變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的控制方式

1、第三章 變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的控制方式判斷題1、 由交流電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式可知，電動(dòng)機(jī)的磁通反比于電動(dòng)勢(shì)，正比于頻率。 X2、 電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩正比于氣隙磁通和轉(zhuǎn)子的有功電流。V3、一般來(lái)說(shuō)， 可以再起動(dòng)電流大致為 4 倍額定電流的情況下， 利用變頻調(diào)節(jié)獲得重載下的良好起動(dòng)性能。X假設(shè)定子供電頻率變化而電壓保持不變，即在恒電壓下進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)， 那么氣隙磁通和最大轉(zhuǎn)矩隨著頻率的上升而下降。V4、 電機(jī)調(diào)速時(shí)假設(shè)維持 Eg/fs 不變，那么電磁轉(zhuǎn)矩完全由轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差頻率fsl 決定，而與定子頻率 fs 無(wú)關(guān)。V5、Eg/fs 為常數(shù)時(shí)， 定子電流只決定于轉(zhuǎn)差頻率， 而與定子頻率 fs 有關(guān)。X6、在

2、恒 Us/fs 下運(yùn)行時(shí)，假設(shè)在高頻范圍內(nèi)使 fsl 固定，那么 Is 的大小近于不變。V7、在恒 Us/fs 控制時(shí)，低頻用適當(dāng)提高端電壓的方法可以改善電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性，但是會(huì)在負(fù)載時(shí)會(huì)有過(guò)大電流。X8、在恒 Us/fs 控制時(shí)，低頻區(qū)應(yīng)注意便面在低速輕載下運(yùn)行。V9、恒 Er/ws 控制時(shí)的穩(wěn)態(tài)性能最好， 可以獲得和直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)變壓調(diào)速時(shí)一樣的線性機(jī)械特性。V10、 恒功率調(diào)節(jié)時(shí)，電壓和頻率調(diào)節(jié)可以有兩種不同的方式，第一種為Us 不變，轉(zhuǎn)差率 s=fsl/fs 為常數(shù)；第二種為 fsl 不變， Us/fs 為常數(shù)。X11、恒功率控制中，保持Us不變、fsl/fs等于常數(shù)的調(diào)節(jié)方式下工作選取

3、時(shí)要保證有最小允許的過(guò)載能力，而在低速時(shí)，轉(zhuǎn)矩的裕度越大。V12、電機(jī)牽引運(yùn)行可分為 3個(gè)運(yùn)行調(diào)節(jié)區(qū)：起動(dòng)加速區(qū)、恒功率輸出區(qū)、惰行區(qū)。X13、諧波對(duì)電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)性能所帶來(lái)的影響主要表達(dá)在磁路中的諧波磁動(dòng)勢(shì)和電路中的諧波電流上。V14、適當(dāng)增加電動(dòng)機(jī)漏感抗， 可以將電動(dòng)機(jī)的諧波電流限制在給定的極限范圍之內(nèi)。V選擇題1. 臨界轉(zhuǎn)差率 sm 為A A. fm/fsB. fr/fsC. fsl/fsD. fs/fm2. 恒磁通運(yùn)行時(shí)， 最大轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)子電阻 ，而僅反比于轉(zhuǎn)子的漏電感。 CA. 成正比B. 成反比C. 無(wú)關(guān)D. 有關(guān)3. 在恒 Eg/fs 調(diào)節(jié)時(shí)，電動(dòng)機(jī)在不同的頻率 fs 下起最大轉(zhuǎn)

4、矩的數(shù)值 B A. 變大B. 不變C. 變小D. 不確定4. 在恒 Us/fs 下運(yùn)行時(shí)， 電動(dòng)機(jī)在低頻時(shí)為保持系統(tǒng)一定需要 A A. 增高電壓B. 降低電壓C. 增高電流D. 降低電流5. 在恒 Us/fs 下運(yùn)行時(shí)， 低頻范圍內(nèi)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩明顯降低， 是由于 BA. 這種調(diào)節(jié)方式能保持氣隙磁通不變B. 這種調(diào)節(jié)方式不能保持氣隙磁通不變C. 這種調(diào)節(jié)方式下氣隙磁通感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變D. 這種調(diào)節(jié)方式下氣隙磁通感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化6. 恒轉(zhuǎn)子全磁通控制時(shí)， 其機(jī)械特性曲線族是一株隨著頻率 fs 而平行下移的直線。 CA. 成正比B. 成反比C. 降低D. 升高7. 恒功率控制中， 頻率調(diào)節(jié)大于基準(zhǔn)頻率時(shí)

5、， 電壓提高到一定數(shù)值后將 D A. 變大，或者不再反比于 fs 上升B. 變小，或者不再正比于 fs 上升C. 維持不變，或者不再反比于 fs 上升D. 維持不變，或者不再正比于 fs 上升8. 恒功率控制中，保持 Us 不變、 fsl/fs= 常數(shù)的調(diào)節(jié)方式下，定子頻率越高，相應(yīng)的 臨界轉(zhuǎn)差率 fm (A )A. 越大B. 越小C. 不變D. 以上都不對(duì)29. 恒功率控制中，保持fsl不變、U s/fs=常數(shù)的調(diào)節(jié)方式下，最大轉(zhuǎn)矩與fs(B)A. 成正比B. 成反比C. 無(wú)關(guān)D. 以上都不對(duì)10. 在恒轉(zhuǎn)矩運(yùn)行區(qū)中，隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的上升，電壓Us提高，電動(dòng)機(jī)的輸出功率(C)A. 不變B. 減

6、小C. 增大D. 以上都不對(duì)11. 在自然特性區(qū)， 電動(dòng)機(jī)端電壓和轉(zhuǎn)差頻率均維持不變， 電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩與逆變器頻率的平方 (D)A. 成正比增加B. 成正比減少C. 成反比增加D. 成反比減少12. 電動(dòng)機(jī)的諧波磁動(dòng)勢(shì)可分為兩類(lèi)，即 ( A)A. 時(shí)間諧波磁動(dòng)勢(shì)和空間諧波磁動(dòng)勢(shì)B. 時(shí)間諧波磁動(dòng)勢(shì)和標(biāo)量諧波磁動(dòng)勢(shì)C. 標(biāo)量諧波磁動(dòng)勢(shì)和空間諧波磁動(dòng)勢(shì)D. 矢量諧波磁動(dòng)勢(shì)和標(biāo)量諧波磁動(dòng)勢(shì)13. 一般情況下，空間諧波磁動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的諧波電流對(duì)系統(tǒng)影響 BA. 較大B. 較小C. 于電壓有關(guān)D. 與電流有關(guān)14. 基波電流取決于負(fù)載大小，即輕載時(shí)電動(dòng)機(jī)諧波電流相對(duì)含量較滿載時(shí) AA. 大得多B. 小得多

7、C. 無(wú)變化D. 以上都不對(duì)15. 異步電動(dòng)機(jī)在非正弦電源下運(yùn)行時(shí)，除去基波成分之外，還有假設(shè)干不同 的電流及磁通諧波。CA. 振幅和周期B. 相位和頻率C. 振幅和頻率D. 相位和周期問(wèn)答題1. 試分析采用恒電壓/頻率比控制方式時(shí)會(huì)帶來(lái)什么問(wèn)題。答：低頻時(shí)，恒電壓頻率比控制方式受定子電阻壓降的影響較大而不能保持氣隙磁通不變，其最大力矩和起動(dòng)力矩都急劇下降，限制了傳動(dòng)系統(tǒng)的帶負(fù)載能力。2. 分析比擬兩種恒功率方式的優(yōu)缺點(diǎn)。答：保持Us不變、fsl/fs=常數(shù)的調(diào)節(jié)方式下，臨界轉(zhuǎn)差頻率隨定子頻率fs變化。定子頻率越高，相應(yīng)的臨界轉(zhuǎn)差率fm越大。Us為常數(shù)，電壓較高時(shí)忽略Rs的影mnpu <

8、2響，那么最大轉(zhuǎn)矩可表示為 Tm_ S，可見(jiàn)，最大轉(zhuǎn)矩近似地反比于fs2。8 兀 fsl + Lir為了保證電動(dòng)機(jī)在全部調(diào)速范圍內(nèi)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，工作選取時(shí)在最高轉(zhuǎn)速或頻率時(shí)，保證有最小允許的過(guò)載能力，而在轉(zhuǎn)速越低時(shí)，轉(zhuǎn)矩的裕度越大，電動(dòng)機(jī)的設(shè) 計(jì)尺寸實(shí)際上被低速狀態(tài)所決定，故有較大的數(shù)值。就電動(dòng)機(jī)本省的功率利用來(lái)說(shuō)，顯然是不充分的。2保持fsl不變、Us /fs=常數(shù)的調(diào)節(jié)方式時(shí)， 最大轉(zhuǎn)矩將與fs成反比，在這種情 況下，電動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)可以選擇在最低速度時(shí)有最小允許的過(guò)載能力。這樣在高速時(shí)有適度的轉(zhuǎn)矩裕量，使其在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行并比擬充分的利用電動(dòng)機(jī)的功率，電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)尺寸較小。3. 簡(jiǎn)

9、述電動(dòng)機(jī)的時(shí)間諧波磁動(dòng)勢(shì)和空間諧波磁動(dòng)勢(shì)的定義。答：時(shí)間諧波磁動(dòng)勢(shì)是指在非正弦電源的作用下，電動(dòng)機(jī)繞組中的諧波電流所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)?？臻g諧波磁動(dòng)勢(shì)是指電動(dòng)機(jī)在有限的齒槽數(shù)目下，即使通入三相繞組的電流為純粹的正弦波， 其氣隙磁動(dòng)勢(shì)在空間的分布亦并非正弦，而是有限數(shù)目的階梯狀，其中除去基波外，還包含一系列的諧波成分， 通常稱(chēng)之為空間諧波磁動(dòng)勢(shì)。4. 諧波轉(zhuǎn)矩有哪兩種，各自成因是什么？答：非正弦電源下，由于電動(dòng)機(jī)的氣隙中存在時(shí)間諧波磁動(dòng)勢(shì)， 從而產(chǎn)生附加的諧 波。而根據(jù)產(chǎn)生的具體原因和性質(zhì)的不同， 諧波轉(zhuǎn)矩又可以分為兩種， 及穩(wěn)定諧波 轉(zhuǎn)矩和振動(dòng)諧波轉(zhuǎn)矩。穩(wěn)定諧波轉(zhuǎn)矩是由同次數(shù)的氣隙諧波磁通和諧波轉(zhuǎn)子

10、電流的相互作用而發(fā)出的。振動(dòng)諧波轉(zhuǎn)矩是由不同次數(shù)的諧波磁通和諧波轉(zhuǎn)子電流的相互作用產(chǎn)生的。計(jì)算題1. 某三相異步變頻器牽 引電動(dòng)機(jī) 的額定參 數(shù)為：Us =600V， fsN =50Hz，X isN = X isN = 4一：，RsN = RrN = 2 - *'，X mN =100 - *'，sN = 0.02 ， fs max = 150 Hz。"恒力矩起動(dòng)，恒功率運(yùn)行，整個(gè)控制過(guò)程保持轉(zhuǎn)差頻率fsl二fslN二常數(shù)。求供電頻率為75Hz時(shí)電動(dòng)機(jī)等值電路的相關(guān)參數(shù)。解：由于Xm Rm，故等值電路中忽略Rm，那么等值電路中定子漏電抗Xls轉(zhuǎn)子的每相漏電抗 Xlr二f

11、XlrN f sN至4知50f75廣 XmN100 =150門(mén)fsN50定子電阻Rs二RsN =2心、，轉(zhuǎn)子電阻 R二Rn二2：亠,勵(lì)磁支路的電抗X mmNsN2. 某機(jī)車(chē)牽引傳動(dòng)系統(tǒng)采用異步電動(dòng)機(jī)為牽引電機(jī)，采用變頻調(diào)速控制方式運(yùn)行。列車(chē)運(yùn)行速度額定速度為Vn =100 km/h， Vmax1 =200 km/h， Vmax 2 = 250 km/h，額定過(guò)載能力kmN =2.5，Tn為額定牽引力對(duì)應(yīng)的額定轉(zhuǎn)矩，Pn為額定功率；當(dāng)列車(chē)運(yùn)行速度Vk <Vn時(shí)，采用恒定牽引力起動(dòng)；當(dāng) Vn叮Vk乞2時(shí)采用恒功率運(yùn)行，設(shè)Vn:Vk <Vmax1時(shí)采用恒電壓控制，Vmax1 : V<Vmax2時(shí)采用恒轉(zhuǎn)差頻率控制，求:時(shí)用 Tn、U sN、IsN、P N 表示 Tm、T、Us、Is、P :VK Vmax2 時(shí)用 TN、U sN ' I sN、PN 表示 Tm、 解：(1)恒電壓控制時(shí)(1)(2)Vn : Vk <V maxiVmax1S、T、Us、ls、s s的值。p的值。因?yàn)門(mén)m1 V max1又Ti Vmaxi =TNUs=UsN , Is = I