交流調(diào)速系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料

1、交流調(diào)速系統(tǒng)復(fù)習(xí)題一、填空1、根據(jù)公式 n 60 f (1 s) ，交流異步電動機有三種調(diào)速方法：變頻調(diào)速；變轉(zhuǎn)差率 p調(diào)速：包括 調(diào)速、 調(diào)速、 調(diào)速、 調(diào)速； 調(diào)速。2、電動機調(diào)壓調(diào)速， 調(diào)壓方法有 、 和晶閘管交流調(diào)壓器三種，晶閘管交流調(diào)壓器可采用 和 進(jìn)行調(diào)壓。3、單相調(diào)壓電路兩種控制方法為通斷控制和相位控制。其中通斷控制主要用于大容量、調(diào) 速范圍較小的場合，相位控制主要用于中小功率調(diào)速精度和穩(wěn)定性要求較高的場合。4、 電動機的轉(zhuǎn)差損耗系數(shù)定義為 Ps / PM max s(1 s) ，表示轉(zhuǎn)差損耗對調(diào)速拖動裝置的 最大輸出機械功率的比值，比值越大，能耗越高。因此調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)適合于風(fēng)機

2、泵類負(fù) 載。5、風(fēng)機泵類負(fù)載特性為轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的二次方成正比的負(fù)載。6、電磁轉(zhuǎn)差離合器可分為電樞感應(yīng)式和單樞爪式。7、電磁轉(zhuǎn)差離合器分電樞和磁極兩部分，其中電樞 和異步電動機相連，通過調(diào)節(jié)勵磁電流 _來調(diào)節(jié)輸出軸的轉(zhuǎn)速，通過調(diào)節(jié)異步電機的轉(zhuǎn)向來改變輸出軸的轉(zhuǎn)向。8、串級調(diào)速系統(tǒng)的基本思路是在轉(zhuǎn)子電路串入三相對稱的交流附加電動勢來調(diào)速，并將轉(zhuǎn)差功率損耗回饋到電網(wǎng)或電機本身，提高調(diào)速效率。9、低于同步轉(zhuǎn)速的串級調(diào)速系統(tǒng)按產(chǎn)生直流附加電動勢的不同，可分為電氣串級調(diào)速和機械串級調(diào)速系統(tǒng)10、高功率因數(shù)的串級調(diào)速系統(tǒng)， 常見的有斬波式串級調(diào)速系統(tǒng)和 GTO 串級調(diào)速系統(tǒng)。11、串級調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)子串入交流附加

3、電動勢與轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢相位相反、 頻率相同， 電機轉(zhuǎn)速將降低。這種向下的調(diào)速的情況為低同步調(diào)速。12、電氣串級調(diào)速系統(tǒng)具有恒轉(zhuǎn)矩的調(diào)速特性， 機械串級調(diào)速系統(tǒng)具有恒功率的調(diào)速特性。13、串級調(diào)速在低于同步轉(zhuǎn)速的回饋制動狀態(tài)電網(wǎng)通過E f 產(chǎn)生裝置向轉(zhuǎn)子輸入轉(zhuǎn)差功率。14、串級調(diào)速在高于同步轉(zhuǎn)速的電動狀態(tài)電網(wǎng)通過E f 產(chǎn)生裝置向轉(zhuǎn)子輸入轉(zhuǎn)差功率。15、串級調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)子整流器在第一工作狀態(tài)換相重疊角 60 ，第二工作狀態(tài)換相重疊角 60 ，其強迫延遲角 p 30 。第二工作狀態(tài)(故障狀態(tài))重疊角 60 ， 其強迫延遲角 p 30 。16、串級調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速特性是指 n或s與電流 Id 的關(guān)系，串

4、級調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速特性是指 n或 s 與轉(zhuǎn)矩 Te 的關(guān)系。17、串級調(diào)速系統(tǒng)當(dāng)拖動轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大拖動轉(zhuǎn)矩的 0.716 及以上時， 串級調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)入第二工作狀態(tài)，當(dāng)串級調(diào)速系統(tǒng)帶額定負(fù)載工作在第一工作區(qū)。18、采用串級調(diào)速控制方案，繞線異步電動機的過載能力下降了17%左右。19、實現(xiàn)超同步串級調(diào)速的要點是： 轉(zhuǎn)子整流器從直流側(cè)向轉(zhuǎn)子交流側(cè)傳輸能量， 因此超同步串級調(diào)速電機轉(zhuǎn)子需要接入可控整流器。20、超同步串級調(diào)速系統(tǒng)可實現(xiàn)電機的四象限運行。21、雙閉環(huán)串級調(diào)速系統(tǒng)一般將電流環(huán)校正為典型型系統(tǒng)， 而速度環(huán)一般校正為典型型系統(tǒng)。22、異步電動機變頻調(diào)速保證定子電壓不變的情況下， 向上調(diào)頻， 電動機

5、自動進(jìn)入近似恒功率運行方式。23、為 了 保 證 嚴(yán) 格 恒 功 率 調(diào) 速 控 制 方 式 ， 調(diào) 壓 倍 數(shù) 與 調(diào) 頻 倍 數(shù) 的 關(guān) 系 是U1 / U1nf 。24、轉(zhuǎn)差頻率控制的基本思想是： 在轉(zhuǎn)差頻率限制在最大角頻率范圍內(nèi)， 只要保持磁通不變，就能通過控制轉(zhuǎn)差頻率控制電磁轉(zhuǎn)矩。25、交直交變頻器的特點是效率較低，而調(diào)頻范圍較寬。26、在基頻以下調(diào)速時，電動機調(diào)速具有 恒轉(zhuǎn)矩 特性。27、常見的 PWM 大規(guī)模集成電路有 HEF4752 、SLE4520 等28、交直交變頻器稱為 間接變頻器 ，按調(diào)壓方式分為脈沖幅度調(diào)制和脈沖寬度調(diào)制，按輸出波形分為方波變頻器和正弦波變頻器。29、

6、交交變頻主要優(yōu)點是沒有中間環(huán)節(jié) 變換效率高 ，交交變頻主要缺點是連續(xù)可調(diào)的 頻率范圍窄。30、電壓型逆變器輸出電壓波形為矩形波。31、SPWM 波形常見的開關(guān)點算法有自然采樣法、規(guī)則采樣法和指定諧波消除法等。32、電力晶體管通用型三相 PWM 變頻器主要有二極管整流器， 濾波電容和 PWM 逆變器組成。濾波電容起平波和中間儲能的作用，提供感性負(fù)載的無功功率。33、電流檢測所選用的傳感器常見的有無感電阻、 霍爾電流傳感器、 電流互感器和零序電流檢測器等。34、變頻器的控制方式主要有 U/f 控制、 矢量 控制、 直接轉(zhuǎn)矩 控制。35、變頻調(diào)速過程中，為了保持磁通恒定，必須保持 u/f= 常數(shù)36

7、、基頻以下調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，基頻以 上 調(diào)速屬于弱磁恒功率調(diào)速。37、基頻以下調(diào)速時， 變頻裝置必須在改變輸出 頻率 的同時改變輸出 電壓 的幅值。38、U/f 控制方式的變頻器主要用于 風(fēng)機 、 水泵 、 運輸傳動 等無動態(tài)指標(biāo)要求的場合。39、交直交變頻器主電路分整流、濾波和逆變。40、晶閘管變頻調(diào)速系統(tǒng)中給定積分器又叫軟啟動器， 用來減緩?fù)患与A躍給定信號造成的系統(tǒng)內(nèi)部電流電壓沖擊，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。41、異步電機的數(shù)學(xué)模型由電壓方程、磁鏈方程、轉(zhuǎn)矩方程和運動方程組成。二、簡答題1、試述交流異步電動機調(diào)速的方法，分類及其特點。常見的交流調(diào)速方法有： 降電壓調(diào)速； 轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速； 轉(zhuǎn)子串電

8、阻調(diào)速； 繞 線電機串級調(diào)速或雙饋電機調(diào)速；變極對數(shù)調(diào)速；變壓變頻調(diào)速等等。2、在交流異步電動機變壓調(diào)速系統(tǒng)中，怎樣解決調(diào)速范圍小和機械特性軟的問題？在交流異步電動機變壓調(diào)速系統(tǒng)中，由于電動機的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此最大轉(zhuǎn) 矩下降很多，械特性曲線軟，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動機難以應(yīng)用。為了擴大調(diào) 速范圍，調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動機，如專供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動機， 或者在繞線式電動機上串聯(lián)頻敏電阻。 為了擴大穩(wěn)定運行范圍， 當(dāng)調(diào)速在 2：1 以上的場合 應(yīng)采用反饋控制以達(dá)到自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速目的。3、請簡述交流異步電動機定子調(diào)壓調(diào)速的工作原理，并對三種常用的調(diào)壓方法進(jìn)行說明。當(dāng)改

9、變電動機的定子電壓時，可以得到一組不同的機械特性曲線，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。 調(diào)壓調(diào)速的主要裝置是一個能提供電壓變化的電源。目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗 器、自耦變壓器以及晶閘管調(diào)壓等幾種。 晶閘管調(diào)壓方式為最佳。 調(diào)壓調(diào)速的特點：調(diào)壓調(diào) 速線路簡單， 易實現(xiàn)自動控制。 調(diào)壓過程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻中， 效率較 低。調(diào)壓調(diào)速一般適用于 100KW以下的生產(chǎn)機械。 通過改變自耦變壓器變比，來改變電機電壓，從而進(jìn)行調(diào)速。 通過改變直流勵磁電流來控制鐵心的飽和程度，改變交流電抗值，改變電機電壓， 實現(xiàn)降壓調(diào)速。飽和，交流電抗小，電機定子電壓高。 通過控制晶閘管的導(dǎo)通角，來調(diào)節(jié)電動機的端

10、電壓，從而進(jìn)行調(diào)速。4、用的異步電動機調(diào)速有哪些？哪些屬于轉(zhuǎn)差功率消耗型？哪些屬于轉(zhuǎn)差功率不變型？ 哪些屬于轉(zhuǎn)差功率回饋型？ 異步電動機調(diào)速方法有：降電壓調(diào)速、繞線式異步電機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、串級調(diào)速、變 極調(diào)速、變頻調(diào)速等。 降電壓調(diào)速、繞線式異步電機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速屬于轉(zhuǎn)差功率消耗型 串級調(diào)速屬于轉(zhuǎn)差功率回饋型 變極調(diào)速、變頻調(diào)速屬于轉(zhuǎn)差功率不變型。5、請簡述轉(zhuǎn)差離合器調(diào)壓調(diào)速的工作原理，并說明其優(yōu)缺點。電磁轉(zhuǎn)差離合器由電樞、磁極和勵磁繞組三部分組成。 電樞和后者沒有機械聯(lián)系，都能自由轉(zhuǎn)動。電樞與電動機轉(zhuǎn)子同軸聯(lián)接稱主動部分，由電動機帶動； 磁極用聯(lián)軸節(jié)與負(fù)載軸對接稱從動部分 當(dāng)電樞與磁極均為

11、靜止時，如勵磁繞組通以直流，則沿氣隙圓周表面將形成若干對N、S極性交替的磁極， 其磁通經(jīng)過電樞。 當(dāng)電樞隨拖動電動機旋轉(zhuǎn)時， 由于電樞與磁極間相對運 動，因而使電樞感應(yīng)產(chǎn)生渦流， 此渦流與磁通相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩， 帶動有磁極的轉(zhuǎn)子按同一 方向旋轉(zhuǎn)，但其轉(zhuǎn)速恒低于電樞的轉(zhuǎn)速N1，這是一種轉(zhuǎn)差調(diào)速方式，變動轉(zhuǎn)差離合器的直流勵磁電流，便可改變離合器的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。電磁 轉(zhuǎn)差調(diào)速電動機的調(diào)速特點：裝置結(jié)構(gòu)及控制線路簡單、 運行可靠、維修方便；調(diào)速平 滑、無級調(diào)速；對電網(wǎng)無諧影響；速度失大、效率低。本方法適用于中、小功率，要求平滑 動、短時低速運行的生產(chǎn)機械。6、什么叫轉(zhuǎn)差損耗系數(shù)？它和哪些因素有關(guān)？轉(zhuǎn)

12、差損耗系數(shù)為轉(zhuǎn)差損耗對調(diào)速拖動裝置的最大輸出機械功率的比值， 比值越大功耗越 大，與轉(zhuǎn)差率有關(guān)系，也和負(fù)載特性有關(guān)系。7、晶閘管三相交流調(diào)壓電路對觸發(fā)脈沖的要求？1. 三相正負(fù)觸發(fā)脈沖間隔 120 度，每一相正負(fù)觸發(fā)脈沖間隔 180 度 2. 采用雙脈沖或?qū)捗} 沖觸發(fā) 3. 為了保證輸出的三相電壓對稱可調(diào)，應(yīng)保持觸發(fā)脈沖與電源電壓同步。8、晶閘管交流調(diào)壓中通斷控制和相位控制方法各自的特點和應(yīng)用場合通斷控制特點：1 采用零觸發(fā)，幾乎沒有諧波，2電壓變化大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩脈動大，轉(zhuǎn)速脈動大。3用于大容量、調(diào)速范圍小的場合相位控制特點：1輸出電壓精確、調(diào)速精度高、快速性好，低速轉(zhuǎn)速脈動小2諧波多，對電網(wǎng)造

13、成諧波污染3用于中小功率、調(diào)速精度及穩(wěn)定性要求較高的場合9、試分析串級調(diào)速的四種運行狀態(tài)及其功率傳遞關(guān)系10、串級調(diào)速系統(tǒng)功率因數(shù)低的原因？改善功率因數(shù)的方法有哪些？1）由于逆變變壓器和異步電動機均為電感性, 工作時都要從電網(wǎng)吸收無功功率 ,所以其無功功率是相加的，使功率因數(shù)表達(dá)式中的分母增大，因此系統(tǒng)總功率因數(shù)降低。2）由于轉(zhuǎn)子整流器的接入造成了轉(zhuǎn)子電流的換流重疊和波形畸變，使得繞線電動機自身的功率因數(shù)變低，從而也造成系統(tǒng)總功率因數(shù)降低。方法一：接入電力電容器進(jìn)行功率補償。方法二：采用高功率因數(shù)的串級調(diào)速系統(tǒng)。11、試畫出低同步串級調(diào)速系統(tǒng)的閉環(huán)結(jié)構(gòu)圖并分析工作原理。12、串級調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)子整

14、流器與一般整流變壓器及整流元件組成的整流器有什么不同？13、采用串級調(diào)速方案，所需電動機比自然接線電動機容量大主要考慮的因數(shù)有哪些？1）串級調(diào)速系統(tǒng)的負(fù)載能力比自然接線損失17%。（2）串級調(diào)速后電動機的功率因數(shù)降低。（3）低速運行時，轉(zhuǎn)子的高頻諧波電流造成轉(zhuǎn)子銅損耗增加。14、異步電動機變頻調(diào)速能不能只改變頻率？為什么？15、請敘述交流異步電動機電壓頻率協(xié)調(diào)控制的方式及其各自的特點各控制的方式及其各自的特點： （ 1）恒壓頻比（ Us / 1 = Constant ）控制最容易實現(xiàn)， 它的變頻機械特性基本上是平行下移， 硬度也較好， 能夠滿足一般的調(diào)速要求， 但低速帶載 能力有些差強人意，須

15、對定子壓降實行補償（2）恒 Eg / 1控制是通常對恒壓頻比控制實行電壓補償?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，可以在穩(wěn)態(tài)時達(dá)到 rm = Constant ，從而改善了低速性能。但機械特性還 是非線性的，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的能力仍受到限制。16、變頻器所需負(fù)載的主要類型有哪些？各負(fù)載類型的機械特性及功率特性是怎樣的？答：變頻器所帶負(fù)載的主要類型有：恒轉(zhuǎn)矩類負(fù)載：其機械特性為轉(zhuǎn)矩恒定，其功率特性為功率正比于轉(zhuǎn)速n。恒功率類負(fù)載：其機械特性為功率恒定，其轉(zhuǎn)矩特性為轉(zhuǎn)矩反比于轉(zhuǎn)速n。風(fēng)機泵類負(fù)載：其機械特性為轉(zhuǎn)矩 TL 正比于轉(zhuǎn)速 n 的平方，其功率特性為功率正比于 轉(zhuǎn)速 n 的三次方，17、交交變頻電路優(yōu)缺點？ 和交直交變頻電路比較

16、，優(yōu)點：只用一次變流，效率較高?？煞奖愕貙崿F(xiàn)四象限工作。低頻輸出波形接近正弦波。 缺點：接線復(fù)雜，如采用三相橋式電路的三相交交變頻器至少要用 36 只晶閘管。受電網(wǎng)頻 率和變流電路脈波數(shù)的限制，輸出頻率較低； 輸入功率因數(shù)較低。 輸入電流諧波含量大，頻 譜復(fù)雜。18、晶閘管交直交變頻器存在的問題：1）可控整流器與逆變器兩套晶閘管變流裝置，都需要設(shè)計觸發(fā)控制線路， 晶閘管為半控器件，控制電路復(fù)雜，裝置龐大。2 ）晶閘管整流裝置接電網(wǎng)，功率因數(shù)太低。3 ）逆變器輸出的交流電壓是階梯波，諧波分量大，輸出電流、轉(zhuǎn)矩脈動率大，電動機 低速工作不穩(wěn)定。4）由于儲能電容的充放電時間長，電壓幅度調(diào)節(jié)慢，變頻器

17、的動態(tài)反應(yīng)慢。19、PWM變頻器的主要特點：1）現(xiàn)代脈寬調(diào)制型變頻器使用了現(xiàn)代全控型電力電子器件，接電網(wǎng)側(cè)采用了二極管整 流器，功率因數(shù)很高。2 ）運行中只需要控制逆變器同時完成變頻變壓， 減小了受控器件的數(shù)量， 控制電路簡化， 變頻器體積大大縮小。3 ）逆變器輸出電壓是正弦型脈寬調(diào)制（SPW）M 波，諧波分量小，獲得理想的拖動性能。4 ）因為不再調(diào)幅所以動態(tài)反應(yīng)很快?，F(xiàn)代變頻器克服了晶閘管變頻器的缺點，獲得廣泛應(yīng)用。20/ 轉(zhuǎn)速閉環(huán)的轉(zhuǎn)差頻率控制的兩個基本規(guī)律：1）在 ssm的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩 Te基本上與 s 成正比，條件是氣隙磁通不變。2）在不同的定子電流值時，按照 U s f （ 1 I

18、s ）函數(shù)關(guān)系控制定子電壓和頻率，就能保持氣隙磁通 m 恒定。21、變頻調(diào)速系統(tǒng)中電動機對變頻器的要求：（1）在額定頻率以內(nèi)，對電動機進(jìn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。要求在變頻調(diào)速的過程中，變頻系統(tǒng)提供的 U1、f1 實現(xiàn)協(xié)調(diào)控制， 即在 U1/f1= 常數(shù)的基礎(chǔ)上加以合理的低頻段電壓補償， 保證 E1/f1= 常數(shù)。（2）在基頻以上，對電動機進(jìn)行近似恒功率調(diào)速。即保持額定供電電壓，只調(diào)節(jié)供電頻率。22、轉(zhuǎn)速開環(huán)的電流型變頻調(diào)速系統(tǒng)中電壓控制通道和頻率控制通道加瞬態(tài)矯正環(huán)節(jié)的原 因及工作原理。工作原理當(dāng)電動機端電壓發(fā)生波動時， 使得逆變橋的輸出頻率也產(chǎn)生相應(yīng)波動， 由于該電路 為電流型變頻器， 負(fù)載干擾會引起電

19、動機端電壓的波動， 瞬態(tài)校正環(huán)節(jié)對電壓偏差信號作瞬 態(tài)微分運算， 將電壓通路的波動及時反映至頻率通道， 以保證在過渡過程中電動機端電壓與 頻率的比值保持基本不變，改善電流型變頻調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)定性。23、交流電機數(shù)學(xué)模型的性質(zhì)及特點異步電動機的動態(tài)數(shù)學(xué)模型是一個高階、非線性、強耦合的多變量系統(tǒng)。（1）異步電動機變壓變頻調(diào)速時需要進(jìn)行電壓（或電流）和頻率的協(xié)調(diào)控制，有電壓（或 電流）和頻率兩種獨立的輸入變量。在輸出變量中，除轉(zhuǎn)速外，磁通也是一個輸出變量。( 2)異步電動機無法單獨對磁通進(jìn)行控制， 電流乘磁通產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩， 轉(zhuǎn)速乘磁通產(chǎn)生感應(yīng)電 動勢，在數(shù)學(xué)模型中含有兩個變量的乘積項。(3) 三相異步電動

20、機三相繞組存在交叉耦合，每個繞組都有各自的電磁慣性，再考慮運動 系統(tǒng)的機電慣性，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角的積分關(guān)系等，動態(tài)模型是一個高階系統(tǒng)。24、標(biāo)量轉(zhuǎn)差頻率控制動態(tài)特性為什么不及直流電動機調(diào)速特性好 ?答：原因基于以下幾點 :(1) 函數(shù)發(fā)生器關(guān)系是在靜態(tài)下導(dǎo)出的 ,按此關(guān)系調(diào)整定子電流 , 并不能很好的維持磁通恒 定。(2) 電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差頻率成正比的結(jié)論是在磁通恒定且忽略轉(zhuǎn)子漏抗的假設(shè)條件下的出的。(3) 系統(tǒng)的控制作用是根據(jù)轉(zhuǎn)差頻率給出的 .在同步轉(zhuǎn)速附近 ,轉(zhuǎn)差頻率很小 , 轉(zhuǎn)速檢測不準(zhǔn) 確, 將會使系統(tǒng)偏離理想情況。(4) 轉(zhuǎn)差頻率控制僅對定子電流的幅值進(jìn)行調(diào)整 , 而它的相位并未進(jìn)行控制。2

21、5、矢量控制基本思想？以轉(zhuǎn)子磁鏈定向建立以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的直角坐標(biāo)系，把定子電流I 1分解成是產(chǎn)生2' 的磁化電流M 1 和 i T 1 ，其中'i2M1L1Mi M 1( 稱為磁化電流分量), i T 2L1 MLRiT 1 ,i T 1 與 i 2' 成正比,( 稱為轉(zhuǎn)矩分量) 。這樣維持i M 1 const則可維持轉(zhuǎn)子磁通2' 恒定，調(diào)節(jié)i T 1 可線性調(diào)節(jié)電磁轉(zhuǎn)矩T e i T 1 。這就是著名的矢量控制的基本思想。26、請分析直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點。優(yōu)點： 1)轉(zhuǎn)矩和磁鏈的控制采用雙位式砰 -砰控制器， 并在 PWM 逆變器中直接用這兩 個控制信號

22、產(chǎn)生電壓的 SVPWM波 形，從而避開了將定子電流分解成轉(zhuǎn)矩和磁鏈分量，省去 了旋轉(zhuǎn)變換和電流控制，簡化了控制器的結(jié)構(gòu)。2)選擇定子磁鏈作為被控量，而不象VC系統(tǒng)中那樣選擇轉(zhuǎn)子磁鏈， 這樣一來， 計算磁鏈的模型可以不受轉(zhuǎn)子參數(shù)變化的影響， 提高 了控制系統(tǒng)的魯棒性。 如果從數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)按定子磁鏈控制的規(guī)律， 顯然要比按轉(zhuǎn)子磁鏈定 向時復(fù)雜，但是，由于采用了砰 -砰控制，這種復(fù)雜性對控制器并沒有影響。3 )由于采用了直接轉(zhuǎn)矩控制，在加減速或負(fù)載變化的動態(tài)過程中，可以獲得快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)。缺點： 1)由于采用砰 - 砰控制，實際轉(zhuǎn)矩必然在上下限內(nèi)脈動，而不是完全恒定的。2)由于磁鏈計算采用了帶積分環(huán)

23、節(jié)的電壓模型，積分初值、累積誤差和定子電阻的變 化都會影響磁鏈計算的準(zhǔn)確度。這兩個問題的影響在低速時都比較顯著，因而使DTC系統(tǒng)的調(diào)速范圍受到限制27、什么是 SPWM 逆變器的同步調(diào)制和異步調(diào)制？為什么要采用分段同步調(diào)制？同步調(diào)制 N 等于常數(shù)，并在變頻時使載波和信號波保持同步。異步調(diào)制 載波信號和調(diào)制信號不同步的調(diào)制方式。由于同步調(diào)制時 fr 很低時， fc 也很低，由調(diào)制帶來的諧波不易濾除； fr 很高時， fc會過高，使開關(guān)器件難以承受，而異步調(diào)制時當(dāng)fr 增高時， N 減小，一周期內(nèi)的脈沖數(shù)減少， PWM 脈沖不對稱的影響就變大，為克服上述缺點，把fr 范圍劃分成若干個頻段，每個頻段

24、內(nèi)保持 N 恒定，不同頻段 N 不同，即分段同步調(diào)制，這樣在 fr 高的頻 段采用較低的 N，使載波頻率不致過高；在 fr 低的頻段采用較高的 N，使載波頻率不致 過低。三、判斷題1、（）串級調(diào)速系統(tǒng)屬于轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)，因而效率較高。2、（）調(diào)壓調(diào)速方式適合于風(fēng)機泵類負(fù)載；對恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載不易長期運行。3、（） 1800 導(dǎo)通型逆變器是同一橋臂上下兩管之間互相換相，用于電流型變頻器。4、（）分段同步式調(diào)制方式對不同的頻段取不同的載波比，頻率低時載波比的值取小些，一 般按等比級數(shù)安排。5、（） SPWM即正弦脈寬調(diào)制波形，是指與正弦波等效的一系列等幅不等寬的矩形脈沖列。6、（）超同步串級調(diào)速

25、系統(tǒng)，是在轉(zhuǎn)子回路中串入頻率可變的交流附加電動勢。7、（）電氣串級調(diào)速系統(tǒng)中，逆變角 越小，電動機轉(zhuǎn)速越高。8、（）轉(zhuǎn)差損耗系數(shù)值越大，表明能耗越大，運行越不經(jīng)濟。9、（） PWM型變頻器中的逆變器件采用高頻、大功率的半控器件。10、（）矢量變換控制的實質(zhì)是利用數(shù)學(xué)變換把三相交流電動機的定子電流分解成兩個分量， 一個是用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動勢的勵磁電流分量，一個是用來產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩分量。四、分析計算題1、下圖為轉(zhuǎn)速開環(huán)的電壓型變頻器調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖：1）在圖中正確位置填寫給定積分器、函數(shù)發(fā)生器、脈沖輸出級、環(huán)行分配器、邏輯開 關(guān)、壓頻轉(zhuǎn)換器、觸發(fā)器2）說明變頻器基頻以下、基頻以上電壓與頻率采用何

26、種控制方式3）圖中，上一路完成電壓反饋脈沖列發(fā)生器任務(wù)，下一路完成任務(wù)4）敘述給定積分器、函數(shù)發(fā)生器、壓頻轉(zhuǎn)換器、環(huán)行分配器、脈沖輸出級、邏輯開關(guān) 的作用。5）改正圖中的三處錯誤。6）適合于那種類型的傳動系統(tǒng)？ 2 、試分析下圖的主要作用？3、下圖為電力晶體管驅(qū)動電路，分析其工作原理1. 圖中采取何種形式的整流電路？ 答：三相橋式不控整流電路。2.S L、 RL的作用？答： RL的作用是避免變頻器啟動時濾波電容的充電電流電流過大。SL 的作用是變頻器啟動完成后短路 RL。3.RB、VB的作用？答： RB、VB：泵升電壓限制電路。二極管整流器使能量不能向電網(wǎng)回饋， 當(dāng)電動機突然停車時， 電動機軸上的機械能將轉(zhuǎn) 化為電能，通過續(xù)流二極管的整流向電容Cd充電，儲存在濾波電容中，造成直流電壓Ud 的升高，該電壓稱為泵升電壓。泵升電壓的危害：轉(zhuǎn)速越高，泵升電壓越高，會瞬間擊穿全控器件。制動電阻 RB：消耗再生到直流電路的能量，使直流電壓Ud 保持在允許的范圍內(nèi)。制動單元 VB：控制流經(jīng)制動電阻 RB放電電流。當(dāng)泵升電壓高于Ud 的最高電壓時， VB導(dǎo)通， RB消耗濾波