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运动控制系统思考题参考答案阮毅陈伯时SANY标准化小组#QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#运动控制系统思考题参考答案阮毅陈伯时第二章思考题:2-1直流电动机有哪几种调速方法各有哪些特点电枢回路串电阻调速特点:电枢回路的电阻增加时,理想空载转速不变,机械特性的硬度变软。反之机械特性的硬度变硬。调节电源电压调速特点:电动机的转速随着外加电源电压的降低而下降,从而达到降速的目的。不同电源电压下的机械特性相互平行,在调速过程中机械特性的硬度不变,比电枢回路串电阻的降压调速具有更宽的调速范围。弱磁调速特点:电动机的转速随着励磁电流的减小...

运动控制系统思考题参考答案阮毅陈伯时
SANY 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化小组#QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#运动控制系统思考 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 参考答案阮毅陈伯时第二章思考题:2-1直流电动机有哪几种调速方法各有哪些特点电枢回路串电阻调速特点:电枢回路的电阻增加时,理想空载转速不变,机械特性的硬度变软。反之机械特性的硬度变硬。调节电源电压调速特点:电动机的转速随着外加电源电压的降低而下降,从而达到降速的目的。不同电源电压下的机械特性相互平行,在调速过程中机械特性的硬度不变,比电枢回路串电阻的降压调速具有更宽的调速范围。弱磁调速特点:电动机的转速随着励磁电流的减小而升高,从而达到弱磁降速的目的。调速是在功率较小的励磁回路进行,控制方便,能耗小,调速的平滑性也较高。2-2简述直流PWM变换器电路的基本结构。IGBT,电容,续流二极管,电动机。2-3直流PWM变换器输出电压的特征是什么直流电压2-4为什么直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统能够获得更好的动态性能直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统开关频率高,电流容易连续,谐波少,电动机损耗及发热都较小;低速性能好,稳速精度高,调速范围宽;若与快速响应的电动机配合,则系统频带宽,动态响应快,动态抗扰能力强;电力电子开关器件工作在开关状态,导通损耗小,当开关频率适中时,开关损耗也不大,因而装置效率较高;直流电源采用不控整流时,电网功率因数比相控整流器高。2-5在直流脉宽调速系统中,当电动机停止不动时,电枢两端是否还有电压电路中是否还有电流为什么电枢两端还有电压,因为在直流脉宽调速系统中,电动机电枢两端电压仅取决于直流。电路中无电流,因为电动机处已断开,构不成通路。2-6直流PWM变换器主电路中反并联二极管有何作用如果二极管断路会产生什么后果反并联二极管是续流作用。若没有反并联二极管,则IGBT的门极控制电压为负时,无法完成续流,导致电动机电枢电压不近似为零。2-7直流PWM变换器的开关频率是否越高越好为什么不是越高越好,因为太高的话可能出现电容还没充完电就IGBT关断了,达不到需要的输出电压。2-8泵升电压是怎样产生的对系统有何影响如何抑制对滤波电容充电的结果造成直流侧电压升高。过高的泵升电压将超过电力电子器件的耐压限制值。选取电容量较大且合适的电容。2-9在晶闸管整流器-电动机开环调速系统中,为什么转速随负载增加而降低负载增加,负载转矩增大,电动机转速下降直到电磁转矩等于负载转矩时速度就不变了,达到稳态。T-TL=J*dn/dt2-10静差率和调速范围有何关系静差率和机械特性硬度是一回事吗举个例子。不是一回事。静差率是用来衡量调速系统在负载变化下转速的稳定度的。机械特性硬度是用来衡量调速系统在负载变化下转速的降落的。是机械特性的斜率。如:变压调速系统在不同转速下的机械特性是相互平行的,机械特性硬度是一样的,但是静差率却不同,空载转速高的静差率小。2-11调速范围与静态速降和最小静差率之间有何关系为什么必须同时提才有意义若只考虑一个量,其余两个量在一个量一定的情况下另一个量就会不满足要求。2-12转速单闭环调速系统有哪些特点改变给定电压能否改变电动机的转速为什么如果给定电压不变,调节转速反馈系数是否能够改变转速为什么如果测速发电机的励磁发生了变化,系统有无克服这种干扰的能力特点:减小转速降落,降低静差率,扩大调速范围。改变给定电压能改变电动机转速,因为改变给定电业会改变电压变化值,进而改变控制电压,然后改变输出电压,最后改变转速。如果给定电压不变,调节转速反馈系数是能够改变转速,因为调节转速反馈系数会改变反馈电压,进而改变电压变化值,控制电压,输出电压,最终改变转速。如果测速发电机的励磁发生了变化,会造成Ce的变化,会影响转速,被测速装置 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出来,再通过反馈控制的作用,减小对稳态转速的影响。系统有克服这种干扰的能力。2-13为什么用积分控制的调速系统是无静差的在转速单闭环调速系统中,当积分调节器的输入偏差电压△U=0时,调节器的输出电压是多少它决定于哪些因素比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状,而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的全部历史。虽然到稳态时,只要历史上有过,其积分就有一定的数值,足以产生稳态运行所需要的控制电压UC。2-14在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精度的影响为什么受影响。因为无静差转速单闭环调速系统若给定电源发生偏移或者测速发电机精度受到影响会导致转速改变,进而反馈电压改变,使电压偏差为零,所以转速的稳态精度会受影响。2-15在转速负反馈单闭环有静差调速系统中,当下列参数发生变化时系统是否有调节作用为什么(1)放大器的放大系数Kp。(2)供电电网电压Ud。(3)电枢电阻Ra。(4)电动机励磁电流If。(5)转速反馈系数α。放大器的放大系数Kp发生变化时系统有调节作用,因为Kp发生变化时,控制电压Uc就会改变,然后输出电压Ud0就会改变,转速改变,反馈电压随之改变,改变电压偏差进一步调节输出电压和转速达到调节作用。供电电网电压Ud发生变化时系统有调节作用,因为Ud发生变化时,会使Ks变化,进而改变输出电压和转速,反馈电压随之改变,改变电压偏差进一步调节输出电压和转速达到调节作用。电枢电阻Ra发生变化时系统有调节作用,因为Ra发生变化时,会使电枢电路总电阻变化,使得转速改变,反馈电压随之改变,改变电压偏差进一步调节输出电压和转速达到调节作用。电动机励磁电流If发生变化时系统有调节作用,因为If发生变化时,使得Ce变化,转速改变,反馈电压随之改变,改变电压偏差进一步调节输出电压和转速达到调节作用。转速反馈系数α发生变化时系统有调节作用,因为α发生变化时,使反馈电压改变,改变电压偏差进一步调节输出电压和转速达到调节作用。2-16(1)在转速负反馈单闭环有静差调速系统中,突减负载后又进入稳定运行状态,此时晶闸管整流装置的输出电压Ud较之负载变化前是增加、减少还是不变(2)在无静差调速系统中,突加负载后进入稳态时转速n和整流装置的输出电压Ud是增加、减少还是不变在转速负反馈单闭环有静差调速系统中,突减负载后又进入稳定运行状态,此时转速有所增大,反馈电压增大,电压偏差减小,控制电压减小,晶闸管整流装置的输出电压Ud较之负载变化前减小。在无静差调速系统中,突加负载后引起动态速降时,产生电压偏差,控制电压Uc从Uc1不断上升,使电枢电压也由Ud1不断上升,从而使转速n在下降到一定程度后又回升。达到新的稳态时,电压偏差又恢复为零,但Uc已从Uc1上升到Uc2,使电枢电压由Ud1上升到Ud2,以克服负载电流增加的压降。所以转速是不变的,输出电压Ud是增加的。2-17闭环调速系统有哪些基本特征它能减少或消除转速稳态误差的实质是什么基本特征:闭环,有反馈调节作用,减小速降,降低静差率,扩大调速范围。实质:闭环调速系统中参数变化时会影响到转速,都会被测速装置检测出来,再通过反馈控制的作用,减小它们对稳态转速的影响从而减小或消除转速稳态误差。第三章思考题:3-1在恒流起动过程中,电枢电流能否达到最大值Idm为什么答:不能达到最大值,因为在恒流升速阶段,电流闭环调节的扰动是电动机的反电动势,它正是一个线性渐增的斜坡扰动量,所以系统做不到无静差,而是Id略低于Idm。3-2由于机械原因,造成转轴堵死,分析双闭环直流调速系统的工作状态。答:转轴堵死,则n=0,,比较大,导致比较大,也比较大,然后输出电压较大,最终可能导致电机烧坏。3-3双闭环直流调速系统中,给定电压Un*不变,增加转速负反馈系数α,系统稳定后转速反馈电压Un和实际转速n是增加、减小还是不变答:反馈系数增加使得增大,减小,减小,减小,输出电压减小,转速n减小,然后会有所减小,但是由于α增大了,总体还是增大的。3-4双闭环直流调速系统调试时,遇到下列情况会出现什么现象电流反馈极性接反。(2)转速极性接反。答:(1)转速一直上升,ASR不会饱和,转速调节有静差。(2)转速上升时,电流不能维持恒值,有静差。3-5某双闭环调速系统,ASR、均采用PI调节器,ACR调试中怎样才能做到Uim*=6V时,Idm=20A;如欲使Un*=10V时,n=1000rpm,应调什么参数答:前者应调节,后者应调节。3-6在转速、电流双闭环直流调速系统中,若要改变电动机的转速,应调节什么参数改变转速调节器的放大倍数Kn行不行改变电力电子变换器的放大倍数Ks行不行改变转速反馈系数α行不行若要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的什么参数答:转速n是由给定电压决定的,若要改变电动机转速,应调节给定电压。改变Kn和Ks不行。改变转速反馈系数α行。若要改变电动机的堵转电流,应调节或者。3-7转速电流双闭环直流调速系统稳态运行时,两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少为什么答:均为零。因为双闭环调速系统在稳态工作中,当两个调节器都不饱和时,PI调节器工作在线性调节状态,作用是使输入偏差电压在稳态时为零。各变量之间关系如下:3-8在双闭环系统中,若速度调节器改为比例调节器,或电流调节器改为比例调节器,对系统的稳态性能影响如何答:稳态运行时有静差,不能实现无静差。稳定性能没有比例积分调节器作用时好。3-9从下述五个方面来比较转速电流双闭环直流调速系统和带电流截止负反馈环节的转速单闭环直流调速系统:(1)调速系统的静态特性。(2)动态限流性能。(3)起动的快速性。(4)抗负载扰动的性能。(5)抗电源电压波动的性能。答:转速电流双闭环调速系统的静态特性,动态限流性能,起动的快速性,抗负载扰动的性能,抗电源电压波动的性能均优于带电流截止负反馈环节的转速单闭环直流调速系统。3-10根据速度调节器ASR、电流调节器ACR的作用,回答下面问题(设ASR、ACR均采用PI调节器):双闭环系统在稳定运行中,如果电流反馈信号线断开,系统仍能正常工作吗双闭环系统在额定负载下稳定运行时,若电动机突然失磁,最终电动机会飞车吗答:(1)系统仍能正常工作,但是如果有扰动的话,系统就不能稳定工作了。(2)电动机突然失磁,转子在原有转速下只能产生较小的感应电动势,直流电机转子电流急剧增加,可能飞车。第四章思考题:4-1分析直流脉宽调速系统的不可逆和可逆电路的区别。答:直流PWM调速系统的不可逆电路电流、转速不能够反向,直流PWM调速系统的可逆电路电流、转速能反向。4-2晶闸管电路的逆变状态在可逆系统中的主要用途是什么答:晶闸管电路处于逆变状态时,电动机处于反转制动状态,成为受重物拖动的发电机,将重物的位能转化成电能,通过晶闸管装置回馈给电网。4-3V-M系统需要快速回馈制动时,为什么必须采用可逆线路。答:由于晶闸管的单向导电性,对于需要电流反向的直流电动机可逆系统,必须使用两组晶闸管整流装置反并联线路来实现可逆调速。快速回馈制动时,电流反向,所以需要采用可逆线路。4-4采用单组晶闸管装置供电的V-M系统,画出其在整流和逆变状态下的机械特性,并分析该种机械特性适合于何种性质的负载。答:单组晶闸管装置供电的V-M系统整流和逆变状态下的机械特性适合于拖动起重机等位能性负载。因为当α>90°,Ud0为负,晶闸管装置本身不能输出电流,电机不能产生转矩提升重物,只有靠重物本身的重量下降,迫使电机反转,产生反向的电动势-E。所以适合于位能性负载。4-5晶闸管可逆系统中的环流产生的原因是什么有哪些抑制的方法答:原因:两组晶闸管整流装置同时工作时,便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流。抑制的方法:1.消除直流平均环流可采用α=β配合控制,采用α≥β能更可靠地消除直流平均环流。2.抑制瞬时脉动环流可在环流回路中串入电抗器(叫做环流电抗器,或称均衡电抗器)。4-6试从电动机与电网的能量交换,机电能量转换关系及电动机工作状态和电动机电枢电流是否改变方向等方面对本组逆变和反组回馈制动列表作一比较。答:本组逆变:大部分能量通过本组回馈电网。电动机正向电流衰减阶段,VF组工作,VF组是工作在整流状态。电动机电枢电流不改变方向。反组回馈制动:电动机在恒减速条件下回馈制动,把属于机械能的动能转换成电能,其中大部分通过VR逆变回馈电网。电动机恒值电流制动阶段,VR组工作。电动机电枢电流改变方向。4-7试分析配合控制的有环流可逆系统正向制动过程中各阶段的能量转换关系,以及正、反组晶闸管所处的状态。答:在制动时,当发出信号改变控制角后,同时降低了ud0f和ud0r的幅值,一旦电机反电动势E>|ud0f|=|ud0r|,整流组电流将被截止,逆变组才真正投入逆变工作,使电机产生回馈制动,将电能通过逆变组回馈电网。当逆变组工作时,另一组也是在等待着整流,可称作处于“待整流状态”。即正组晶闸管处于整流状态,反组晶闸管处于逆变状态。4-8逻辑无环流系统从高速制动到低速时需经过几个象限相应电动机与晶闸管状态如何答::逻辑无环流系统从高速制动到低速时需经过一,二两个象限。相应电动机与晶闸管状态:正组逆变状态:电动机正转减速,VF组晶闸管工作在逆变状态,电枢电流正向开始衰减至零;反组制动状态:电动机继续减速,VR组晶闸管工作在逆变状态,电枢电流由零升至反向最大并保持恒定。4-9从系统组成、功用、工作原理、特性等方面比较直流PWM可逆调速系统与晶闸管直流可逆调速系统的异同点。答:系统组成:直流PWM可逆调速系统:六个二极管组成的整流器,大电容滤波,桥式PWM变换器。晶闸管直流可逆调速系统:两组晶闸管整流装置反向并联。功用:直流PWM可逆调速系统:电流一定连续,可使电动机四象限运行晶闸管直流可逆调速系统:能灵活地控制电动机的起动,制动和升、降速。工作原理:直流PWM可逆调速系统:六个二极管构成的不可控整流器负责把电网提供的交流电整流成直流电,再经过PWM变换器调节直流电压,能够实现控制电动机的正反转。制动过程时,晶闸管整流装置通过逆变工作状态,把电动机的动能回馈给电网,在直流PWM系统中,它是把动能变为电能回馈到直流侧,但由于整流器的单向导通性,电能不可能通过整流装置送回交流电网,只能向滤波电容充电,产生泵升电压,及通过Rb消耗电能实现制动。晶闸管直流可逆调速系统:当正组晶闸管VF供电,能量从电网通过VF输入电动机,此时工作在第I象限的正组整流电动运行状态;当电机需要回馈制动时,反组晶闸管装置VR工作在逆变状态,此时为第II象限运行;如果电动机原先在第III象限反转运行,那么它是利用反组晶闸管VR实现整流电动运行,利用反组晶闸管VF实现逆变回馈制动。特性:直流PWM可逆调速系统:1.电流一定连续;2.可使电动机四象限运行;3.电动机停止时有微震电流,能消除静摩擦死区;4.低速平稳性好,系统的调速范围大;5.低速时,每个开关器件的驱动脉冲仍较宽,有利于保证器件的可靠导通。晶闸管直流可逆调速系统:可四象限运行,电流不连续;实现了正组整流电动运行,,反组逆变回馈制动,反组整流电动运行,正组逆变回馈发电四种状态。习题4-1试分析提升机构在提升重物和重物下降时,晶闸管、电动机工作状态及α角的控制范围答:提升重物:α<90°,平均整流电压Ud0>E(E为电动机反电动势),输出整流电流Id,电动机产生电磁转矩作电动运行,提升重物,这时电能从交流电网经晶闸管装置传送给电动机,V-M系统运行于第Ⅰ象限。重物下降:α>90°,Ud0为负,晶闸管装置本身不能输出电流,电机不能产生转矩提升重物,只有靠重物本身的重量下降,迫使电机反转,产生反向的电动势-E。4-2在配合控制的有环流可逆系统中,为什么要控制最小逆变角和最小整流角系统中如何实现答:原因:为了防止出现“逆变颠覆”,必须形成最小逆变角βmin保护。实现:通常取αmin=βmin=30°4-3何谓待逆变、本组逆变和它组逆变,并 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 这三种状态各出现在何种场合下。答:待逆变:该组晶闸管装置在逆变角控制下等待工作,这时逆变组除环流外并未流过负载电流,也没有能量回馈给电网。本组逆变阶段:电动机正向电流衰减阶段,VF组工作;它组逆变阶段:电动机恒值电流制动阶段,VR组工作4-4分析配合控制的有环流可逆系统反向起动和制动的过程,画出各参变量的动态波形,并说明在每个阶段中ASR和ACR各起什么作用,VF和VR各处于什么状态。答:ASR控制转速设置双向输出限幅电路以限制最大起制动电流,ACR控制电流设置双向输出限幅电路以限制最小控制角αmin与最小逆变角βmin。反向起动时VF处于整流状态,VR处于待逆变状态;制动时VF处于逆变状态,VR处于待整流状态。4-5逻辑控制无环流可逆系统消除环流的出发点是什么答:可逆系统中一组晶闸管工作时(不论是整流工作还是逆变工作),用逻辑关系控制使另一组处于完全封锁状态,彻底断开环流的通路,确保两组晶闸管不同时工作。4-6为什么逻辑无环流系统的切换过程比配合控制的有环流可逆系统的切换过程长这是由哪些因素造成的答:原因:逻辑切换指令发出后并不能马上执行,还需经过两段延时时间,以确保系统的可靠工作。这就是封锁延时和开放延时。造成的因素:封锁延时和开放延时。4-7无环流逻辑控制器中为什么必须设置封锁延时和开放延时延时过大或过小对系统有何影响答:原因:由于主电流的实际波形是脉动的,如果脉动的主电流瞬时低于I0就立即发出零电流数字信号,实际上电流仍在连续地变化,突然封锁触发脉冲将产生逆变颠覆。在检测到零电流信号后等待一段时间,若仍不见主电流再超过I0,说明电流确已终止,再封锁本组脉冲。封锁延时tabl大约需要半个到一个脉波的时间。在封锁触发脉冲后,已导通的晶闸管要过一段时间后才能关断,再过一段时间才能恢复阻断能力。如果在此以前就开放它组脉冲,仍有可能造成两组晶闸管同时导通,产生环流。开放延时时间tdt,一般应大于一个波头的时间4-8弱磁与调压配合控制系统空载起动到额定转速以上,主电路电流和励磁电流的变化规律是什么答:当提高Un,转速升到额定转速nN以上时,将根据感应电动势不变(E=EN)的原则,逐步减小励磁电流给定U*if,在励磁电流闭环控制作用下,励磁电流If 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 转速与磁链调节器;实行连续控制,可获得较宽的调速范围。按转子磁链定向受电动机转子参数变化的影响,降低了系统的鲁棒性。直接转矩控制系统采用双位式控制,根据定子磁链幅值偏差、电磁转矩偏差的符号以及期望电磁转矩的极性,再依据当前定子磁链矢量所在的位置,直接产生PWM驱动信号,避开了旋转坐标变换,简化了控制结构。不可避免地产生转矩脉动,影响低速性能,调速范围受到限制。6-106个有效工作电压空间矢量,将产生不同的磁链增量。由于六个电压矢量的方向不同,有的电压作用后会使磁链幅值增大,另一些电压作用则使磁链幅值减小,磁链的空间矢量位置也都有相应变化。选择电压空间矢量的规则:d轴分量usd为“+”时,定子磁链幅值加大;为“-”时,定子磁链幅值减小;为“0”时,定子磁链幅值维持不变。q轴分量usq为“+”时,定子磁链矢量正向旋转,转差频率增大,电流转矩分量和电磁转矩加大为“-”时,定子磁链矢量反向旋转,电流转矩分量急剧变负,产生制动转矩;为“0”时,定子磁链矢量停在原地,转差频率为负,电流转矩分量和电磁转矩减小。转矩脉动的原因:由于采用双位式控制,实际转矩必然在上下限内脉动;抑制转矩脉动的方法:对磁链偏差和转矩偏差实行细化,使磁链轨迹接近圆形,减少转矩脉动。6-11带有滞环的双位式控制器优缺点:转矩和磁链的控制采用双位式控制器,并在PWM逆变器中直接用这两个控制信号产生输出电压,省去了旋转变换和电流控制,简化了控制器的结构。由于采用双位式控制,实际转矩必然在上下限内脉动。6-12直接转矩控制系统需采用两相静止坐标计算定子磁链,而避开旋转坐标变换。定子磁链计算模型:,这是一个电压模型,适合于以中高速运行的系统,在低速时的误差较大,甚至无法应用。必要时,只好在低速时切换到电流模型,但这时上述能提高鲁棒性的优点就不得不丢弃了。转矩计算模型:由于磁链计算采用了带积分环节的电压模型,积分初值、累积误差和定子电阻的变化都会影响磁链计算的准确度。6-13矢量控制系统的控制方法:转子磁链可以闭环控制也可以开环控制,转矩连续控制,电流闭环控制。直接转矩控制系统的控制方法:定子磁链闭环控制,转矩双位式控制,电流无闭环控制。习题6-1两相电流空间互差90°,三相电流空间互差120°电角度。两相电流幅值是三相电流的倍。6-26-3按转子磁链定向同步旋转坐标系中状态方程为:坐标系旋转角速度:假定电流闭环控制性能足够好,电流闭环控制的等效传递函数为惯性环节:稳定性:转子磁链环节为稳定的惯性环节,可以采用闭环控制,也可以采用开环控制方式;而转速通道存在积分环节,必须加转速外环使之稳定。6-46-5ASR调节器:AΨR调节器:第七章思考题:7-1因为异步电动机的定子与转子速度不同步,有转差率产生,因为产生转差功率。7-2可以看出,Ud中包含了电动机的转差率s,而Id与电动机转子交流电流Ir之间有固定的比例关系,因此它近似地反映了电动机电磁转矩的大小,而β角是控制变量。所以该式可以看作是在串级调速系统中异步电动机机械特性的间接表达式:控制逆变角可以控制转差率s进而改变转速。7-3在绕线转子异步电动机转子串电阻调速时,转子电流会在外接电阻上产生一个交流电压,这一交流电压与转子电流有着相同的频率和相位,调速时产生的转差功率被消耗在外接电阻上。串级调速是串的电动势,如果在转子绕组回路中引入一个可控的交流附加电动势来代替外接电阻,附加电动势的幅值和频率与交流电压相同,相位与转子电动势相反则它对转子电流的作用与外接电阻是相同的,附加电动势将会吸收原先消耗在外接电阻上的转差功率。7-4为了使串级调速装置不受过电压损坏。7-5图7-5所示的电气串级调速系统能够在次同步转速下作电动运行和电动机在超同步转速下作电动运行,因为图7-5所示的系统不可逆,所以不能制动运行。习题7-1异步电动机双馈调速的基本原理:异步电动机由电网供电并以电动状态运行时,它从电网输入(馈入)电功率,而在其轴上输出机械功率给负载,以拖动负载运行。在双馈调速工作时,绕线型异步电动机定子侧与交流电网直接连接,转子侧与交流电源或外接电动势相连,从电路拓扑结构上看,可认为是在转子绕组回路中附加一个交流电动势,通过控制附加电动势的幅值,实现绕线型异步电动机的调速。异步电动机双馈调速的五种工况:电动机在次同步转速下作电动运行电动机在反转时作倒拉制动运行电动机在超同步转速下作回馈制动运行电动机在超同步转速下作电动运行电动机在次同步转速下作回馈制动运行7-21.起动异步电动机在静止不动时,其转子电动势为;控制逆变角β,使在起动开始的瞬间,与的差值能产生足够大的,以满足所需的电磁转矩,但又不超过允许的电流值,这样电动机就可在一定的动态转矩下加速起动。随着异步电动机转速的增高,其转子电动势减少,为了维持加速过程中动态转矩基本恒定,必须相应地增大β角以减小值,维持基本恒定。当电动机加速到所需转速时,不再调整β角,电动机即在此转速下稳定运行。2.调速当增大β角使β=β2>β1时,逆变电压减小,但电动机的转速不能立即改变,所以将增大,电磁转矩增大,使电动机加速。随着电动机转速的增高,减少,回落,直到新的平衡状态,电动机在增高了的转速下稳定运行。3.停车对于处于低同步转速下运行的双馈调速系统,必须在异步电动机转子侧输入电功率时才能实现制动。在串级调速系统中与转子连接的是不可控整流装置,它只能从电动机转子侧输出电功率,而不可能向转子输入电功率。因此串级调速系统没有制动停车功能。只能靠减小β角减小,并依靠负载阻转矩的作用自由停车。7-3在不同的角下异步电动机串级调速时的机械特性是近似平行的,其工作段类似于直流电动机变压调速的机械特性。由于转子回路阻抗的影响,异步电动机串级调速时的机械特性比其固有特性要软得多。受转子回路电阻增加的影响:当电机在最高转速的特性上(=90°)带额定负载,也难以达到其额定转速。受转子回路漏抗增加的影响:整流电路换相重叠角将加大,并产生强迫延迟导通现象,使串级调速时的最大电磁转矩比电动机在正常接线时的最大转矩有明显的降低。7-4串级调速系统的总效率是比较高的,且当电动机转速降低时,总效率的减少并不多。因为串级调速串的是电动势,有功率回馈回去。而绕线转子异步电动机转子回路串电阻调速时的效率几乎随转速的降低而成比例地减少。因为串电阻调速的损耗都用来发热了。7-5对于宽调速的串级调速系统,随着转差率的增大,系统的功率因数还要下降,这是串级调速系统能否被推广应用的关键问题之一。常用的方法是增加静止无功补偿装置-电力电容器,采用无功就地补偿来解决。7-6一般取不会求
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