 为0.84,减速机构折算至电动机轴上的飞轮矩
与电动机转子的飞轮矩之和2
dj GD 为 168 N .m2,求电动机电磁转矩为 240 N .m时,电动
7
机轴及负载轴在起动时的机械角加速度;若起动时保持电动机电磁转矩 240 N .m不变,当
轮矩的折算与旋转运动相同。
1-6 什么是负载特性?生产机械中典型的负载特性有哪几类?它们各有何特点?
答:电力拖动系统的负载转矩特性简称负载特性是指生产机械的负载转矩与转速的关
系,典型的负载特性有恒转矩负载、通风机与泵类负载和恒功率负载等。
恒转矩负载的特点是负载转矩TL 恒定不变,与负载转速nL 无关,即TL =常数。恒转矩
速度, .c
为传动机构的传动效率,nd 为电动机转轴的转速;升降运动时负载转矩的折算式
为T
G R
i L
z
c
.
...
(提升);T
G R
L i
z
c . ..(下放)。其中Gz 为重物的重力, R 为卷筒的半径,
i 为速比,.c
. 为提升传动效率,.c
2 . . . . . L T T
dt GD
dn
dt
d.
1.285
60
2
. .
dt
. dn 2 rad / s
飞轮附加在轴2 上时:
拖动系统的总飞轮矩为
2
2
2
1
2 2
4
2
1
2 2
3
2
2 2
1
2 ( 2 )

例题思考题习题

例题思考题习题

例题思考题习题例题思考题习题CP2 电力拖动思考题2.1选择题(1)电动机经过速比j=5的减速器拖动工作机构,工作机构的实际转矩为20N.m,飞轮矩为1N.m²,不记传动机构损耗,折算到电动机轴上的工作机构转矩与飞轮矩依次为( D )。

A.20 N.m,5 N.m²B.4 N.m,1 N.m²C. 4 N.m,0.2 N.m²D.4 N.m,0.04E 0.8 N.m,0.2 N.m² F.100 N.m,25 N.m²(2)恒速运行的电力拖动系统中,已知电动机电磁转矩为80 N.m,忽略空载转矩,传动机构效率为0.8,速比为10,未折算前实际负载转矩应为( D )。

A.8 N.mB.64 N.mC.80 N.mD.640 N.mE.800 N.mF.100 N.m(3)电力拖动系统中已知电动机转速为1000r/min,工作机构转速为100 r/min,传动效率为0.9,工作机构未折算的实际转矩为120 N.m,电动机电磁转矩为20 N.m,忽略电动机空载转矩,该系统肯定运行于( C )。

A.加速过程B.恒速C.减速过程2.2电动机拖动金属切削机床切削金属时,传动机构损耗由电动机还是负载负担?2.3起重机提升重物与下放重物时,传动机构损耗由电动机还是重物负担?提升或下放同一重物时,传动机构损耗的转矩一样大吗?传动机构的效率一样高吗?例题2.1下图所示的电力拖动系统中,已知飞轮矩GDa²=14.5 N.m²,GD b²=18.8 N.m²,GDƒ²=120 N.m²,传动效率η1=0.91,η2=0.93,转矩Tƒ=85 N.m,转速n=2450 r/min,n b=810 r/min,n f=150 r/min,忽略电动机空载转矩,求:(1)折算到电动机轴上的系统总飞轮矩GD²;(2)折算到电动机轴上的负载转矩T F。

电力拖动自动控制系统思考题答案

电力拖动自动控制系统思考题答案

电力拖动自动控制系统-运动控制系统(_阮毅_陈伯时)思考题答案第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)为一周内),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。

2-7 直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好?为什么?答:不是。

因为若开关频率非常高,当给直流电动机供电时,有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时,就已经开始下降了,从而导致平均电流总小于负载电流,电机无法运转。

电力拖动自动控制系统思考题答案解析

电力拖动自动控制系统思考题答案解析

第2章三、思考题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为一周内),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。

2-7 直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好?为什么?答:不是。

因为若开关频率非常高,当给直流电动机供电时,有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时,就已经开始下降了,从而导致平均电流总小于负载电流,电机无法运转。

2=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。

电力拖动实验—思考题答案

电力拖动实验—思考题答案

电力拖动实验—思考题答案n1.测量比例+积分环节前,必须将电容两端短路,否则会出现什么情况,为什么电容两端短路是为了让电容放电,将电路变成纯比例环节,否则测量时只能观察到比例环节而看不到积分环节。

2.接线检查无误、弄清楚如何测量数据/波形后,方可通电,并尽快完成测试断电,准备下次测试,通电调试时间过长容易烧电机和其它器件(为什么)主要是因为实验中的电机无散热装置,调试时间过长,引起电机发热,其温度升高超出允许限度,导致绕组过热烧毁。

3.工作时,必须保证直流发电机/电动机励磁电源接通(为什么)如果没有励磁,电机内没有初始磁场,电机无法启动,且先加电枢电源,引起启动电流过大,长时间后会烧坏电机。

4.电流变换器的输出值的大小主要与哪些因素有关答案一:放大器的电压倍数,电流变换器的电压放大倍数,转速偏差电压。

#答案二:电流输出与整流管电流大小、变压器功率大小有关。

如果是开关电源,还与开关管功率有关。

5.本系统中,给定值、比较器、执行机构、受控对象、被控量、测量及变送器、测量信号分别是什么给定值——转速给定电压比较器——PI调节器执行机构——UPE(晶闸管可控整流器)受控对象——电动机M被控量——转速测量及变送器——电流变送器测量信号——给定值—6.P调节器和PI调节器在直流调速系统中的作用有什么不同它们对于闭环控制系统的动态误差和静态误差有何影响作用:P调节器使调速系统动态响应快,PI调节器使调速系统在无静差的情况下保持恒速运行,实现无静差调速,提高了稳态精度,进一步提高系统的稳定性能。

影响:P调节器的比例系数越小,消除误差能力越强;而采用PI 调节器的闭环调速系统无静差。

7.实验中,如何确定转速反馈的极性并把转速反馈正确地接入系统中调节什么元件能改变转速反馈的强度通过给定值Uct的极性来判断。

调节给定值Uct和反馈系数比α能改变转速反馈的强度。

8.对于电流单闭环、速度单闭环和速度-电流双闭环系统,给定输入的极性应如何设置(Uct 的极性必须为正,ASR、ACR分别从反相端输入。

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答案(最新整理)

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电力拖动自动控制系统-运动控制系统(阮毅陈伯时)课后思考题答案第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)为一周内),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。

2-7 直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好?为什么?答:不是。

因为若开关频率非常高,当给直流电动机供电时,有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时,就已经开始下降了,从而导致平均电流总小于负载电流,电机无法运转。

电力拖动自动控制系统思考题答案6526

电力拖动自动控制系统思考题答案6526

第2章三、思考题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)为一周内),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。

2-7 直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好?为什么?答:不是。

因为若开关频率非常高,当给直流电动机供电时,有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时,就已经开始下降了,从而导致平均电流总小于负载电流,电机无法运转。

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第2章三、思考题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)为一周内),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。

2-7 直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好?为什么?答:不是。

因为若开关频率非常高,当给直流电动机供电时,有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时,就已经开始下降了,从而导致平均电流总小于负载电流,电机无法运转。

2=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。

2-9 在晶闸管整流器-电动机开环调速系统中,为什么转速随负载增加而降低?答:负载增加意味着负载转矩变大,电机减速,并且在减速过程中,反电动势减小,于是电枢电流增大,从而使电磁转矩增加,达到与负载转矩平衡,电机不再减速,保持稳定。

故负载增加,稳态时,电机转速会较增加之前降低。

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?举个例子。

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。

2-11 调速范围与静态速降和最小静差率之间有何关系?为什么必须同时提才有意义?答:D=(nN/△n)(s/(1-s)。

因为若只考虑减小最小静差率,则在一定静态速降下,允许)的调速范围就小得不能满足要求;而若只考虑增大调速范围,则在一定静态速降下,允许的最小转差率又大得不能满足要求。

因此必须同时提才有意义。

2=12 转速单闭环调速系统有哪些特点?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,调节转速反馈系数是否能够改变转速?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?(已验证)答:转速单闭环调速系统增加了转速反馈环节(由转速检测装置和电压放大器构成),可获得比开环调速系统硬得多的稳态特性,从而保证在一定静差率下,能够提高调速范围。

改变给定电压能改变电动机转速。

因为改变给定电压则改变实际转速反馈电压与给定电压的偏差,从而改变电力电子变换器的输出电压,即改变电动机的电枢电压,改变了转速。

调节转速反馈系数而不改变给定电压能改变转速。

因为改变转速反馈系数则改变实际转速反馈电压,而给定电压不变,则电压偏差改变,从而电力电子变换器输出电压改变,即电动机电枢电压改变,转速改变。

若测速发电机励磁发生变化,则反馈电压发生变化,当给定电压一定时,则电压偏差发生变化,从而转速改变。

故系统无克服测速发电机励磁发生变化干扰的能力。

2=13 为什么用积分控制的调速系统是无静差的?在转速单闭环调速系统中,当积分调节器的输入偏差电压△U=0 时,调节器的输出电压是多少?它决定于哪些因素?答:因为积分调节器能在电压偏差为零时仍有稳定的控制电压输出,从而克服了比例调节器必须要存在电压偏差才有控制电压输出这一比例控制的调速系统存在静差的根本原因。

当积分调节器的输入偏差电压为零时,调节器输出电压应为一个恒定的积分终值。

它取决于输入偏差量在积分时间内的积累,以及积分调节器的限幅值。

2=14 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?为什么?答:仍然受影响。

因为无静差转速单闭环调速系统只是实现了稳态误差为零,因此若给点电源发生偏移,或者测速发电机精度受到影响而使反馈电压发生改变,系统仍会认为是给定或转速发生改变,从而改变转速,以达到电压偏差为零。

2=15 在转速负反馈单闭环有静差调速系统中,当下列参数发生变化时系统是否有调节作用?为什么?(已验证)(1)放大器的放大系数 Kp。

(2)供电电网电压 Ud。

(3)电枢电阻 Ra。

(4)电动机励磁电流 If。

(5)转速反馈系数α。

答:(1)有。

假设 Kp 减小,则控制电压减小,则电力电子变换器输出减小,则电动机转速下降;而电动机转速下降,则反馈电压减小,则偏差电压增大,则控制电压增大,则转速上升。

(2)有。

不解释。

(3)有。

不解释。

(4)有。

不解释。

(5)没有。

不解释。

2-16 在转速负反馈单闭环有静差调速系统中,突减负载后又进入稳定运行状态,此时晶闸管整流装置的输出电压 Ud 较之负载变化前是增加、减少还是不变?在无静差调速系统中,突加负载后进入稳态时转速 n 和整流装置的输出电压 Ud 是增加、减少还是不变?(已验证)答:(1)Ud 减小。

因负载减小,转速上升,反馈电压增加,给定电压一定,偏差电压减小,控制电压减小,故输出电压减小。

(2)n 不变,Ud 增加。

转速负反馈调速系统转速仅取决于给定电压,故不变;略。

2-17 闭环调速系统有哪些基本特征?它能减少或消除转速稳态误差的实质是什么?一、可以作为填空题或简答题的2-1 简述直流电动机的调速方法。

答:直流调速系统常以(调压调速)为主,必要时辅以(弱磁调速),以(扩大调速范围),实现(额定转速以上调速)。

2-2 直流调压调速主要方案有(G-M 调速系统,V-M 调速系统,直流 PWM 调速系统)。

2-3 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?11-12 答: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。

2-4 看 P14 图简述 V-M 调速系统的最大失控时间。

14 答:t1 时刻某一对晶闸管被触发导通,触发延迟角为α1,在 t2>t1 时刻,控制电压发生变化,但此时晶闸管已导通,故控制电压的变化对它已不起作用,只有等到下一个自然换向点 t3 时刻到来时,控制电压才能将正在承受正电压的另一对晶闸管在触发延迟角α2 后导通。

t3-t2 即为失控时间,最大失控时间即为考虑 t2=t1 时的失控时间。

2-5 简述 V-M 调速系统存在的问题。

16 答:整流器晶闸管的单向导电性导致的电动机的不可逆行性。

整流器晶闸管对过电压过电流的敏感性导致的电动机的运行不可靠性。

整流器晶闸管基于对其门极的移相触发控制的可控性导致的低功率因数性。

2-6 简述不可逆 PWM 变换器(无制动电流通路与有制动电流通路)各个工作状态下的导通器件和电流通路。

17-182-7 调速时一般以电动机的(额定转速)作为最高转速。

2-8 (调速范围)和(静差率)合称调速系统的(稳态性能指标)。

2-8 一个调速系统的调速范围,是指(在最低转速时还能满足所需静差率的转速可调范围)。

2-9 简述转速反馈控制的直流调速系统的静特性本质。

答:在闭环系统中,每增加(或减少)一点负载,就相应地提高(或降低)一点电枢电压,使电动机在新的机械特性下工作。

因此闭环系统的静特性本质上就是无数开环机械特性上各取一个相应的工作点连接而成的。

2-10 简述比例反馈控制的规律。

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)。

2-11 简述积分控制规律答: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。

2-12 比例调节器和积分调节器有何不同?答: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)2-13 简述比例积分控制规律。

答:比例部分能(迅速响应控制作用),积分部分则(最终消除稳态偏差)。

2-14 微机控制的调速系统有什么特点?答:(信号离散化,信息数字化)。

2-15 旋转编码器分为哪几种?各有什么特点?答:绝对式编码器:常用语检测转角信号,若需要转速信号,应对转角微分。

增量式编码器:可直接检测转速信号。

2-16 数字测速方法有哪些精度指标?答:(分辨率,测速误差率)。

2-17 采用旋转编码器的数字测速方法有(M,T,M/T)。

高低全2-18 为什么积分需限幅?答:若没有积分限幅,积分项可能很大,将产生较大的退饱和超调。

2-19 简述带电流截止负反馈环节转速反馈调速系统机械特性的特点。

答:电流负反馈的作用相当于在主电路中串入一个大电阻 KpKsR,导致当 Id=Idcr 时,机械特性急剧下垂;比较电压 Ucom 与给定电压 Un* 作用一致,相当于把理想空载转速提高到 n0`=(KpKs(Un*+Ucom))/(Ce(1+K))。

二、公式和特性1. 整流电压平均值: Ud0=(m/π)Umsin(m/π)cos α( Um/m_ 单相全波 / 三相半波 / 三相全波 _√2U2/√2U2/√6U2/2/3/6)2.V-M 调速系统机械特性方程:n=(Ud0-IdR)/Ce3.晶闸管整流器最大失控时间:Tsmax=1/mf4.调速范围定义式:D=nmax/nmin5.静差率定义式:s=△n/n6.闭环静特性与开环静特性: ncl=(Ud0cl-IdR)/Ce=(KpKsUn*-IdR)/(Ce(1+K)) nop=(Ud0op-IdR)/Ce=(KpKsUn*-IdR)/Ce7.调速范围,静差率和额定速降之间的关系式(开环和闭环):D_=(nN/△n_)(s/(1-s))(△ncl= △nop/(1+K))8.转速反馈控制直流调速系统的 K 定义式及表达式:K=KpKsα/Ce9.临界开环放大倍数 Kcr=(Tm(Tl+Ts)+Ts^2)/(TlTs)<K(Tl=L/R | Tm=((GD^2)R)/(375CeCm))10.各种数字测速方法其分辨率和测速误差率表达式: nM=(60M1)/(ZTc) | QM=60/(ZTc) | δM=1/M1 | nT=(60f0)/(ZM2) | QT=(Zn^2)/(60f0-Zn) | δT=1/(M2-1) | nMT=(60f0M1)/(ZM2)=nT?M1 | QMT=60/(ZTc)=QM | δMT={低速—>δT | 高速—>δM |11.连续式 PI 算式:?u(t)=Kpe(t)+(1/τ)∫(0_t)e(t)dt12.位置式 PI 算式:u(k)=Kpe(k)+(Tsam/τ)∑(i=0_k)e(i)13.增量式 PI 算式:△u(k)=u(k)-u(k-1)=Kp(e(k)-e(k-1))+(Tsam/τ)e(k)1.V-M 调速-系统原理图:2.(无制动和有制动)直流 PWM 变换器-电动机-电路原理图:3.转速负反馈直流调速系统-系统原理图:4.转速负反馈直流调速系统-静态结构图:5.转速负反馈直流调速系统-动态结构图:6.带电流截止负反馈的闭环直流调速系统-静态结构图:1.有制动电流通路的不可逆 PWM 变换器-直流电动机系统各工作状态下的电压和电流波形:2.带电流截止负反馈比例控制闭环直流调速系统-静特性:第3章三、思考题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。

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