机电运动控制系统作业答案(选做)答案分析
机电系统控制试题及答案
机电系统控制试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机电系统中的执行器通常指的是什么？A. 传感器B. 控制器C. 执行机构D. 反馈装置答案：C2. 伺服系统通常用于实现哪种控制？A. 开环控制B. 闭环控制C. 线性控制D. 非线性控制答案：B3. 下列哪个不是机电系统控制中的常见干扰？A. 温度变化B. 湿度变化C. 重力D. 人为操作答案：C4. 以下哪种传感器不适合用于测量位移？A. 电位计B. 光电传感器C. 霍尔传感器D. 压力传感器答案：D5. 以下哪个不是PID控制器的组成部分？A. 比例（P）B. 积分（I）C. 微分（D）D. 增益（G）答案：D6. 伺服电机的控制方式通常包括哪两种？A. 电压控制和电流控制B. 速度控制和位置控制C. 电流控制和位置控制D. 电压控制和位置控制答案：B7. 以下哪种控制算法不适用于非线性系统？A. 线性控制B. 模糊控制C. 神经网络控制D. 滑模控制答案：A8. 在机电系统中，以下哪种类型的传感器通常用于测量力？A. 应变片B. 光电传感器C. 温度传感器D. 压力传感器答案：A9. 以下哪种控制器不能实现自适应控制？A. PID控制器B. 模糊控制器C. 神经网络控制器D. 滑模控制器答案：A10. 以下哪种不是机电系统控制中的常见执行机构？A. 电机B. 气缸C. 电磁阀D. 传感器答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 以下哪些是机电系统控制中常用的传感器类型？A. 位移传感器B. 速度传感器C. 温度传感器D. 压力传感器答案：ABCD2. 以下哪些是机电系统控制中常用的执行器类型？A. 直流电机B. 步进电机C. 伺服电机D. 液压缸答案：ABCD3. 以下哪些是机电系统控制中常用的控制方法？A. PID控制B. 模糊控制C. 神经网络控制D. 自适应控制答案：ABCD4. 以下哪些因素会影响伺服系统的稳定性？A. 控制器参数B. 系统负载C. 电源电压D. 环境温度答案：ABCD5. 以下哪些是机电系统控制中常用的反馈形式？A. 电压反馈B. 电流反馈C. 位置反馈D. 速度反馈答案：CD三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述PID控制器的工作原理。
机电控制考试题及答案
机电控制考试题及答案一、选择题1. 机电控制系统中，PLC的全称是什么？A. Programmable Logic ControllerB. Power Line CommunicationC. Personal Learning CenterD. Product Life Cycle答案：A2. 伺服电机与步进电机相比，具有哪些优势？A. 价格更低B. 精度更高C. 体积更小D. 维护更简单答案：B3. 以下哪个不是传感器的类型？A. 温度传感器B. 压力传感器C. 光敏传感器D. 电流传感器答案：D（电流传感器是传感器的一种，但题目中未明确指出电流传感器的类型）4. 什么是闭环控制系统？A. 只有一个反馈环节的系统B. 没有反馈环节的系统C. 有多个反馈环节的系统D. 有反馈环节，但反馈信号不参与控制的系统答案：A5. 在机电控制系统中，以下哪个不是执行元件？A. 电机B. 液压缸C. 传感器D. 气动元件答案：C二、简答题1. 简述机电控制系统的基本组成。
答案：机电控制系统通常由传感器、控制器、执行器和反馈环节组成。
传感器用于检测系统状态，控制器根据检测到的信息进行处理并发出指令，执行器根据指令执行相应的动作，而反馈环节则将执行结果反馈给控制器，形成闭环控制。
2. 描述伺服系统和步进系统的工作原理。
答案：伺服系统通过接收控制器的指令信号，控制电机的转速和方向，实现精确的位置控制。
步进系统则通过脉冲信号控制电机的步进角，通过步数的累加实现位置控制，但精度和响应速度通常不如伺服系统。
三、计算题1. 已知一个直流电机的额定功率为1kW，额定电压为220V，求其额定电流。
答案：根据功率公式 P = V * I，可得 I = P / V = 1000W / 220V ≈ 4.55A。
2. 如果一个伺服电机的控制精度为0.01mm，其控制周期为1ms，求该电机在一分钟内能移动的最大距离。
答案：一分钟内伺服电机的控制周期数为 60秒 * 1000ms/秒 = 60000个周期。
运动控制系统思考题参考答案
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。
运动控制系统 课后习题答案
运动控制系统 课后习题答案2.2 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？解：10000.02(100.98) 2.04(1)n n sn rpm D s ∆==⨯⨯=-系统允许的静态速降为2.04rpm2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ∆=，且在不同转速下额定速降 不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？解：1）调速范围max minD n n =(均指额定负载情况下）max 0max 1500151485N n n n =-∆=-= min 0min 15015135N n n n =-∆=-= max min 148513511D n n ===2) 静差率01515010%N s n n =∆==2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=0.023Ω。
相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。
采用降压调速。
当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。
如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？ 解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-⨯=378(0.0230.022)0.1478115N n I R rpm ∆==⨯+=[(1)]14300.2[115(10.2)] 3.1N D n S n s =∆-=⨯⨯-= [(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33N D n S n s =∆-=⨯⨯-=2.5 某龙门刨床工作台采用V -M 调速系统。
已知直流电动机60,220,305,1000min N N N N P kW U V I A n r ====，主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V •min/r,求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ∆为多少？ （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？（3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落N n ∆又为多少? 解：(1)3050.180.2274.5/min N N n I R Ce r ∆=⨯=⨯=(2)0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =∆=+=(3)(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=2.6 有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压*8.8uU V =、比例调节器放大系数2P K =、晶闸管装置放大系数15S K =、反馈系数γ=0.7。
运动控制系统思考题答案
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，从而到达降速的目的。
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，从而到达弱磁降速的目的。
调速是在功率较小的励磁回路进展，控制方便，能耗小，调速的平滑性也较高。
2-2简述直流 PWM 变换器电路的根本构造。
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，调速围宽；假设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，当电动机停顿不动时，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。
假设没有反并联二极管，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-运动控制系统课后参考答案第三四章
3-1在恒流起动过程中，电枢电流能否达到最大值I dm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I d 略低于I dm 。
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a,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a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，ldm=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a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a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。
机电运动控制系统作业答案(选做)
机电运动控制系统(习题集)选做作业 参考答案1．答:与直流发电机-电动机组机械特性相比, 不同之处是: (1) 分电流连续与电流断续二个区域;(2) 电流连续区因可控整流器内阻大 (特别有换流重迭压降引入的等效电阻) 而使机械特性软； 电流断续区则因电流不连续致使机械特性更软而无法负载工作。
三相半波可控整流器供电直流电机机械特性如图所示: 时，整流器工作在整流状态，电机工作在电动状态； 时，整流器工作在逆变状态，电机工作在制动状态。
2. 答:由于可控整流器供电直流电机调速系统负载轻时电流断续, 机械特性软, 调速特性差，无静差度可言。
解决办法：串接平波电抗器L ，增大晶闸管导通角以使电流连续。
平波电抗器电感量计算原则是: 能确保轻载下最小电流 时电流仍连续。
一般规律是I dmin 越小，要求平波电抗器电感量越大。
3．答：(1) 电网电压波动：影响整流电压U d ，整流电流I d ，反映到控制信号即u fi ，它从电流环介入，故电流调节器起主要作用。
(2)负载扰动：负载T L 的变化将影响转矩平衡关系，继而影响转速ωr ，n ，反映到控制信号即u fn ，它从速度环介入，故速度调节器起主要作用 4. 答：(1) 根据PI 调节器的特性，稳态时能实现无差调节，使反馈等于给定，即： △u n ＝ 0或00α<00α>dmin (5~10)%20%NNI I I ⎧=⎨⎩△u i ＝ 0 ，两个PI 调节器的输入偏差为零。
(2) 它们的输出电压应对应于第一次进入△u n ＝ 0 或△u i ＝ 0 时的输出状态值(如 u n ， u i ，α，U d ，I d ，T )。
这是由于PI 调节器有积分、记忆功能，对过去出现过的误差信号有记忆作用。
当 时， ，调节器输入为零，但由于PI 调节器的积分作用，对过去出现过的误差有记忆，则积分输出不为零，维持第一次出现时 的输出值 ，进而维持 （无差）5．答：两桥反并联且同时整流时, 产生的整流电压 会不经直流电机而顺串短路，因无电阻限流，会形成巨大环流。
浙大远程机电运动控制系统作业必做答案完整版
浙大远程机电运动控制系统作业必做答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】机电运动控制系统(习题集)必做作业1.直流电机有哪些调速方法根据其速度公式说明之, 并说明如何釆用电力电子手段实现。
答: 根据直流电机速度公式 φφe a a a e C I R U C E n -== , 有 (1) 电枢电压 U a 控制 － 调压调速 （向下调速）采用电力电子手段时，有晶闸管可控整流器供电和自关断器件H 型桥脉宽调制(PWM)供电等方式, 其损耗小，控制性能好。
(2) 磁场φ 控制 － 弱磁（向上调速）,采用电力电子手段时，有晶闸管可控整流器供电励磁控制。
(3)由于运行损耗大、效率低, 一般不再釆用串 R a 调速。
2. 画出双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图（非方块图），须清楚表达两个闭环的关键元件，写出各部分名称，标注有关信号量；指出两闭环连接上的特点及相互关系。
答:双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统电原理图如下：两闭环连接上的关系是速度调节器的输出作为电流调节器的输入，这就使得该系统具有由速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值，进而确定了系统的最大电流的特点。
3.分析双闭环晶闸管—直流电动机不可逆调速系统：(1) 如果要改变转速，应调节什么参数为什么(2) 如要控制系统的起动电流、确保系统运行安全，应调节什么参数为什么答: (1) 改变转速时只能改变速度调节器的输入u g ，因为它是速度环的指令信号。
改变速度调节器的参数对稳态速度无调节作用，仅会影响动态响应速度快慢。
(2) 要控制系统的起动电流、确保系统运行安全，应调节速度调节器的输出限幅值。
因为速度调节器的输出限幅值确定了电流环的给定值，进而确定了系统的最大电流。
4. 填空 : 双闭环晶闸管━直流电动机调速系统中，内环为＿电流＿环，外环为＿速度＿环，其连接关系是：＿速度调节器＿的输出作为＿电流调节器＿的输入，因此外环调节器的输出限幅值应按＿调速系统允许最大电流＿ 来整定；内环调节器的输出限幅值应按＿可控整流器晶闸管最大、最小移相触发角＿来整定。
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机电运动控制系统 选做作业1. 晶闸管可控整流器供电直流电机调压调速的机械特性有何特点? 画出三相半波可控整流器供电直流电机机械特性并说明之。
答:与直流发电机-电动机组机械特性相比, 不同之处是: (1) 分电流连续与电流断续二个区域;(2) 电流连续区因可控整流器内阻大 (特别有换流重迭压降引入的等效电阻) 而使机械特性软； 电流断续区则因电流不连续致使机械特性更软而无法负载工作。
三相半波可控整流器供电直流电机机械特性如图所示: 时，整流器工作在整流状态，电机工作在电动状态； 时，整流器工作在逆变状态，电机工作在制动状态。
2. 可控整流器供电直流电机调速系统主回路中为何要釆用平波电抗器?其电感量应按什么要求来设计? 答:由于可控整流器供电直流电机调速系统负载轻时电流断续, 机械特性软, 调速特性差，无静差度可言。
解决办法：串接平波电抗器L ，增大晶闸管导通角以使电流连续。
平波电抗器电感量计算原则是: 能确保轻载下最小电流 时电流仍连续。
一般规律是I dmin 越小，要求平波电抗器电感量越大。
3．在转速、电流双闭环调速系统中，出现电网电压波动与负载扰动时，各是哪个调节器起主要调节作用？ 答：(1) 电网电压波动：影响整流电压U d ，整流电流I d ，反映到控制信号即u fi ，它从电流环介入，故电流调节器起主要作用。
(2)负载扰动：负载T L 的变化将影响转矩平衡关系，继而影响转速ωr ，n ，反映到控制信号即u fn ，它从速度环介入，故速度调节器起主要作用00α<00α>dmin (5~10)%20%NNI I I ⎧=⎨⎩4. 双闭环调速系统稳态运行时，两个PI 调节器的输入偏差(给定与反馈之差)是多少？它们的输出电压应对应于何种状态的值？为什么？ 答：(1) 根据PI 调节器的特性，稳态时能实现无差调节，使反馈等于给定，即： △u n ＝ 0 或△u i ＝ 0 ，两个PI 调节器的输入偏差为零。
(2) 它们的输出电压应对应于第一次进入△u n ＝ 0 或△u i ＝ 0 时的输出状态值(如 u n ， u i ，α，U d ，I d ，T )。
这是由于PI 调节器有积分、记忆功能，对过去出现过的误差信号有记忆作用。
当 时， ，调节器输入为零，但由于PI 调节器的积分作用，对过去出现过的误差有记忆，则积分输出不为零，维持第一次出现时 的输出值 ，进而维持 （无差）5．反并联时为何会出现环流？限制环流有哪些有效方法？各有什么特点？ 答：两桥反并联且同时整流时, 产生的整流电压 会不经直流电机而顺串短路，因无电阻限流，会形成巨大环流。
限制环流的有效办法(对策)是: (1) 要求直流电压：极性互顶：一桥整流、一桥逆变。
如图所示g fn u u =0n u ∆=0n n ∆=0n u ≠g fn u u=E E桥I 桥II I I ()αβII II ()αβI I αββα∏∏=⎧⎨=⎩'d d U U 、● 大小相等 ， 即这样可以消除平均环流, 因为① 平均环流 整流平均电压 ，消除了平均环流但不能消除瞬吋环流, 因为：② 瞬时环流 一桥整流、一桥逆变时整流平均电压相等，但瞬时电压波形不同，瞬时电压差将引起瞬时环流，控制上要求必须同时控制平均及瞬时环流。
因此环流控制策略有: （1）有环流系统● 原则： 无平均环流，限制瞬时环流 ● 做法：● 一桥整流、一桥逆变， ；● 电抗器L 、L ，（非平波电抗器L ）限制瞬时环流（2）无环流系统● 原则：一桥工作（整流或逆变），一桥封锁（不工作）● 采用逻辑电路保证两桥切换的安全——逻辑无环流晶闸管直流电机可逆调速系统 6．为什么脉宽调制(PWM)型直流调速系统比晶闸管型直流调速系统能获得更好的动态特性? 答:可控整流器-直流电动机调速系统釆用开关速度慢(300Hz)的晶闸管作开关元件, 使换流死区(晶闸管不立即响应触发信号的时间)平均为3.33 – 6.66m S. 而脉宽调制(PWM)型直流调速系统釆用自关断器件(GTR, IGBT, MOSFET 等), 其开关频率在几k Hz – 几百k Hz, 换流死区时间降至几十n S – 几百n S, 快上了几百、上千倍, 致使电机电压、电流、转矩、速度响应时间大大缩短, 即有了更好的动态特性。
7．从电机学原理说明调压调速机理, 从电力电子技术说明调压调速的实现手段 答:根据电机学原理, 当异步电机端电压变化时, 机械特性发生如图改变, 即:故隨端电压Ｕ1下降时, 最大转矩Ｔm 平方下降, 但发生最大转矩的位置S m 不变, 致使机'd d U U =cos cos I E E αβ∏=I Iαββα∏∏=⎧⎨=⎩'d d U U =I I αββα∏∏=⎧⎨=⎩21212 m m T U R S x x σσ⎧∞⎪'⎨=⎪'+⎩最大转矩临界转差械特性变软, 与负载特性的交点即运行点的滑差S 增大,速度 n 降低, 实现了调压调速。
实现调压调速的电力电子技术装置是交流固态调压器, 是用双向晶闸管或两只反并联的晶闸管构成。
8．画出晶闸管恒转矩亚同步串级调速系统主电路, 说清为什么是亚同步 答:由于电机转子侧釆用了不控整流器使转子频率滑差功率P s 变成直流功率, 可以简单釆用有源逆变器的直流电势U β来吸收, 但釆用不控整流器只能使滑差功率P s 从电机向电网方向传送,即增大转子P s , 增大S , 实现从同步速向下降低 n , 故为亚同步串级调速系统。
9. 晶闸管恒转矩亚同步串级调速系统如何实现速度调节? 其调节规律又如何? 答:系统调速控制量为逆变超前角β, 即 β 变化→ 变化变化→ s 变→ n 变。
其调节规律是： (a)当 时, 串级调速系统运行于转子短接的自然特性上→达最高速;(b) 当 时, 速度下降;(c)为防止逆变颠覆，限定 ，即达到了最低速10. 分析、讨论恒电压/频率比(U 1/f 1 = C)控制时, 异步电机变频调速控制方式的特点 答:f f 2() 2.34cos 3s U E U E I ββ==→变化2s 222M 33f P I R E I sP '→=+=f f 90()0U E β=︒→==f f s M ()cos U E P sP s n ββ↓→=∞↑→=↑→↑→↓min 30ββ≥=︒特点：（1）同步速 n s 随运行频率变化（2）不同频率下，特性曲线硬度相同（平行线）——恒转矩特性① 控制下，其机械特性适合调速范围不宽、转速不太低的恒转矩负载（T m 不够）；特别适合负载转矩随转速下降而减小的负载，如风机/水泵。
②低频时（ ）适当提高端电压U 1 ，以补偿定子电阻压降，可增大T m ，以适当提高带负载能力11. 分析、讨论恒气隙电势/频率比(E 1/f 1 = C)时, 异步电机变频调速控制方式的特点 答:特点是:①恒最大转矩运行——最大转矩 T m 不变， 与ω1无关。
②仍为恒转矩特性（不同ω1 下 Δn 相同），但线性段范围更宽。
③低频时起动转矩 T Q 比额定频率起动转矩 T QN 大。
● 低频起动时，11()f ω小→ 2ψ'小→转子电流有功分量（22cos I ψ''）大→产生起动转矩 Q T 大；● 额定频率起动时，11()N N f ω大→ 2ψ' 大→转子电流有功分量（22cos I ψ''）小→产生起动转矩Q N T 小。
要实现恒最大转矩运行，必须确保气隙磁通m C φ=（恒定），即 11/C E f = （恒定）。
而外部控制量为1U ，必须全频范围内恰如其分地补偿定子电阻压降。
12．分析、讨论恒转子电势/频率比（ E r / f 1 = C ）控制时, 异步电机变频调速控制方式的特11/C U f =15Hz f <点及优点 答:低频时如将电压作进一步补偿，除补偿掉定子漏阻抗压降外，再补偿掉转子漏阻抗压降，最后保持转子电势E r 线性变化，实现 E r /f 1 = C 控制.这样, 在确定频率 下， 机械特性 为一直线； 不同频率 下，为一族平行线 —— 并激直流电机特性 13．为何变频器供电电机转子容易发热甚至烧毁? 答:这主要是变流器(变频器)非正弦电源中含有丰富的谐波电压(电流), 引起转子参数变化之故。
即对谐波而言, 谐波滑差 S k = 1 ，转子频率 f 2 = S k f 1 = f 1 变成了高频，转子集肤效应严重, 致转子电阻R 2k 增大；转子电流挤向槽口，分布不均，槽漏抗减小；槽漏抗原是限制转子电流的主要因素, 它的減小致使转子中谐波电流I 2k 剧增, 结果是转子谐波铜耗P 2k = (I 2k )2 R 2k 远大于基波铜耗, 转子发热剧烈, 成为变频调速电机主要问题之一。
必须注意与调压调速时异步电机转子发热是由基波损耗(滑差功率)引起, 而变流器(变频器)非正弦供电电机转子容易发热是谐波效应所致, 不是基波造成的结果。
14．变流器(变频器)非正弦供电时, 异步电机的效率如何变化? 与变流器(变频器)类型有关系否? 答:变频器非正弦供电时，谐波电流增加了损耗、降低了效率。
但变化趋势与变频器型有关: ①电压源型逆变器供电时: 谐波电压大小取决于变频器输出电压波形，确定；谐波含量固定，与电机负载大小无关。
故谐波电流大小及产生的谐波损耗Δp 不随负载Ρ2变化而恒定。
这样:●轻载时，Р2小，大小固定的Δp 影响大，η↓多。
●满载时，Ρ2大，大小固定的Δp 影响小，η↓少（2%）②电流源型逆变器供电时: 电流波形确定，即电流中各次谐波含量比例确定，而其大小()T f s =1ω1ω随负载变。
这样:●满载时，电机电流谐波增大，损耗增大，η、cosФ↓多；●轻载时，电机电流谐波量小，损耗较小，η、cosФ↓少。
15．变流器(变频器)非正弦供电时, 异步电机是怎么产生出谐波转矩的(成因)? 有几种形态的谐波转矩? 各有什么性质(特点)?答:有两种形态的谐波转矩, 它们的成因及性质(特点)是:(1) 恒定谐波转矩, 其成因是:气隙磁通中谐波磁通（激励）→相互作用产生的谐波转矩其性质是: ①异步转矩，转矩恒定（大小、方向确定）,②其值很小（1% T N）→影响可忽略。
(2) 脉动转矩, 其成因是:不同次数谐波磁场(主要是幅值最大的5、7次)与基波磁场的相互作用产生.其性质是: ①脉振转矩, 平均值为零, 但低频运行时单方向幅值很大,②六倍基波频谐波转矩。
16．为什么说交-直-交型电流源变频器具有四象限运行能力? 从变流器控制角度图示说明答:电流源型逆变器釆用大电感滤波，直流母线电压U d极性允许改变, 而两桥开关元件单向导电性决定直流电流I d流向不能变, 功率流向改变全靠改变直流母线电压极性，这是通过调节两桥变流器触发角大小来实现, 如图所示。