电力拖动运动控制系统平时作业 答案
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课后习题答案全内含两份阮毅陈伯时完整版

电力拖动自动控制系统课后习题答案全内含两份阮毅陈伯时HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】电力拖动自动控制系统 课后习题答案{全,内含两份,二无一失}——运动控制系统第四版{上海大学 阮毅 陈伯时}1-1为什么PWM-电动机系统比晶闸管----电动机系统能够获得更好的动态性能?答:PWM 开关频率高,响应速度快,电流容易连续,系统频带宽,动态响应快,动态抗扰能力强。
1-2试分析有制动通路的不可逆PWM 变换器进行制动时,两个VT 是如何工作的?答:制动时,由于1g U 的脉冲变窄而导致d i 反向时,U g2变正,于是VT 2导通,VT 2导通,VT 1关断。
1-3调速范围和静差率的定义是什么?调速范围,静态速降和最小静差之间有什么关系为什么脱离了调速范围,要满足给定的静差率也就容易得多了答:生产机械要求电动机提供的最高转速max n 和最低转速min n 之比叫做调速范围,用字母D 表示,即:m inm ax n n D负载由理想空载增加到额定值时,所对应的转速降落N n ∆与理想空载转速min 0n 之比,称为系统的静差率S,即:min0n n s N ∆= 调速范围,静差速降和最小静差之间的关系为:由于在一定的N n 下,D 越大,m in n 越小N n ∆又一定,则S 变大。
所以,如果不考虑D ,则S 的调节也就会容易,1-4.某一调速系统,测得的最高转速特性为m in /1500max 0r n =,最低转速特性为m in /150min 0r n =,带额定负载的速度降落m in /15r n N =∆,且不同转速下额定速降N n ∆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大解1-5闭环调速系统的调速范围是1500----150r/min ,要求系统的静差S<=2%,那末系统允许的静态速降是多少如果开环系统的静态速降是100r/min 则闭环系统的开环放大倍数应有多大1,min /06.3%)21(10%21500)1(101501500min max r S D S n n n n D N =-⨯≤-=∆===则 2,7.31106.31001=-≥+=∆∆K K n n cl op则1-6某闭环调速系统的开环放大倍数为15时,额定负载下电动机的速降为8 r/min ,如果将开环放大倍数他提高到30,它的速降为多少在同样静差率要求下,调速范围可以扩大多少倍同样静差率的条件下调速范围与开环放大倍数加1成正比1-7某调速系统的调速范围D=20,额定转速min /1500r n =,开环转速降落min /240r n Nop =∆,若要求静差率由10%减少到5%则系统的开环增益将如何变化?解:原系统在调速范围D=20,最小转速为:min /75201500max min r D n n ===, 原系统在范围D=20,静差率为10%时,开环增益为:静差率10%时原系统的开环增益为: 1-8转速单环调速系统有那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,调节测速反馈电压的分压比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答:1)闭环调速系统可以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。
电力拖动运动控制系统平时作业答案

电⼒拖动运动控制系统平时作业答案第⼀章1、请画出运动控制系统及其组成的框图。
答:运动控制系统由电动机、功率放⼤与变换装置、控制器及相应的传感器等构成,其框图如下:2、如果请你设计⼀辆电动滑板车,请问这个电动滑板车的构成?答:由刹车开关、电池电压取样、限流保护、驱动电路、直流有刷电机、霍尔调速⼿柄等===================================================================== 第⼆章1、请写出直流电动机的稳态转速公式,并分析转速与电枢电压的关系。
答:直流电机的稳态转速公式转速n=U-(IR+L*di/dt)/Kφ,I是电枢电流,R是电枢回路的电阻φ是励磁磁通,k是感应电动势常数所以从公式可以看出,要想对直流电机进⾏调速,⼀般的⽅法有两种:⼀种是对励磁磁通φ进⾏控制的励磁控制法,⼀种是对电枢电压U进⾏控制的电枢电压控制法。
2、什么是调速范围和静差率?调速范围、静态速降和最⼩静差率之间有什么关系?为什么说“脱离了调速范围,要满⾜给定的静差率也就容易多了”?3、某⼀直流调速系统,测得的最⾼转速特性为=1500 r/min, 最低转速特性为=150 r/min。
电动机额定转速为,带额定负载时的速度速降 =15r/min,且在转速下额定速降如不变,试问系统能够达到的调速范围D是多少?系统允许的静差率s是多少?解:4、转速单闭环调速系统有那些特点?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,调节测速反馈电压的分压⽐是否能够改变转速,为什么?如果测速发电机的励磁发⽣了变化,系统还有克服什么⼲扰的能⼒?答:1)转速单闭环调速系统有以下三个基本特征①只⽤⽐例放⼤器的反馈控制系统,其被被调量仍是有静差的。
②反馈控制系统的作⽤是:抵抗扰动,服从给定。
扰动性能是反馈控制系统最突出的特征之⼀。
③系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。
2)改变给定电压会改变电动机的转速,因为反馈控制系统完全服从给定作⽤。
电力拖动控制系统习题答案

电力拖动控制系统习题答案电力拖动控制系统习题答案电力拖动控制系统是现代工业中广泛应用的一种控制技术,它通过电力设备实现对机械设备的运动控制。
在学习和应用电力拖动控制系统时,我们常常会遇到一些习题,下面我将为大家解答一些常见的电力拖动控制系统习题。
1. 什么是电力拖动控制系统?电力拖动控制系统是利用电动机作为动力源,通过电力设备实现对机械设备的运动控制。
它由电动机、传动装置、控制装置和负载组成,通过控制装置对电动机进行控制,实现对负载的运动控制。
2. 电力拖动控制系统的优点有哪些?电力拖动控制系统具有以下几个优点:- 精确控制:电力拖动控制系统可以实现对负载的精确控制,可以根据需要调整速度、位置和力矩等参数。
- 可靠性高:电力拖动控制系统采用电动机作为动力源,电动机具有可靠性高、寿命长的特点,可以保证系统的稳定运行。
- 节能环保:电力拖动控制系统可以通过调整电动机的工作状态实现能量的节约,减少对环境的污染。
- 自动化程度高:电力拖动控制系统可以与计算机等自动化设备进行联动,实现自动化控制。
3. 电力拖动控制系统的分类有哪些?根据控制方式的不同,电力拖动控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。
- 开环控制系统:开环控制系统是指控制信号不依赖于输出信号的反馈,只通过输入信号进行控制的系统。
它的控制精度较低,容易受到外界干扰。
- 闭环控制系统:闭环控制系统是指控制信号依赖于输出信号的反馈,通过比较输出信号与参考信号的差异来调整控制信号的系统。
它的控制精度较高,能够自动调整输出信号,适应负载的变化。
4. 电力拖动控制系统中常用的控制方法有哪些?常用的电力拖动控制系统控制方法包括:- 速度控制:通过调整电动机的转速来实现对负载的速度控制。
- 位置控制:通过对电动机的位置进行控制,实现对负载的位置控制。
- 力矩控制:通过调整电动机的输出力矩来实现对负载的力矩控制。
- 频率控制:通过调整电动机的供电频率来实现对负载的控制。
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-运动控制系统习题解答第4、5章

习题四4.1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*nmU =15V ,转速调节器限幅值为*im 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)150.01min/1500/minnm N U VV r n r α=== 5500/min 0.01min/nU Vn r V rα===*150.375/40im dm U V V A I Aβ===*0.37510 3.75i d U I V β==⨯= 0.37510 3.75i d U I V β==⨯=0.1275001024.17520e d c s C n I R U V K +⨯+⨯=== (2)堵转时,V I U dm i 15*==β, 0.1270402420e d c s C n I R U V K +⨯+⨯=== 4.2 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。
已知参数:电动机:N P =3.7kW ,N U =220V ,N I =20A ,N n =1000 r/min ,电枢回路总电阻R =1.5Ω,设cm im nmU U U ==** =8V ,电枢回路最大电流dm I =40A,电力电子变换器的放大系数s K =40。
试求:(1)电流反馈系数β和转速反馈系数α。
(2)当电动机在最高转速发生堵转时的,0d U c i i U U U ,,*值。
解:1)*80.32/40im dm U VV A I Aβ===80.008min/1000/minnm N U VV r n r α=== 2) 040 1.560d d dm U E I R I R V ∑∑=+⨯=⨯=⨯=这时: *8,0n n U V U ==,ASR 处于饱和,输出最大电流给定。
《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。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统答案,完整版

事情是这样的,一个月前我的同事小度找到我吐槽……当时一听这话直接吓的我都坐地上了!!!完蛋了,莫不是要我卷铺盖了…但听完接下来的话我又爬了起来(老板拜托你说话不要大喘气好不好!)领导指着电脑:哧,还以为什么事儿呢。
我镇定地捋了捋头发站好:“老板你放心,不就是发福利么,这事儿包我身上了。
”虽然话放出去了,但说实话这一大堆福利具体怎么发心里还真没底。
但毕竟小度好歹是全国新媒体编辑里机智程度排名前一万的人,经过好几夜的苦思冥想后…哦呵呵呵…第五章思考题5-1 对于恒转矩负载,为什么调压调速的调速范围不大?电动机机械特性越软,调速范围越大吗?答:对于恒转矩负载,普通笼型异步电动机降压调速时的稳定工作范围为0<S<S m 所以调速范围不大。
电动机机械特性越软,调速范围不变,因为S m不变。
5-2 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:当异步电动机在基频以下运行时,如果磁通太弱,没有充分利用电动机的铁心,是一种浪费;如果磁通,又会使铁心饱和,从而导致过大的励磁电流,严重时还会因绕组过热而损坏电动机。
由此可见,最好是保持每极磁通量为额定值不变。
当频率从额定值向下调节时,必须同时降低Eg 使14.44常值SgS N mN E N K f ϕ=⨯⨯=,即在基频以下应采用电动势频率比为恒值的控制方式。
然而,异步电动机绕组中的电动势是难以直接检测与控制的。
当电动势值较高时,可忽略定子电阻和漏感压降,而认为定子相电压s g U E ≈。
在整个调速范围内,保持电压恒定是不可行的。
在基频以上调速时,频率从额定值向上升高,受到电动机绝缘耐压和磁路饱和的限制,定子电压不能随之升高,最多只能保持额定电压不变,这将导致磁通与频率成反比地降低,使得异步电动机工作在弱磁状态。
5-3 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,那么恒功率或恒转矩调速究竟是指什么?答:在基频以下,由于磁通恒定,允许输出转矩也恒定,属于“恒转矩调速”方式;在基频以上,转速升高时磁通减小,允许输出转矩也随之降低,输出功率基本不变,属于“近似的恒功率调速”方式。
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第一章1、请画出运动控制系统及其组成的框图。
答:运动控制系统由电动机、功率放大与变换装置、控制器及相应的传感器等构成,其框图如下:2、如果请你设计一辆电动滑板车,请问这个电动滑板车的构成?答:由刹车开关、电池电压取样、限流保护、驱动电路、直流有刷电机、霍尔调速手柄等===================================================================== 第二章1、请写出直流电动机的稳态转速公式,并分析转速与电枢电压的关系。
答:直流电机的稳态转速公式转速n=U-(IR+L*di/dt)/Kφ,I是电枢电流,R是电枢回路的电阻φ是励磁磁通,k是感应电动势常数所以从公式可以看出,要想对直流电机进行调速,一般的方法有两种:一种是对励磁磁通φ进行控制的励磁控制法,一种是对电枢电压U进行控制的电枢电压控制法。
2、什么是调速范围和静差率?调速范围、静态速降和最小静差率之间有什么关系?为什么说“脱离了调速范围,要满足给定的静差率也就容易多了”?3、某一直流调速系统,测得的最高转速特性为=1500 r/min, 最低转速特性为=150 r/min。
电动机额定转速为,带额定负载时的速度速降 =15r/min,且在转速下额定速降如不变,试问系统能够达到的调速范围D是多少?系统允许的静差率s是多少?解:4、转速单闭环调速系统有那些特点?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,调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速,为什么?如果测速发电机的励磁发生了变化,系统还有克服什么干扰的能力?答:1)转速单闭环调速系统有以下三个基本特征①只用比例放大器的反馈控制系统,其被被调量仍是有静差的。
②反馈控制系统的作用是:抵抗扰动,服从给定。
扰动性能是反馈控制系统最突出的特征之一。
③系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。
2)改变给定电压会改变电动机的转速,因为反馈控制系统完全服从给定作用。
3)能够改变转速,因为转速和反馈电压比有关。
4)没有干扰的能力,因为反馈控制系统只对反馈环所包围的前向通道上的扰动起抑制作用,而测速机励磁不是。
===================================================================== 第三章1、在转速、电流双闭环调速系统中,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,应调节系统中的哪些参数?答:改变电动机的转速,应调节给定电压;改变转速调节器的放大倍数Kn,不行;改变电力电子变换器的放大倍数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,应调节系统中的电流反馈系数β。
2、在转速、电流双闭环调速系统中,两个调节器均采用PI调节器。
当系统带额定负载运行时,如果转速反馈线突然断线,当系统重新进入稳定运行时电流调节器的输入偏差信号△Ui是否为零?答:转速和电流节器的输出达到饱和为止,电流调节器的输入偏差电压不为零,因为稳定后电流反馈依然为只能增加电动机的转速达到新的平衡。
===================================================================== 第四章1、什么叫环流?环流有几种?怎样抑制直流平均环流?怎样抑制瞬时脉动环流?答:采用两组晶闸管反并联的可逆V-M系统,如果两组装置的整流电压同时出现,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,称作环流。
⑴静态环流——两组可逆线路在一定控制角下稳定工作时出现的环流,其中又有两类:直流平均环流——由晶闸管装置输出的直流平均电压所产生的环流称作直流平均环流。
瞬时脉动环流——两组晶闸管输出的直流平均电压差为零,但因电压波形不同,瞬时电压差仍会产生脉动的环流,称作瞬时脉动环流。
⑵动态环流——仅在可逆V-M系统处于过渡过程中出现的环流直流平均环流采用配合控制来抑制:为了防止产生直流平均环流,应该当正组处于整流状态时,强迫让反组处于逆变状态,且控制其幅值与之相等,用逆变电压把整流电压顶住,则直流平均环流为零。
为了抑制瞬时脉动环流,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2、什么叫α=β配合控制?实际应用中为什么要使α≥β?答:止产生直流平均环流,应该当正组处于整流状态时,强迫让反组处于逆变状态,且控制其幅值与之相等,用逆变电压把整流电压顶住,则直流平均环流为零,α=β配合控制。
为了更可靠地消除直流平均环流,可采用 a ≥β。
为了防止晶闸管装置在逆变状态工作中逆变角太小而导致换流失败,出现―逆变颠覆‖现象,必须在控制电路中采用限幅作用,形成最小逆变角bmin保护。
与此同时,对 a 角也实施amin 保护,以免出现 Ud0f > Ud0r 而产生直流平均环流。
===================================================================== 第五章1、请画出异步电动机的稳态等效电路,说明电路中的参数意义。
答:异步电动机的稳态等效电路如下:Rs代表定子铜损耗电阻,Lis代表定子漏磁通电抗,Lm代表主磁通电抗,L'is 代表折算后的转子漏磁通电抗,R'r/S代表总机械损耗的虚拟电阻2、请画出异步电动机的速度闭环调压调速的原理示意图,并画出机械特性。
答:如下图:3、简述异步电动机在下面四种不同的电压-频率协调控制时的机械特性,并进行比较。
(1)恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性;(2)基频以下电压—频率协调控制时异步电动机的机械(3)基频以上恒压变频控制时异步电动机的机械特性;(4)恒流正弦波供电时异步电动机的机械特性;答:恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性:当s很小时,转矩近似与S成正比,机械特性是一段直线,s接近于1时转矩近似与s成反比,这时,Te = f(s)是对称于原点的一段双曲线。
基频以下电压-频率协调控制时异步电动机的机械特性:恒压频比控制的变频机械特性基本上是平行下移,硬度也较好,当转矩增大到最大值以后,转速再降低,特性就折回来了。
而且频率越低时最大转矩值越小,能够满足一般的调速要求,但低速带载能力有些差强人意,须对定子压降实行补偿。
恒Eg /ω1 控制是通常对恒压频比控制实行电压补偿的标准,可以在稳态时达到Φrm = Constant,从而改善了低速性能,但机械特性还是非线性的,产生转矩的能力仍受到限制。
恒 Er /ω1 控制可以得到和直流他励电机一样的线性机械特性,按照转子全磁通Φrm 恒定进行控制,而且,在动态中也尽可能保持Φrm 恒定是矢量控制系统的目标,基频以上恒压变频控制时异步电动机的机械特性:当角频率提高时,同步转速随之提高,最大转矩减小,机械特性上移,而形状基本不变。
基频以上变频调速属于弱磁恒功率调速。
恒流正弦波供电时异步电动机的机械特性:恒流机械特性的线性段比较平,而最大转矩处形状很尖。
恒流机械特性的最大转矩值与频率无关,恒流变频时最大转矩不变,但改变定子电流时,最大转矩与电流的平方成正比。
4、请画图说明spwm的原理及特点。
答:就是在PWM的基础上改变了调制脉冲方式,脉冲宽度时间占空比按正弦规律排列,这样输出波形经过适当的滤波可以做到正弦波输出。
5、简述转速闭环转差频率控制系统的控制规律。
答:转差频率控制系统的控制规律:=====================================================================第六章1、坐标变换是矢量控制的基础,请问坐标变换的等效原则是什么?试分析交流电机矢量变换的基本思想和方法。
答:坐标变换的等效原则是:在不同坐标中它们所产生的磁动势完全一致。
基本思想和方法:解决交流电动机电磁转矩的有效控制,实现交流电动杨的磁通和转矩分别独立控制,使交流电动机的变频调速系统具有直流高速系统的全部优点。
2、试分析并解释矢量控制系统与直接转矩控制(DTC)系统的优缺点。
答:1)直接转矩控制系统的转矩控制有脉动,而矢量控制的转矩连续控制,比较平滑。
2)直接转矩控制采用的是静止坐标变换,较简单。
矢量控制采用的是旋转坐标变换,较复杂。
3)直接转矩控制系统不受转子参数变化的影响,而矢量控制受转子参数变化的影响。
4)直接转矩控制系统的调速范围没有矢量控制系统的调速范围宽。
==================================================================== 第七章1、串级调速系统的效率比转子串电阻的效率要高的原因是什么?答:在转子回路短接或转子串电阻调速时,Ps全部消耗在转子回路中,而在串级调速时,Ps并未被全部消耗掉,而是扣除了转子铜耗PCur、杂散损耗Ps 和附加的串级调速装置损耗Ptan后通过转子整流器与逆变器返回电网,所以串级调速比转子串电阻调速效率高。
2、串级调速系统的机械特性为什么比异步电动机的自然机械特性要软,最大转矩要小?答:串级调速时,异步电动机转子回路需要串入调速电阻,但由于其转子回路中接入了串级调速装置,实际上相当于在电动转子回路中接入了一定数量的等效电阻和电抗,它们的影响在任何转速下都存在。
由于转子回路电阻的影响,异步电动机串级调速时的机械特性比其固有特性要软得多,最大转距要小。
===================================================================== 第八章1、为什么他控变频同步电机调速系统有何优点,为何其不能克服失步问题?答:优点:结构简单,控制方便,只需一台变频器供电,成本低廉。
由于采用开环调速方式,转子振荡和失步问题并未解决,因此各台同步电动机的负载不能太大。
2、请画图说明自控变频同步电动机调速系统的组成,为什么它可以克服失步问题?。
答:自控变频同步电动机有4个部分组成:同步电动机MS,转子位置检测器BQ,逆变器UI和控制器,如下图:因为自控变频调速系统可以用电动机本身轴上所带转子位置检测器或电动机反电动势波形提供的转子位置信号来控制变压变频装置换相的时刻。
从而消除了产生失步的起因。