運動控制試卷及答案

1、第 1 頁 ( 共 3 頁 )一、 填充題（30分）1. 按照異步電動機的工作原理,從定子傳入轉(zhuǎn)子的電磁功率Pm可分成兩部分: 拖動負載的機械功率Pmech= （1-s）Pm ; 傳輸給轉(zhuǎn)子電路的轉(zhuǎn)差功率為Ps= sPm 。2. 按轉(zhuǎn)差功率的處理方式，異步電動機的調(diào)速系統(tǒng)可分為三類，分別為 轉(zhuǎn)差功率消耗 型， 轉(zhuǎn)差功率不變 型和 轉(zhuǎn)差功率饋送 型。3. 異步電機變壓調(diào)速時的機械特性表現(xiàn)為：當電壓減小時，Sm 不變 ，最大轉(zhuǎn)矩Tem 減少 。 （減小、增大、不變）4. 三相PWM輸出共有8個空間電壓矢量，其中6個為基本電壓矢量，它們的幅值 等于直流母線電壓 ，空間角度互差_60_，另兩個為_零矢

2、量_。5. 異步電動機三相模型的非線性強耦合性質(zhì)主要體現(xiàn)在_轉(zhuǎn)矩_方程和_磁鏈_方程。6. 異步電機三相動態(tài)模型結(jié)構(gòu)復雜，采用_ _3/2_變換和 旋轉(zhuǎn) 變換可簡化動態(tài)數(shù)學模型，坐標變換的原則是_磁動勢_等效， 功率 相等。7. 異步電動機三相模型中，定、轉(zhuǎn)子間的互感將隨著轉(zhuǎn)子_位置_的變化而變化。8. 矢量控制系統(tǒng)的基本思想是通過坐標變換，得到等效的兩相數(shù)學模型，然后，按_轉(zhuǎn)子磁場_定向，將定子電流將定子電流分解為_勵磁電流 分量和 轉(zhuǎn)矩電流 分量。9. 根據(jù) 轉(zhuǎn)子磁鏈 是否閉環(huán)控制，矢量控制系統(tǒng)可分為_直接 型和_間接 型兩類。 10. 計算轉(zhuǎn)子磁鏈的模型有_電壓_和_電流_模型，其中_電

3、流 易受轉(zhuǎn)子電阻變化影響。11. 異步電動機由三相平衡電壓供電，定子磁鏈旋轉(zhuǎn)矢量，忽略定子電阻壓降，則定子電壓矢量 。12. 異 步 電 動 機 雙 饋 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 機 械 特 性 的 特 征 為：同步轉(zhuǎn)速_恒定 ，但理想空載轉(zhuǎn)速卻能夠 連續(xù)平滑地調(diào)節(jié) 。第 2 頁 ( 共 3 頁 )三、根據(jù)電壓空間矢量合成的表達式，畫出空間矢量圖，在圖中標出相應(yīng)的參數(shù)，說明參數(shù)和矢量的意義，求出零矢量的作用時間。（10分） 四、試論述基于穩(wěn)態(tài)模型的轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)的基本控制規(guī)律，畫出電壓頻率特性。（10分）二、寫出定子繞組感應(yīng)電動勢E和氣隙磁場的表達式，分析異步電機變頻調(diào)速的電壓頻率協(xié)調(diào)控制

4、規(guī)律，論述基頻以下和基頻以上，定子電壓U、電源頻率、氣隙磁場的變化規(guī)律，在低頻時，應(yīng)作何處理，畫出電壓頻率特性曲線，不同頻率的機械特性（畫出4條，其中為低頻，為額定頻率）。（17分）基頻以下：三相異步電動機定子每相電動勢有效值為： 常數(shù)由于電機繞組中的電動勢難以控制，當Eg較高時，忽略定子電阻和漏磁感抗壓降，認為定子相電壓UEg,，則有=常數(shù)基頻以下：m恒定，U與f1同時增大或同時減小 低頻時適當提高定子電壓，近似補償定子阻抗壓降基頻以上：頻率從f1N向上升高，因為定子電壓UUsN，最多只能保持U=UsN 頻率f1N升高，定子電壓U=UsN保持不變，氣隙磁通m減少，轉(zhuǎn)速升高：基本電壓空間矢量：

5、合成電壓空間矢量：合成電壓矢量與扇區(qū)起始邊的夾角T0：一個開關(guān)周期t1：作用時間 t2：作用時間一般t1+t2T0，其余時間由零矢量填補零矢量作用時間：t0=T0-t1-t21） 在的范圍內(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，按下圖的函數(shù)關(guān)系控制定子電壓和頻率，就能保持氣隙磁通m恒定。第 3 頁 ( 共 3 頁 )七、試在圖中標出異步電機雙饋調(diào)速在各種工況下負載功率及轉(zhuǎn)差功率的流向，并說明圖中a、b、c、d及e分別為那種工況？（10分）a電機在次同步轉(zhuǎn)速下作電動運行b電機在反轉(zhuǎn)時作倒拉制動運行c電機在超同步轉(zhuǎn)速下作回饋制動運行d電機在超同步轉(zhuǎn)速下作電動運行e電機在次同步轉(zhuǎn)速下作回饋制動運行五、經(jīng)矢量變換和按轉(zhuǎn)子磁場定向，異步電動機三相原始模型可等效為直流電動機模型，將定子電流分解為勵磁分量和轉(zhuǎn)矩分量，將下列表達式和結(jié)構(gòu)圖補充完整。（15分）六、根據(jù)矢量圖寫出