第二章思慮題：2-1直流電動機(jī)有哪幾種調(diào)速方法？各有哪些特色？電樞回路串電阻調(diào)速特色：電樞回路的電阻增添時，理想空載轉(zhuǎn)速不變，機(jī)械特征的硬度變軟。反之機(jī)械特征的硬度變硬。調(diào)理電源電壓調(diào)速特色：電動機(jī)的轉(zhuǎn)速跟著外加電源電壓的降低而下降，從而達(dá)到降速的目的。不一樣電源電壓下的機(jī)械特征互相平行，在調(diào)速過程中機(jī)械特征的硬度不變，比電樞回路串電阻的降壓調(diào)速擁有更寬的調(diào)速范圍。弱磁調(diào)速特色：電動機(jī)的轉(zhuǎn)速跟著勵磁電流的減小而高升，從而達(dá)到弱磁降速的目的。調(diào)速是在功率較小的勵磁回路進(jìn)行，控制方便，能耗小，調(diào)速的光滑性也較高。2-2簡述直流PWM變換器電路的基本構(gòu)造。IGBT，電容，續(xù)流二極管，電動機(jī)。2-3直流PWM變換器輸出電壓的特色是什么？直流電壓2-4為何直流PWM變換器-電動機(jī)系統(tǒng)比V-M系統(tǒng)能夠獲取更好的動向性能？直流PWM變換器-電動機(jī)系統(tǒng)比V-M系統(tǒng)開關(guān)頻次高，電流簡單連續(xù)，諧波少，電動機(jī)消耗及發(fā)熱都較??；低速性能好，穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍寬；若與迅速響應(yīng)的電動機(jī)配合，則系統(tǒng)頻帶寬，動向響應(yīng)快，動向抗擾能力強(qiáng)；電力電子開關(guān)器件工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通消耗小，當(dāng)開關(guān)頻次適中時，開關(guān)消耗也不大，因此裝置效率較高；直流電源采納不控整流時，電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流器高。2-5在直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)電動機(jī)停止不動時，電樞兩頭能否還有電壓？電路中能否還有電流？為何？電樞兩頭還有電壓，因?yàn)樵谥绷髅}寬調(diào)速系統(tǒng)中，電動機(jī)電樞兩頭電壓僅取決于直流。電路中無電流，因?yàn)殡妱訖C(jī)處已斷開，構(gòu)不可以通路。2-6直流PWM變換器主電路中反并聯(lián)二極管有何作用？假如二極管斷路會產(chǎn)生什么結(jié)果？反并聯(lián)二極管是續(xù)流作用。若沒有反并聯(lián)二極管，則IGBT的門極控制電壓為負(fù)時，沒法達(dá)成續(xù)流，致使電動機(jī)電樞電壓不近似為零。2-7直流PWM變換器的開關(guān)頻次能否越高越好？為何？不是越高越好，因?yàn)樘叩脑捒赡艹霈F(xiàn)電容還沒充完電就IGBT關(guān)斷了，達(dá)不到需要的輸出電壓。2-8泵升電壓是如何產(chǎn)生的？對系統(tǒng)有何影響？如何克制？對濾波電容充電的結(jié)果造成直流側(cè)電壓高升。過高的泵升電壓將超出電力電子器件的耐壓限制值。選用電容量較大且適合的電容。2-9在晶閘管整流器-電動機(jī)開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，為何轉(zhuǎn)速隨負(fù)載增添而降低？負(fù)載增添，負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大，電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降直到電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩時速度就不變了，達(dá)到穩(wěn)態(tài)。T-TL=J*dn/dt2-10靜差率和調(diào)速范圍有何關(guān)系？靜差率和機(jī)械特征硬度是一回事嗎？舉個例子。不是一回事。靜差率是用來權(quán)衡調(diào)速系統(tǒng)在負(fù)載變化下轉(zhuǎn)速的穩(wěn)固度的。機(jī)械特征硬度是用來權(quán)衡調(diào)速系統(tǒng)在負(fù)載變化下轉(zhuǎn)速的下降的。是機(jī)械特征的斜率。如：變壓調(diào)速系統(tǒng)在不一樣轉(zhuǎn)速下的機(jī)械特征是互相平行的，機(jī)械特征硬度是同樣的，可是靜差率卻不一樣，空載轉(zhuǎn)速高的靜差率小。2-11調(diào)速范圍與靜態(tài)速降和最小靜差率之間有何關(guān)系？為何一定同時提才存心義？若只考慮一個量，其他兩個量在一個量必定的狀況下另一個量就會不知足要求。2-12轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)有哪些特色？改變給定電壓可否改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速？為何？假如給定電壓不變，調(diào)理轉(zhuǎn)速反應(yīng)系數(shù)能否能夠改變轉(zhuǎn)速？為何？假如測速發(fā)電機(jī)的勵磁發(fā)生了變化，系統(tǒng)有無戰(zhàn)勝這類擾亂的能力？特色：減小轉(zhuǎn)速下降，降低靜差率，擴(kuò)大調(diào)速范圍。改變給定電壓能改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速，因?yàn)楦淖兘o定電業(yè)會改變電壓變化值，從而改變控制電壓，而后改變輸出電壓，最后改變轉(zhuǎn)速。假如給定電壓不變，調(diào)理轉(zhuǎn)速反應(yīng)系數(shù)是能夠改變轉(zhuǎn)速，因?yàn)檎{(diào)理轉(zhuǎn)速反應(yīng)系數(shù)會改變反應(yīng)電壓，從而改變電壓變化值，控制電壓，輸出電壓，最后改變轉(zhuǎn)速。假如測速發(fā)電機(jī)的勵磁發(fā)生了變化，會造成Ce的變化，會影響轉(zhuǎn)速，被測速裝置檢測出來，再經(jīng)過反應(yīng)控制的作用，減小對穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的影響。系統(tǒng)有戰(zhàn)勝這類擾亂的能力。2-13為何用積分控制的調(diào)速系統(tǒng)是無靜差的？在轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)積分調(diào)理器的輸入偏差電壓△U=0時，調(diào)理器的輸出電壓是多少？它決定于哪些要素？比率調(diào)理器的輸出只取決于輸入偏差量的現(xiàn)狀，而積分調(diào)理器的輸出則包括了輸入偏差量的所有歷史。固然到穩(wěn)態(tài)時，只需歷史上有過，其積分就有必定的數(shù)值，足以產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的控制電壓UC。2-14在無靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度能否還受給定電源和測速發(fā)電機(jī)精度的影響？為何？受影響。因?yàn)闊o靜差轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)若給定電源發(fā)生偏移或許測速發(fā)電機(jī)精度遇到影響會致使轉(zhuǎn)速改變，從而反應(yīng)電壓改變，使電壓偏差為零，所以轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)精度會受影響。2-15在轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)單閉環(huán)有靜差調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)以下參數(shù)發(fā)生變化時系統(tǒng)能否有調(diào)理作用？為何？1）放大器的放大系數(shù)Kp。2）供電電網(wǎng)電壓Ud。3）電樞電阻Ra。4）電動機(jī)勵磁電流If。5）轉(zhuǎn)速反應(yīng)系數(shù)α。1）放大器的放大系數(shù)Kp發(fā)生變化時系統(tǒng)有調(diào)理作用，因?yàn)镵p發(fā)生變化時，控制電壓Uc就會改變，而后輸出電壓Ud0就會改變，轉(zhuǎn)速改變，反應(yīng)電壓隨之改變，改變電壓偏差進(jìn)一步伐節(jié)輸出電壓和轉(zhuǎn)速達(dá)到調(diào)理作用。2）供電電網(wǎng)電壓Ud發(fā)生變化時系統(tǒng)有調(diào)理作用，因?yàn)閁d發(fā)生變化時，會使Ks變化，從而改變輸出電壓和轉(zhuǎn)速，反應(yīng)電壓隨之改變，改變電壓偏差進(jìn)一步伐節(jié)輸出電壓和轉(zhuǎn)速達(dá)到調(diào)理作用。3）電樞電阻Ra發(fā)生變化時系統(tǒng)有調(diào)理作用，因?yàn)镽a發(fā)生變化時，會使電樞電路總電阻變化，使得轉(zhuǎn)速改變，反應(yīng)電壓隨之改變，改變電壓偏差進(jìn)一步伐節(jié)輸出電壓和轉(zhuǎn)速達(dá)到調(diào)理作用。4）電動機(jī)勵磁電流If發(fā)生變化時系統(tǒng)有調(diào)理作用，因?yàn)镮f發(fā)生變化時，使得Ce變化，轉(zhuǎn)速改變，反應(yīng)電壓隨之改變，改變電壓偏差進(jìn)一步伐節(jié)輸出電壓和轉(zhuǎn)速達(dá)到調(diào)理作用。5）轉(zhuǎn)速反應(yīng)系數(shù)α發(fā)生變化時系統(tǒng)有調(diào)理作用，因?yàn)棣涟l(fā)生變化時，使反應(yīng)電壓改變，改變電壓偏差進(jìn)一步伐節(jié)輸出電壓和轉(zhuǎn)速達(dá)到調(diào)理作用。2-16（1）在轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)單閉環(huán)有靜差調(diào)速系統(tǒng)中，突減負(fù)載后又進(jìn)入穩(wěn)固運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，此時晶閘管整流裝置的輸出電壓Ud較之負(fù)載變化前是增添、減少仍是不變？（2）在無靜差調(diào)速系統(tǒng)中，突加負(fù)載后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時轉(zhuǎn)速n和整流裝置的輸出電壓Ud是增添、減少仍是不變？在轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)單閉環(huán)有靜差調(diào)速系統(tǒng)中，突減負(fù)載后又進(jìn)入穩(wěn)固運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，此時轉(zhuǎn)速有所增大，反應(yīng)電壓增大，電壓偏差減小，控制電壓減小，晶閘管整流裝置的輸出電壓Ud較之負(fù)載變化前減小。在無靜差調(diào)速系統(tǒng)中，突加負(fù)載后惹起動向速降時，產(chǎn)生電壓偏差，控制電壓Uc從Uc1不斷上漲，使電樞電壓也由Ud1不停上漲，從而使轉(zhuǎn)速n在下降到必定程度后又上漲。達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)時，電壓偏差又恢復(fù)為零，但Uc已從Uc1上漲到Uc2，使電樞電壓由Ud1上漲到Ud2，以戰(zhàn)勝負(fù)載電流增添的壓降。所以轉(zhuǎn)速是不變的，輸出電壓Ud是增添的。2-17閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)有哪些基本特色？它能減少或除去轉(zhuǎn)速穩(wěn)態(tài)偏差的實(shí)質(zhì)是什么？基本特色：閉環(huán)，有反應(yīng)調(diào)理作用，減小速降，降低靜差率，擴(kuò)大調(diào)速范圍。實(shí)質(zhì)：閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中參數(shù)變化時會影響到轉(zhuǎn)速，都會被測速裝置檢測出來，再經(jīng)過反應(yīng)控制的作用，減小它們對穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的影響從而減小或除去轉(zhuǎn)速穩(wěn)態(tài)偏差。第三章思慮題：3-1在恒流起動過程中，電樞電流可否達(dá)到最大值Idm？為何？答：不可以達(dá)到最大值，因?yàn)樵诤懔魃匐A段，電流閉環(huán)調(diào)理的擾動是電動機(jī)的反電動勢，它正是一個線性漸增的斜坡擾動量，所以系統(tǒng)做不到無靜差，而是Id略低于Idm。3-2因?yàn)闄C(jī)械原由，造成轉(zhuǎn)軸堵死，剖析雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的工作狀態(tài)。答：轉(zhuǎn)軸堵死，則n=0，，比較大,致使比較大，也比較大，而后輸出電壓較大，最后可能致使電機(jī)燒壞。3-3雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，給定電壓Un*不變，增添轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)系數(shù)速反應(yīng)電壓Un和實(shí)質(zhì)轉(zhuǎn)速n是增添、減小仍是不變？

α，系統(tǒng)穩(wěn)固后轉(zhuǎn)答：反應(yīng)系數(shù)增添使得增大，減小，減小，減小，輸出電壓減小，轉(zhuǎn)速會有所減小，可是因?yàn)棣猎龃罅?，整體仍是增大的。

n減小，而后3-4

雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試時，碰到以下狀況會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？（1）電流反應(yīng)極性接反。（2）轉(zhuǎn)速極性接反。答：（1）轉(zhuǎn)速向來上漲，ASR不會飽和，轉(zhuǎn)速調(diào)理有靜差。（2）轉(zhuǎn)速上漲時，電流不可以保持恒值，有靜差。3-5某雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，ASR、均采納PI調(diào)理器，ACR調(diào)試中如何才能做到Uim*=6V時，Idm=20A；如欲使Un*=10V時，n=1000rpm，應(yīng)調(diào)什么參數(shù)？答：前者應(yīng)調(diào)理，后者應(yīng)調(diào)理。3-6在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，若要改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，應(yīng)調(diào)理什么參數(shù)？改變轉(zhuǎn)速調(diào)理器的放大倍數(shù)Kn行不可以？改變電力電子變換器的放大倍數(shù)Ks行不可以？改變轉(zhuǎn)速反應(yīng)系數(shù)α行不可以？若要改變電動機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流，應(yīng)調(diào)理系統(tǒng)中的什么參數(shù)？答：轉(zhuǎn)速n是由給定電壓決定的，若要改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速，應(yīng)調(diào)理給定電壓。改變

Kn和

Ks不可以。改變轉(zhuǎn)速反應(yīng)系數(shù)α行。若要改變電動機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流，應(yīng)調(diào)理或許。3-7轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時，兩個調(diào)理器的輸入偏差電壓和輸出電壓各是多少？為何？答：均為零。因?yàn)殡p閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中，當(dāng)兩個調(diào)理器都不飽和時，

PI

調(diào)理器工作在線性調(diào)理狀態(tài)，作用是使輸入偏差電壓在穩(wěn)態(tài)時為零。各變量之間關(guān)系以下：3-8在雙閉環(huán)系統(tǒng)中，若速度調(diào)理器改為比率調(diào)理器，或電流調(diào)理器改為比率調(diào)理器，對系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能影響如何？答：穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時有靜差，不可以實(shí)現(xiàn)無靜差。穩(wěn)固性能沒有比率積分調(diào)理器作用時好。3-9從下述五個方面來比較轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)和帶電流截止負(fù)反應(yīng)環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)：（1）調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特征。（2）動向限流性能。（3）起動的迅速性。（4）抗負(fù)載擾動的性能。（5）抗電源電壓顛簸的性能。答：轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特征，動向限流性能，起動的迅速性，抗負(fù)載擾動的性能，抗電源電壓顛簸的性能均優(yōu)于帶電流截止負(fù)反應(yīng)環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。3-10依據(jù)速度調(diào)理器ASR、電流調(diào)理器ACR的作用，回答下邊問題（設(shè)ASR、ACR均采納PI調(diào)理器）：1）雙閉環(huán)系統(tǒng)在穩(wěn)固運(yùn)轉(zhuǎn)中，假如電流反應(yīng)信號線斷開，系統(tǒng)還能正常工作嗎？2）雙閉環(huán)系統(tǒng)在額定負(fù)載下穩(wěn)固運(yùn)轉(zhuǎn)時，若電動機(jī)忽然失磁，最后電動時機(jī)飛車嗎？答：（1）系統(tǒng)還能正常工作，可是假如有擾動的話，系統(tǒng)就不可以穩(wěn)固工作了。2）電動機(jī)忽然失磁，轉(zhuǎn)子在原有轉(zhuǎn)速下只能產(chǎn)生較小的感覺電動勢，直流電機(jī)轉(zhuǎn)子電流急劇增添，可能飛車。第四章思慮題：4-1剖析直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的不可以逆和可逆電路的差別。答：直流PWM調(diào)速系統(tǒng)的不可以逆電路電流、轉(zhuǎn)速不可以夠反向，直流PWM調(diào)速系統(tǒng)的可逆電路電流、轉(zhuǎn)速能反向。4-2晶閘管電路的逆變狀態(tài)在可逆系統(tǒng)中的主要用途是什么？答：晶閘管電路處于逆變狀態(tài)時，電動機(jī)處于反轉(zhuǎn)制動狀態(tài)，成為受重物拖動的發(fā)電機(jī)，將重物的位能轉(zhuǎn)變成電能，經(jīng)過晶閘管裝置回饋給電網(wǎng)。4-3V-M系統(tǒng)需要迅速回饋制動時，為何一定采納可逆線路。答：因?yàn)榫чl管的單導(dǎo)游電性，關(guān)于需要電流反向的直流電動機(jī)可逆系統(tǒng)，一定使用兩組晶閘管整流裝置反并聯(lián)線路來實(shí)現(xiàn)可逆調(diào)速。迅速回饋制動時，電流反向，所以需要采納可逆線路。4-4采納單組晶閘管裝置供電的V-M系統(tǒng)，畫出其在整流和逆變狀態(tài)下的機(jī)械特征，并剖析該種機(jī)械特征適合于何種性質(zhì)的負(fù)載。答：單組晶閘管裝置供電的V-M系統(tǒng)整流和逆變狀態(tài)下的機(jī)械特征適合于拖動起重機(jī)等位能性負(fù)載。因?yàn)楫?dāng)α>90°，Ud0為負(fù)，晶閘管裝置自己不可以輸出電流，電機(jī)不可以產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩提高重物，只有靠重物自己的重量下降，迫使電機(jī)反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生反向的電動勢-E。所以適合于位能性負(fù)載。4-5晶閘管可逆系統(tǒng)中的環(huán)流產(chǎn)生的原由是什么？有哪些克制的方法？答：原由：兩組晶閘管整流裝置同時工作時，便會產(chǎn)生不流過負(fù)載而直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流?？酥频姆椒ǎ?.除去直流均勻環(huán)流可采納α=β配合控制，采納α≥β能更靠譜地除去直流均勻環(huán)流。2.克制剎時脈動環(huán)流可在環(huán)流回路中串入電抗器（叫做環(huán)流電抗器，或稱均衡電抗器）。4-6試從電動機(jī)與電網(wǎng)的能量互換，機(jī)電能量變換關(guān)系及電動機(jī)工作狀態(tài)和電動機(jī)電樞電流能否改變方向等方面對本組逆變和反組回饋制動列表作一比較。答：本組逆變：大多數(shù)能量經(jīng)過本組回饋電網(wǎng)。電動機(jī)正向電流衰減階段，組是工作在整流狀態(tài)。電動機(jī)電樞電流不改變方向。

VF組工作，VF反組回饋制動：電動機(jī)在恒減速條件下回饋制動，把屬于機(jī)械能的動能變換成電能，此中大多數(shù)經(jīng)過VR逆變回饋電網(wǎng)。電動機(jī)恒值電流制動階段，VR組工作。電動機(jī)電樞電流改變方向。4-7試剖析配合控制的有環(huán)流可逆系統(tǒng)正向制動過程中各階段的能量變換關(guān)系，以及正、反組晶閘管所處的狀態(tài)。答：在制動時，當(dāng)發(fā)出信號改變控制角后，同時降低了ud0f和ud0r的幅值，一旦電機(jī)反電動勢E>|ud0f|=|ud0r|，整流組電流將被截止，逆變組才真實(shí)投入逆變工作，使電機(jī)產(chǎn)生回饋制動，將電能經(jīng)過逆變組回饋電網(wǎng)。當(dāng)逆變組工作時，另一組也是在等候著整流，可稱作處于“待整流狀態(tài)”。即正組晶閘管處于整流狀態(tài)，反組晶閘管處于逆變狀態(tài)。4-8邏輯無環(huán)流系統(tǒng)從高速制動到低速時需經(jīng)過幾個象限？相應(yīng)電動機(jī)與晶閘管狀態(tài)如何？答：：邏輯無環(huán)流系統(tǒng)從高速制動到低速時需經(jīng)過一，二兩個象限。相應(yīng)電動機(jī)與晶閘管狀態(tài)：正組逆變狀態(tài)：電動機(jī)正轉(zhuǎn)減速，VF組晶閘管工作在逆變狀態(tài)，電樞電流正向開始衰減至零；反組制動狀態(tài)：電動機(jī)持續(xù)減速，VR組晶閘管工作在逆變狀態(tài)，電樞電流由零升至反向最大并保持恒定。4-9從系統(tǒng)構(gòu)成、功用、工作原理、特征等方面比較直流PWM可逆調(diào)速系統(tǒng)與晶閘管直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的異同點(diǎn)。答：系統(tǒng)構(gòu)成：直流PWM可逆調(diào)速系統(tǒng)：六個二極管構(gòu)成的整流器，大電容濾波，橋式PWM變換器。晶閘管直流可逆調(diào)速系統(tǒng)：兩組晶閘管整流裝置反向并聯(lián)。功用：直流PWM可逆調(diào)速系統(tǒng)：電流必定連續(xù)，可使電動機(jī)四象限運(yùn)轉(zhuǎn)晶閘管直流可逆調(diào)速系統(tǒng)：能靈巧地控制電動機(jī)的起動，制動和升、降速。工作原理：直流PWM可逆調(diào)速系統(tǒng)：六個二極管構(gòu)成的不可以控整流器負(fù)責(zé)把電網(wǎng)供給的溝通電整流成直流電，再經(jīng)過PWM變換器調(diào)理直流電壓，能夠?qū)崿F(xiàn)控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)。制動過程時，晶閘管整流裝置經(jīng)過逆變工作狀態(tài)，把電動機(jī)的動能回饋給電網(wǎng)，在直流PWM系統(tǒng)中，它是把動能變成電能回饋到直流側(cè)，但因?yàn)檎髌鞯膯螌?dǎo)游通性，電能不可以能經(jīng)過整流裝置送回溝通電網(wǎng)，只能向?yàn)V波電容充電，產(chǎn)生泵升電壓，及經(jīng)過Rb耗費(fèi)電能實(shí)現(xiàn)制動。晶閘管直流可逆調(diào)速系統(tǒng)：當(dāng)正組晶閘管VF供電，能量從電網(wǎng)經(jīng)過VF輸入電動機(jī)，此時工作在第I象限的正組整流電動運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)；當(dāng)電機(jī)需要回饋制動時，反組晶閘管裝置VR工作在逆變狀態(tài)，此時為第II象限運(yùn)轉(zhuǎn)；假如電動機(jī)原來在第III象限反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，那么它是利用反組晶閘管VR實(shí)現(xiàn)整流電動運(yùn)轉(zhuǎn)，利用反組晶閘管VF實(shí)現(xiàn)逆變回饋制動。特征：直流PWM可逆調(diào)速系統(tǒng)：1.電流必定連續(xù)；2.可使電動機(jī)四象限運(yùn)轉(zhuǎn)；3.電動機(jī)停止時有微震電流，能除去靜摩擦死區(qū)；4.低速安穩(wěn)性好，系統(tǒng)的調(diào)速范圍大；5.低速時，每個開關(guān)器件的驅(qū)動脈沖仍較寬，有益于保證器件的靠譜導(dǎo)通。晶閘管直流可逆調(diào)速系統(tǒng)：可四象限運(yùn)轉(zhuǎn)，電流不連續(xù)；實(shí)現(xiàn)了正組整流電動運(yùn)轉(zhuǎn)，，反組逆變回饋制動，反組整流電動運(yùn)轉(zhuǎn)，正組逆變回饋發(fā)電四種狀態(tài)。習(xí)題4-1試剖析提高機(jī)構(gòu)在提高重物和重物下降時，晶閘管、電動機(jī)工作狀態(tài)及α角的控制范圍？答：提高重物：α<90°，均勻整流電壓Ud0>E（E為電動機(jī)反電動勢），輸出整流電流Id，電動機(jī)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩作電動運(yùn)轉(zhuǎn)，提高重物，這時電能從溝通電網(wǎng)經(jīng)晶閘管裝置傳遞給電動機(jī)，V-M系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)于第Ⅰ象限。重物下降：α>90°，Ud0為負(fù)，晶閘管裝置自己不可以輸出電流，電機(jī)不可以產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩提高重物，只有靠重物自己的重量下降，迫使電機(jī)反轉(zhuǎn)，產(chǎn)生反向的電動勢-E。4-2在配合控制的有環(huán)流可逆系統(tǒng)中，為何要控制最小逆變角和最小整流角？系統(tǒng)中如何實(shí)現(xiàn)？答：原由：為了防備出現(xiàn)“逆變推翻”，一定形成最小逆變角βmin保護(hù)。實(shí)現(xiàn)：往常取αmin=βmin=30°4-3何謂待逆變、本組逆變和它組逆變，并說明這三種狀態(tài)各出此刻何種場合下。答：待逆變：該組晶閘管裝置在逆變角控制低等候工作，這時逆變組除環(huán)流外并未流過負(fù)載電流，也沒有能量回饋給電網(wǎng)。本組逆變階段：電動機(jī)正向電流衰減階段，VF組工作；它組逆變階段：電動機(jī)恒值電流制動階段，VR組工作4-4剖析配合控制的有環(huán)流可逆系統(tǒng)反向起動和制動的過程，畫出各參變量的動向波形，并說明在每個階段中ASR和ACR各起什么作用，VF和VR各處于什么狀態(tài)。答：ASR控制轉(zhuǎn)速設(shè)置雙向輸出限幅電路以限制最大起制動電流，ACR控制電流設(shè)置雙向輸出限幅電路以限制最小控制角αmin與最小逆變角βmin。反向起動時VF處于整流狀態(tài)，VR處于待逆變狀態(tài)；制動時VF處于逆變狀態(tài)，VR處于待整流狀態(tài)。4-5邏輯控制無環(huán)流可逆系統(tǒng)除去環(huán)流的出發(fā)點(diǎn)是什么？答：可逆系統(tǒng)中一組晶閘管工作時（無論是整流工作仍是逆變工作），用邏輯關(guān)系控制使另一組處于完整封閉狀態(tài)，完全斷開環(huán)流的通路，保證兩組晶閘管不一樣時工作。4-6為何邏輯無環(huán)流系統(tǒng)的切換過程比配合控制的有環(huán)流可逆系統(tǒng)的切換過程長？這是由哪些要素造成的？答：原由：邏輯切換指令發(fā)出后其實(shí)不可以立刻履行，還需經(jīng)過兩段延不時間，以保證系統(tǒng)的靠譜工作。這就是封閉延時和開放延時。造成的要素：封閉延時和開放延時。4-7無環(huán)流邏輯控制器中為何一定設(shè)置封閉延時和開放延時？延時過大或過小對系統(tǒng)有何影響？答：原由：因?yàn)橹麟娏鞯膶?shí)質(zhì)波形是脈動的，假如脈動的主電流剎時低于I0就立刻發(fā)出零電流數(shù)字信號，實(shí)質(zhì)上電流仍在連續(xù)地變化，忽然封閉觸發(fā)脈沖將產(chǎn)生逆變推翻。在檢測到零電流信號后等候一段時間，若仍不見主電流再超出I0，說明電流確已停止，再封閉本組脈沖。封閉延時tabl大概需要半個到一個脈波的時間。在封閉觸發(fā)脈沖后，已導(dǎo)通的晶閘管要過一段時間后才能關(guān)斷，再過一段時間才能恢復(fù)阻斷能力。假如在此從前就開放它組脈沖，仍有可能造成兩組晶閘管同時導(dǎo)通，產(chǎn)生環(huán)流。開放延不時間tdt，一般應(yīng)大于一個波頭的時間4-8弱磁與調(diào)壓配合控制系統(tǒng)空載起動到額定轉(zhuǎn)速以上，主電路電流和勵磁電流的變化規(guī)律是什么？答：當(dāng)提高Un，轉(zhuǎn)速升到額定轉(zhuǎn)速nN以上時，將依據(jù)感覺電動勢不變（E=EN）的原則，逐漸減小勵磁電流給定U*if，在勵磁電流閉環(huán)控制作用下，勵磁電流If<IfN，氣隙磁通Φ小于額定磁通ΦN，電動機(jī)工作在弱磁狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)基速以上的調(diào)速。第五章思慮題：5-1關(guān)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，為何調(diào)壓調(diào)速的調(diào)速范圍不大？電動機(jī)機(jī)械特征越軟，調(diào)速范圍越大嗎？答：關(guān)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，一般籠型異步電動機(jī)降壓調(diào)速時的穩(wěn)固工作范圍為0<S<Sm所以調(diào)速范圍不大。電動機(jī)機(jī)械特征越軟，調(diào)速范圍不變，因?yàn)镾m不變。5-2異步電動機(jī)變頻調(diào)速時，為何要電壓協(xié)調(diào)控制？在整個調(diào)速范圍內(nèi)，保持電壓恒定能否可行？為安在基頻以下時，采納恒壓頻比控制，而在基頻以上保留電壓恒定？答：當(dāng)異步電動機(jī)在基頻以下運(yùn)轉(zhuǎn)時，假如磁通太弱，沒有充分利用電動機(jī)的死心，是一種浪費(fèi)；假如磁通，又會使死心飽和，從而致使過大的勵磁電流，嚴(yán)重時還會因繞組過熱而破壞電動機(jī)。因而可知，最好是保持每極磁通量為額定值不變。當(dāng)頻次從額定值向下調(diào)節(jié)時，一定同時降低Eg使Eg4.44NKmN常值，即在基頻以下應(yīng)采納電動勢f1頻次比為恒值的控制方式。但是，異步電動機(jī)繞組中的電動勢是難以直接檢測與控制的。當(dāng)電動勢值較高時，可忽視定子電阻和漏感壓降，而以為定子相電壓UsEg。在整個調(diào)速范圍內(nèi)，保持電壓恒定是不可以行的。在基頻以上浮速時，頻次從額定值向上漲高，遇到電動機(jī)絕緣耐壓和磁路飽和的限制，定子電壓不可以隨之高升，最多只能保持額定電壓不變，這將致使磁通與頻次成反比地降低，使得異步電動機(jī)工作在弱磁狀態(tài)。5-3異步電動機(jī)變頻調(diào)速時，基頻以下和基頻以上分別屬于恒功率仍是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式？為何？所謂恒功率或恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，能否指輸出功率或轉(zhuǎn)矩恒定？若不是，那么恒功率或恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速終究是指什么？答：在基頻以下，因?yàn)榇磐ê愣?，同意輸出轉(zhuǎn)矩也恒定，屬于“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速”方式；在基頻以上，轉(zhuǎn)速高升時磁通減小，同意輸出轉(zhuǎn)矩也隨之降低，輸出功率基本不變，屬于“近似的恒功率調(diào)速”方式。5-4基頻以下調(diào)速能夠是恒壓頻比控制、恒定子磁通、恒氣隙磁通和恒轉(zhuǎn)子磁通的控制方式，從機(jī)械特征和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兩個方面剖析與比較四種控制方法的優(yōu)弊端。答：恒壓頻比控制：恒壓頻比控制最簡單實(shí)現(xiàn)，它的變頻機(jī)械特征基本上是平行下移，硬度也較好，能夠知足一般的調(diào)速要求，低速時需適合提高定子電壓，以近似賠償定子阻抗壓降。在關(guān)于同樣的電磁轉(zhuǎn)矩，角頻次越大，速下降越大，機(jī)械特征越軟，與直流電動機(jī)弱磁調(diào)速相像。在基頻以下運(yùn)轉(zhuǎn)時，采納恒壓頻比的控制方法擁有控制簡易的長處，但負(fù)載變化時定子壓降不一樣，將致使磁通改變，所以需采納定子電壓賠償控制。依據(jù)定子電流的大小改變定子電壓，以保持磁通恒定。恒定子磁通：固然改良了低速性能，但機(jī)械特征仍是非線性的，仍受來臨界轉(zhuǎn)矩的限制。頻次變化時，恒定子磁通控制的臨界轉(zhuǎn)矩恒定不變。恒定子磁通控制的臨界轉(zhuǎn)差率大于恒壓頻比控制方式。恒定子磁通控制的臨界轉(zhuǎn)矩也大于恒壓頻比控制方式。控制方式均需要定子電壓賠償，控制要復(fù)雜一些。恒氣隙磁通：固然改良了低速性能，但機(jī)械特征仍是非線性的，仍受來臨界轉(zhuǎn)矩的限制。保持氣隙磁通恒定：Eg常值，除了賠償定子電阻壓降外，還應(yīng)賠償定子漏抗壓降。1與恒定子磁通控制方式對比較，恒氣隙磁通控制方式的臨界轉(zhuǎn)差率和臨界轉(zhuǎn)矩更大，機(jī)械特征更硬?？刂品绞骄枰ㄗ与妷嘿r償，控制要復(fù)雜一些。恒轉(zhuǎn)子磁通：機(jī)械特征完整部是一條直線，能夠獲取和直流電動機(jī)同樣的線性機(jī)械特征，這正是高性能溝通變頻調(diào)速所要求的穩(wěn)態(tài)性能。5-5常用的溝通PWM有三種控制方式，分別為SPWM、CFPWM和SVPWM，闡述它們的基本特色、各自的優(yōu)弊端。答：SPWM：特色：以頻次與希望的輸出電壓波同樣的正弦波作為調(diào)制波，以頻次比希望波高得多的等腰三角波作為載波。由它們的交點(diǎn)確立逆變器開關(guān)器件的通斷時刻，從而獲取幅值相等、寬度按正弦規(guī)律變化的脈沖序列。優(yōu)弊端：一般的SPWM變頻器輸出電壓帶有必定的諧波重量，為降低諧波重量，減少電動機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動，能夠采納直接計(jì)算各脈沖開端與終了相位的方法，以除去指定次數(shù)的諧波。CFPWM：特色：在本來主回路的基礎(chǔ)上，采納電流閉環(huán)控制，使實(shí)質(zhì)電流迅速跟從給定值。優(yōu)弊端：在穩(wěn)態(tài)時，盡可能使實(shí)質(zhì)電流靠近正弦波形，這就能比電壓控制的SPWM獲取更好的性能。精度高、響應(yīng)快，且易于實(shí)現(xiàn)。但功率開關(guān)器件的開關(guān)頻次不定。SVPWM：特色：把逆變器和溝通電動機(jī)視為一體，以圓形旋轉(zhuǎn)磁場為目標(biāo)來控制逆變器的工作，磁鏈軌跡的控制是經(jīng)過交替使用不一樣的電壓空間矢量實(shí)現(xiàn)的。優(yōu)弊端：8個基本輸出矢量，6個有效工作矢量和2個零矢量，在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，每個有效工作矢量只作用1次的方式，生成正6邊形的旋轉(zhuǎn)磁鏈，諧波重量大，致使轉(zhuǎn)矩脈動。用相鄰的2個有效工作矢量，合成隨意的希望輸出電壓矢量，使磁鏈軌跡靠近于圓。開關(guān)周期越小，旋轉(zhuǎn)磁場越靠近于圓，但功率器件的開關(guān)頻次將提高。用電壓空間矢量直接生成三相PWM波，計(jì)算簡易。與一般的SPWM對比較，SVPWM控制方式的輸出電壓最多可提高15%。5-6剖析電流滯環(huán)追蹤PWM控制中，環(huán)寬h對電流顛簸于開關(guān)頻次的影響。答：當(dāng)環(huán)寬h選得較大時，開關(guān)頻次低，但電流波形失真許多，諧波重量高；假如環(huán)寬小，電流追蹤性能好，但開關(guān)頻次卻增大了。5-7三相異步電動機(jī)Y聯(lián)絡(luò)，可否將中性點(diǎn)與直流側(cè)參照點(diǎn)短接？為何？答：能。固然直流電源中點(diǎn)和溝通電動機(jī)中點(diǎn)的電位不等，但合成電壓矢量的表達(dá)式相等。所以，三相合成電壓空間矢量與參照點(diǎn)沒關(guān)。能夠?qū)⒅行渣c(diǎn)與直流側(cè)參照點(diǎn)短接。5-8當(dāng)三相異步電動機(jī)由正弦對稱電壓供電，并達(dá)到穩(wěn)態(tài)時，能夠定義電壓向量U、電流向量I等，用于剖析三相異步電動機(jī)的穩(wěn)固工作狀態(tài)，節(jié)定義的空間矢量與向量有何差別？在正弦穩(wěn)態(tài)時，二者有何聯(lián)系？答：相量是從時間域的三角函數(shù)到復(fù)指數(shù)函數(shù)的映照,空間矢量是從空間域的三角函數(shù)到復(fù)指數(shù)函數(shù)的映照。相量的正弦性表現(xiàn)為時間域的正弦性,空間矢量的正弦性表現(xiàn)為空間域的正弦性。從實(shí)質(zhì)看它們都是正弦性,但從形式上看,相量的正弦性還表現(xiàn)為復(fù)數(shù)在旋轉(zhuǎn),而空間矢量的正弦性則僅表示原象在空間按正弦規(guī)律變化。自然,也有旋轉(zhuǎn)的空間矢量,但此時空間矢量的旋轉(zhuǎn)性也是因?yàn)殡娏髟跁r間上按正弦規(guī)律變化而惹起的,其實(shí)不因因?yàn)榭臻g矢量自己的正弦性。5-9采納SVPWM控制，用有效工作電壓矢量合成希望的輸出電壓矢量，因?yàn)橄Ｍ敵鲭妷菏噶渴沁B續(xù)可調(diào)的，所以，定子磁鏈?zhǔn)噶寇壽E能夠是圓，這類說法能否正確？為何？答：實(shí)質(zhì)的定子磁鏈?zhǔn)噶寇壽E在希望的磁鏈圓四周顛簸。N越大，磁鏈軌跡越靠近于圓，但開關(guān)頻次隨之增大。因?yàn)镹是有限的，所以磁鏈軌跡只能靠近于圓，而不可以能等于圓。5-10總結(jié)轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻次控制系統(tǒng)的控制規(guī)律，若USf(1,Is)設(shè)置不妥，會產(chǎn)生什么影響？一般來說，正反應(yīng)系統(tǒng)是不穩(wěn)固的，而轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻次控制系統(tǒng)擁有正反應(yīng)的內(nèi)環(huán)，系統(tǒng)卻能穩(wěn)固，為何？答：控制規(guī)律：1）在ssm的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩基本上與轉(zhuǎn)差頻次成正比，條件是氣隙磁通不變。2）在不一樣的定子電流值時，按定子電壓賠償控制的電壓–頻次特征關(guān)系控擬訂子電壓和頻次，就能保持氣隙磁通恒定。若USf(1,Is)設(shè)置不妥，則不可以保持氣隙磁通恒定。一般來說，正反應(yīng)系統(tǒng)是不穩(wěn)固的，而轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻次控制系統(tǒng)擁有正反應(yīng)的內(nèi)環(huán)，系統(tǒng)卻能穩(wěn)固，是因?yàn)檫€設(shè)置了轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)外環(huán)。習(xí)題5-11）形等效電路：簡化等效電路：（2）（3）（4）臨界轉(zhuǎn)差率：臨界轉(zhuǎn)矩：5-2氣隙磁通mUS隨定子電壓的降低而減小，屬于弱磁調(diào)速。4.44f1NSkNS額定電流下的電磁轉(zhuǎn)矩：Us可調(diào)，電磁轉(zhuǎn)矩與定子電壓的平方成正比跟著定子電壓的降低而減小。帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時，一般籠型異步電動機(jī)降壓調(diào)速時的穩(wěn)固工作范圍為0<S<Sm，調(diào)速范圍有限。帶風(fēng)機(jī)類負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)，穩(wěn)固運(yùn)轉(zhuǎn)范圍能夠稍大一些0<S<1。5-31）忽視定子漏阻抗：2）考慮定子漏阻抗：理想空載：額定負(fù)載：3）忽視定子漏阻抗的氣隙磁通要大于考慮定子漏阻抗理想空載時的氣隙磁通大于考慮定子漏阻抗額定負(fù)載時氣隙磁通。忽視定子漏阻抗的Eg大于考慮下定子漏阻抗理想空載時的大于額定負(fù)載時的。原由：忽視定子漏阻抗時，氣隙磁通在定子每相中異步電動勢的有效值Eg就等于定子相電壓，而考慮定子漏阻抗時的Eg要用定子相電壓減去定子漏阻抗的壓降，所以忽視定子漏阻抗時的Eg必定大，相應(yīng)每極氣隙磁通也大。考慮定子漏阻抗時，理想空載時勵磁電感上的壓降只有勵磁電感產(chǎn)生，而額定負(fù)載時還有負(fù)載并在勵磁電感上，總的阻抗減小，壓降也減小，所以理想空載時的Eg大于額定負(fù)載時的Eg，相應(yīng)的每極氣隙磁通也大。5-41）理想空載：額定負(fù)載：2）3）額定負(fù)載時：msmmr,EsEgEr氣隙磁通m是由定子勵磁繞組和轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的，定子全磁通ms是定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的，轉(zhuǎn)子全磁通mr是轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的。Er是轉(zhuǎn)子磁通在轉(zhuǎn)子繞組中的感覺電動勢，Eg氣隙磁通在是定子每相繞組中的感覺電動勢，Es是定子全磁通在每相繞組中的感覺電動勢。5-51）（2）（3）4）5-6（1）考慮低頻賠償時：90%fUsfUUs10%3.9622fN不考慮低頻賠償時：2）f=5Hz，12πf10π31.4考慮賠償：USU3.96f2241.8不考慮賠償：USU4.4f22f=2Hz，12πf4π12.56考慮賠償：USU3.96f2229.92不考慮賠償：USU4.4f8.85-7˙˙˙定子磁通恒定：USRSISES˙˙˙氣隙磁通恒定：US(RSj1Lls)ISEg˙Lls'˙˙轉(zhuǎn)子磁通恒定：US[RSj1Lls]ISEr若僅采納幅值賠償不可以行，缺乏相位的賠償。5-8共有8種開關(guān)狀態(tài)。(SA,SB,S)=(0，0，0),(uA,uB,u)=(-Ud/2,-Ud/2,-Ud/2)CC(SA,SB,S)=(1，0，0),(uA,uB,u)=(Ud/2,-U/2,-Ud/2)CCd(SA,SB,S)=(1，1，0),(uA,uB,u)=(Ud/2,U/2,-Ud/2)CCd(SA,SB,SC)=(0，1，0),(uA,uB,uC)=(-Ud/2,Ud/2,-Ud/2)(SA,SB,SC)=(0，1，1),(uA,uB,uC)=(-Ud/2,Ud/2,Ud/2)(SA,SB,SC)=(0，0，1),(uA,uB,uC)=(-Ud/2,-Ud/2,Ud/2)(SA,SB,S)=(1，0，1),(uA,uB,u)=(Ud/2,-U/2,Ud/2)CCd(SA,SB,S)=(1，1，1),(uA,uB,u)=(Ud/2,U/2,Ud/2)CCd5-9溝通電動機(jī)繞組的電壓、電流、磁鏈等物理量都是隨時間變化的，假如考慮到它們所在繞組的空間地點(diǎn)，能夠定義為空間矢量。定義三相定子電壓空間矢量（k為待定系數(shù)）：三相合成矢量：5-10忽視定子電阻壓降，定子合成電壓與合成磁鏈空間矢量的近似關(guān)系為當(dāng)電動機(jī)由三相均衡正弦電壓供電時，電動機(jī)定子磁鏈幅值恒定，其空間矢量以恒速旋轉(zhuǎn)，磁鏈?zhǔn)噶宽敹说倪\(yùn)動軌跡呈圓形（簡稱為磁鏈圓）。定子磁鏈?zhǔn)噶浚憾ㄗ与妷菏噶浚簎sdψSdj1tφdtSedt5-11

j1tφj1tφj1Se21Se若采納電壓空間矢量PWM調(diào)制方法，若直流電壓Ud恒定，要保持恒定，只需使△t1為常數(shù)即可。輸出頻次越低，△t越大，零矢量作用時間△t0也越大，定子磁鏈?zhǔn)噶寇壽E逗留的時間越長。5-12按6個有效工作矢量將電壓矢量空間分為對稱的六個扇區(qū)，當(dāng)希望輸出電壓矢量落在某個扇區(qū)內(nèi)時，就用與希望輸出電壓矢量相鄰的2個有效工作矢量等效地合成希望輸出矢量。按6個有效工作矢量將電壓矢量空間分為對稱的六個扇區(qū)，每個扇區(qū)對應(yīng)π/3,基本電壓空間矢量的線性組合構(gòu)成希望的電壓矢量。希望輸出電壓矢量與扇區(qū)開端邊的夾角。在一個開關(guān)周期T0，u1的作用時間t1，u2的作用時間t2，合成電壓矢量ust1u1t2u2T0T02Ude3t12Udt2jT03T035-13給定積分環(huán)節(jié)的原理與作用：因?yàn)橄到y(tǒng)自己沒有自動限制起動制動電流的作用，所以頻次設(shè)定一定經(jīng)過給定積分算法產(chǎn)生緩和的升速或許降速信號。5-14控制規(guī)律：1.轉(zhuǎn)矩基本上與轉(zhuǎn)差頻次成正比，條件是氣隙磁通不變，且

ssm在不一樣的定子電流值時，按定子電壓賠償控制的電壓–頻次特征關(guān)系控擬訂子電壓和頻次，就能保持氣隙磁通恒定?？刂品椒ǎ罕３謿庀洞磐ú蛔?，在s值較小的穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩就近似與轉(zhuǎn)差角頻次成正比。在保持氣隙磁通不變的前提下，能夠經(jīng)過控制轉(zhuǎn)差角頻次來控制轉(zhuǎn)矩，這就是轉(zhuǎn)差頻次控制的基本思想。忽視電流相量相位變化的影響，僅采納幅值賠償優(yōu)弊端：轉(zhuǎn)速開環(huán)變頻調(diào)速系統(tǒng)能夠知足光滑調(diào)速的要求，但靜、動向性能不夠理想。采納轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制可提高靜、動向性能，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)無靜差。需增添轉(zhuǎn)速傳感器、相應(yīng)的檢測電路和測速軟件等。轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻次控制的變壓變頻調(diào)速是鑒于異步電動機(jī)穩(wěn)態(tài)模型的轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)。5-15臨界轉(zhuǎn)差頻次：最大的同意轉(zhuǎn)差頻次smax0.9sm64.287?rad/s起動時的定子電流和啟動轉(zhuǎn)矩：定子電壓：起動時的定子電流：起動轉(zhuǎn)矩：第六章思慮題：6-1異步電動機(jī)變壓變頻調(diào)速時需要進(jìn)行電壓（或電流）和頻次的協(xié)調(diào)控制，有電壓（或電流）和頻次兩種獨(dú)立的輸入變量。在輸出變量中，除轉(zhuǎn)速外，磁通也是一個輸出變量。異步電動機(jī)沒法獨(dú)自對磁通進(jìn)行控制，電流乘磁通產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速乘磁通產(chǎn)生感覺電動勢，在數(shù)學(xué)模型中含有兩個變量的乘積項(xiàng)。三相異步電動機(jī)三相繞組存在交錯耦合，每個繞組都有各自的電磁慣性，再考慮運(yùn)動系統(tǒng)的機(jī)電慣性，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角的積分關(guān)系等，動向模型是一個高階系統(tǒng)。6-2異步電動機(jī)三相數(shù)學(xué)模型中存在必定的拘束條件。三相變量中只有兩相是獨(dú)立的，所以三相原始數(shù)學(xué)模型其實(shí)不是物理對象最簡短的描繪。完整能夠并且也有必需用兩相模型取代。兩相模型相差90°才能切割d軸最大地產(chǎn)生磁通，產(chǎn)生電動勢。相差180°不可以，沒法切割d軸產(chǎn)生磁通。6-3三相繞組能夠用互相獨(dú)立的兩相正交對稱繞組等效取代，等效的原則是產(chǎn)生的磁動勢相等。功率相等不是變換的必需條件。能夠采納匝數(shù)相等的互換原則。變換前后的功率不相等。6-4旋轉(zhuǎn)變換的等效原則是磁動勢相等。因?yàn)楫?dāng)磁動勢矢量幅值恒定、勻速旋轉(zhuǎn)時，在靜止繞組中通入正弦對稱的溝通電流，同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系以與磁動勢矢量轉(zhuǎn)速同樣的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，假如站在d軸上看，就是兩個通入直流而互相垂直的靜止繞組，所以同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的電流是直流電流。假如坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)速度大于或許小于磁動勢矢量的旋轉(zhuǎn)速度時，繞組中的電流是溝通量。6-5坐標(biāo)變換的長處：與三相原始模型對比，3/2變換減少了狀態(tài)變量的維數(shù)，簡化了定子和轉(zhuǎn)子的自感矩陣。旋轉(zhuǎn)變換改變了定、轉(zhuǎn)子繞組間的耦合關(guān)系，將相對運(yùn)動的定、轉(zhuǎn)子繞組用相對靜止的等效繞組來取代，除去了定、轉(zhuǎn)子繞組間夾角對磁鏈和轉(zhuǎn)矩的影響。將非線性變參數(shù)的磁鏈方程轉(zhuǎn)變成線性定常的方程，但卻加劇了電壓方程中的非線性耦合程度，將矛盾從磁鏈方程轉(zhuǎn)移到電壓方程中來了，并無改變對象的非線性耦合性質(zhì)。6-6矢量控制系統(tǒng)的基本工作原理：經(jīng)過坐標(biāo)變換，在按轉(zhuǎn)子磁鏈定向同步旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系中，獲取等效的直流電動機(jī)模型。模仿直流電動機(jī)的控制方法控制電磁轉(zhuǎn)矩與磁鏈，而后將轉(zhuǎn)子磁鏈定向坐標(biāo)系中的控制量反變換獲取三相坐標(biāo)系的對應(yīng)量，以實(shí)行控制經(jīng)過按轉(zhuǎn)子磁鏈定向，將定子電流分解為勵磁重量和轉(zhuǎn)矩重量，轉(zhuǎn)子磁鏈僅由定子電流勵磁重量產(chǎn)生，電磁轉(zhuǎn)矩正比于轉(zhuǎn)子磁鏈和定子電流轉(zhuǎn)矩重量的乘積，實(shí)現(xiàn)了定子電流兩個重量的解耦。在按轉(zhuǎn)子磁鏈定向同步旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系中的異步電動機(jī)數(shù)學(xué)模型與直流電動靈巧向模型相當(dāng)。6-7計(jì)算轉(zhuǎn)子磁鏈的電流模型：基來源理：依據(jù)描繪磁鏈與電流關(guān)系的磁鏈方程來計(jì)算轉(zhuǎn)子磁鏈，所得出的模型叫做電流模型。優(yōu)弊端：需要實(shí)測的電流和轉(zhuǎn)速信號，無論轉(zhuǎn)速高低時都能合用。受電動機(jī)參數(shù)變化的影響。電動機(jī)溫升和頻次變化都會影響轉(zhuǎn)子電阻，磁飽和程度將影響電感。這些影響都將致使磁鏈幅值與地點(diǎn)信號失真，而反應(yīng)信號的失真必定使磁鏈閉環(huán)控制系統(tǒng)的性能降低，這是電流模型的不足之處。計(jì)算轉(zhuǎn)子磁鏈的電壓模型：基來源理：依據(jù)電壓方程中感覺電動勢等于磁鏈變化率的關(guān)系，取電動勢的積分就能夠獲取磁鏈。優(yōu)弊端：電壓模型包括純積分項(xiàng)，積分的初始值和積累偏差都影響計(jì)算結(jié)果，在低速時，定子電阻壓降變化的影響也較大。電壓模型更適合于中、高速范圍，而電流模型能適應(yīng)低速。有時為了提高正確度，把兩種模型聯(lián)合起來。6-8直接定向：依據(jù)轉(zhuǎn)子磁鏈的實(shí)質(zhì)值進(jìn)行控制的方法稱作直接定向。優(yōu)弊端：轉(zhuǎn)子磁鏈的直接檢測比較困難，多采納按模型計(jì)算的方法。間接定向：利用給定值間接計(jì)算轉(zhuǎn)子磁鏈的地點(diǎn)，可簡化系統(tǒng)構(gòu)造，這類方法稱為間接定向。優(yōu)弊端：用定子電流轉(zhuǎn)矩重量和轉(zhuǎn)子磁鏈計(jì)算轉(zhuǎn)差頻次給定信號*Lm*sTr*ist將轉(zhuǎn)差頻次給r定信號加上實(shí)質(zhì)轉(zhuǎn)速，獲取坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角速度，經(jīng)積分環(huán)節(jié)產(chǎn)生矢量變換角。定子電流勵磁重量給定信號和轉(zhuǎn)子磁鏈給定信號之間的關(guān)系是靠式Trs1ismr成立的，比率微分Lm環(huán)節(jié)在動向中獲取逼迫勵磁效應(yīng)，從而戰(zhàn)勝實(shí)質(zhì)磁通的滯后。磁鏈定向的精度受轉(zhuǎn)子參數(shù)的影響。6-9矢量控制系統(tǒng)經(jīng)過電流閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)定子電流的兩個重量的解耦，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子磁鏈的解耦，有益于分別設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速與磁鏈調(diào)理器；推行連續(xù)控制，可獲取較寬的調(diào)速范圍。按轉(zhuǎn)子磁鏈定向受電動機(jī)轉(zhuǎn)子參數(shù)變化的影響，降低了系統(tǒng)的魯棒性。直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)采納雙位式控制，依據(jù)定子磁鏈幅值偏差、電磁轉(zhuǎn)矩偏差的符號以及期望電磁轉(zhuǎn)矩的極性，再依照目前定子磁鏈?zhǔn)噶克诘牡攸c(diǎn)，直接產(chǎn)生PWM驅(qū)動信號，避開了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，簡化了控制構(gòu)造。不可以防止地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動，影響低速性能，調(diào)速范圍遇到限制。6-10個有效工作電壓空間矢量，將產(chǎn)生不一樣的磁鏈增量。因?yàn)榱鶄€電壓矢量的方向不一樣，有的電壓作用后會使磁鏈幅值增大，另一些電壓作用則使磁鏈幅值減小，磁鏈的空間矢量地點(diǎn)也都有相應(yīng)變化。選擇電壓空間矢量的規(guī)則：d軸重量usd為“+”時，定子磁鏈幅值加大；為“-”時，定子磁鏈幅值減??；為“0”時，定子磁鏈幅值保持不變。q軸重量usq為“+”時，定子磁鏈?zhǔn)噶空蛐D(zhuǎn)，轉(zhuǎn)差頻次增大，電流轉(zhuǎn)矩重量和電磁轉(zhuǎn)矩加大為“-”時，定子磁鏈?zhǔn)噶糠聪蛐D(zhuǎn)，電流轉(zhuǎn)矩重量急巨變負(fù)，產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩；為“0”時，定子磁鏈?zhǔn)噶客Ｔ谠?，轉(zhuǎn)差頻次為負(fù)，電流轉(zhuǎn)矩重量和電磁轉(zhuǎn)矩減小。轉(zhuǎn)矩脈動的原由：因?yàn)椴杉{雙位式控制，實(shí)質(zhì)轉(zhuǎn)矩必定在上下限內(nèi)脈動；克制轉(zhuǎn)矩脈動的方法：對磁鏈偏差和轉(zhuǎn)矩偏差推行細(xì)化，使磁鏈軌跡靠近圓形，減少轉(zhuǎn)矩脈動。6-11帶有滯環(huán)的雙位式控制器優(yōu)弊端：轉(zhuǎn)矩和磁鏈的控制采納雙位式控制器，并在PWM逆變器中直接用這兩個控制信號產(chǎn)生輸出電壓，省去了旋轉(zhuǎn)變換和電流控制，簡化了控制器的構(gòu)造。因?yàn)椴杉{雙位式控制，實(shí)質(zhì)轉(zhuǎn)矩必定在上下限內(nèi)脈動。6-12直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)需采納兩相靜止坐標(biāo)計(jì)算定子磁鏈，而避開旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換。s(usRsis)dt定子磁鏈計(jì)算模型：，這是一個電壓模型，適合于以中高速運(yùn)轉(zhuǎn)的系s(usRsis)dt統(tǒng)，在低速時的偏差較大，甚至沒法應(yīng)用。必需時，只幸虧低速時切換到電流模型，但這時上述能提高魯棒性的長處就不得不拋棄了。轉(zhuǎn)矩計(jì)算模型：Tnp(ississ)因?yàn)榇沛溣?jì)算采納了帶積分環(huán)節(jié)的電壓模型，積分初值、積累偏差和定子電阻的變化都會影響磁鏈計(jì)算的正確度。6-13矢量控制系統(tǒng)的控制方法：轉(zhuǎn)子磁鏈能夠閉環(huán)控制也能夠開環(huán)控制，轉(zhuǎn)矩連續(xù)控制，電流閉環(huán)控制。直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的控制方法：定子磁鏈閉環(huán)控制，轉(zhuǎn)矩雙位式控制，電流無閉環(huán)控制。習(xí)題6-1兩相電流空間互差90°，三相電流空間互差120°電角度。兩相電流幅值是三相電流的

3倍。26-26-3按轉(zhuǎn)子磁鏈定向同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中狀態(tài)方程為：dnp2LmistrnpTLdtJLrJdr1rLmismdtTrTrdismLmrRsL2rRrL2mismiusmdtLsLrTrLsLr21stLsdistLmrRsL2rRrL2mist1ismustdtLsLrLsLr2Ls坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)角速度：

1

LmTrr

ist假設(shè)電流閉環(huán)控制性能足夠好，電流閉環(huán)控制的等效傳達(dá)函數(shù)為慣性環(huán)節(jié)：穩(wěn)固性：轉(zhuǎn)子磁鏈環(huán)節(jié)為穩(wěn)固的慣性環(huán)節(jié)，能