電氣傳動(dòng)及調(diào)速系統(tǒng)綜合習(xí)題

.z.《電氣傳動(dòng)技術(shù)及應(yīng)用》復(fù)習(xí)題填空（每空1分，共20分）1．交流異步電動(dòng)機(jī)常用的調(diào)速方法有變極對數(shù)、變轉(zhuǎn)差率、變頻。p752．三相線繞式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法有逐級切除啟動(dòng)電阻法、頻敏變阻器啟動(dòng)法。p723．直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，若電樞回路串電阻，則此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩不變。4．他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，現(xiàn)正運(yùn)行在正向電動(dòng)狀態(tài)，現(xiàn)采用電源反接制動(dòng)停車，則應(yīng)把電動(dòng)機(jī)電樞電壓的方向換一下即“＋”“－“極性交換Ｐ３５。5．異步電動(dòng)機(jī)采用能耗制動(dòng)時(shí)，首先將定子繞組從三相電源斷開，并立即在電樞中串接一個(gè)電阻將電樞短接通入直流電流。Ｐ３８6．在脈動(dòng)磁場作用下的單相異步電動(dòng)機(jī)是沒有啟動(dòng)能力，所以為了解決這一問題，通常采用電容分相式或罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)。Ｐ８９7．我國生產(chǎn)的重復(fù)短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)，工作情況通常用暫載率（或持續(xù)率）ε來表征工作情況，ε=。標(biāo)準(zhǔn)暫載率為15%、25%、40%、60%。p4428．電動(dòng)機(jī)在調(diào)速過程中，保持電樞電流不變情況下，輸出轉(zhuǎn)矩不變的調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，輸出功率不變的調(diào)速稱為恒功率調(diào)速。在直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法中，調(diào)壓調(diào)速是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，弱磁調(diào)速是恒功率調(diào)速。Ｐ３０9．在單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，放大器采用PI調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)稱為比例積分調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用P調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)稱為比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)。10．調(diào)速系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)有靜態(tài)指標(biāo)、動(dòng)態(tài)指標(biāo)。11．調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)指標(biāo)有靜差度、調(diào)速圍、調(diào)速的平滑性。12．調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)最大超調(diào)量、過渡過程時(shí)間、振蕩次數(shù)。p30513．在單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，若閉環(huán)和開環(huán)系統(tǒng)的理想空載轉(zhuǎn)速一樣，則閉環(huán)系統(tǒng)給定信號應(yīng)為開環(huán)系統(tǒng)的給定信號１＋Ｋ倍。Ｐ３１０14．在給定電壓相同時(shí)，閉環(huán)理想空載轉(zhuǎn)速為開環(huán)理想空載轉(zhuǎn)速1/(1+K)倍。P31015．晶閘管導(dǎo)通之后，要恢復(fù)其阻斷狀態(tài)，必須把陽極正向電壓降低到一定值或斷開或反方向。Ｐ２２９16．直流調(diào)速系統(tǒng)中，常采用的反饋形式有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋、電動(dòng)勢負(fù)反饋、電壓負(fù)反饋、電流正反饋。17．在開環(huán)控制系統(tǒng)中，控制量（輸入量）對被控制量（輸出量）只有單向的控制。Ｐ３００18.電動(dòng)機(jī)調(diào)速圍D是定義為電機(jī)在額度負(fù)載下所允許的最高轉(zhuǎn)速Nma*和在保證生產(chǎn)機(jī)械對轉(zhuǎn)速變化率要求前提下所能達(dá)到的最低轉(zhuǎn)速nmin之比，靜差率S定義為電機(jī)由理想空載到額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速降△Nn與理想空載轉(zhuǎn)速n0的比值。P30119．機(jī)電時(shí)間常數(shù)是反映機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械慣性的物理量，加快系統(tǒng)過渡過程的主要措施減?。牵模玻ㄏ到y(tǒng)飛輪轉(zhuǎn)矩）、加大動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩Ｔdp47。20．直流電動(dòng)機(jī)常用的調(diào)速方法有電樞電路外串電阻、改變電機(jī)主磁通、改變電機(jī)電樞供電電壓p30。21．三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法有直接啟動(dòng)、電阻或電流且降壓啟動(dòng)、自偶變壓降壓－啟動(dòng)軟啟動(dòng)器、降壓啟動(dòng).22．直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法有電樞回路串接外加電阻啟動(dòng)、降壓啟動(dòng)。23．直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，若電源電壓降低，則此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩不變。24．我國生產(chǎn)的短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行時(shí)間為10min、30min、60min、90min。p44125．我國將電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式（亦稱工作制）分為三類，它們是連續(xù)工作制、短時(shí)工作制、重復(fù)工作制p438。26．改變直流電動(dòng)機(jī)的電樞電壓極性或勵(lì)磁繞組電壓極性就可改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。P2727．調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)中，系統(tǒng)D、S、nN和ΔnN之間的關(guān)系為p311。28．伺服電動(dòng)機(jī)是將電信號轉(zhuǎn)換成軸上的轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速信號的控制電機(jī)。P9729．改變交流電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場方向就可改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。30．電動(dòng)機(jī)調(diào)速是指在一定負(fù)載條件下，人為地改變電動(dòng)機(jī)的電路參數(shù)，以改變電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速p30。31．測速發(fā)電機(jī)是將轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換電壓信號。P11232．一般雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)由電流調(diào)節(jié)環(huán)（環(huán)）、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)（外環(huán)）組成。P32633．轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，從反饋結(jié)構(gòu)上看，電流調(diào)節(jié)環(huán)是環(huán)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)為外環(huán)。P32634．在轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，由于電流調(diào)節(jié)環(huán)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)都采用PI調(diào)節(jié)器，所以是無靜差調(diào)速系統(tǒng)。P32635．晶閘管導(dǎo)通條件為陽極加正向電壓、控制極加正向電壓。36．在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，不僅輸入量與輸出量之間有正向控制作用，而且又有反向的反饋控制作用控制作用。P30237.單相可控整流電路控制角是從坐標(biāo)原點(diǎn)算起。38.三相可控整流電路控制角是從自然換相點(diǎn)算起。簡答題（20分）1．一臺(tái)直流他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)PN=2.2KW、UN=110V、IN=25A、nN=1500r/min、Ra=0.4Ω試問：nO、TN、ΔnN為多大？(5分)2．何謂逆變，何謂無源逆變？（5分）或何謂有源逆變？變流裝置？或要使整流電路實(shí)現(xiàn)有源逆變條件是什么？p2743．機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行的含義是什么？（10分）如圖所示，曲線1和曲線2分別為電動(dòng)機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性，試問電動(dòng)機(jī)在A點(diǎn)能否穩(wěn)定運(yùn)行？為什么？22nn2211A1AA1ATT(a)(b)或多軸系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)矩折算原則及飛輪矩折算原則是什么？（10分）如圖所示，試說明下列幾種情況下，電動(dòng)機(jī)各運(yùn)行在什么狀態(tài)（電動(dòng)、制動(dòng)）？是加速、減速、還是勻速運(yùn)行？nnnnnnTMTLTMTLTMTLTM>TLTM=TLTM=TL(a)(b)(c)電動(dòng)、加速電動(dòng)、勻速制動(dòng)、減速4.有一臺(tái)鼠籠三相異步電動(dòng)機(jī)，正常運(yùn)行時(shí)為Δ接法，在額定電壓UN下啟動(dòng)，其啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩TST=1.2TN，若現(xiàn)采用Y-Δ換接啟動(dòng)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=0.35TN，試問電動(dòng)機(jī)能否啟動(dòng)？為什么？或現(xiàn)采用40%、60%、80%三個(gè)抽頭的自耦變壓器降壓起動(dòng)，試問應(yīng)選用哪個(gè)抽頭？（5分）5.交流異步電動(dòng)機(jī)（或直流電動(dòng)機(jī)）常用的電氣制動(dòng)方式有那些？若電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在制動(dòng)狀態(tài)下，其主要特征是什么？（5分）直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，電機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩Ｔ與轉(zhuǎn)速n方向相反，電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，電機(jī)吸收或消耗機(jī)械能，并將其轉(zhuǎn)化為電能反饋回電網(wǎng)或消耗在電樞電路的電阻中。6.試述變頻調(diào)速時(shí)，采用脈寬調(diào)制變頻器的工作原理（10分）或生產(chǎn)機(jī)械典型的負(fù)載機(jī)械特性有哪種？畫出它們的機(jī)械特性曲線。三、分析題（20分）一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)，在電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)重物勻速上升時(shí)，將電樞電路突然短接并串入電阻，（或采用電源反接制動(dòng)，倒拉反接制動(dòng)）試?yán)脵C(jī)械特性從機(jī)電過程上說明，從系統(tǒng)開始短接到達(dá)到新的穩(wěn)定平衡狀態(tài)之間，電動(dòng)機(jī)經(jīng)歷了幾種運(yùn)行狀態(tài)？最后在什么狀態(tài)下建立系統(tǒng)新的穩(wěn)定平衡點(diǎn)？（10分）（1）短接并串入電阻為能耗制動(dòng)電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，若將電樞電路突然短接并串入電阻，（或采用電源反接制動(dòng)，倒拉反接制動(dòng)），便得到能耗制動(dòng)狀態(tài)。制動(dòng)時(shí)，由于機(jī)械（2）電流反接制動(dòng)Ｐ36（3）倒拉制動(dòng)P362.一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)，現(xiàn)正在勻速上升，欲使重物勻速下降可采用那些方法實(shí)現(xiàn)？若下放速度低于額定轉(zhuǎn)速，應(yīng)采用什么方法？若要高于理想空載轉(zhuǎn)速下放，又應(yīng)采用什么方法？試從機(jī)械特性曲線來加以說明。欲使重物勻速下降可采用反饋制動(dòng)，倒拉反接制動(dòng)、電源反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)若下放速度低于額定轉(zhuǎn)速，可采用倒拉反接制動(dòng)Ｐ36若下放－——理想轉(zhuǎn)矩：則用反饋制動(dòng)。Ｐ３43.*調(diào)速系統(tǒng)如圖所示（或如P312圖11-13,圖11-9、圖11-10、圖11-11所示），試分析這是何種調(diào)速系統(tǒng)？有哪些反饋"負(fù)載變化時(shí)，系統(tǒng)調(diào)整過程。（10分）--++MBRUkUbUfV-R+ΔUIaUbo+_-Ug圖中所示為單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，是典型的晶閘管—直流電動(dòng)機(jī)有靜差調(diào)速系統(tǒng)。有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，電流截止負(fù)反饋。負(fù)載變化時(shí)，系統(tǒng)調(diào)整過程如下：直流電動(dòng)機(jī)有晶閘管可控整流器經(jīng)過平波電抗器L供電。整流電壓Ud由控制角α來改變。觸發(fā)器的輸入控制電壓為Uk。而放大器的輸入信號為ΔU，為給定電壓Ug與速度反饋信號Uf的差值。當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，Ia加大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，測速電機(jī)電壓下降，導(dǎo)致反饋電壓Uf下降，但Ug不變，于是偏差信號增加，ΔU上升，放大器輸出Uk上升，它使晶閘管整流器的控制角α減小，整流電壓上升，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速又回到原來轉(zhuǎn)速附近。電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)正常時(shí)不起作用，應(yīng)該截止。在過流時(shí)起作用，使電機(jī)轉(zhuǎn)速降低直到停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從而防止電樞電流過大而燒壞電動(dòng)機(jī)。具體過程如下：電流截止放反饋信號有串聯(lián)在回路中的電阻R上取出，電流正常時(shí)，，二極管V不導(dǎo)通，電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)不起作用，當(dāng)主回路電流增加時(shí)，致使時(shí)，二極管V導(dǎo)通，電流截止負(fù)反饋信號經(jīng)過二極管與比較電壓Ub比較后，送到放大器，其極性與Ug相反，經(jīng)過放大后控制α，使α增大，輸出電壓Ud減小，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降。若電流一直增加，則電機(jī)繼續(xù)降速最后到零。起到了限流作用。四、計(jì)算題（26分）一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)其額定數(shù)據(jù)如下：PN=2.2KW，UN=110V，nN=1500r/min，N=0.8，Ra=0.4，試求：1）固有機(jī)械特性曲線2）當(dāng)TL=0.8TN時(shí)，電樞電壓降到80V則電機(jī)轉(zhuǎn)速為多少？3）若啟動(dòng)電流不超過2IN，求啟動(dòng)電阻為多少？解：1）2）當(dāng)TL=0.8TN，電樞電壓降到80V時(shí)：方法一：因?yàn)椋海苑椒ǘ?)或試求：1）固有機(jī)械特性曲線。同上2）電樞附加電阻R=2Ω、TL=TN時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速為多少？3）若啟動(dòng)電流不超過3IN，啟動(dòng)時(shí)電樞電壓應(yīng)為多大？2.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下：PN=3KW、UN=220/380V、連接方法Δ/Y，IN=12.8/7.2A、nN=960r/min、N=0.83、COSN=0.75、st=1.2、m=2.0、KI=6.5試問：1）線電壓為380V（或220V）時(shí)，三相定子繞組應(yīng)如何正確連接？線電壓為380V時(shí)，三相定子繞組為“Y”連接。線電壓為220V時(shí)，三相定子繞組2）求nO、SN、TN、TST、（或Tma*、IST、P、sm）一般，所以3）額定負(fù)載時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸入功率是多少？電動(dòng)機(jī)的額定效率多少"輸入功率方法一：輸入功率方法二：電動(dòng)機(jī)的額定效率：=0.833.有一直流開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在高速時(shí)，n01=1850r/min，低速時(shí)n02=150r/min，額定負(fù)載時(shí)靜態(tài)速降50r/min試求：求出該系統(tǒng)調(diào)速圍D和系統(tǒng)的靜差度S2。又因?yàn)椋裕?.有一直流調(diào)速系統(tǒng)，速度調(diào)節(jié)圍75r/min~1500r/min，要求靜差度S=2%，該系統(tǒng)允需的額定靜態(tài)速降為多少？5.有一開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，調(diào)速圍D=10，最高轉(zhuǎn)速為nma*=1000r/min，額定負(fù)載是靜態(tài)速降是100r/min，試求系統(tǒng)的靜差度。因?yàn)?，所以，s2=0.5五、設(shè)計(jì)題（14分）1.試設(shè)計(jì)三相異步電動(dòng)機(jī)控制線路圖（畫出主電路、控制電路） 要求：1.可正反轉(zhuǎn)(或具有點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)工作) 2.有短路和長期過載保護(hù) 1.可正反轉(zhuǎn)2.具有點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)工作2.試設(shè)計(jì)1M和2M兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)、停車的控制線路（畫出主電路、控制電路） 要求：1.1M啟動(dòng)后，2M才可啟動(dòng)，同時(shí)停車（或2M在1M啟動(dòng)后方可啟動(dòng)，2M可單獨(dú)停車，1M停車則2M同時(shí)停車；或1M啟動(dòng)后，2M才可啟動(dòng)，2M停車后1M才可停車） 2.有短路和長期過載保護(hù) 主電路如下：解1：1M啟動(dòng)后，2M才可啟動(dòng)，同時(shí)停車解2：2M在1M啟動(dòng)后方可啟動(dòng)，2M可單獨(dú)停車，1M停車則2M同時(shí)停車；解3：1M啟動(dòng)后，2M才可啟動(dòng)，2M停車后1M才可停車1、直流電機(jī)定轉(zhuǎn)子各由哪些主要部件組成？各部件的主要作用是什么？直流電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。包括：（l）主磁極由主極鐵心和套在鐵心上的勵(lì)磁繞組組成，它的作用是建立主磁場。（2）換向（附加）極由換向極鐵心和套在上面的換向極繞組組成，用來改善直流電機(jī)的換向。（3）電刷裝置由電刷、刷握和匯流條組成，它是將直流電引人或引出電樞的裝置。（4）機(jī)座即電機(jī)定子外殼，起固定與支撐的作用，同時(shí)又是主磁路的一部分。圖1-1直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)1-風(fēng)扇2-機(jī)座3-電樞4-主磁極5-電刷裝置6-換向器7-接線板8-出線盒9-換向磁極10-端蓋11-軸2、直流電機(jī)銘牌上的額定功率、額定電壓、額定電流，對于發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)各指什么？直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)：對發(fā)電機(jī)額定功率指能夠輸出的最大電功率，額定電壓和額定電流指輸出最高電壓和最大電流（PN。UNIN）；而對電動(dòng)機(jī)額定功率指能夠輸出的最大機(jī)械功率，額電流指允許輸人的最高電壓和最大電流（PN=UUINN）。3、直流電機(jī)有哪幾種勵(lì)磁方式？不同勵(lì)磁方式的電動(dòng)機(jī)如何實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)？流電機(jī)的勵(lì)磁方式分為：他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì)。單獨(dú)改變勵(lì)磁繞組極性或者電樞繞組極性都可使用機(jī)實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，如果兩者極性同時(shí)改變，電機(jī)仍將沿原方向運(yùn)轉(zhuǎn)。4、什么叫電樞反應(yīng)？它對電機(jī)產(chǎn)生哪些影響？“電樞反應(yīng)”就是電樞磁場對主磁場的影響。產(chǎn)生的影響包括：使主磁場發(fā)生畸變，磁力線不再對稱于磁極軸線；物理中線偏離幾何中線不再重合，幾何中線處磁場不再為0；削弱了主磁場。這些影響將對直流電機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生惡劣作用，必須設(shè)法消除。5、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)有哪些特點(diǎn)？串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線是一條非線性的軟特性，當(dāng)軸上負(fù)載為0時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速，所以串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)不允許輕載工作；由于它的電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流的平方成正比，所以起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)；由于電樞與勵(lì)磁繞組串聯(lián)，通人直流或交流電流電機(jī)都不受影響，所以在交流電源情況下亦可正常工作。6．直流發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與原動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢與電樞電壓之間的方向相同還是相反？各有何物理意義？直流發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與原動(dòng)機(jī)輸人的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩方向相反，是一對作用力和反作用力的關(guān)系。隨發(fā)電機(jī)輸出電流的增大，電磁轉(zhuǎn)矩增大（T=），所需的輸人轉(zhuǎn)矩也隨著增大，才能維持輸人轉(zhuǎn)矩與阻轉(zhuǎn)矩之間的平衡，使電機(jī)勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)功割磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢與電樞外加電壓方向相反，故為反電勢，它維持了電壓平衡關(guān)系，限制了電樞電流的大?。跧a＝（UaEa）/（Ra＋RL）］，不致使電動(dòng)機(jī)電流過大。7．直流發(fā)電機(jī)的外特性受哪幾個(gè)因素影響？直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性受哪幾個(gè)因素影響？直流發(fā)電機(jī)的輸出特性（Ua＝Ea-IaRa）受轉(zhuǎn)速的高低、主磁場的強(qiáng)弱以及電樞回路電阻大小的影響（Ea＝Ce沖n）：直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性，受外加電樞電壓＼通人勵(lì)磁電流所建立的主磁場以及電樞回路電阻大小的影響。8．二負(fù)載的機(jī)械特性有哪幾種？負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間各有什么關(guān)系？負(fù)載的機(jī)械特性分為三大類，即恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載、泵類和通風(fēng)機(jī)負(fù)載。其中恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載又分為反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載和位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載兩種。反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小不變而與轉(zhuǎn)速的方向永遠(yuǎn)相反。而位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載大小不變方向也不變，當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相反；當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速方向相同。恒功率負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小與轉(zhuǎn)速之間成反比。（T＝K/n）泵類和通風(fēng)機(jī)負(fù)載的大小與轉(zhuǎn)速的平方成正比（T＝Kn2）9．改變他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電樞電壓、電樞回路電阻或勵(lì)磁電流時(shí)，機(jī)械特性將如何變化？改變他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電樞電壓，機(jī)械特性的斜率不變，理想空載轉(zhuǎn)速n。與電壓成正比變化，所以特性平行移動(dòng)；增大電樞回路電阻，no不變，特性的斜率p隨阻值正比增大，所以特性變軟;減小勵(lì)磁電流，主磁場減弱，上升，特性的斜率也增大。10．電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能指標(biāo)有哪些？各如何定義？電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能指標(biāo)有：（l）調(diào)速圍電動(dòng)機(jī)帶額定負(fù)載時(shí)的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比。（2）調(diào)速精度（靜差率）在調(diào)速圍最低轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的機(jī)械特性曲線上的額定速降△nN。與該曲線上的比值。（3）平滑性定義為相鄰兩級轉(zhuǎn)速之比。11．直流發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的功率流程圖有何不同？可變損耗和不變損耗各指什么？直流發(fā)電機(jī)的功率流程是原動(dòng)機(jī)輸人機(jī)械功率，減去空載損耗，轉(zhuǎn)化成電磁功率，再減去電樞（與勵(lì)磁）損耗，輸出電功率。圖l－11直流電機(jī)的功率流程圖a）直流發(fā)電機(jī)的功率關(guān)系b）直流電動(dòng)機(jī)的功率關(guān)系直流電動(dòng)機(jī)的功率流程是從電源輸人電功率，減去電樞（與勵(lì)磁）損耗，轉(zhuǎn)化成電磁功率，再減去空載損耗，在軸上輸出機(jī)械功率?？勺儞p耗指的是電樞（與勵(lì)磁）損耗，也叫銅損耗，它與電樞（勵(lì)磁）電流的平方成正比。不變損耗指的是空載磨擦損耗和鐵心損耗，它們與電流大小無關(guān)。12．他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)為什么不允許直接起動(dòng)？可采用什么方法起動(dòng)？他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)速為0，反電勢亦為0[Ea=[]，電源電壓全部加在電樞電阻上，電流過大，所以不允許直接起動(dòng)?？梢圆捎媒档碗娫措妷夯螂姌谢芈冯娮璐娮璧姆椒ㄆ饎?dòng)。13．決定電動(dòng)機(jī)起、制動(dòng)過渡過程的三要素是什么？決定電動(dòng)機(jī)起、制動(dòng)過渡過程的三要素是：起始值、穩(wěn)態(tài)值和機(jī)電時(shí)間常數(shù)。14．如何判斷電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)、發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)、制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)？判斷電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)要看電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n的方向相同還是相反，電磁轉(zhuǎn)矩是拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩還是阻轉(zhuǎn)矩；同時(shí)還要看感應(yīng)電勢Ea與電樞電壓Ua的方向相同還是相反，感應(yīng)電勢是輸出電勢還是反電勢。電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)T與n同向，T表現(xiàn)為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，Ea與Ua反向，Ea表現(xiàn)為反電勢。發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)T與n反向，T表現(xiàn)為阻轉(zhuǎn)矩，Ea與Ua同向，Ea表現(xiàn)為輸出電勢。制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)與發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)相同，只不過慣性動(dòng)能或位能所發(fā)出的電沒有輸出，而是全部消耗在電樞回路的電阻上，變?yōu)闊崮苌l(fā)掉。15．三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場有哪些特點(diǎn)？其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、幅值和極對數(shù)各取決于什么？三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場性質(zhì)如下：轉(zhuǎn)速：為同步速，與電源頻率成正比，與定子極對數(shù)成反比。轉(zhuǎn)向：取決于輸人電流的相序，電機(jī)總是由超前相向滯后相的方向旋轉(zhuǎn)。幅值大?。夯ù艅軫11.35W1KWI1/P瞬時(shí)位置：哪相電流達(dá)正最大值時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁勢的幅值恰好轉(zhuǎn)到該相繞組的軸線處。極對數(shù)：取決于定子繞組在定子槽中的布置，或者說取決于定于繞組元件的節(jié)距。16．畫出三相異步電動(dòng)機(jī)的T型等值電路，寫出基本方程式。17．改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)定于端電壓或轉(zhuǎn)子回路串人電阻將使機(jī)械特性如何變化？改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)定子端電壓時(shí)，同步速nl不受影響，根據(jù)參數(shù)表達(dá)式可看出，臨界轉(zhuǎn)差的大小不變，電磁轉(zhuǎn)矩的平方與電源電壓成正比，所以當(dāng)降低定子電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和臨界轉(zhuǎn)矩都會(huì)成平方倍減小，這顯然會(huì)對電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行造成重要影響，在拖動(dòng)重載時(shí)甚至無常工作。當(dāng)轉(zhuǎn)子回路串人電阻時(shí)，同步速n1也不受影響，根據(jù)參數(shù)表達(dá)式臨界轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電阻大小無關(guān)，而臨界轉(zhuǎn)差的大小與轉(zhuǎn)子電阻成正比變化，所以串人適當(dāng)電阻可以增大電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，常用于三相異步電動(dòng)機(jī)帶重載起動(dòng)。18．三相異步電動(dòng)機(jī)有哪些起動(dòng)方法？各有什么特點(diǎn)？三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)可以分為兩大類（l）小容量電機(jī)輕載起動(dòng)時(shí)電流不大可直接起動(dòng)；重載時(shí)需采用特殊制造的電機(jī)，即深槽轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)或雙鼠籠異步電動(dòng)機(jī)，利用趨膚效應(yīng)以獲得大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。（2）大容量電機(jī)輕載起動(dòng)時(shí)必須降低定子端電壓，以減小起動(dòng)電流。常用的降壓方法有定子串電阻或電抗，定子串自耦變壓器，星-三角變換等；重載起動(dòng)時(shí)可采用轉(zhuǎn)子串電阻或者串頻敏變阻器的起動(dòng)方法。19．三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有哪些？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有（l）定子調(diào)壓，調(diào)速圍窄，若加轉(zhuǎn)速負(fù)反饋可得到較好的調(diào)速特性。（2）定子調(diào)頻，調(diào)速圍寬，調(diào)速性能好，應(yīng)用越來越廣。（3）轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，方法簡單易行，但由于特性變軟，低速時(shí)損耗大且運(yùn)行不穩(wěn)定，只用于要求不高的場合。（4）轉(zhuǎn)子串電勢調(diào)速也叫串級調(diào)速，是一種節(jié)能的調(diào)速方法，它將轉(zhuǎn)差損耗回收加以利用，因增加設(shè)備較多，所以只適用于大功率電機(jī)的調(diào)速。（5）變極調(diào)速，利用改變定子繞組接線進(jìn)行調(diào)速，無須投入其他設(shè)備，但需特殊制造電機(jī)，只有少數(shù)幾級速度。（6）轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速，由于特性軟，要加負(fù)反饋環(huán)節(jié)，調(diào)速性能好，但只適用于小功率電機(jī)的調(diào)速。20．他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和三相異步電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)有什么不同？他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)是將電樞電源斷開，給電樞串人適當(dāng)電阻，使慣性旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子槽導(dǎo)體切割主磁場發(fā)電，即將動(dòng)能轉(zhuǎn)為電能，再變成消耗在轉(zhuǎn)子回路電阻上的熱能，同時(shí)產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。而三相異步電動(dòng)機(jī)的能耗制動(dòng)是斷開定子三相電源的同時(shí)，給任意兩相繞組通人一個(gè)直流電流，建立一個(gè)極性不變的磁場，使慣性旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子切割這個(gè)磁場，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。21．一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌額定數(shù)據(jù)為：17KW220V90A1500r/minRa＝0.376，拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩額定負(fù)載運(yùn)行。求：1)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性上的理想空載點(diǎn)、額定工作點(diǎn)、堵轉(zhuǎn)點(diǎn)的電樞電流和轉(zhuǎn)速？(2)將電樞電壓降為150V，電動(dòng)機(jī)的電樞電流和轉(zhuǎn)速各為多少？（3）若把磁通減小到0.8，電動(dòng)機(jī)的電樞電流和轉(zhuǎn)速各變?yōu)槎嗌?？解：?）理想空載點(diǎn)額定工作點(diǎn)堵轉(zhuǎn)點(diǎn)（A）（3）負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，磁通減小20%則Ia增加20%；22、一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的銘牌額定數(shù)據(jù)為：13KW220V68.7A1500r/min，要求調(diào)整精度，試求：（1）采用電樞串電阻調(diào)速時(shí)的調(diào)速圍有多少？最低轉(zhuǎn)速時(shí)串多大電阻？（2）采用降低電樞電壓調(diào)速的調(diào)速圍有多少？最低轉(zhuǎn)速時(shí)的電壓為多少？解：(1)調(diào)速圍(2)23、一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電樞額定電壓220V、額定電流74A，額定電流74A，額定轉(zhuǎn)速1500r/min電樞額定電動(dòng)勢204.6V，電機(jī)鐵損耗PFe=326W，機(jī)械械磨擦損耗Pm=240W，忽略雜散損耗，求這臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩、輸入功率和效率各為多少？解：24、一臺(tái)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)如下：17KW220V300r/min88.9A，勵(lì)磁電阻，忽略電樞反應(yīng)，試求：額定負(fù)載時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩、電磁轉(zhuǎn)和效率？解：25、一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)用于吊重物，其額定數(shù)據(jù)如下：29KW440V76A1000r/min,，忽略空載損耗，負(fù)載轉(zhuǎn)矩試求：（1）電動(dòng)機(jī)以500r/min的速度吊起重物，電樞回路需串多大電阻？（2）有哪幾種方法可使負(fù)載以500r/min的速度下放？電樞回路各需串多大電阻？（3）當(dāng)以500r/min的速度吊起重物時(shí)，將電樞電壓突然反接，并使電流不超過，最后穩(wěn)定下放速度為多少？解：（1）電樞回路需串電阻：（2）采用倒拉下放重物：電樞回路需串電阻采用能耗下放重物：電樞回路需串電阻（3）26、一臺(tái)三相四極異步電動(dòng)機(jī)，150KW38V/50HZ1460r/min,過載能力，求這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性。解：固有機(jī)械特性的四個(gè)殊點(diǎn)(1)同步點(diǎn)T=0，S=0，(2)額定工作點(diǎn)，（3）臨界點(diǎn)（4）起動(dòng)點(diǎn)27、一臺(tái)三相極異步電動(dòng)機(jī)，10KW38V50HZ21.6A，定子繞組Y接，額定運(yùn)行時(shí)，定子銅耗，轉(zhuǎn)子銅耗，鐵耗，機(jī)械磨擦損耗，附加損耗試求其額定轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)矩和電磁轉(zhuǎn)矩各為多少？解：28、一臺(tái)三相六極異步電動(dòng)機(jī)，28KW380V/50HZ950r/min,定子銅耗、鐵耗共2.2KW，機(jī)械損耗1.1KW，忽略附加損耗。試求其額定運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)差率、轉(zhuǎn)子銅耗、效率、定子電流、轉(zhuǎn)子電流的頻率？解：29．*繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：5KW960r/min380V/50HZ14.94AE2N=164V，I2N=20.6A，2.3，定子繞組Y接，拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載TL=0.75TM，采用反接制動(dòng)停車，要求超始制動(dòng)轉(zhuǎn)矩為1.8TN，求轉(zhuǎn)子每相需串人多大電阻？解：SN（n1-nN）/n1=(1000-960/1000=0.04r2=SNE2N/∨3I2N=0.04×164∨3×20.6=0.184()=0.04(2.3+)=0.1750.75TN=解出S=0.029n=n1(1-S)=1000(1-0.029)=972(r/min)S’=(-ni-n)/-n1=(-1000)-972/-1000=1.972=1.972[=4.088×0.184=4.11()1．一般單相異步電動(dòng)機(jī)若無起動(dòng)繞組時(shí)，能否自行起動(dòng)？一般單相異步電動(dòng)機(jī)無起動(dòng)繞組時(shí)，是不能自行起動(dòng)的。因?yàn)閱蜗嗬@組通人正弦交流電，只能建立隨電源頻率交變的脈振磁場，而不是旋轉(zhuǎn)磁場，不可能使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。2．一臺(tái)定子繞組Y接的三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)輕載運(yùn)行，若一相引出線突然斷線，電動(dòng)機(jī)還能否繼續(xù)運(yùn)行？停下來后能否重新起動(dòng)？為什么？一臺(tái)定子繞組Y接的三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)輕載運(yùn)行，若一相引出線突然斷線，電動(dòng)機(jī)會(huì)繼續(xù)運(yùn)行，但此時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場已由國形旋轉(zhuǎn)磁場變成橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩變小，輕載可能繼續(xù)運(yùn)行，重載就可能帶不動(dòng)了。同樣道理，若電動(dòng)機(jī)停下來再重新起動(dòng)，也要看軸上負(fù)載的大小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩若大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)可以轉(zhuǎn)起來，如果起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)就可能轉(zhuǎn)不起來。3．簡述罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向如何確定？若不拆卸重新裝配轉(zhuǎn)子，是否可以使其反轉(zhuǎn)？這種電動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)缺點(diǎn)是什么？罩極式異步電動(dòng)機(jī)的罩極部分與未罩部分產(chǎn)生的磁通之間，在空間相差一個(gè)電角度，在時(shí)間上也差一個(gè)電角度，會(huì)在氣隙中產(chǎn)生橢園形旋轉(zhuǎn)磁場，切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條建立轉(zhuǎn)矩，而使電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向總是從超前相繞組的軸線，轉(zhuǎn)向滯后相繞組的軸線，若不拆卸重新裝配轉(zhuǎn)子，電動(dòng)機(jī)是不可能反轉(zhuǎn)的。這種罩極式異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、價(jià)格便宜，常用于小風(fēng)扇、電唱機(jī)等起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不大的場合；其缺點(diǎn)是只能單方向運(yùn)轉(zhuǎn)。4．電容分相式單相異步電動(dòng)機(jī)有哪幾種不同型式，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？如何改變電容分相式單相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向？電容分相式單相異步電動(dòng)機(jī)分為電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)和電容起動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)三種。電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)所配電容使電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場是l圓形的，可產(chǎn)生較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)所配電容使電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場是圓形的，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可產(chǎn)生較大的拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩。電容起動(dòng)與運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)配兩個(gè)電容，使電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都可得到比較好的性能。把工作繞組或起動(dòng)繞組中的任一個(gè)繞組接電源的兩個(gè)端子對調(diào)，即可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)。5．單相異步電動(dòng)機(jī)主要分哪幾種類型？單相異步電動(dòng)機(jī)分為分相電動(dòng)機(jī)和罩極電動(dòng)機(jī)兩大類。6．直流伺服電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電壓和電樞控制電壓均維持不變，而負(fù)載增加時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩將如何變化？直流伺服電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電壓和電樞控制電壓均維持不變，而負(fù)載增加時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將下降，電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩都會(huì)增大。7．直流伺服電動(dòng)機(jī)的始動(dòng)電壓是指什么？直流伺服電動(dòng)機(jī)電刷壓力過大軸承缺乏潤滑油或轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活是否會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和始動(dòng)電壓？從直流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)特性可以看出，當(dāng)轉(zhuǎn)速n＝0時(shí)對應(yīng)不同的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，需要的控制電壓也不同，調(diào)節(jié)特性曲線與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)，就是不同負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)電動(dòng)機(jī)的始動(dòng)電壓。即電動(dòng)機(jī)處于待動(dòng)而未動(dòng)的臨界狀態(tài)時(shí)所加的控制電壓。始動(dòng)電壓隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增大而增大，一般把調(diào)節(jié)特性曲線上橫坐標(biāo)從0到始動(dòng)電壓這一圍稱為在一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)伺服電動(dòng)機(jī)的失靈區(qū)或死區(qū)。直流伺服電動(dòng)機(jī)電刷壓力過大軸承缺乏潤滑油或轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活是會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和始動(dòng)電壓的。會(huì)使死區(qū)增大。8．直流伺服電動(dòng)機(jī)—般采用什么控制方法？如何使其反轉(zhuǎn)？一般用電壓信號控制直流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速大小。改變電樞繞組電壓的方向與大小的控制方式，叫電樞控制；改變勵(lì)磁電壓的方向與大小的控制方式，叫磁場控制。后者不如前者，很少采用。將電動(dòng)機(jī)的電樞繞組或勵(lì)磁繞組中的任一個(gè)繞組接電源的兩個(gè)端子對調(diào)，即可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)。9．直流伺服電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電壓下降，對電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性如何變化？直流伺服電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電壓下降會(huì)使磁場減弱，轉(zhuǎn)速升高，與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)相同，機(jī)械特性曲線上理想空載轉(zhuǎn)速升高，特性斜率增大。10．交流伺服電動(dòng)機(jī)有哪幾種控制方法？如何使其反轉(zhuǎn)？交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方法有幅值控制、相位控制和幅相控制三種。無論哪種控制方式，只要將控制信號電壓的相位改變180電角度（反相），從而改變控制繞組與勵(lì)磁繞組中電流的相位關(guān)系，原來的超前相變?yōu)闇笙啵瓉淼臏笙嘧優(yōu)槌跋?，電?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向就隨之改變。11．交流伺服電動(dòng)機(jī)的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象指什么？如何消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象？交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制電壓為0時(shí)，轉(zhuǎn)子立即停轉(zhuǎn)，滿足伺服性。如果控制電壓為0時(shí)，轉(zhuǎn)子仍舊繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，這種失控現(xiàn)象稱交流伺服電動(dòng)機(jī)的“自轉(zhuǎn)現(xiàn)象”。增大轉(zhuǎn)子電阻，使Sm≥1，機(jī)械特性處于II、IV象限，當(dāng)交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制電壓為0時(shí)，轉(zhuǎn)子承受制動(dòng)性轉(zhuǎn)矩，迫使轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)，這樣就消除了自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。12．為什么永磁式同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上通常裝有鼠籠繞組？永磁式同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上裝的鼠籠繞組繞組。因?yàn)樾D(zhuǎn)磁場的同步速很高，不能將靜止的轉(zhuǎn)子牽人同步運(yùn)行，需要在轉(zhuǎn)子上安裝鼠籠繞組，使旋轉(zhuǎn)磁場切割鼠籠轉(zhuǎn)子導(dǎo)條產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩而起動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近同步速時(shí)，就很容易地被牽人同步運(yùn)行。13．轉(zhuǎn)子上安裝鼠籠繞組的永磁式同步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速不等于同步速時(shí)，鼠籠繞組和永久磁鐵是否都起作用？轉(zhuǎn)速等于同步速時(shí)，鼠籠繞組和永久磁鐵是否都起作用？為什么？轉(zhuǎn)子上安裝鼠籠統(tǒng)組的永磁式同步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速不等于同步這時(shí)，鼠籠繞組起作用，永久磁鐵不起作用；而當(dāng)轉(zhuǎn)速等于同步速時(shí)，永久磁鐵起作用，而鼠籠繞組不再起作用。因?yàn)榇藭r(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于同步速，旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子相對靜止，不再切割鼠籠轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，也就沒有轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。14．將無刷直流電動(dòng)機(jī)與永磁式同步電動(dòng)機(jī)及直流伺服電動(dòng)機(jī)作比較，分析它們之間有哪些相同和不同點(diǎn)？無刷直流電動(dòng)機(jī)由電子開關(guān)電路、永磁式同步電動(dòng)機(jī)及位置傳感器組成，它去掉了普通直流伺服電動(dòng)機(jī)的電刷和換向器，避免了滑動(dòng)機(jī)械接觸影響電機(jī)的精度、性能和可靠性以及火花引起的無線電干擾，增長了電機(jī)壽命，也避免了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、噪音大、維護(hù)困難的缺點(diǎn)，卻保留了直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速和起動(dòng)性能好、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)還具有交流永磁式同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。15．位置傳感器的作用如何？位置傳感器是一種無機(jī)械接觸的檢測轉(zhuǎn)子位置的裝置，其作用是檢測轉(zhuǎn)子磁場相對于定子繞組的位置，代替普通直流電動(dòng)機(jī)的電刷和換向器，實(shí)現(xiàn)電子換向。它有多種結(jié)構(gòu)形式，常見的轉(zhuǎn)換方式有電磁轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換和磁敏轉(zhuǎn)換。16．簡述無刷直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。如何使無刷直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)？無刷直流電動(dòng)機(jī)是由電子開關(guān)電路、永磁式同步電動(dòng)機(jī)及位置傳感器組成的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。直流電源經(jīng)開關(guān)線路向電動(dòng)機(jī)定于繞組供電，位置傳感器檢測出轉(zhuǎn)子磁場相對于定子繞組的位置，并提供信號去觸發(fā)開關(guān)線路中的功率開關(guān)元件使之導(dǎo)通或截止，各相依次通人電流，和轉(zhuǎn)子磁極主磁場相互作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。要實(shí)現(xiàn)無刷直流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)，可采取以下幾種辦法：（1）改變位置傳感器的輸出電壓信號，采用正反轉(zhuǎn)兩套位置傳感器。（2）使每相繞組兩端頭互換，改變繞組中電流的方向。（3）用霍爾元件作位置傳感器的，可將每片霍爾元件一對電流端或電勢端端頭互換。（4）在控制電路中用一邏輯信號（正反轉(zhuǎn)）指令改變電機(jī)各相繞組的導(dǎo)通順序。17．如何控制反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出的角位移和轉(zhuǎn)速？怎樣改變步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向？反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出的角位移與輸人的脈沖數(shù)成正比，其轉(zhuǎn)速與輸人脈沖的頻率成正比，改變輸人脈沖的數(shù)目或改變輸人脈沖的頻率就可以控制反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出的角位移和轉(zhuǎn)速。反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向取決于輸人脈沖的相序，改變輸人脈沖的相序就可以使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。18．簡要說明步進(jìn)電動(dòng)機(jī)靜穩(wěn)定區(qū)和動(dòng)穩(wěn)定區(qū)的概念。不改變步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制繞組通電狀態(tài)時(shí)獲得的矩角特性中＝0時(shí)T＝0，這一點(diǎn)為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)，當(dāng)0=±。時(shí)同樣T＝0，但這兩點(diǎn)是不穩(wěn)定的平衡點(diǎn)。兩個(gè)不穩(wěn)定的平衡點(diǎn)之間即為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定區(qū)域。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)穩(wěn)定區(qū)是指使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)從一種通電狀態(tài)切換成另一種通電狀態(tài)而不失步區(qū)域。19．一臺(tái)反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，已知相數(shù)m=6，單拍運(yùn)行步距角為3°,單雙拍運(yùn)行步距為1.5°,求轉(zhuǎn)子齒數(shù).解:或則：（個(gè)齒）20、一臺(tái)采用五相十拍通電的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，測得上動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為100r/min，己知轉(zhuǎn)子有24個(gè)齒，求（1）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角（2）脈沖電源的頻率。解：（1）（2）則f=400HZ21、若一臺(tái)四相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其步距角為，試問（1）表示什么？（2）轉(zhuǎn)子齒數(shù)為多少？（3）寫出四相八拍運(yùn)行方式的一個(gè)通電順序。（4）在A相繞組測得電源的頻率為400HZ時(shí)，其每分鐘轉(zhuǎn)速為多少？解：（1）表示這臺(tái)步進(jìn)電運(yùn)機(jī)單拍運(yùn)行時(shí)步距角為，單雙拍運(yùn)行時(shí)步距角為。（2）(個(gè)齒)（3）（4）22．步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源由哪幾部分組成？步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源一般由脈沖信號發(fā)生電路、脈沖分配電路和功率放大電路等幾部分組成。脈沖信號發(fā)生電路產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率信號供給脈沖分配電路，脈沖分配電路完成步進(jìn)電機(jī)控制的各相脈沖信號，功率放大電路對脈沖分配回路輸出的控制信號進(jìn)行放大，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的各相繞組，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。脈沖分配器有多種形式，早期的有環(huán)型分配器，現(xiàn)在逐步被單片機(jī)所取代。功率放大電路有單電壓、雙電壓、斬波型、調(diào)頻調(diào)壓型和細(xì)分型等多種形式。近年來出現(xiàn)將控制信號形成和功率放大電路合為一體的集成控制電源。23．影響步進(jìn)電機(jī)性能的因素有哪些？使用時(shí)如何改善步進(jìn)電機(jī)的頻率特性？步進(jìn)電機(jī)的主要性能指標(biāo)是頻率特性曲線，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩隨頻率的增大而減小。步進(jìn)電機(jī)的頻率特性曲線和許多因素有關(guān)，這些因素包括步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑、轉(zhuǎn)子鐵心有效長度、齒數(shù)、齒形、齒槽比、步進(jìn)電機(jī)部的磁路、繞組的繞線方式、定轉(zhuǎn)子間的氣隙、控制線路的電壓等。其中有的因素是步進(jìn)電機(jī)在制造時(shí)已確定的，使用者是不能改變的，但有些因素使用者是可以改變的，如控制方式、繞組工作電壓、線路時(shí)間常數(shù)等?？刂品绞綄︻l率特性的影響較大，使用時(shí)盡量采用單雙拍控制方式。線路時(shí)間常數(shù)小，步進(jìn)電機(jī)的頻率特性好，同時(shí)時(shí)間常數(shù)小也可使起動(dòng)頻率增高。因此在實(shí)際使用時(shí)應(yīng)盡量減小時(shí)間常數(shù)。為了減少時(shí)間常數(shù)，可增大電阻RC為不使穩(wěn)態(tài)電流減少，在增大電阻的同時(shí)，可采用提高供電電壓的方法。在實(shí)際中，可根據(jù)客觀情況來考慮選擇恰當(dāng)?shù)耐獠侩娮鑂C，使步進(jìn)電機(jī)處于合適的工作狀態(tài)。通常在改變開關(guān)電壓的同時(shí)改變外接電阻的值，即增大電阻的同時(shí)提高開關(guān)電壓使步進(jìn)電機(jī)的頻率特性得到改善。在使用步進(jìn)電機(jī)時(shí)應(yīng)使步進(jìn)電機(jī)工作于高頻穩(wěn)定區(qū)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角和轉(zhuǎn)速的特點(diǎn)是不受電壓信號和負(fù)載變化的影響，僅與脈沖頻率有關(guān)，它每轉(zhuǎn)一圈都有固定的步數(shù)，在不丟步的情況下運(yùn)行，其步距角誤差不會(huì)長期積累，如果停機(jī)后*些相繞組仍保持通電狀態(tài)，還有自鎖能力?？刂戚斎嗣}沖數(shù)量、頻率及電機(jī)各相繞組的接通順序，可以得到各種需要的運(yùn)行特性。24．簡述細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路的工作原理。步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)是靠脈沖電壓完成的，對應(yīng)一個(gè)脈沖電壓，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一步，步進(jìn)電機(jī)的各相繞組電流輪流切換，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。如果每次進(jìn)行輸人脈沖切換時(shí)，不是將繞組電流全都通人或關(guān)斷，僅改變對應(yīng)繞組中額定電流的一部分，則轉(zhuǎn)子相應(yīng)的每步轉(zhuǎn)動(dòng)也只是原步距角的一部分。通過控制繞組中電流數(shù)值即可控制轉(zhuǎn)子的步距角的大小。所謂細(xì)分電路，就是把步進(jìn)電機(jī)的步距角減小，把一步再細(xì)分成若干步如10步），這樣步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)近似地變?yōu)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)。并能使它在任何位置停步。這種將一個(gè)步距角細(xì)分成若干步來完成的控制方式，稱為細(xì)分控制方式。采用這種線路可以大大改善步進(jìn)電機(jī)的低頻特性，可使步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角變小，從而提高步進(jìn)電機(jī)的控制精度，能實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工的微量進(jìn)給。步進(jìn)電機(jī)中對電流進(jìn)行細(xì)分，本質(zhì)是在繞組上對電流進(jìn)行疊加，使原來的矩形電流供電波形變?yōu)殡A梯電流波形供電，要求繞組中的電流以若干個(gè)等幅等寬的階梯上升到額定值，或以同樣的階梯從額定值下降到零。電流波形從0經(jīng)過10個(gè)等寬等高的階梯上升到額定值，下降時(shí)又經(jīng)過同樣的階梯從額定值下降至0。它與一般的由0值突跳至額定值，從額定值跳至0的通電方式相比，步距角縮小了1/10，因而使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平滑．雖然這種驅(qū)動(dòng)電源的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但有如下優(yōu)點(diǎn)：在不改變電機(jī)部結(jié)構(gòu)的前提下，使步進(jìn)電機(jī)具有更小的步距角、更高的分辨率，使電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，可以減小或消除電機(jī)在低頻段運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)、噪音等現(xiàn)象。1．為什么改變異步電動(dòng)機(jī)定子供電頻率，可以調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速？由可知，當(dāng)極對數(shù)不變時(shí)，同步轉(zhuǎn)速和電源頻率成正比。而異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，所以連續(xù)地改變供電電源頻率，就可以平滑地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。2．異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速時(shí)，如果只從調(diào)速角度出發(fā)，僅改變?nèi)耸欠窨尚?？為什么？在?shí)際應(yīng)用中，同時(shí)還要調(diào)節(jié)，否則會(huì)出現(xiàn)什么問題？由電機(jī)學(xué)可知，異步電動(dòng)機(jī)有如下關(guān)系式：式中，定于繞組匝數(shù)，定于繞組系數(shù)為常數(shù)。在電源頻率一定時(shí)，定于繞組感應(yīng)電壓勢與與產(chǎn)生它的氣隙合成磁通電成正比。忽略定子阻抗壓降時(shí)，定子電壓U；與E；近似相等。由式（4-1）看出，若不變，成反成反比。如果人下降，則入增加，使磁路過飽和，勵(lì)磁電流迅速上升，鐵損增加，電動(dòng)機(jī)效率降低，也使功率因數(shù)減小。如果上升，則減小，電磁轉(zhuǎn)矩減小，電動(dòng)機(jī)的過載能力下降。可見調(diào)速時(shí)為維持恒磁通不變，在調(diào)節(jié)人的同時(shí)還要協(xié)調(diào)地調(diào)節(jié)，才可以使異步電動(dòng)機(jī)具有較好的性能。3、異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速時(shí)，常用的控制方式有哪幾種？它們的基本思想是什么？這幾種控制方式得到的機(jī)械特性如何？常用的控制方式有三種：（1）保持=常數(shù)的控制方式一般生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載多為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。對恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，希望在調(diào)速過程中保持最大轉(zhuǎn)矩幾。不變，即電動(dòng)機(jī)的過載能力不變。由電機(jī)學(xué)可知，最大轉(zhuǎn)矩為若忽略定子電阻rl，并考慮到,則所以在從額定頻率（稱為基頻）向下調(diào)節(jié)時(shí)，協(xié)調(diào)控制，使的比值保持不變，即可保證在調(diào)速過程中，電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩不變。稱為壓頻比恒定的控制方式。在頻率較高時(shí)，定子電阻馬相對于短路電抗*。來說，可以忽略（因?yàn)椋?，在調(diào)節(jié)同時(shí)，調(diào)節(jié)，并保持常數(shù)，即可使不變。但是在頻率較低時(shí)，相對來說，不可忽略。此時(shí)既使仍保持壓頻比恒定，由也要減小，從而使最大轉(zhuǎn)矩減小。電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行時(shí)，過載能力隨轉(zhuǎn)速的降低而降低。因此這種控制方式的變頻調(diào)速只適用于風(fēng)機(jī)類負(fù)載，或是能輕載起動(dòng)，而又要求調(diào)速圍較小的場合。（2）保持=常數(shù)的控制方式對于要求調(diào)速圍大的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，希望在整個(gè)調(diào)速圍，保持最大轉(zhuǎn)矩不變，即不變，可以采用=的控制方式，也稱為恒磁通控制方式。由于異步電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢不好測量和控制，所以在實(shí)際應(yīng)用中，是采取補(bǔ)償?shù)霓k法。隨著的降低，適當(dāng)提高，以補(bǔ)償上的壓降，等效地滿足=常數(shù)，以達(dá)到維持最大轉(zhuǎn)矩不變的目的?？紤]到低頻空載時(shí)，由于電阻壓降減小，應(yīng)減少補(bǔ)償量，否則將使電動(dòng)機(jī)磁通增大，導(dǎo)致磁路過飽和而帶來的問題，具體如何做需根據(jù)生產(chǎn)工藝要求而定。（3）恒功率控制方式電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速以上運(yùn)行時(shí)，定子頻率將大于額定頻率，如按以上控制方式，定子電壓則要相應(yīng)地高于額定電壓，這是不允許的。因此在基頻以上應(yīng)采取恒功率控制方式。這與直流電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速以上，采用恒壓弱磁調(diào)速相似。此時(shí)，由于定子電壓限制在允許圍，而頻率升高，致使氣隙磁通減小，轉(zhuǎn)矩減小，但因?yàn)檗D(zhuǎn)速上升了，所以屬恒功率性質(zhì)。只要滿足=常數(shù)的條件，即可恒功率調(diào)速。實(shí)際在基頻上以上調(diào)速時(shí)，是保持為額定值不變，而只升高頻率，所以為近似恒功率調(diào)速。一般在基頻以下采用=常數(shù)或=數(shù)的控制方式；基頻以上采用恒功率控制方式。（4）機(jī)械特性由知，改變電源頻率人，就有不同的，從而得到不同的機(jī)械特性。再得知最大轉(zhuǎn)矩的變化規(guī)律和機(jī)械特性運(yùn)行段的斜率，即可大致畫出變頻調(diào)速的機(jī)械特性。（a）最大轉(zhuǎn)矩當(dāng)從基頻向下調(diào)，而數(shù)值較高時(shí)，可忽略，按壓頻比恒定的控制方式調(diào)速，最大轉(zhuǎn)矩基本保持不變。當(dāng)人數(shù)值較低時(shí)，不可忽略，由式（4－2）可見，最大轉(zhuǎn)矩將減小。這是因?yàn)樵谏袭a(chǎn)生的壓降使得定子電動(dòng)勢進(jìn)一步降低，氣隙磁通減小，所以，既使保持=常數(shù)，也不能保持不變，致使最大轉(zhuǎn)矩減小。下降越多，的影響越大，減小越多。為了提高低速時(shí)電動(dòng)機(jī)的過載能力，必須適當(dāng)?shù)靥岣?，采?常數(shù)的控制方式。當(dāng)從基頻向上調(diào)時(shí)，保持額定值不變，增加，減小，隨之減小。（b）運(yùn)行段的斜率由電機(jī)學(xué)知，臨界轉(zhuǎn)差率為：在較高時(shí)忽略并用代人式中，得又因?yàn)檗D(zhuǎn)速則對應(yīng)最大轉(zhuǎn)矩時(shí)=常數(shù)可見與頻率無關(guān)。因此，無論在基頻以下還是基頻以上調(diào)速時(shí)，機(jī)械特性都是平行上下移動(dòng)的。到頻率很低時(shí)，不可以忽略，減小，機(jī)械特性更硬些，根據(jù)以上分析，可以定性畫出機(jī)械特性。4．請畫出交一直一交變頻器和交一交變頻器的示意圖，并指出各自的特點(diǎn)。交一交變頻系統(tǒng)的示意圖。如果使左右兩組晶閘管輪流向交流電動(dòng)機(jī)供電，交流電動(dòng)機(jī)的定子上即可得到交流電壓，兩組晶閘管切換得快，則電壓頻率高，反之則頻率低。這就是交＞交變頻器的工作原理。交一變變頻器的主要優(yōu)點(diǎn)是只進(jìn)行一次能量變換，所以效率較高，而且晶閘管靠電源電壓自然換流，不需要設(shè)置強(qiáng)迫換流裝置。其缺點(diǎn)是所用開關(guān)元件多。另外，這種變頻器輸出電壓的頻率調(diào)節(jié)圍在電源頻率的1/3以下，最高不超過1/2，因而限制了它的應(yīng)用場合。一般是用于低速、大功率的調(diào)速系統(tǒng)中。交一直一交變頻器向異步電動(dòng)機(jī)供電的主回路原理圖。圖中，UR表示整流器；UI表示逆變器。CVCF表示恒壓恒頻電源；VVVF表示變壓變頻電源。圖a的中間環(huán)節(jié)是大電容器濾波，使直流側(cè)電壓zzzU。接近恒定，變頻器的輸出電壓隨之恒定，相當(dāng)于理想的電壓源，稱為交玉紅交電壓型變頻器。由于采用大電容濾波，直流側(cè)電壓恒定，輸出電壓為矩形波，輸出電流由矩形波電壓和電動(dòng)機(jī)正弦波電動(dòng)勢之差產(chǎn)生，所以其波形接近正弦波。又因?yàn)槟孀兤鞯闹绷鱾?cè)電壓極性固定，不能實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)，若需要回饋制動(dòng)時(shí)，必須在整流側(cè)反并聯(lián)一組晶閘管，供逆變時(shí)用。這時(shí)逆變器通過反饋二極管工作在整流狀態(tài)；附加的一組晶閘管工作在逆變狀態(tài)，向電網(wǎng)回饋電能。圖b的中間環(huán)節(jié)是電感很大的電抗器濾波，電源阻抗大，直流環(huán)節(jié)中的電流可近似恒定，逆變器輸出電流隨之恒定，相當(dāng)于理想的電流源，稱為交—直一交電流型變頻器。它的逆變器輸出電流波形為矩形波，輸出電壓波形由電動(dòng)機(jī)正弦波電動(dòng)勢決定，所以近似為正弦波。這種變頻器可以實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)，回饋制動(dòng)時(shí)，主回路電流方向不變，而電壓極性改變，整流器工作于逆變狀態(tài)，逆變器工作在整流狀態(tài)，從而使主回路在不增加任何元件的條件下，電動(dòng)機(jī)就能自動(dòng)地從電動(dòng)狀態(tài)進(jìn)人回饋制動(dòng)狀態(tài)。這是這種變頻器的突出優(yōu)點(diǎn)。5電壓型變頻器和電流型變頻器的主要區(qū)別在哪？它們各有什么特點(diǎn)？．電壓型變頻器和電流型變頻器的主要區(qū)別在于對無功能量的處理方法不同，致使形成各自不同的技術(shù)特點(diǎn)，如下表所示。變頻器類型電壓型電流型直流回路慮波環(huán)節(jié)電容器電抗器輸出電流波形接近正弦矩形波輸出電壓波形矩形波接近正弦回饋制動(dòng)需在電源側(cè)附加反并聯(lián)逆變器方便，不需附加設(shè)備過濾及短路保護(hù)困難容易動(dòng)態(tài)特性較慢，采用PWM方式則快較快對開關(guān)元件要求關(guān)斷時(shí)間短，而壓可較低耐壓同6．180°導(dǎo)通型逆變器和120°導(dǎo)通型逆變器各有什么特點(diǎn)？(1)180°導(dǎo)通型逆變器在逆變器中晶閘管的導(dǎo)通順序是從，每個(gè)觸發(fā)脈沖相隔60°每個(gè)晶閘管持續(xù)導(dǎo)通時(shí)間為180°電角度。在逆變器中，任何瞬間都有三只晶閘管同時(shí)導(dǎo)通。晶閘管之間的換流是在同一橋臂上的上、下兩個(gè)晶閘管間進(jìn)行的。相電壓波形為階梯波。線電壓為矩形波，各相之間互差120°，三相是對的。（2）120°導(dǎo)通型逆變器逆變器中晶閘管的導(dǎo)通順序仍是從VT1到VT6，各觸發(fā)脈沖相隔60°電角度，只是每個(gè)晶閘管持續(xù)導(dǎo)通時(shí)間為120°電角度，因此任何瞬間有兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，它們的換流在相鄰橋臂間進(jìn)行。這樣，同一橋臂上兩個(gè)晶閘管的導(dǎo)通有60°間隔，不易造成短路，比180°導(dǎo)通型逆變器換流安全。相電壓是幅值為U/2的矩形波；線電壓是幅值為U的梯形波。兩種導(dǎo)通方式對比可知；120°導(dǎo)通型和180°導(dǎo)通型逆變器中，開關(guān)元件的導(dǎo)通順序和觸發(fā)脈沖間隔都是一樣的，之所以有不同的導(dǎo)通時(shí)間，完全是因?yàn)閾Q相的機(jī)理不同所致。前者是在相鄰橋臂間進(jìn)行，后者是在一個(gè)橋臂的上、下元件間進(jìn)行。由于導(dǎo)通時(shí)間不同，前者的電壓有效值低于后者。7．交一直一交電壓型變頻調(diào)速系統(tǒng)，要求逆變器輸出線電壓基波有效值為380V，對180°導(dǎo)通型和120°導(dǎo)通型逆變器，其直流側(cè)電壓Ud分別為多少伏？180導(dǎo)通型逆變器中UAB＝0.8l7U，線電壓基波有效值為380V時(shí)U＝465V120導(dǎo)通型逆變器中UAB＝0.707U，線電壓基波有效值為380V時(shí)U＝537V8．在變頻調(diào)速系統(tǒng)中，函數(shù)發(fā)生器、壓頻變換器、環(huán)形分配器、脈沖輸出級、絕對值運(yùn)算器、給定積分器等各單元的作用如何？(1)函數(shù)發(fā)生器在控制系統(tǒng)中設(shè)置函數(shù)發(fā)生器，是為了協(xié)調(diào)電壓與頻率的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)各種控制方式。對于要求端電壓與頻率比值不變的控制方式，采用比例調(diào)節(jié)器即可。若考慮到電阻壓降的影響，而用=常數(shù)的控制方式時(shí)，可采用加人補(bǔ)償環(huán)節(jié)的函數(shù)發(fā)生器。（2）壓頻變換器壓頻變換器是把電壓信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻率的脈沖信號。系統(tǒng)對壓頻變換器的要：在頻率控制圍，有良好的線性度；有較好的頻率穩(wěn)定性；能方便地通過調(diào)節(jié)電路的*些參數(shù)來改變頻率圍。另外，更重要的是，當(dāng)逆變器輸出的最高頻率為時(shí)，要求它輸出的最高頻率為。（3）環(huán)形分配器環(huán)形分配器的作用是將壓頻變換器輸出的時(shí)鐘脈沖6個(gè)一組依次分配給逆變器的6個(gè)開關(guān)元件，簡稱六分頻。而環(huán)形分配器就是個(gè)六分頻環(huán)形計(jì)數(shù)器。（4）脈沖輸出級脈沖輸出級是將來自環(huán)形分配器的信號功率，放大到足以可靠觸發(fā)逆變器元件的程度。由于脈沖較寬，工作頻率較低，為了保持較陡的脈沖前沿和平坦的脈沖波頂，一般采用調(diào)制式，既使在逆變器頻率很低的情況下，仍可保證脈沖具有平坦的波頂。同時(shí)還可以減小脈沖輸出變壓器的體積。（5）絕對值運(yùn)算器絕對值運(yùn)算器是將正、負(fù)極性的輸人信號變?yōu)閱我粯O性的輸出信號，但大小一般不變。在系統(tǒng)中，電流反饋和電壓反饋都是反映反饋量的大小而不反映它的極性，而給定信號在正、反轉(zhuǎn)時(shí)，有正、負(fù)極性變化。為使兩個(gè)信號在正、反轉(zhuǎn)時(shí)均為相減的關(guān)系，而必須設(shè)置絕對值運(yùn)算器。壓頻變換器需要極性不變的輸人信號，所以也取自絕對值運(yùn)＜算器的輸出端。（6）給定積分器對于轉(zhuǎn)速開環(huán)的交流調(diào)速系統(tǒng)，起動(dòng)時(shí)，如果逆變器輸出電壓與頻率變化太快時(shí)，將會(huì)使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率＞加大。加大到＞后，電磁轉(zhuǎn)矩反而減小，使起動(dòng)時(shí)間增加，甚至使電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)。在圖4-22中，以加速為例，起動(dòng)時(shí)，如果使逆變器的頻率從突增至人，對應(yīng)電壓也相應(yīng)協(xié)調(diào)上升，在改變頻率瞬間，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩將從TA變?yōu)門B，而TB＜TA，從而使電動(dòng)機(jī)加速度下降，甚至如果小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)不但不能加速，反而減速，最終堵轉(zhuǎn)。如果使逆變器輸出頻率從變到，則在改變頻率瞬間，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩從＞,由于＞，電動(dòng)機(jī)的加速度增大。從此看出，在實(shí)際工作中，應(yīng)根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩大小和系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大小等實(shí)際情況，確定最佳加減速時(shí)間。主要是調(diào)節(jié)給定積分器的時(shí)間常數(shù)。當(dāng)由給定電位器給出一個(gè)電壓值時(shí)（對應(yīng)一個(gè)輸出頻率），經(jīng)函數(shù)發(fā)生器補(bǔ)償，輸出一個(gè)與給定頻率對應(yīng)的電壓給定值。由于通過函數(shù)發(fā)生器實(shí)行=常數(shù)的控制方式，所以能保證磁通恒定。電壓給定值經(jīng)電壓調(diào)節(jié)器和電壓閉環(huán)，使主回路得到與給定電壓大小相符的電壓。同時(shí)，頻率給定信號經(jīng)壓頻變換器得到6倍于給定頻率的脈沖信號，再經(jīng)過環(huán)形分配器分配給脈沖輸出級，最后送給逆變器的晶閘管發(fā)出對應(yīng)頻率觸發(fā)脈沖。使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行于與對應(yīng)的轉(zhuǎn)速上。9．在轉(zhuǎn)速開環(huán)變頻調(diào)速系統(tǒng)中，為什么要設(shè)置瞬態(tài)校正環(huán)節(jié)？設(shè)置瞬態(tài)校正環(huán)節(jié)是為了在瞬態(tài)（動(dòng)態(tài)）過程中，使系統(tǒng)仍基本保持*種控制規(guī)律，在此系統(tǒng)中是為保持=常數(shù)。由于電壓控制回路為閉環(huán)，而頻率控制回路為開環(huán)，在有負(fù)載擾動(dòng)、電網(wǎng)電壓波動(dòng)等因素時(shí)，容易使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。例如，在負(fù)載擾動(dòng)下，電流環(huán)響應(yīng)較快，引起電壓波動(dòng)，由電壓閉環(huán)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。但是，只要給定電壓不變，頻率就始終不變。雖然在負(fù)載擾動(dòng)下，輸出電壓將反復(fù)變化，而輸出頻率并不隨著電壓變化，使得在動(dòng)態(tài)時(shí)不能保持=常數(shù)，磁場將產(chǎn)生過勵(lì)和欠勵(lì)不斷交替的情況，使得電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，以至電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速產(chǎn)生波動(dòng)，造成系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。為了避免上述情況的產(chǎn)生，而加人瞬態(tài)校正調(diào)節(jié)器，進(jìn)行瞬態(tài)的補(bǔ)償調(diào)節(jié)。瞬態(tài)校正器采用微分校正電路，以獲得超前校正作用。它的輸人信號有兩種取法：一是取電流調(diào)節(jié)器的輸出信號；二是取電壓調(diào)節(jié)器輸人的電壓給定與電壓反饋的差值。這兩種方法均可得到近似的補(bǔ)償。系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，該環(huán)節(jié)就不起作用了。10．轉(zhuǎn)差頻率控制方式的基本思想是什么？試分析轉(zhuǎn)差頻率控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)和回饋制動(dòng)過程。直流雙閉環(huán)系統(tǒng)具有優(yōu)良的靜動(dòng)態(tài)性能，是因?yàn)橹绷麟妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩容易控制，只要調(diào)節(jié)電樞電流，就可以控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。也就是說，控制系統(tǒng)對轉(zhuǎn)矩的控制能力，可以決定系統(tǒng)靜動(dòng)態(tài)性能的好壞。異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T可表示為：即電磁轉(zhuǎn)矩與氣隙磁通、轉(zhuǎn)子電流及轉(zhuǎn)子回路的功率因數(shù)有關(guān)，而這些量都不是獨(dú)立變量，又難于直接檢測與控制，這也就是異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩難于控制的原因。因此，如果不解決異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制問題，既使采用轉(zhuǎn)速閉環(huán)，動(dòng)態(tài)特性仍無法改善。轉(zhuǎn)差頻率控制就是一種解決異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩控制問題的方法。采用這種方法，可以大大改善異步電動(dòng)機(jī)的靜動(dòng)態(tài)性能。異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)差角頻率（或轉(zhuǎn)差頻率）成正比。因此，在磁通恒定的條件下，控制轉(zhuǎn)差角頻率也（或），也就控制了轉(zhuǎn)矩，這就是轉(zhuǎn)差頻率控制的基本思想。（l）起動(dòng)過程（理想空載情況）在給定一個(gè)轉(zhuǎn)速給定信號瞬間，由于電動(dòng)機(jī)的機(jī)械慣性，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為零，，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸人偏差信號很大，其輸出迅速達(dá)到限幅值。使轉(zhuǎn)差角頻率，此時(shí)系統(tǒng)具有最大轉(zhuǎn)矩。一方面，經(jīng)函數(shù)發(fā)生器給出對應(yīng)外。的定子電流人的給定值，維持電動(dòng)機(jī)的磁通=常數(shù)；另一方面，壓頻變換器的輸人端，從絕對值運(yùn)算器的輸出端得到給定信號，轉(zhuǎn)換成6的脈沖列，經(jīng)環(huán)形分配器輸出后，產(chǎn)生此時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的同步旋轉(zhuǎn)磁場，電動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上升，其旋轉(zhuǎn)角頻率上升，但只要，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器就一直飽和，轉(zhuǎn)速環(huán)處于開環(huán)狀態(tài)。ASR的輸出始終為限幅值，即電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩始終為最大值。而且通過電流環(huán)，使電動(dòng)子電流入始終跟隨給定值，確保轉(zhuǎn)速過渡過程中電恒定，于是電動(dòng)機(jī)在恒最大轉(zhuǎn)矩下加速。同時(shí)隨著的上升，也不斷上升，對應(yīng)壓頻變換器輸出的頻率增高，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速加快，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升，但是因?yàn)槭冀K為最大值，所以，電動(dòng)機(jī)沿著的特性曲線起動(dòng)，轉(zhuǎn)速上升很快。當(dāng)上升到且略有超調(diào)時(shí)，ASR退飽和，從下降到，對應(yīng)，經(jīng)過轉(zhuǎn)速環(huán)的調(diào)節(jié)，使電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行于=（2）回饋制動(dòng)如果給定信號突然減小到零，由于轉(zhuǎn)速不能突變，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸人變號，使其反向積分，一直到負(fù)限幅值一，電動(dòng)機(jī)有一，旋轉(zhuǎn)磁場的角頻率從隊(duì)變?yōu)椋捎冢?，＜電?dòng)機(jī)運(yùn)行于回饋制動(dòng)狀態(tài)，而且只要＞0＝，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出就一直為負(fù)限幅值，電動(dòng)機(jī)就在一作用下很快減速，直至后，ASR退飽和，經(jīng)過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)停車。11．轉(zhuǎn)差頻率控制變頻調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)轉(zhuǎn)速檢測誤差較大時(shí)，會(huì)發(fā)生什么情況？轉(zhuǎn)速的檢測誤差使系統(tǒng)特性偏離理想情況系統(tǒng)的控制作用由轉(zhuǎn)差角頻率隊(duì)決定，而隊(duì)難于直接測量，一般是檢測。如果用測速發(fā)電機(jī)檢測，誤差一般為額定轉(zhuǎn)速的1％～3％，由于比小得多，不大的誤差就會(huì)引起很大的誤差。由于函數(shù)發(fā)生器是根據(jù)ASR的給定，輸出對應(yīng)于的定子電流的給定值，因此使實(shí)際的與并不滿足理論上所得的關(guān)系，致使不為設(shè)定值。在動(dòng)態(tài)中，就不能保持不變，系統(tǒng)的快速性受到影響。反之，則使I。增大，鐵損增加，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重。由此可見，在轉(zhuǎn)差頻率控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)中，對測速精度的要求更高。為了解決這一問題，可以采用數(shù)字檢測。還可以采用電子線路，通過其他電量來間接求出電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)差角頻率。12．什么叫脈寬調(diào)制型逆變器？它有什么特點(diǎn)？所謂脈寬調(diào)制型逆變器就是利用半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通和關(guān)斷，把直流電壓變成一定形狀的電壓脈沖列，實(shí)現(xiàn)變頻、變壓及控制和消除諧波。它采用多個(gè)脈沖寬度可調(diào)的方波，取代普通逆變器輸出電壓、電流的120°180°達(dá)到降低高次諧波成份、減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、拓寬調(diào)速圍的目的。這種脈寬調(diào)制型逆變器主回路簡單，而且由于逆變器輸出電壓的大小和頻率直接由逆變器決定，所以調(diào)節(jié)速度快，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能好，而且電源側(cè)輸人功率因數(shù)高，又可以將多個(gè)逆變橋接在同一個(gè)公共直流母線上，便于實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)調(diào)速拖動(dòng)。13.寬調(diào)制型逆變器有哪些控制方式？SPWM控制方式有什么特點(diǎn)？脈寬調(diào)制方式很多，有簡單的多脈沖調(diào)制法、正弦波脈寬調(diào)制法、準(zhǔn)正弦波脈寬調(diào)制法、電流跟蹤控制PWM等方法。SPWM調(diào)制方式的特點(diǎn)是半個(gè)周期脈沖中心線等距，脈沖等幅、調(diào)寬，各脈沖面積之和與正弦波下的面積成比例，因此，其調(diào)制波形更接近于正弦波，諧波分量大大減小。在實(shí)際應(yīng)用中，對于三相逆變器，是由一個(gè)三相正弦波發(fā)生器產(chǎn)生三相參考信號，與一個(gè)公用的三角波載波信號相比較，而產(chǎn)生三相脈沖調(diào)制波。一般在脈沖數(shù)相同時(shí)，異步調(diào)制比同步調(diào)制諧波分量大，但只要半個(gè)周期脈沖信號較多，這種影響是可以忽略的，而且在低頻時(shí)，脈沖數(shù)隨著輸出電壓頻率的下降，而自動(dòng)增加，這對克服轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)有很大好處。14．什么叫同步調(diào)制和異步調(diào)制？各有什么特點(diǎn)？舉例說明之。每個(gè)周期輸出的脈沖數(shù)不變的方法，稱為同步調(diào)制方法。這種調(diào)制方法使得在不同頻率下，正負(fù)半周波形始終保持完全對稱，因此沒有偶次諧波。當(dāng)主回路輸出頻率改變時(shí)，輸出電壓一個(gè)周期的脈沖個(gè)數(shù)發(fā)生變化，且正負(fù)半周的脈沖數(shù)和相位發(fā)生不對稱，稱為異步調(diào)制。一般在脈沖數(shù)相同時(shí)，異步調(diào)制比同步調(diào)制諧波分量大，但只要半個(gè)周期脈沖信號較多，這種影響是可以忽略的，而且在低頻時(shí)，脈沖數(shù)隨著輸出電壓頻率的下降，而自動(dòng)增加，這對克服轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)有很大好處。15.么叫單極性調(diào)制和雙極性調(diào)制？各有什么特點(diǎn)？調(diào)制的載波和參考信號的極性不變，稱為單極性調(diào)制。若三角形載波信號Uc和正弦波參考信號Ur均具有正負(fù)極性，稱為雙極性調(diào)制。兩者都是通過改變正弦波參考信號的幅值和頻率，來改變輸出電壓基波的幅值和頻率。也同樣既可采用同步調(diào)制，又可采用異步調(diào)制。從主回路看，對于雙極性調(diào)制，由于同一橋臂上的兩個(gè)開關(guān)元件始終輪流交替通斷，而且一般開關(guān)元件的關(guān)斷時(shí)間總是大于其開通時(shí)間，因此容易引起電源短路，造成環(huán)流。為防止環(huán)流，就必須增設(shè)延時(shí)觸發(fā)環(huán)節(jié)。而單極性調(diào)制，在同一橋臂上兩個(gè)開關(guān)元件中，一個(gè)按正弦脈寬規(guī)律，在半個(gè)周期導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)，另一個(gè)開關(guān)元件始終是關(guān)斷的，因此不會(huì)產(chǎn)生環(huán)流，不用設(shè)延時(shí)環(huán)節(jié)。既簡化了線路，又防止了延時(shí)引起的失真。16．試定性分析異步電動(dòng)機(jī)具有什么樣的數(shù)學(xué)模型？(1)步電動(dòng)機(jī)是強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速時(shí)，需要進(jìn)行電壓和頻率或電流與頻率的協(xié)調(diào)控制，有電壓和頻率兩個(gè)獨(dú)立的輸人變量（若考慮電壓是三相的，實(shí)際的輸人變量還要多）。輸出變量除轉(zhuǎn)速外，還有磁通，因?yàn)槿喈惒诫妱?dòng)機(jī)是定子接三相電源，產(chǎn)生磁通和轉(zhuǎn)速，改變定子電壓，其他條件不變時(shí)，磁通和轉(zhuǎn)速同時(shí)改變，而且為了得到良好的動(dòng)態(tài)性能，還應(yīng)控制磁通在動(dòng)態(tài)過程中保持恒定，所以異步電動(dòng)機(jī)是多輸人多輸出的多變量系統(tǒng)。(2)數(shù)學(xué)模型是非線性的異步電動(dòng)機(jī)定子通人三相交流電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，即磁通與轉(zhuǎn)速相乘產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，同時(shí)轉(zhuǎn)子作為帶電導(dǎo)體在磁場中受力產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，即磁通與轉(zhuǎn)子電流有功分量相乘產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，這些變化是同時(shí)產(chǎn)生的。所以，在數(shù)學(xué)模型中，含有兩個(gè)變量的乘積項(xiàng)，既使不考慮磁飽和等因素，數(shù)學(xué)模型也是非線性的。(3)動(dòng)機(jī)為八階系統(tǒng)三相定于繞組和三相轉(zhuǎn)子繞組在產(chǎn)生磁通時(shí)，都有各自的慣性，再加上系統(tǒng)的機(jī)械慣性和變頻裝置的滯后因素，所以為八階系統(tǒng)。綜上所述，異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型是一個(gè)高階、非線性、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)。所以異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩難于控制。17異步電動(dòng)機(jī)矢量控制的基本思想是什么？異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩難于控制，如果從電機(jī)的統(tǒng)一理論出發(fā)，能找到異步電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩之間的共同基礎(chǔ)和在關(guān)系，就可以模擬直流電動(dòng)機(jī)來控制異步電動(dòng)機(jī)了。若以久為M軸，和垂直的為T軸，則可以組成＊了新坐標(biāo)系。又由于轉(zhuǎn)子漏電抗很小，角很小，實(shí)際上為了方便，常以為磁場定向的新坐標(biāo)系的M軸。這樣，定子電流就可以分解成磁場電流分。和轉(zhuǎn)矩電流分量。二者互相垂直，又彼此獨(dú)立，能分別進(jìn)行調(diào)。和直流電動(dòng)機(jī)對比，相當(dāng)于勵(lì)磁電流，相當(dāng)于電樞電流，就相當(dāng)于在直流電動(dòng)機(jī)中控制勵(lì)磁電流和電樞電流一樣了。從數(shù)學(xué)上講，是把用A、B、C坐標(biāo)系表示的電動(dòng)機(jī)矢量變成按定向的坐標(biāo)系，也就是進(jìn)行矢量變換。在坐標(biāo)系中，異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型和直流電動(dòng)機(jī)就一樣了，因此可以象直流電動(dòng)機(jī)—樣進(jìn)行控制，并得到和直流電動(dòng)機(jī)一樣的特性。這種方法就叫作磁場定向的矢量變換控制，簡稱矢量變換控制。18異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)中，為什么要設(shè)置直角坐標(biāo)l極坐標(biāo)變換器、矢量旋轉(zhuǎn)器和3相12相變換器？它們的作用是什么？在矢量控制系統(tǒng)中，先將A、B、三相坐標(biāo)變換成a、坐標(biāo)系，再將a、坐標(biāo)系變成磁場定向的M、T坐標(biāo)系。另外，還需要檢測出磁鏈（磁通）的大小和相位，由于這些矢量變換最后必須將直流量還原為交流量以控制交流電動(dòng)機(jī)，因此，這些運(yùn)算功能的變換必須是可逆的。（1）3相12相變換器（3/2）根據(jù)旋轉(zhuǎn)磁場等效的原則，用一個(gè)對稱的兩相統(tǒng)組代替對稱三相繞組，并且保持變換前后功率不變，這就是3／2變換的實(shí)質(zhì)。（2）矢量旋轉(zhuǎn)變換器（VR）a、繞組和直流M、T繞組均為兩相繞組，后者是旋轉(zhuǎn)的直角坐標(biāo)系；前者是靜止的直角坐標(biāo)系，它們之間的變換屬于矢量旋轉(zhuǎn)變換，這種變換的運(yùn)算功能由矢量旋轉(zhuǎn)變換器（VR）來完成。（3）直角坐標(biāo)/極坐標(biāo)變換器（K/P）矢量變換控制系統(tǒng)中，有時(shí)需將直角坐標(biāo)變換為極坐標(biāo)，用極坐標(biāo)的矢徑和極角表示矢量。這個(gè)功能由直角坐標(biāo)/極坐標(biāo)變換器來完成。一、選擇題*機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)中如果TM>TL，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與TM相同，轉(zhuǎn)速將產(chǎn)生的變化是加速。*機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)中如果TM<TL，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與TM相同，轉(zhuǎn)速將產(chǎn)生的變化是減速。*機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)，如果TM=TL，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與TM相同，轉(zhuǎn)速將產(chǎn)生的變化是勻速。*機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)，如果Tm>TL電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與Tm相同，轉(zhuǎn)速將加速*機(jī)電傳動(dòng)發(fā)展的第一階段是采用成組拖動(dòng)的拖動(dòng)方式*設(shè)電動(dòng)機(jī)*一轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)速n為正，則約定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩TM與n____一致___的方向?yàn)開__正向__。*___位能轉(zhuǎn)矩__的作用方向恒定，與運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)。*起重機(jī)吊一個(gè)重物升降時(shí)，負(fù)載的機(jī)械特性是_位能型恒轉(zhuǎn)矩___。*下面哪個(gè)部分是屬于直流電動(dòng)機(jī)的定子部分？勵(lì)磁繞組*復(fù)勵(lì)直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組和電樞繞組是一部分串聯(lián)其他的并聯(lián)。*直流電動(dòng)機(jī)最常用的啟動(dòng)方式是___降壓啟動(dòng)__。*直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，若想采用恒功率調(diào)速，則可改變__Φ。*直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，若想采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，則可改變_U。*_調(diào)壓調(diào)速的調(diào)速方式可實(shí)現(xiàn)對恒轉(zhuǎn)矩型負(fù)載的無極調(diào)速。*τm是反映機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)___機(jī)械慣性___的物理量。*加快機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的過渡過程，可以減少___GD2__。*繞線式異步電動(dòng)機(jī)采用轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)時(shí)，所串電阻愈大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩___不一定____。*一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)差率為，此時(shí)通過氣隙傳遞的功率有的轉(zhuǎn)子銅耗。占電磁功率(Pem)的25%*繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大，起動(dòng)電流減小。*設(shè)計(jì)在電源上運(yùn)行的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)現(xiàn)改為在電壓相同頻率為的電網(wǎng)上，其電動(dòng)機(jī)的Tst減小，Tma*減小。*三相異步電動(dòng)機(jī)正在運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，這時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)____增加_____。*三相異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若電源電壓降低了，此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩___不變___。*三相異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一定負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若電源電壓降低了，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩___減小___。*三相交流異步電動(dòng)機(jī)采用能耗制動(dòng)時(shí)，應(yīng)采取的方法是切斷三相電源，并在定子二相繞組入直流電。*鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)不采用___逐級切除啟動(dòng)電阻_方法啟動(dòng)。*負(fù)載工作點(diǎn)不是三相異步交流電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性曲線的四個(gè)特殊點(diǎn)。*不能用于交流鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制方法串級調(diào)速。*普通晶閘管導(dǎo)通之后，要恢復(fù)其阻斷狀態(tài)，應(yīng)該采取的措施是陽極電壓取反。*帶電阻性負(fù)載的單相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大正向電壓為___，最大反向電壓為___。*帶電阻性負(fù)載的單相半波可控整流電路中，的移向圍是____，而對應(yīng)的的變化圍為____。*帶電阻性負(fù)載的三相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大正向電壓為___，最大反向電壓為___。*在單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，若要組成有靜差的調(diào)速系統(tǒng)，則調(diào)節(jié)器應(yīng)采用___P調(diào)節(jié)器____。*在單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，若采用比例調(diào)節(jié)器，閉環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)轉(zhuǎn)速降與開環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速降的關(guān)系為____1/（1+K）倍_*在鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)過程中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降至很低時(shí)，應(yīng)立即切斷電源，防止電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)*正常運(yùn)轉(zhuǎn)的直流無差調(diào)速系統(tǒng)，當(dāng)△U=0時(shí)，系統(tǒng)將在給定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)。*正常運(yùn)轉(zhuǎn)的直流有差調(diào)速系統(tǒng)，當(dāng)△U=0時(shí)，系統(tǒng)將在接近給定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)。*消除交流伺服電動(dòng)機(jī)“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象的方法是？增加轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的電阻*對一臺(tái)確定的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)而言，其步距角決定于__電機(jī)的通電方式___。*步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)角與脈沖電源的關(guān)系是__與電源脈沖數(shù)成正比*步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要性能指標(biāo)不包含啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。*決定電動(dòng)機(jī)容量的主要因素是__電動(dòng)機(jī)的過載能力___。*下列電器哪一種不是自動(dòng)電器？組合開關(guān)*接觸器的常態(tài)是指？線圈未通電情況*電壓繼電器的線圈與電流繼電器的線圈相比，特點(diǎn)是電壓繼電器的線圈匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、電阻大。*電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)工作臺(tái)平行均速運(yùn)動(dòng)時(shí)，負(fù)載的機(jī)械特性是恒功率型。*電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩在任何情況下，總是由軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和___動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩___之和所平衡。*當(dāng)晶閘管承受反向陽極電壓時(shí)，不論門極加何種極性觸發(fā)電壓，管子都將工作在關(guān)斷狀態(tài)*若增大SPWM逆變器的輸出電壓基波頻率，可采用的控制方法是增大正弦調(diào)制波頻率。*將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能饋送給交流電網(wǎng)的變流器是有源逆變器。*單相半波可控整流帶電阻性負(fù)載R電路，設(shè)變壓器二次側(cè)相電壓有效值為U2，則直流電流平均值為*晶閘管串聯(lián)時(shí)，為達(dá)到靜態(tài)均壓，可在晶閘管兩端并聯(lián)相同的電阻。*采用交流接觸器、按鈕等構(gòu)成的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)控制電路，在合上電源開關(guān)后，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、停止控制都正常，但轉(zhuǎn)向反了，原因是引入電動(dòng)機(jī)的電源相序錯(cuò)誤。*接觸器的文字符號是KM二、填空題*機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了成組拖動(dòng)、單電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)和多電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)三個(gè)階段。*機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件：一是系統(tǒng)能以一定速度勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，二是系統(tǒng)受外部干擾后，能夠恢復(fù)到原來的速度。*直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式主要有：改變外串電阻改變電壓、改變主磁通*直流發(fā)電機(jī)的重要運(yùn)行特性是空載特性和外特性。*直流發(fā)電機(jī)按勵(lì)磁方法來分類，分為他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)四種。*直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)狀態(tài)分為反饋制動(dòng)、反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)三種形式。*直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)分為電源反接制動(dòng)和倒拉反接制動(dòng)兩種。*直流電動(dòng)機(jī)常用的調(diào)速方法有改變電樞電路外串電阻、改變電樞電壓和改變主磁通。*直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性是指在額定電壓，額定磁通和電樞電路不外接任何時(shí)電阻時(shí)的自然特性曲線。*三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式有全壓啟動(dòng)和降壓啟動(dòng)。*三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)常用的調(diào)速方式變極調(diào)速和變頻調(diào)速。*三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的電氣制動(dòng)停轉(zhuǎn)方法有反接制