電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)-運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)(-阮毅-陳伯時(shí))課后參考答案第五六七章(僅供參考)

第五章思考題大嗎？m答：對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，普通籠型異步電動(dòng)機(jī)降壓調(diào)速時(shí)的穩(wěn)定工作范圍為0<S<S 所以調(diào)范圍不大。mS電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性越軟，調(diào)速范圍不變，因?yàn)?Sm可行？為何在基頻以下時(shí)，采用恒壓頻比控制，而在基頻以上保存電壓恒定？E時(shí)降使Eg

，在基頻以下采用電動(dòng)頻動(dòng)值時(shí)，可定電和壓降，而為定電壓 。在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)，保持電壓恒定是不可行的。異步電動(dòng)機(jī)工作在弱磁。于恒率還是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速？為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速是什么？率調(diào)速”。面分析比四種控制法的優(yōu)缺點(diǎn)。答：速時(shí)需適當(dāng)提定

M、M基本征、各自優(yōu)缺點(diǎn)。答：等、寬度按弦規(guī)律脈沖序列。優(yōu)缺點(diǎn)普SPWM器輸出帶諧波量諧波量減少脈采接計(jì)算各脈沖起始終位法消指次數(shù)諧波。優(yōu)缺點(diǎn)在盡使實(shí)際接近弦波形就SPWM好精度、響快且易實(shí)現(xiàn)功開關(guān)器件開關(guān)的工作鏈軌跡過替使同空間矢量實(shí)現(xiàn)862有效工作矢量只作1次生成6邊形旋鏈諧波量導(dǎo)致脈鄰2個(gè)效工作矢量合成任意期望輸出矢量使鏈軌跡接近圓開關(guān)MMM提15%。析中對(duì)波開關(guān)影響。答選開關(guān)波形失真多諧波量；如果環(huán)寬小，跟蹤好開關(guān)卻增聯(lián)結(jié)，能否將中性點(diǎn)與直流側(cè)參考點(diǎn)短接？為什么？答：能。雖然直流電源中點(diǎn)和交流電動(dòng)機(jī)中點(diǎn)的電位不等，但合成電壓矢量的表達(dá)式相等。因此，三相合成電壓空間矢量與參考點(diǎn)無關(guān)?？梢詫⒅行渣c(diǎn)與直流側(cè)參考點(diǎn)短接。當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)由正弦對(duì)稱電壓供電，并達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，可以定義電壓向量U、電流向量I節(jié)定義的空間矢量與向量有何區(qū)別？在正弦穩(wěn)態(tài)時(shí)，兩者有何聯(lián)系？答：相量是從時(shí)間域的三角函數(shù)到復(fù)指數(shù)函數(shù)的映射,空間矢量是從空間域的三角函數(shù)到復(fù)指數(shù)函數(shù)的映射。,空間矢量的正弦性表現(xiàn)為空間域的正弦性。從本質(zhì)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,并不起因于空間矢量本身的正弦性。SVPWM控，用有工作電壓矢量合成的電壓矢量，由于電壓矢量是可的，因此，定矢量可以是，是否正？為什么？N關(guān)N是有的，以能接于，而不可能等于。結(jié)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)控系的控規(guī)律，

什內(nèi)，系能穩(wěn)定，為什么？1在

2子電壓和，就能保持恒定。

不當(dāng)，則不能保持恒定。能穩(wěn)定，是因?yàn)檫€了轉(zhuǎn)負(fù)外。習(xí)題5-1）T形等電路：化等效電路：2）

） ） 5-2 。額流下轉(zhuǎn)矩： 。帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)普籠型異步動(dòng)機(jī)時(shí)穩(wěn)0<S<S范圍有m限。帶風(fēng)機(jī)類負(fù)載運(yùn)行穩(wěn)0<S<1。5-3忽略漏阻抗： 考慮漏阻抗理想空載： 額負(fù)載： 。下。原因：，在每相中異步電動(dòng)勢有效值 就等相勵(lì)電感上的壓降只有勵(lì)還有并在勵(lì)小，所以，相應(yīng)每極也。5-4）： ： ） 。在每相中感應(yīng)電動(dòng)勢。5-5（1）23）5-6 ）z 5-7˙˙

˙ ˙˙ ˙

˙ ˙˙ ˙

˙ ˙若僅采用幅值可行缺少相位的。5-8共有8種開關(guān)狀態(tài)。(S,S,S00,u,u,u(-U/2,-U,-U/2)A B C A B C d d d (S,S,S10,u,u,uU/2,-U,-U/2)A B C A B C d d d (S,S,S11,u,u,uU/2,U/2,-U/2)A B C A B C d d d (S,S,S01,u,u,u(-U/2,U,-U/2)A B C A B C d d d (S,S

,S01,u

,u

/2,U

/2,U

/2)A B C

A B C

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(S,S,S00,u,u,u(-U/2,-U,U/2)A B C A B C d d d (S,S,S10,u,u,uU/2,-U,U/2)A B C A B C d d d (S,S,S11,u,u,uU/2,U/2,UA B C A B C d d d 5-9k： 5-10 ψ ψ。

φψ

dUd

t1t0626π/3,基本線性組構(gòu)個(gè)Tu1u2t tu 1s T

u 2u1 T 20 0tt2tt 1 U

2 Uej3T 3 d T 3 d0 0

1 2.–特性關(guān)和就能保持恒方保持s與角可以角來這就思想。忽略相量相位化影響僅采幅優(yōu)缺點(diǎn)：需增加檢測路和測軟等閉調(diào)異步機(jī)穩(wěn)態(tài)模型閉臨界 最大允許 和啟 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：

E 2 T T g smaxC2

13550.511eeQ p R'

p g R'1 r r6-1異步電動(dòng)機(jī)變壓變頻調(diào)速時(shí)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(dú)立的輸入變量。在輸出變量中，除轉(zhuǎn)速外，磁通也是一個(gè)輸出變量。異步電動(dòng)機(jī)無法單獨(dú)對(duì)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(dòng)勢，在數(shù)學(xué)模型中含有兩個(gè)變量的乘積項(xiàng)。機(jī)電慣性，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角的積分關(guān)系等，動(dòng)態(tài)模型是一個(gè)高階系統(tǒng)。6-2異步電動(dòng)機(jī)三相數(shù)學(xué)模型中存在一定的約束條件?？梢远乙灿幸獌上嗄Ｐ?。兩相模型相90d軸最大地產(chǎn)生磁通，產(chǎn)生電動(dòng)勢。相180°不行，無法d6-3三相繞組可以相互獨(dú)立的兩相正交對(duì)稱繞組等效，等效的原則是產(chǎn)生的磁動(dòng)勢相等。功率相等不是變換的要條件?？梢圆稍褦?shù)相等的交換原則。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(dòng)勢相等。因?yàn)楫?dāng)磁動(dòng)勢矢量幅值恒定、勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在靜止繞組中通入正弦對(duì)稱的交流電流，同步旋d6-52將對(duì)運(yùn)用對(duì)等效到壓方程來并沒有對(duì)象非線性耦合性質(zhì)。6-6統(tǒng)基本工作理過按鏈向正得到等效機(jī)仿照機(jī)控制方法控制鏈然后將鏈向控制反得到對(duì)應(yīng)實(shí)施控制勵(lì)磁正鏈分乘積實(shí)現(xiàn)分量解耦。按鏈向正異機(jī)學(xué)機(jī)當(dāng)。6-7計(jì)算鏈叫做機(jī)溫升頻率都會(huì)影響阻飽程將影響這些影響都將導(dǎo)致鏈不足之處。計(jì)算鏈壓得到鏈。能適應(yīng)低有為提高準(zhǔn)確把種結(jié)合起來。6-8缺鏈接檢測較困難多采用按計(jì)算方法。間接向利用給值間接計(jì)算鏈位置可統(tǒng)結(jié)構(gòu)這種方法稱為間接向。L缺用分鏈計(jì)算差頻率給信號(hào)*s

mTr

i*將差頻率給st定信號(hào)加上實(shí)際轉(zhuǎn)速，得到坐標(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(lì)磁分量給定信號(hào)和轉(zhuǎn)子磁鏈給定信號(hào)之間的關(guān)系是靠式ism

Ts1rL rm

建立的，比例微分環(huán)節(jié)在動(dòng)態(tài)中獲得強(qiáng)迫勵(lì)磁效應(yīng)，從而克服實(shí)際磁通的滯后。磁鏈定向的精度受轉(zhuǎn)子參數(shù)的影響。6-9圍。按轉(zhuǎn)子磁鏈定向受電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子參數(shù)變化的影響，降低了系統(tǒng)的魯棒性。PWM6-106有應(yīng)變化。電間矢量的d d sd；“-”時(shí)，定子磁鏈幅值；“0”時(shí)，定子磁鏈幅值維持變。q q sq“-”時(shí)，定子磁鏈?zhǔn)噶糠聪蛐D(zhuǎn)，電流轉(zhuǎn)矩分量急劇變負(fù)，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)矩動(dòng)的原因于采用雙位式控制，實(shí)際轉(zhuǎn)矩必然在上下內(nèi)動(dòng)；抑制轉(zhuǎn)矩動(dòng)的法少轉(zhuǎn)矩脈6-11PWM逆于采用雙位式控制，實(shí)際轉(zhuǎn)矩必然在上下內(nèi)動(dòng)。6-12直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)需采用兩靜止坐標(biāo)計(jì)算定子磁鏈，而旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換。

us

Ri

)dt

，這是一個(gè)電模型，適合于中高速運(yùn)行的 s s

Riss

)dt

6-136-1 1 1231 23 2 2 33C 333/2

0 2 2

9。6-2

當(dāng) ， 則 6-3按轉(zhuǎn)子磁鏈定向同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中狀態(tài)方程為：d n2L n p mi pTdt r

st r J Lrim1 Lrimdt T r T smrdi L R

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i smdt LLT

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s r r mi i stdt LL

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L im1 T r rm假定閉環(huán)控制性能足夠好，閉環(huán)控制等效傳遞函數(shù)為慣性環(huán)節(jié)：6-41s nN n11

1500140011500 15 s

2

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/ssN N 1

N N 15 i2 ii2 i2sm sts

332Im3

6

11.95A1 Lr midt T r T smr rm L im1 T str rd 1 Lr midt T r T smr rLimsts 1 Tr r 6-5

AR

6-67-17-2 d d UsII該式d d 是在串級(jí)調(diào)速統(tǒng)異步械特性接表達(dá)式： 控制s進(jìn)改變速。7-3在繞線異步串阻調(diào)速時(shí)會(huì)在外接阻上產(chǎn)生一個(gè)壓這外接阻是相同附加勢將會(huì)吸收原先消耗在外接阻上功。7-4為使串級(jí)調(diào)速裝置不受過壓損壞。7-57-5所示氣串級(jí)調(diào)速統(tǒng)能夠在次同步速下作運(yùn)行和在超同步速下作運(yùn)行7-5所示統(tǒng)不逆所不能制運(yùn)行。習(xí)題7-1入（饋入）功在其軸上輸械功給負(fù)載拖負(fù)載運(yùn)行。過控制附加勢幅值實(shí)現(xiàn)繞線型異步調(diào)速。異步雙饋調(diào)速五種工況：在次同步速下作運(yùn)行在時(shí)作倒拉制運(yùn)行在超同步速下作回饋制運(yùn)行在超同步速下作運(yùn)行在次同步速下作回饋制運(yùn)行7-2起動(dòng)Er0UIi dβ角小 d

U)i當(dāng)?shù)綍r(shí)再調(diào)整β角即此穩(wěn)運(yùn)行。調(diào)速當(dāng)β角使β=β2>β1增KE 1 r0新平衡狀穩(wěn)運(yùn)行。停車功率而向輸入功率因此串級(jí)調(diào)系統(tǒng)沒有制停車功只靠小β角小 并依靠負(fù)載阻作用自由停車。7-3其（有明顯降低。7-4級(jí)調(diào)串是有功率回饋回去。而繞線回路串阻調(diào)時(shí)效率幾乎降低而成比例因串阻調(diào)損耗都用來發(fā)熱7