電機拖動與變頻調(diào)速課后練習(xí)第五章

第五章第一節(jié)變頻調(diào)速的基本控制原理及其機械特性（P117）1．三相異步電動機在變頻調(diào)速時，為什么要盡量保持主磁通不變？答：為了使電動機能保持較好的運行性能，要求在調(diào)節(jié)的同時，改變定子電壓，以維持氣隙主磁通不變，或者保持電動機的過載能力不變。3.變頻器在低速時為何要做電壓補償？答：由于降低時也要減小，所以在額定電流時產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩也要相應(yīng)下降，達(dá)不到恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速的性質(zhì)。為了提高低頻區(qū)的電動機輸出轉(zhuǎn)矩和過載能力，常常采用低頻補償?shù)拇胧措S降低適當(dāng)提高的比值，以補償定子阻抗壓降，使近似恒值。5．拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的三相異步電動機，采用保持控制方式時，降低頻率后電動機的過載能力、電動機電流和電動機轉(zhuǎn)速降有什么變化？答：不變。6.拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的三相異步電動機保持控制方式時，當(dāng),，若降低頻率時，電動機的轉(zhuǎn)速為多少？答：2320r/min第五章第二節(jié)變頻器的基本構(gòu)成（P133）1.變頻器主電路的基本結(jié)構(gòu)包括哪些？各部分有什么作用？答：主電路通常由整流器、中間直流環(huán)節(jié)和逆變器構(gòu)成。整流器：它將三相（單相）交流電整流成直流電。中間直流環(huán)節(jié)：由于逆變器的負(fù)載為異步電動機，屬于感性負(fù)載。無論電動機處于電動或發(fā)電制動狀態(tài)，其功率因數(shù)總不會為1。因此，在中間直流環(huán)節(jié)和電動機之間總會有無功功率的交換。這種無功能量要靠中間直流環(huán)節(jié)的儲能元件來緩沖。所以又常稱中間直流儲能元件。逆變器：根據(jù)PWM控制信號使六個開關(guān)器件導(dǎo)通、關(guān)斷，將直流轉(zhuǎn)換為三相頻率可變的交流輸出。2.變頻器的控制電路包括哪些?答：驅(qū)動電路、電壓/電流檢測電路、保護電路、輸入輸出電路、顯示/鍵盤電路、速度檢測電路。3.電流型變頻器和電壓型變頻器的區(qū)別是什么？答：電流型變頻器易實現(xiàn)回饋制動，從而便于四象限運行。電壓型變頻器因為其中間直流環(huán)節(jié)有大電容鉗制著電壓，使之無法迅速反向，而電流也不能反向，能量只能單方面?zhèn)魉停詿o法實現(xiàn)回饋制動。4.變頻器是如何做直流能耗制動的？答：當(dāng)異步電動機減速制動時，它相當(dāng)一個感應(yīng)發(fā)電機，由于二極管不能反向?qū)ǎ妱訖C將通過續(xù)流二極管向電容器充電，使電容上的電壓隨著充電而不斷升高，稱為“泵升電壓”。過高的電壓將使各部分器件受到損害。因此，當(dāng)直流電壓超過一定值時，就要求提供一條放電回路，將再生的電能消耗掉。這一條放電回路，稱為能耗制動電路。6.當(dāng)變頻器開機時，能耗制動電阻就發(fā)熱，是什么原因？答：發(fā)生這種情況的唯一原因是能耗制動單元的開關(guān)管已經(jīng)損壞，應(yīng)立即更換。因為在正常情況下，制動回路只有在降速過程中才被接通。在升速和運行過程中，制動單元應(yīng)處于截止?fàn)顟B(tài)，不應(yīng)該發(fā)熱。只有當(dāng)制動單元的開關(guān)管已經(jīng)損壞并短路時，制動電阻才會一開機就發(fā)熱。7.怎樣抑制電壓型變頻器制動時產(chǎn)生的泵升電壓？答：過高的直流電壓將使各部分器件受到損害。因此，當(dāng)直流電壓超過一定值時，就要求提供一條放電回路，將再生的電能消耗掉，即通過開關(guān)器件接通，將電動機的動能消耗在電阻上，將電動機的動能消耗在電阻上。8.變頻器的載波頻率是否越高越好？答：從改善輸出電流波形的角度來說，載波頻率越高，輸出電流的頻率越高，諧波含量越少，電流波形的平滑性越好。但是，變頻器內(nèi)主電路開關(guān)管，由于開關(guān)頻率的增加，開關(guān)損耗會增大，開關(guān)管的額定電流將會減少，變頻器帶負(fù)載的能力會降低；同時，對周圍其他電子設(shè)備的設(shè)備干擾也越強。因此，變頻器的載波頻率并非越高越好，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際的工作情況及環(huán)境要求選擇合適的數(shù)值。9.整流電路改進(jìn)的措施有哪些？答：可采用多脈波整流和PWM整流等措施。10.簡述正弦脈沖寬度調(diào)制的基本工作原理？答：將正弦半波N等分，且脈沖寬度相等，但幅值不等。將上述脈沖列用數(shù)量相同的等幅不等寬的矩形脈沖列來代替，對應(yīng)脈沖列的面積相等。根據(jù)面積等效原理，矩形脈沖列和正弦半波是等效的。這種脈沖寬度按正弦規(guī)律變化，面積之和與正弦面積相等、效果與正弦波等效的PWM波形稱為SPWM波形。11.簡述正弦脈沖寬度調(diào)制的控制方式？答：單極性SPWM控制方式：是指在正弦調(diào)制波的半個周期內(nèi)三角載波只在正極性或負(fù)極性一種極性變化，所得到的輸出SPWM波形