電力拖動自動控制系統(tǒng)

1、M為什么PWM-電動機系竦比晶閘管.電勒機系統(tǒng)能整獲再更好的動態(tài)性施？答卩曾M電創(chuàng)機系統(tǒng)在很卡方血右較人的優(yōu)赴性U)主電賂線骼簡申，需屮的功率器件少。生產(chǎn)HL礦要求電動機提供的必島恃速n釧晝低軸連血上比叫阪訓誣范？ft mu用字母D表示.即；D =也負戟曲觀想空戦增加到額定值時.所對應的轉速陣落加腫耳理想空戦轉逮zZ比.稱為帝統(tǒng)的葩羞率S.K|h叢gmiini調速葩圍t靜Z-速降和毘小靜Z 2.Rtij關系從AnO-j)精選文檔曲于在一定的吟下D睦幾n it小心川又一定，則靳以，如果不苦卿 D則E的涮卄也就公容扇.1-4.某一調淮系城，測梅的特性=15(X)r/min ,最低轉速特性為 傀麗-

2、l50r/mint 頓走負載的速度降薫皿 = 5r/min t 且不同轉速下*8定速障不 變，試問系統(tǒng)龍需達到的調速范圍有多大？系班允許的靜差率是多大？解 _叫寧二叫昨_皿_ 1刃0_15 _門% 怙一g皿-巧0 fliiri1-S閉環(huán)調速慕統(tǒng)的調速范酎是蝦I列Mnig要求茶統(tǒng)的靜差強2応那末系統(tǒng)允許的靜蠱速降是多少F如果開環(huán)系址檢靜瘩速降是KM)r/min則閉耳系統(tǒng)的開環(huán)故大梧效應有多大7 h 2? = = 10則血u 叫蘭戸*2% =306“打血rUJl 150P(l-S) 10(1-2%)2.皿=K+側 KA 型-1 = 3L73.06f臬閉壞侷速廉址的開環(huán)放大倍殖為ISH.麒薊載下電動

3、機的連降為Kr/inii如果將開環(huán) 放大倍數(shù)也擬高到3山它期I降為多少？在剛樣靜耳率豊求下謂堪苞圉可以擴大多少APK( =15;Ar? = 30;K、t山S眼皿山同樣負載擾動的*件下 A“與開環(huán)放人倍數(shù)加I底反比，則f |+D/( K;4 1) = A;/A)1,i +1 .15 + 1 c.A/f j3 = ” h =x f? * 4f mm舊 K, + 1 屮 30-1冋樣養(yǎng)差舉的黑件下調逋范崩耳幵環(huán)族大倍敵加1成iF比/min 陶呦価+兇5 卩+g原系統(tǒng)在范D-2O,靜差率為10%対.開環(huán)増益A.山二 二 315門 mm- 1 = -1 = 27.8k 兒+1 Anf SCB禪筈率10%

4、時原系統(tǒng)的開環(huán)増益為】當”陰時同理可得魁戶59/76所以系統(tǒng)的開環(huán)昭益肺從27.8増加到32% z 轉速單壞調速:S統(tǒng)打那些特點？改變蛤定電壓腌苦改更電動機的轉速？為件么丁如臬洽定 電壓不變，謂節(jié)制境反I*電壓的分壓比是否能夠改變轉境了為什么？如果測速険電機的g)tt& 生了變化，系燒育無立服這種干就的能力？ft; I)閉幵調速鬆統(tǒng)訓厲比開環(huán)調速黑統(tǒng)妣得峯的穩(wěn)尙特件從而在保證一定靜器率的要求下， 能夠提高調速范圍*為此.所需初出的代價是需増設電壓放人器以及檢測與反慣莪置*上 & / RI2丿亀岡為 +山公式可以打曲斗其它量均不變化時* nBfltt/；C,(1+A) CO + A)的變化直變化

5、3)能*因為耗速和反慣電壓比有關卒4不，閃為反饋控制系統(tǒng)只對反熾壞所包圍的id匂通過上的擾動起抑制作用而測曲機 勘啟不是.口在轉調節(jié)系a+當電網(wǎng)電壓“如載轉矩，電動機勵磁電流，電屜電L電框電 阻、測連發(fā)電機勵磁各量發(fā)生變化時+都會引起轉速的變化，問系統(tǒng)對于上述各量有無調節(jié)能 力為什么？芥，系統(tǒng)刈于上述各量屮電網(wǎng)電汗*以戦轉業(yè)，電功札勵磁電淹，也猷電就、電根電陶、育調 節(jié)陡爪 丙為它m在閉環(huán)系統(tǒng)的前向通道中.對于測遠監(jiān)電機勵磁齊気發(fā)牛變就 ；*fj調節(jié)陀 丿人丙為它不祀閉壞系統(tǒng)的刑向通逍屮弋1-10有一譏“謂速系疑，牡動機參數(shù)為主Pv = 2,2XHrtt/v = 22OVJ. =l2.5An

6、=）500r/min,電樞電阻乞=1.20,童遵裝置內(nèi)阻=1.50,魅發(fā)整痢環(huán)節(jié)的放大搭數(shù)心話仇 要求畫撓満足調 速范國D=20靜差率總莖10蜒1 1 ）計件開環(huán)系址的靜遙現(xiàn)降込科調懣墓求所允許的戰(zhàn)耳靜辦連降啊.C 2）調整該系址能畚數(shù)隹當卩：=15打=人.斥=.則轉遠負反驚系數(shù)口應該是多少丁 C3）計算放大界所需的故大僵數(shù).熾m 電動機的41動協(xié)系數(shù)Q -空一厶 = H0 I工”1.2 一 o 3的卩.刖加尸g1500JI環(huán)蔡址飾缶漣降心_ 土也氏二lz（IV + 1d） = 246.9r/nuil呻 Q0.1367片鼎態(tài)速懈山打=八 =I =&33F血”蟲1-豹 20（1-0.1）A/12

7、46 9閉環(huán)系統(tǒng)開環(huán)放大倍數(shù)K = 一 1二一 1二28.64汕 9.33(2) 囚為川二竺一匸川+町C(l-Ffc)所 W A/ =407.4288Ka =0.00Q6l V -min/ r(3)運篩放K器的放大借截0.00961x35/0.13672X.64=I L641 - 12 臬調逾廉變廝理陽如開所示，已知裁擁如下匕電動機巴=lSW;i/v =22OV;/v = 94/1; lUOOr/nim; =0J5i P n = 13K W, U n =220Vt In=54 A,搭流謖近定“ -0加用發(fā)整流環(huán)當?shù)姆糯?Ks = 40 .暈大護定砸斥幾”-當主電佛 電達劉量大值時，疊進電流反愉

8、電斥=10J設計指標*婆求垂統(tǒng)；足調遽范密D20,靜TSIOK,=1.5/.,試畫出茶竣的靜態(tài)第構椎國，井評算；1）轉遵反壩藕數(shù)a2）調p黑放大系載Kp3）電齟乩的獨值.（放大器的齡入電B1峠=20MJ ）系統(tǒng)的靜態(tài)結構相國( 1 ) C =人心_ 22T殳6x 15 _0 附 血計尸(甌來容加了 “ nN1500Z= 156Ml + l5 = 297.7r/ min卩 z，UJ31297 7竺匕-1=52.54Kp = aKJCt = 0.00652*35/0431 =勿(取孫乂1閒之150U t 30x1 KU.8x 100% = 7835%1-13在電斥負氏憤中閉壞有存羞關題盛址中*步斤

9、列養(yǎng)數(shù)護生變眈時*系址星否有凋節(jié)柞用，為什 么孑(1 )啟太紹的仮大倍數(shù)K p(2)供電電網(wǎng)電壓(3 )電樞電阻R a(4 )電動機勵磁電流 5 )電IK反饋系蠶a梧5)電H =空空+ 15 6x1,5 = 2124 +178.6 = 18O.R25r/min 當調逋 I)池 Cf(l i-K Cf0.13ll + 52r54UJ32用不寵時麗旺率為;顯然比翹廈反懂柬純右VI館范何小班的悟況下胖扯爭大的國比無反諛系境。藍率小了1-15 在題i la的系統(tǒng)中+若主電痔電感L二引血比系統(tǒng)運動部分的飛輪慣總 刊尸=L6N/慶流裝冒采用二輛零式申路試判斷按題m要求設計時轉連負反匾累SE能否 矣是運存？

10、如果隈證系統(tǒng)穩(wěn)定運行允許的最大開懷放大務數(shù)K是多少？電那間稅嚴卜劈二曲袒書機電時間數(shù)T _ 亦R ” _ 375*CCr 27空（或 9,55）x0.013673447； =0.003335 （査表全波為0.00167）a 一幾（方亠兀）+r _ 1）.0645（0.01X5 + 0.00333）+ 00333,A- W=3 =斗 j375 x 0.01367 x二 0.0645丁只0.0185 50.00333在1-10題中K = 28.64如徑系統(tǒng)穩(wěn)定須保證K23J則系統(tǒng)不穗宦如翌系統(tǒng)穩(wěn)定I允許的最大的卄壞放大系數(shù)為K Y 23但調速范圍不肅起r6為什么用積分控制是無靜差的協(xié)在轉速賀反饋調

11、遠系統(tǒng)中當積分調節(jié)器的輸 入鴨差電壓Atz-O時Jfl節(jié)踞的翳出電壓是務少?它取決于鄭些因IT答：使用積分輕制時可趾偕助枳分作用，使氏慣電皿,耳皓建電壓“：相礬.即使叭為零(/一樣有輸 馮 水再A(/n wnt/c -由此燦戌軸hi總癥十給定值便調速董悄無靜姦 半色億=o時調憐皓的綸川為電川卩廣 對2詢時刎的輸入循舞的報累它取決于如/的過去變化*當拉耳為正培加豈色比為貝兔下降當帆為零時不變1工在無靜差轉速單閉環(huán)諂速系統(tǒng)中，轉速的穩(wěn)蠱精度是否還受恰罡電邈和測速發(fā)電機 蒂度的總響？試說明晏由：秤：倉無的忙竹速鍛閉環(huán)謂速殺址中.轉速們穩(wěn)播粘權同樣吃跆運電源和測瑟發(fā)電機 耕膛的彫訊 無靜/啊速單廚環(huán)調

12、速系址只広泊讎丁遅差*使箍出的轉遽晝桶定于給罡的轉 速.但是，這種系統(tǒng)恢然屬于反諂控制系統(tǒng).只能抑制枝反慣環(huán)包用的前冋適道上的擾功.對 于iR也環(huán)節(jié)I的韜度影響無可奈何1虬采用比釧調節(jié)器控制的電壓負反慣系鋭，穩(wěn)態(tài)運行時的速度是否有爵差？；Mt么?試 說明理由；材：有幫羞.電壓負反饋系統(tǒng)中杲在轉連較高時，匚丿-匚&廣口訊忽略了轉逆的降落認為 電樞電壓正比于轉速，而丈際上是電也電 爪無請趙丫從公式中可以看出連度的陳落址不能消除的.囚為調節(jié)器的輸出足電力電子變撤器旳控制電壓U匚=K冉 .所以只孌電動機任運打，就必須有和制卜壓/同而也必須有堆速偏薯電圧41在牠理、電疣雙閉環(huán)調理叛蜒中”若改變電動機的轉

13、連，應爲廿什么卷數(shù)F改變轉理謁侑翳的族大帶數(shù)Rn 廿不和？說變電力電子變換黠的故犬倍改變轉述反熾累數(shù)“行不石？苦要改變電動機的館轉電 流.鹿鍥節(jié)樂統(tǒng)中的什盤參數(shù)了答工改變轉謹，調節(jié)給定電壓U：改變轉速調節(jié)藩放大倍數(shù)K.不行，改變K,也不行改變afh改壷堵轉 吐就調節(jié)電汛廉慣星牧0.2d轉趣、電ifi刃囲環(huán)謂連系統(tǒng)總海廷行時，曲個凋節(jié)器的輪入備差電出和輸出電01各是多少為什么？ ：兩牛調卄器的輸入惱恥電環(huán)均為山 如果不為0則打丿1；笊境變億就十長植敘 轉趣腳廿辭的輸HI電樂為：&：=他潦帽1瑞旳輸出電壓為：匕=牌27K“K.站婦果轉建、電戲雙閉蚌謹連劇廃中的轉淫諂書器小星I、【調節(jié)嚮rti改為f

14、1倒辛嚮 對系統(tǒng)的靜、劭臺性能將會產(chǎn)生什么岸響7冷：稔態(tài)秸變變墾(Ul性和抗十擾能力都不會得到改善使系統(tǒng)成次不穗龍系統(tǒng)- 答*靜特性1)閉環(huán)系統(tǒng)的笊特件變軟2存在辭差率相對較大。動需性；跟融性和抗擾能力不會和到改善.功態(tài)穩(wěn)定性降伍而快速件切提高廠2-4試從下述五個方面來比較轉3L電流取閉環(huán)調速系統(tǒng)和帶電流截止環(huán)節(jié)的轉趣單閉環(huán)調速系統(tǒng)2(1)調速系統(tǒng)的靜態(tài)特性；2)動態(tài)限流性能；(3) 起動的怏速性；(4) 抗負載猶動的性能；f 5)抗電源電壓波動的性能；?= 1)單閉環(huán)：在系統(tǒng)穩(wěn)定時實現(xiàn)轉速無靜差。唄閉環(huán)；可實現(xiàn)轉速無靜壟和電濂無靜差*(2)單閉環(huán)：只能在超過臨界電流爲后”限制電流沖擊欣閉壞：

15、電渝調節(jié)器通過電流反饋系駅0隨時調節(jié)控制電流3)單閉壞：快*不平穩(wěn)權閉壞；起動快、平穩(wěn)4)單閉壞；差敘閉丁札強*辜ASR單廚環(huán)葢頂閉環(huán)匕山電流內(nèi)ACR及時調節(jié)2乃在轉關、屯盃取闔殊調澤薰旣中，商個調節(jié)込均來用冋調節(jié).當廂貌帶頼定負昨打時，轉理轉然斷線, 系就直新進入J5r電淹調節(jié)探的輸入儼差電壓如是否為零丫為什么？z轉竜利電淹則卩構的輸出達刊飽和為止，電飆節(jié)的輸入陽莖電!|硏+為家同為趟定陽電說氏慣依 然為y =腳員瞳刃加電申川血 轉匹込劉新的半他。如=匚九、+則x 在轉璃、電淹職朋環(huán)滿趣系統(tǒng)中，轉徳齡定信號u：未改變，若增大科理反慣系敷巾，系蛟甩宦石轉連反 憤電壓是増加、減少還是不費？為什么

16、？薦，/.不支闔大，在ii到新的穂定章廳時.械議要毘無諦荒焉挖.贏攪的特違下降.在達列同樣的7“ 肘麹定2-7裡轉邃、電施就閉環(huán)誦速藤截中*兩今詢節(jié)器ASR. K均來用P1訓節(jié)器.已知第瓢 旳功札 代=3JKWiUy =22。叭=lU00r/mn 電樞回路總電R=l T ift/； =U； =U ,=NVr 電樞回路 Jft大電/rfnr = 40A,電力電子變換囂的放火蘇數(shù)E =40.試為精選文檔(1電流斥饋系數(shù)/和轉速反煬系數(shù)a;c 2)當電動機在履高轉速發(fā)生堵轉時的八U；. 八值.Jj* R解：(1電流反饋系數(shù)/? = - = = 0.21/4G 40TT*Q轉速反饋系數(shù)= =0.008

17、V min/r% ooo(2 U；=園加=0.2x40 =8V=-f7； =-8V (負反饋由于堵轉電流n=0% =C + / 3? = 40x1.5= 60V24應轉如 電賺檢閉環(huán)料蠱系統(tǒng)中，聘節(jié)器A5RACR均采用11低節(jié)勲 當ASh幟出達到=胖叭主 電琳電宓到*文電贏帥緘 當貫戟昭熬由山站塔加利7帕時試問：(1) U；應如何變化？(2) 匕應如何變化？(3乞值由哪聲條件決定？解：應増皿因為當負載電流由40A堆加到兀A時耳噌加.U：創(chuàng)i定的. f廣Q- = -0.1V/AU；二此=0.1x40 = 4VU；-此-0.1x70-7Vr由4OA JfjJJIljy 7OA時，U-由斗甘堆丿川対

18、7V2)匕略右増fflb園為匕乂K嚴廠 +刃,打的增如便C/利增如 便得增加(3)比 山n和幾決走* S二UdJ& = C0 + RL；精選文檔2-9電壷咫閉壞調速事斑中，削動機握動怛轉蹙質戦在籲定工樣點正常駅柯.現(xiàn)因某沖甌因粳電動機勵砒電諒史壓突議下降一半潦統(tǒng)工作tt撫將會如何變業(yè)r寫出匕、.、億人展n在爲統(tǒng)重新進入穩(wěn)定后的表達式.答：當磁通下新一半時0 =但電動機拖動恒轉矩負裁運行所以兒=2/rfU；=01；=2氐 口 匸訂脳二 C/Uja + M/R c K、K、Ui(p=C：/a2lK；=2/rfnU*/a2-w臬反慣控制系就己橙1E成典魁15!斥就.已知時間常數(shù)T-OJS,製求階跌響

19、應趙調量d s itr-oi)求茶統(tǒng)的開W增益；(2 )計算過誰過程時I?匚和上升時間r;f 3)繪出開環(huán)對數(shù)幅頻特性.如果上升時間/. -； 0.235,則K=?, b 孵(D系紐開環(huán)增益 cr10% KT 0.69 KM 罟 = 6.9 (參見表22(2)調節(jié)時間 /v 6F-6x0.1-05上升時間打二33T=0.33$(3) tr 025a KT=1 K=10 cr = 163%2-11有一個系統(tǒng)，其控制對象的傳還函數(shù)為10r =_K麗一 10.0技十1，要設計一個無靜差精選文檔下系統(tǒng)翅調量a 5% (按線性系統(tǒng)考虎人 態(tài)校正，決定調節(jié)器結構.并選擇其參數(shù)。解：u正應典型和系統(tǒng).調節(jié)器

20、傳通函數(shù)為評E（町=枝正后黍統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 （滬船取5,5査斑ggK倍50r = F = 0.015505(0.015 + 1)精選文檔TI7W2-12有一個閉環(huán)系細 基控捌象的件歳肅融力W切）= “ 1 * = in .,要求噥正為 s（/5 + 11 S（UtU2J + J）巫口型系繪 衽階腰鴉入下系卿調査列、按線杵系統(tǒng)希慮人抉定調節(jié)器箱構.并選押茸參熬.(r,5 + l)解:7 30% 選用PI型調節(jié)器巴才= 一K 用(r* + l)10系統(tǒng)開環(huán)傳函為MZ =吧,”聊二 亠耳 5(0.025 + 1)h=7 r = r, =fyr =0.02x7 = 0A4 K= =2042h2T2

21、2x49x0.02:10心K =;K =/10 = 2.862*13調節(jié)對象的傳遭應歎為卅=系統(tǒng)，羞調節(jié)器恂培梅與參飯IR(0r25.f + lXO,Q05i + l)，麼求用調節(jié)分別將碁校正為典呈I型和I】 校JE戍典型I住系婭擇pi調b霽叱）二兀（G + 1）枚正麻的開環(huán)傳建函救為:K (r j + l)x IS5(0.255 + 1X0 005. + 1)令廿広25 K = KtfixWriK _1005(0.005.f+ 1) j(0kn =ijy（2）校正成鷹型系統(tǒng),選擇円調節(jié)器;心（住+ 1）叫心 用（*）二用訊（QW商K十門 x K ,T ts(Tls + l)(T 2s + 1

22、 )K 川 K+1)（將八看成人慣性環(huán)節(jié)）18(r, f + I)h-5 r, =hT2 =5x0,005 = 0,025 I. /T = 9,55 /T =955x0,005 = 0,047 rr = 37.6%2Ll1.8人1.8-760駅定轉連n-375Hmin.叫口,-1.3眄則轉建存儲系數(shù)対23 * 5 11.3叭317礙IS-375min r = 6721 min r對上述廷算給采取整轉JJ = 23沖兒K（ =67min/r .4- 1晶附管-電動機系統(tǒng)冷要快遽回慣制功時.為什么必頸采出可逆線路？答,當電功機需蔓冋饋制功時，山于反電剖勢的糠性未變.耍冋饋電能必頃產(chǎn)生反向巾謙，而

23、反向電流繪不町能通過VT流通的”這時、可以通過控制電蜷切換到反址晶闡骨裝置nt 井 使它工作密連變狀態(tài).產(chǎn)生逆變電壓電機軸出電能宜現(xiàn)冋慣制動.4- 2試獅出采用單組晶閘骨製置供電的UM慕統(tǒng)住整流和逆變狀窓下的機械特性屏分析這 種機械特性適合于阿種件質的負戰(zhàn)解：機械特性圖如險4-3辭釋待逆變止紐逆變和反組逆變.井說明這二科狀態(tài)各出觀令何種城介下.捽：訂逆變il組逆變電根端電兒対負，屯樞電說為匸.血動機逆向迄你冋園俎電，機阻特 n在第囚象限。反組逆變電樞端電甘為此 電樞電勰為負電功機正向運轉.回慷發(fā)電， 機械特性衣第一線限、44分靳配合控制的有壞流叫逆系統(tǒng)反向起動和制功的過程。畫出各舂變盤的動態(tài)波

24、形，并 說明任每個階段屮為氷和ATR #起什蟲II用，VF和VR餐處于什么狀態(tài)。W：控制電路 采用庾型的轉速、電謊頑閉環(huán)系統(tǒng)，其屮】轉園河節(jié)器A窯R挎制轉設智寂向輸岀限諂電瓶 以隔制域大祁制動電渝：電 渝調節(jié)ACR控制電熬+設置敬旬輸出竝幅電惴，以胤制畑小揑制曲（min與 最小逆變角min c止紐晶間菅VF,山GTF控制觸發(fā)，止轉VF整流；反轉時，VT迎變反 爼品閘L1VR,山GTR控瓶觸發(fā)反轉時.VR幣流：正轉時.XK逆變.4-6試分析便置隨吶系統(tǒng)利岡述系埶在嫌些片面長不同M蒔*位置的動系鮎調速系統(tǒng)的iE別在于.調達系境的給定疑一經(jīng)設定.即保持恒值.系 統(tǒng)的主翌ft用足操iiE穩(wěn)定和扌匸戰(zhàn)擾

25、動:麗悅宜隨動系統(tǒng)的給定址足隨機變化的腔求輸出量準 確劭隨給宦竜的變化，系統(tǒng)保證穩(wěn)記旳從出1“史衣出需翌快速啊片S位泄隨功系統(tǒng)的反債 是位宜環(huán)，調連樂緬的反鍛肥速反環(huán)”5- 1異步電4機從上伶入轉子的也曲功率氣屮肩一部分是與轉莖成止比的轉湼功率卑根據(jù)對卑處理方式的不同可把交濺調速系統(tǒng)分成哪幾類?井舉優(yōu)說明咨*從tEMU換的企度上肴轉差功率是沓増人.楚消耗抻還記得到冋收超訐價調速系統(tǒng) 效 率鬲低的標颯遐直出發(fā).叫以把異步電機的調逐系統(tǒng)分成三類*轉望功率消耗越調逮騾統(tǒng)占這種類型的全部轉差功率都轉換成熱能捎也花轉了同礙中. 降電用調逋、檢址鳥合器調迷、轉了串電飢調漣屬于這一炎.在三交卄步電機調速系統(tǒng)

26、屮.逗 交糸筑的效率址低*血H越到低連肘效率腿似它圧以堺加轉斥功率的消II疋挾取轉速的箱低 的(恒轉地負載時)可是這類系統(tǒng)結構簡單，設備威木最抵.所以述有一定的應用價KL轉喬功率誦送熨調趣系統(tǒng)，在這類系觥屮除耗F飼損外*大欄分轉差功率杏轉-ffflffl過 變流裝置爐出或熾入*轉速越心能鍛送的功率越參，mL機串纏i8或取慣電肌調速M 于這一尖 無論是憒出還是饋入的轉搶功執(zhí) 扣除變流裝置本身的攔耗后.最終都轉化成右 巾的戲叱用此迖炎系銃的效華恢用但咚増加一葉計語、轉差功率不芟犁調遠系統(tǒng):在這類系統(tǒng)屮*轉差功率只有轉f銅損,iftiH無論轉邃高低.轉 羞功寧基木不變.因此效率更離，變極對數(shù)調速、變

27、JR變頻調速幅丁此類.tt中變極別就遍速 是仃級的+應用場合育限。只育變壓哽頻調速應用最廣，町以構成島動態(tài)性陀的交流訓速系統(tǒng), 取代宜說調速:但在定子電路屮鐮配備與電動機容雖相當?shù)尿銐鹤凎杵?A出之下*設備哦本3-2 7j一臺二相四極異茲電別機，具額定容量為氐弓府頻率刃5UH鉄農(nóng)呆一怙況卜運和， 自定子方面輸入的功率為艮昭霜,定子鎘損耗為34W.轉子51鐵心損耗為 問.晰機械損耗九矩皐附成損耗為即亂試繪出諫電動機的功率流程BL注明各項功率或 損并計好這一運行情況下該電動機丁門:一轉養(yǎng)率和轉速.5- 4何謂軟起動器？交流#步電動機采用軟起功器右fl么好處？答:帶電流I可環(huán)的電了控 制軟址動器珥以

28、閑制起胡電流并慄持負值宜到耕速升高后電流口動衰減下來.起動時間也 短于一級峰壓起動*主電路采用晶閘吿交流闊小擬 用連續(xù)地說嗖H輸出電壓來保iiftaA起 動+穩(wěn)定運廳時可用接觸器給品閘百旁路，以免品閘營不必翌地悅期1件 輒起動削所忖班栽 的大小起動電流可4 (05-4)之間調搐以獲得最隹的起功效果.但無論如何ifi蹇柳不 訂于滿建起動負莊略棗或前摩擦轉矩較大時，可在迅動時突加短時的脈沖電流.以縮短起 動時側軟起動的功能同樣也町以用于制剛，用以實現(xiàn)軟停6- 1簡述恒壓炭比控制廳式口芥;繞組中的感應電動孫圧唯以胃按控制UJ 十電動毎逬較商0J 叫以忽略丄丁繞珀的制雄阻 抗壓腎.向認為定子村電壓 扁

29、Q Eg則得琴二常值J I這是恒壓頻比的控制方式但是在低頻時Hs # Er郁較小定于陰抗壓降所占的份量就 比 憎L1字4、再陡忽略衛(wèi)時.餐-心葉 匚 叫以便近似地補八6- 2簡述#少電功機氏下ifij四種不同的電壓一頻率協(xié)調控制時的機械抽性弭進仃比絞*H）恒壓恒頻正荻彼供虹時異界電動機胸機械特件：4）壘壩以下電壓一頻率協(xié)調控制制異炒氏功機的HL堿特性：3?基頻以上恒樂變歩控制時異步電功機的機械特tt；2 恒詭記弦波供電時異步電跑機的機械特件：答；恒壓恒麹I弦波供電時#此電 功機的機械特性為金小時，轉炬近似加成止比，機械特性捷一段直St, s接近于1時轉拒 近似與S說反比，這時.le - f 2

30、）堤劉稱于障點的一段艱曲線基域旦丁電JK頻率協(xié)調控制時異1；電功機的機械特性恒JR顧比控制的變煩肌械特性 棊本卜.足屮行下移幢度也較好當轉曲增大01最大值収后轉蔬再瞬低特忤就折冋來了.而且頻率越低時最大轉卻值越小能夠滿足一般的調it要求但低速帶栽能力有共差強人童，須 對定子壓降實行補償.恒Eg/11控制是通常對恒壓頻比控制實行電壓補償?shù)臉藴?可以在胚 態(tài)時達到= Constant從而改善了低速性能但機械特杵還楚非線性的.產(chǎn)半轉矩的能 力仍受到眼創(chuàng).E El控制以咼到和叭漩他勵電機 梯的找性機械待性，按愆轉子全 瞳通7口恒定進行控制*而且，在動態(tài)中Ik盡可能保持Tm恒定是矢童控制系 蜒的目標，址

31、頻M上1B壓變頻控制時異歩電從機械特性肖軸頻申捉高竝冋歩悴這隨上提畐.圾 大轉般減小.機械特性上暮*而形狀基木不變*基頻以J：變頻調速rf J-ri磁111功率調厘恒魏舊眩成臥電則杲步電勸機的機械特性恒流機掠特性的線性段比較平，而堆人傳矩 處昭狀很尖恒流機械特Mjjft人轉e值m頻率無關恒流變頻時雖人轉鉅不變但改變定子 電流時最大轉題與電流旳乎方成iE比6-3如何區(qū)別交一自TE變壓變頻器是電M源變頻i養(yǎng)還是電翹源變頻器？它們在性能上有 什么差片f擰：權挖屮間穴瀝環(huán)節(jié)自說電源性質的不同，KWV節(jié)采用大電容濾波足電壓源型逆變器 它的自流電壓波形比較半出理鳥情肚卜是亍內(nèi)陰為冬酌恒壓源，輸川交涼電壓足

32、爐巧技戊硏心慣“ rm環(huán)節(jié)采用大電感濾彼是 也渝凋型逆變黠-它的十滋電靴辿彫比鞍平宣*郴當于一個恒淹源輸出交淹電就兄矩形波戍梯形秋.柱14能丨切帶來了刖足的才卑 丄要表現(xiàn)如下；“）無功8E帚的緩沖 祁謂速菜統(tǒng)屮.逆變辭的旬轅雄異歩FR機屬擁性負栽。在中間肖 流環(huán)節(jié)與負戟電機之間.除了有功功率時傳送外，還存在無功功率的交換濾漩器緘濾波外 述起著對無功功率的緩沖柞出使它不毀鄴響到交流電網(wǎng)，因此，兩類逆蟲桔的乜別址表 現(xiàn) 亦采用什么儲能兀件（電容禍或電感器）求級沖無功葩幷能星的同悄用電說源型逆變器皓異歩電機供電的電流源觀變壓受頻岡逵系統(tǒng)有一 個顯苦特廿.就足容易文現(xiàn)能眾的冋涼皿惶十四象限訕；i 由I

33、十盂對叫潰制功和經(jīng)利 正反轉的生產(chǎn)機臥（3）動態(tài)響應卍由于交-直-交電淤源型變壓變頻調速系統(tǒng)的總流電壓可以迅遽改變, M以卻卷響底比較快，血電沐源郡穽壓變頻調速系毓的動態(tài)響應就慢得爭p4）輸陽波形電八泅克逆變器輸川的電爪彼醪為方波.電沆源舉逆變器輸出的電流 波形為方波.行）崗眉場合 電兒溫烈逆變胖屬恒兒源，電圧矩制響應慢不易豉動.所以適于懺券 臺電機冋歩運行的的供電電源，諛巾臺電機調U但不要求快速起制動和快速誠速的場合采 用電混源型逆變巖的系統(tǒng)則相反*不適用十名電肌傳必J淌葩快速起制切和珂逆運行 的変求6-4電壓源變皺器輸出電壓是方波輸出電流是趕叔止弦波電流源蝸器輸匕電澄是方 波輸出電圧是近佩

34、已勞L能否據(jù)此得岀電樂源變頻器輸出電流彼龍中的諧波成分比電鍛 源變蚊器愉出電淹:皮形屮的諧波皿分小的結論？ 變頻調諼系攤中航我電功機帝琨衍到的 雄正藝臧電壓還是正弦披電流? 命 業(yè)電流電機屮實烯SGS（保證的應該足正弦波電ML B 為住交浦電機繞紐屮只仃遙入二相平術的止眩電流彳能便合成的電磁轉矩為1H定值,不含脈 幼分竟因it若能對電泄實行用壞揑制，以保證英止弦波形顯悠將匕電壓計環(huán)挖制能鑼 鞭得史好的ti盛M 采用一極智不控幣瀝器和功癢開關器件牀寬調制”則施變陸組咸的交一自一交變碩棒 有什么優(yōu)點？祥：具有如下ttjfeiH） 衣斗電和逆燮曲個單九屮只有逆鏗單元可控.通過它同時調R屯爪和 埶 率

35、.結構簡單*采用個擰世的功率開關舉件，只通過駆動電壓脈沖進行控制，電 略也簡單.效率召。 輸岀電圧波形雖是一鬲列的PWV波.但山于采川r恰為的FWM腔制技術* E弦基 液的比筍較大.魅騙電機廷桿的低次諧浹空列很大的抑制*因朮轉他麻動小.捉 高了系統(tǒng)的調速范團和穩(wěn)態(tài)性施逆變器冋時乂觀訓壓和調頻“胡態(tài)響冋不受中陽I白旳壞節(jié)澹汶胖參載的慝陽h 條氓.旳動逐件能也初以提后衆(zhòng)用彳“I捽旳二段管整流器，電源側功車因盍較高且不受逆變輸出電壓人小的影響、6-6如何伙變山品閘管組成的交一交變壓變頻器的嘯出電汗和頻率？這卻變抄據(jù)適用于什 么場合？為什么r厝：止、反兩組按一定周期相互切換，盤貝城上就掀得交變:的輸川

36、電爪各 姐川揑整流製瞥的控制用 去I龍大怖齒輪減速箱.6-9轉殛嗣;轉差頻率控制的受頻調翹系統(tǒng)睦妨仿腮宜流電動機取閉環(huán)系統(tǒng)遙行控制，ffi 畑兀；切靜態(tài)性能卻不能完全達到宜流取閉環(huán)系統(tǒng)的水平.這是為卄么？答，它的靜功態(tài)性 tg還不能充全達劉直流雙閉環(huán)系觥的木千，仔業(yè)羞距的原因仔以下幾牛方臥門）在分析轉差頻率控制規(guī)律時是從異步電機穩(wěn)東等效電略和穩(wěn)態(tài)轉矩公式岀發(fā)的所謂 的保持磁迺心恒定的給論也只在穩(wěn)態(tài)惜況下才懸成立在幼態(tài)屮“1如何變化址沒fl深 入研究但肯定不會恒定.這不得不彫響系統(tǒng)的實際動態(tài)性能E is-rGi , Is）函敕關系卩乂抓住r電流的feE.沒有捽制別電眥的般，liir 動態(tài)中肉流的

37、相也也足闿響轉燉變比的岡盍，4） fi.頻率控制刑R中,取ll = % + 1 使頻率簾以與轉速同步升降這本楚轉差頻率 腔制的優(yōu)點然ifu,如果轉速燈泗忙匕不祉佛或在干擾，也號會宜接給頻率造成課誥，F(xiàn)1 期所有這些儘差和干擾都以正反饋的形式亳無衰減他傳邊到頻亭控制信號上來了.示而衽轉養(yǎng)頻率控制的變煩調遠系統(tǒng)中當轉差頻率的測董宿天手或小于實際值時將 給系統(tǒng)工件遣誡怎樣的影響？峯在調速過崔4實際傾率1隨若實林忖速1 IT初也1J或卜陸右如水淤血船曲 因 此加、減速屮滑上L誌定：如果轉遼檢測倍弓卜準臨或存在干擾.也就會直接紿頻率垃血 渥差*因為浙育這其軸簽和丁擾都以正反饋的形式毫無衰減也倍遞到離率悴

38、亂仁號卜束了。IM1分別簡述自按矢赧控制系址和阿R久眾拎仙累址的I作脈理磁鏈上向的楕度受哪此參數(shù)的能響？峯鬥按矢最控制的工ft原理；鑄速正、反向和弱磁升速.磁鏈給定信號山 函數(shù)發(fā)生程序颶 得“轉速凋廿器壯rK的輸小柞対轉曲給定佰號駅碣時它還受到磁襁給宦信號 的控制在轉 矩內(nèi)環(huán)中謹鏈對控制對象的幾響相當一種擾M作用.囚而受到犧理內(nèi)壞的 抑制，從血吆 適了轉速于采統(tǒng).便它少童厳鏤塑化的喲響.間按矢量控制的工作區(qū)理，采用磁撻開環(huán)控制，系撓反而會簡單一空在這科情況F 常 利用欠控制方程屮的轉苣公式,構成轉莖型的供最控制系統(tǒng)它紳承r基于椅態(tài)換型轉蓋頗 總捽制系統(tǒng)卩優(yōu)心円時用棊十切態(tài)橫犁的矢量控制規(guī)律克服

39、了它的大部分下足之處“轉監(jiān) 型矢最控制系統(tǒng)的主rfiiS采fflTS-Ci-交屯就源型變頻適用J ItT-kW的大容最裝 酉.認是等效的.它門能產(chǎn)生相同的旋轉磴動勢匚這樣通過攀標親的 變換，可以找到與交流三相繞組鏢效的直流電機欖型。6-14按定r魚鏈控制的白接轉矩控制鹽系統(tǒng)耳磁鏈閉環(huán)拎制的先就控刨丿系軌為控制方法I有什么異同？注軋椒和磁鏈的捽制痢|儀位代種-件捽刮雅 H彳卩wv逆變器中和搖川這兩今控制信號產(chǎn)生電壓的svrat波枚從商避開了將定了電州分解成轉押和86璉分量省去了旋轉變 換和電骯控制*簡化了控制器的緒Kb羽選擇定子羅璉作為被控量.rfij不Stvc系統(tǒng)中那祥選擇轉子SK鏈.這樣一來

40、.計真磁 鏈的樓舉町以不受轉子參數(shù)查化的影響,提肓了控制系統(tǒng)的魯萍性口如果從數(shù)學模犁推導 按定了舷璉控制的規(guī)律.龍然要比按WPIKtt定向時如 但足由于采用了ST-砰控 制.這種貝雜性對控制器并沒右影響.3）由于采用了肓.接轉矩控制*在加減速或負栽變化的動態(tài)過程中*可収欽紂快速的 轉矩響應，口必須江意限制過大的沖擊電流，以免擁坯功率KXfN因此實際的轉加響 應的 快速性也是育限的*15 試力桁并解釋欠尿控制系絞上巧說轉炬規(guī)制系統(tǒng)的優(yōu)峽直為：兩者郵I采用軻距（轉速）和稱精片朋K；朮2兩科們?yōu)at州能I:卻各有千秋。也系統(tǒng)強謂與屮匸的解禺 仟利吵兮別衍I轉速膽儲謂昭 対違續(xù)控制.叫獲得較寬的調速范岡

41、；但按r定向受電動機轉子參數(shù)變化的熔響降低了系統(tǒng)的曾捧性DTC系觥則實行Te與砰-砰控制，避開了施轉坐標變換，簡化了控制結構：控揃 疋磁ffljftj木呆轉門艇僅.小堂轉子參數(shù)變化的影問；但不口I避免地產(chǎn)生轉業(yè)脈別，低速 世能較莖，調趙范閘受到敵制 F表列出了兩伸娥統(tǒng)購特點右ft能的比樓“E能打特點直接轉矩控制系統(tǒng)久量控制系統(tǒng)磁鏈拎制定予概粗轉-f翩錐轉矩捽制砰砰控制.有轉矩牀動連續(xù)揑制，比較半滑坐標變換靜止坐標變換，較簡單底轉坐標變換.較復雜轉子參數(shù)吃化影響減注fi河速范用不夠寬比較寬2.9 有一 V-M調速系統(tǒng)：電動機參數(shù) Pz=2.2kW, U n=220V, In=12.5A, n n

42、=1500 r/min，電樞電阻 Ra=1.5 Q,電樞回路電抗器電阻 RL=0.8 Q,整流裝置 內(nèi)阻Rrec=1.0 Q,蟲發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=35。要求系統(tǒng)滿足調速范圍 D=20，靜差率S=10%。(1) 計算開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降3p和調速要求所允許的閉環(huán)靜態(tài)速降And (2) 采用轉速負反饋組成閉環(huán)系統(tǒng)，試畫出系統(tǒng)的原理圖和靜態(tài)結構圖。(3) 調整該系統(tǒng)參數(shù)，使當Un*=15V時，Id=I N, n=nN，則轉速負反饋系數(shù)a應該是多少？(4) 計算放大器所需的放大倍數(shù)。解：(1)n U N In R / CeCe220 12.5 1.5 /1500 201.25/15000.134

43、Vmin/rn Un I n R /Ce幾p IN R /Ce 12.5 3.3/0.134307.836r/minnNnns/ D 1 s 1500 10% (20*90% ) 8.33r / min所以，nci8.33r /min(2)(3) n KpKsUn IdR / Ce 1 K KU n / 1 K IdR/Ce 1 Knop / nd 1307.836/8.33 135.955150035.955 15/1 35.95512.5 3.3/ 0.1341 35.955可以求得，KpK*Ce35.955* 0.134Ks*35* 0.0096也可以用粗略算法：0.0096V min/

44、 r14.34Un Un n，*Un1515000.01Kp KCe/Ks , Kp 35.955 0.134/ 35 0.0113.762.4 直流電動機為 PN=74kW,UN=220V , IN=378A , nN=1430r/min ,Ra=0.023Q。相控整流器內(nèi)阻 Rrec=0.022 Q。采用降壓調速。時，求系統(tǒng)的調速范圍。如果s=30%時，則系統(tǒng)的調速范圍又為多少？當生產(chǎn)機械要求 s=20%解：Ce (UN lNRa).：nN (220 378 0.023)-1430 0.1478V. rpmn 1 N R. Ce378(0.0230.022).0.1478115rpmDnN

45、 S n(1s)14300.2 115 (1 0.2)3.1DnN S n(1s)14300.3 115 (1 0.3)5.332.5某龍門刨床工作臺采用V-M調速系統(tǒng)。已知直流電動機，主電路總電阻R=0.18 Q,Ce=0.2V?min/r,求:(1)當電流連續(xù)時，在額定負載下的轉速降落nN為多少?(2)開環(huán)系統(tǒng)機械特性連續(xù)段在額定轉速時的靜差率SN多少?(3)若要滿足 D=20,s 5%的要求，額定負載下的轉速降落nN又為多少？解： nNI n R. Ce 305 0.18 0.2 274.5r / min(2) SnnN . no 274.5 (1000 274.5) 21.5%(3)

46、n nN S D(1 s)1000 0.05 20 0.952.63r/min*2.6有一晶閘管穩(wěn)壓電源，其穩(wěn)態(tài)結構圖如圖所示，已知給定電壓Uu8.8/ 、比例調節(jié)器放大系數(shù)KP 2、 晶閘管裝置放大系數(shù)KS15、反饋系數(shù)Y =0.7。求：(1)輸出電壓 Ud ；( 2)若把反饋線斷開，Ud為何值？開環(huán)時的輸出電壓是閉環(huán)是的多少倍？ (3)若把反饋系數(shù)減至Y =0.35，當保持同樣的輸出電壓時，給定電壓U；應為多少？解：(1)Ud KpKsUU.(1 KpKs )2 158.8(1 215 0.7)12V(2) u d 8.8215264v，開環(huán)輸出電壓是閉環(huán)的22倍(3) U；Ud(1 KpKs). KpKs 12(1 2 150.35). (215)4.6V3.8在一個由