自动控制原理总复习考点及解析

8.1大量的实际使用中的异步电动机变频调速系统是转换开环的系

统，这是为什么？（P156）

答：（1）容易实现回馈制动，可四象限运行。

（2）对故障电流容易实现保护，可靠性高。

8.2画出异步电动机转速开环的电流源型（或电压源型）晶闸管交-

直-交变频调速系统的系统原理图。问：其控制策略在系统中是如何实现的？（P151）

答：

8.3异步电动机转速开环的交-直-交电流源型变频调速系统中的初始

给定最后分解成哪三路给定信号？各去控制什么？它的给定积分器GI起什么作用？试解释GI框图内线形状的原因与每段曲线的作用。（P151）

答：分解成电压、频率及转向的给定信号。

给定积分器GI的作用是当给定速度是跃阶给定时，变频器输出频率的上升或下降是缓慢进行的，在变频器上一般称之为“升速时间”、“减速时间”的时间值就是它的给定积分时间。

8.4异步电动机转速开环的交-直-交电流源型变频调速系统中的函数

发生器起什么作用？试解释该曲线采用这形状的理由。（P155）答：函数发生器负责协调系统的输出频率与输入电压之间的关系。8.5异步电动机转速开环的交-直-交电流源型变频调速系统由哪四大

部分组成？画出其频率控制部分的框图，说明其工作原理。它的电压环去控制主电路的什么单元，达到控制变频器输出的什么

量？（P154）

答：四大部分：电压控制部分，频率控制部分，给定部分，校正环节GFC。

频率控制部分的框图：

电压环去控制整流桥。

8.6感应电动机电流源型交-直-交变频器电动工况时，主电路中的可

控整流桥VR与无源逆变器VI及异步电动机分别工作在什么状态？能量是如何传递的？制动工况又是如何？

8.7异步电动机为什么一般不采用速度直接闭环？

8.8异步电动机为什么可以用转差频率来控制电机的转矩？它的两个

先决条件是什么？在控制系统中如何来保证这些条件得到满足？

（P156）

答：异步电动机的转速反馈用于控制电动机的转差率并使之不超过最大转差率Sm,使之总保持在较小的转差率下，调速系统就可以在高功率因数、小转子电流、低转子损耗下获得大的电磁转矩。

8.9异步电动机转差频率控制变频调速系统中的函数发生器起什么作

用？其理论根据是什么？

8.10画出异步电动机转差频率控制的电流源型晶闸管交-直-交变

频调速系统的系统原理图。它是一个有静差系统还是一个无静差系统？它最终的输出频率是怎样得到的？当给定不变而负载转矩变化时，变频器的输出频率是怎样变化的？（P159）

答：

8.11 异步电动机电压源型交-直-交SPWM 变频调速系统与电流源

型的相比有什么优点？

8.12 画出异步电动机电压源型交-直-交SPWM 变频器的输入、输出

的电压、电流波形。当输入电压是交流三相380V 电压时，在M 等于1时，线电压基波分量的峰值是多少？（P163）

答：

()max 1l U =d U 46=0.612d U =lin U 2

3=0.866lin U =0.866×380=329V 8.13 普通的电压源型交-直-交变频调速系统能否制动运行？制动

运行应如何解决？

8.14 简述电压源型三相单相交-交变频器的工作原理。电压源型三

相交-交变频器的最高工作频率一般是多少？

8.15 画出电压源型三相→三相交-交变频调速系统主电路（三相半

波、三相桥式）。当电机是Y 接法时各相的输入电源是否独立（电气隔离）？为什么？（P165）

答：是独立的。当采用同一个交流电源时，装置之间将会通过该装置中线产生另一种环流。所以输入电源必须是独立的

8.16 电压源型交-交变频器的晶闸管并不需要强迫关段电路，它是

依靠什么来进行换流的？

8.17 交-交变频器的优缺点是什么？它主要应用在什么场合？

（P168）

答：

优点：容量可以做得很大，主开关元件采用廉价的晶闸管，能方便地

实现四象限可逆运行。因此对低速、大功率可逆传动系统是最优的调速方案。

缺点：输出频率必须小于电源频率的（1/3~1/2）；所需的饿开关元件数多，控制复杂，输入端的功率因数低，对电网的谐波污染大。

主要应用在几千KW至几万KW的钢厂扎机、船舶推进装置、矿井卷扬机等。

8.18异步电动机电压源型交-交变频器能直接用来驱动同步电动机

吗？