12交流調(diào)速系統(tǒng)復(fù)習(xí)題

1、交流調(diào)速系統(tǒng)判斷題1交一交變頻器的輸出頻率低丁輸入頻率。（）2普通VVV咬頻器可以直接突加轉(zhuǎn)速給定起動。（）3轉(zhuǎn)差頻率控制的轉(zhuǎn)速閉環(huán)異步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)實際動靜態(tài)性能達(dá)到直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的水平。（）4SVPWM制方法的直流電壓利用率比一般SPW曜高了15%（）5申級調(diào)速系統(tǒng)的容量隨著調(diào)速范圍的增大而下降。（）6交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)屆丁轉(zhuǎn)差功率回饋型交流調(diào)速系統(tǒng)。（）7普通申級調(diào)速系統(tǒng)是一類高功率因數(shù)低效率的僅具有限調(diào)速范圍的轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)。（）8申級調(diào)速系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電氣制動。（）9交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)屆丁轉(zhuǎn)差功率不變型交流調(diào)速系統(tǒng)。（）10計算轉(zhuǎn)子磁鏈的電壓模型更適合丁中、高速范圍，而電流模型能

2、適應(yīng)低速。11SVPWM圓形旋轉(zhuǎn)磁場為控制目標(biāo)，而SPW以正弦電壓為控制目標(biāo)。（）12轉(zhuǎn)差頻率欠量控制系統(tǒng)沒有轉(zhuǎn)子磁鏈閉環(huán)。（）13異步電動機(jī)VVVF調(diào)速系統(tǒng)中速度給定信號可以是階躍信號。（）14氣隙磁鏈?zhǔn)嵌ㄗ?、轉(zhuǎn)子通過氣隙相互交鏈的那部分磁鏈。（）15在申級調(diào)速系統(tǒng)故障時，可短接轉(zhuǎn)子在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，可靠高。（）16永磁同步電機(jī)可以用VVV或頻器構(gòu)成調(diào)速系統(tǒng)。8永磁同步電動機(jī)自控變頻調(diào)速中，需增設(shè)位置檢測裝置保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與供電頻率同步。E）10同步電動機(jī)只需改變定子頻率就可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，不必采用VVVF空制。（X）12SVPWM輸出電壓比SPWM高出15%,即直流電壓的利用率高。（/）14異步電

3、動機(jī)的狀態(tài)方程至少是一個5階系統(tǒng)。（V）二選擇題1帶二極管整流器的spwME頻器是以正弦波為逆變器輸出波形，是一系列的（）矩形波。A幅值不變，寬度可變B幅值可變，寬度不變C幅值不變，寬度不變D幅值可變，寬度可變2繞線式異步電動機(jī)雙饋調(diào)速，如原處丁低同步電動運(yùn)行，在轉(zhuǎn)子側(cè)加入與轉(zhuǎn)子反電動勢相位相同的反電動勢，而負(fù)載為包轉(zhuǎn)矩負(fù)載，則（）A0S1,輸出功率彳氐于輸入功率BS0,輸出功率局丁輸入功孕C0S1,輸出功率局丁輸入功孕DS0,輸出功率彳氐于輸入功率3普通申級調(diào)速系統(tǒng)中，逆變角,則（）。A轉(zhuǎn)速上升，功率因數(shù)下降B轉(zhuǎn)速下降，功率因數(shù)上升C轉(zhuǎn)速上升，功率因數(shù)上升D轉(zhuǎn)速下降，功率因數(shù)下降4繞線式異步

4、電動機(jī)雙饋調(diào)速，如原處丁低同步電動運(yùn)行，在轉(zhuǎn)子側(cè)加入與轉(zhuǎn)子反電動勢相位相同的反電動勢，而負(fù)載為包轉(zhuǎn)矩負(fù)載，則（）An幾，輸出功率低丁輸入功率Bnn,輸出功率高丁輸入功率Cnni，輸出功率高丁輸入功率Dnni,輸出功率低丁輸入功率（注：n為電動機(jī)實際轉(zhuǎn)速，幾為電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速）5與欠量控制相比，直接轉(zhuǎn)矩控制（）A調(diào)速范圍寬B控制性能受轉(zhuǎn)子參數(shù)影響大C計算復(fù)雜D控制結(jié)構(gòu)簡單6異步電動機(jī)VVV砒速系統(tǒng)的機(jī)械特性為直線的是（）A恒Uji控制B恒Eg/i控制C恒Eji控制D恒Iji控制7異步電動機(jī)VVV砒速系統(tǒng)中低頻電壓補(bǔ)償?shù)哪康氖牵ǎ〢補(bǔ)償定子電阻壓降B補(bǔ)償定子電阻和漏抗壓降C補(bǔ)償轉(zhuǎn)子電阻壓降D補(bǔ)償轉(zhuǎn)子

5、電阻和漏抗壓降8異步電動機(jī)VVV砒速系統(tǒng)的機(jī)械特性最易實現(xiàn)的是（）A何壓頻比控制B包定子磁通控制C包氣隙磁通控制D包轉(zhuǎn)子磁通控制9電流跟蹤PWFK制時，當(dāng)環(huán)寬選得較大時，（）A開關(guān)頻率局,B電流波形失真小C電流諧波分量局D電流跟蹤精度局10繞線式異步電機(jī)申級調(diào)速時，其理想空載轉(zhuǎn)速n0為A同步轉(zhuǎn)速B包定不變C隨逆變角增大而增大D隨逆變角增大而減小11異步電機(jī)的狀態(tài)方程最低為A2階B3階C4階D5階三填空題（10分）下圖為異步電動機(jī)欠量控制原理結(jié)構(gòu)圖，A,B,C,D分別為坐標(biāo)變換模塊，請指出它們分別表示什么變換？（8分）這些變換的等效原則是什么（2分）？+解：A矢量旋轉(zhuǎn)逆變換VR1,B二相靜止坐標(biāo)

6、變成三相靜止坐標(biāo)變換C三相靜止坐標(biāo)系變成二相靜止坐標(biāo)變換D矢量旋轉(zhuǎn)變換VR,將二相靜止坐標(biāo)下的互相垂直的交流信號變換成二相旋轉(zhuǎn)的互相垂直的直流信號。等效變換的原則是旋轉(zhuǎn)磁場等效或磁動勢等效下圖為異步電動機(jī)欠量變換與電流解耦數(shù)學(xué)模型，A,B分別為坐標(biāo)變換模塊，請指出它們分別表示什么變換？（8分）這些變換的等效原則是什么（2分）？解：A三相靜止坐標(biāo)系變成二相靜止坐標(biāo)變換B矢量旋轉(zhuǎn)變換VR將二相靜止坐標(biāo)下的互相垂直的交流信號變換成二相旋轉(zhuǎn)的互相垂直的直流信號。其等效變換的原則是旋轉(zhuǎn)磁場等效或磁動勢等效。四設(shè)計題間接檢測s的方法有兩種，即電流模型法與電壓模型法。計算轉(zhuǎn)子磁鏈的電流模型1在a6坐標(biāo)系上計

7、算轉(zhuǎn)子磁鏈的電流模型dtTr%TrdtrrTrLmF，s1r在mt坐標(biāo)系上計算轉(zhuǎn)子磁鏈的電流模型dr1rIdtTrTrLm.1IstTrr2.在a6坐標(biāo)系上計算轉(zhuǎn)子磁鏈的電壓模型r:(UsRsIs)dtLsIsLmr土(UsRM)dtLJsLm3定子磁鏈計算模型右圖為異步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的原理框圖usRsisPsdD.c，式中p-usRJspsdt假定已經(jīng)檢測到的三相電壓Ua,Ub,Uc和三相電流iA,iB,iC，試根據(jù)上式畫出計算定子磁鏈s(即右圖中的1)的模型方框圖。解：4定子轉(zhuǎn)矩計算模型Tnp(ississ)五簡述題下圖為調(diào)速范圍D<3的申級調(diào)速系統(tǒng)主回路單線原理框圖，試說明起動

8、時各電器開關(guān)正確的合閘順序和停機(jī)時的分閘順序，并說明理由。(15分)間接起動操作順序1. 先合上裝置電源總開關(guān)S,使逆變器在min下等待工作。2. 然后依次接通接觸器K1，接入起動電阻R,再接通K0,把電機(jī)定子回路與電網(wǎng)接通，電動機(jī)便以轉(zhuǎn)子申電阻的方式起動。3. 待起動到所設(shè)計的nmin(Smax)時接通K2,使電動機(jī)轉(zhuǎn)子接到申級調(diào)速裝置，然后斷開K1,切斷起動電阻，此后電動機(jī)就可以申級調(diào)速方式繼續(xù)加速到所需的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。停車操作順序1. 由丁申級調(diào)速沒有制動能力，應(yīng)先將轉(zhuǎn)速降至nmin,再合上K1,然后斷開K2,使電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路與申級調(diào)速裝置脫離；2. 最后斷開K0，以防止當(dāng)K0斷開時在轉(zhuǎn)子側(cè)

9、感生斷閘高電壓而損壞整流器與逆變器。六分析和證明題1試證明規(guī)則采樣法正弦調(diào)制信號波山Msin武中，m稱為調(diào)制度，0<a<1;r為信號波角頻率。如下圖，試證明T-(1MsinrtD)三角波一周期內(nèi)，脈沖兩邊間隙寬度T-(1MsinrtD)4圖6-12.3按轉(zhuǎn)子磁鏈正向同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中狀態(tài)方程為=-竹-+嘰+dtaLsLJraLjlaLt=MUf三工。-+出aLLr“l(fā)fm(r£JfJFIJ坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角速度為*sm假定電流閉環(huán)控制性能足夠好，電流閉環(huán)控制的等效傳遞函數(shù)為慣性環(huán)節(jié)為等效慣性時間常數(shù)。畫出電流閉環(huán)控制后系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖，輸入為i；m和ist,輸出為和r,試簡單討

10、論系統(tǒng)穩(wěn)定性。解：電流閉環(huán)控制后系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖如下:4i/腳-Ts+7>+l7X匕6礪-1AJsA系統(tǒng)不穩(wěn)定，必須加轉(zhuǎn)子磁鏈環(huán)節(jié)為穩(wěn)定的慣性環(huán)節(jié)；轉(zhuǎn)速通道存在積分環(huán)節(jié),轉(zhuǎn)速外環(huán)使之穩(wěn)定。*4如何理解按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的欠量控制方程及其解耦作用?解：實際上就是通過數(shù)學(xué)模型變換簡化控制，使異步電機(jī)在一定條件等效為一臺直流電機(jī)，這樣，就可用直流電機(jī)的雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制異步電機(jī)了is巾r為狀態(tài)變量的狀態(tài)方程2,dnDLdtJLr(isqrdisdrq)JTldrd1(1)rqLmisddtTrrdTrdrq1(1)rdLmisqdtTrrqTrdisdLmLm22RsL2RrLmdtLsLrT

11、rrdLsLrrqLsL2disqLmLm_2_2RsLrRrLmdtLsLrTrrqLsLrrdLsL2nIsd1isqJsq1isdUsdLsUsq°,即不旋轉(zhuǎn)時，dq坐標(biāo)系為adq坐標(biāo)系蛻化為a6坐標(biāo)系，當(dāng)旋轉(zhuǎn)正交dq坐標(biāo)系的另一個特例是與轉(zhuǎn)子磁鏈旋轉(zhuǎn)欠量同步旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)系。令6坐標(biāo)系。d軸與轉(zhuǎn)子磁鏈欠量重合，稱作按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的同步旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系，簡稱mt坐標(biāo)系。rejjarctgre按轉(zhuǎn)子磁鏈定向時,(1)m軸與轉(zhuǎn)子磁鏈欠量重合rmrdrtrq0這就簡化了控制方程。(2)為了保證m軸與轉(zhuǎn)子磁鏈欠量始終重合，還必須使drtdrqodtdtmt坐標(biāo)系中的狀態(tài)方程ddtdrdtdI

12、smdtdkdt由dnpLm.IstJLr1TrLmLsLrTrLmLsLr哩TrJIlLTrRsL2Rr%IsmLsL2RsL；RL,Ist1lst(dt1LsL2Tmist01rFsmUsmLsUstLs導(dǎo)出mt坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角速度LmiTstrrmt坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)角速度與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差定義為轉(zhuǎn)差角頻率TenpLmLr(isqrdLmisdisqisdrqLmisdisq)npLm(isqisdrq)Lrrdrmrdr由丁rtrq0TenpLm.Lristr(Ds1km_iy這樣，轉(zhuǎn)矩公式就同直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩公式相類似了，只要控制rC,且電機(jī)參數(shù)不變時，則Teist由dr1_dtTrrismTr可得T

13、rPrrLmismLmi(2)rt1ism式（1）表明轉(zhuǎn)矩僅受定子電流的轉(zhuǎn)矩分量控制，而式（2）表明轉(zhuǎn)子磁鏈僅受定子電流勵磁分量控制。這樣，就如同直流電機(jī)一樣，可分開兩個獨立即解耦的電流回路來控制轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子磁鏈。5*如何理解欠量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制的不同處。1欠量控制是基丁轉(zhuǎn)矩磁鏈控制，而直接轉(zhuǎn)矩控制則是基丁定子磁鏈控制。因此,兩者都需估算磁鏈。只不過，前者是估算轉(zhuǎn)子磁鏈，而后者則是估算定子磁鏈。2欠量控制為簡化控制，必須進(jìn)行欠量旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換且定向。而直接轉(zhuǎn)矩控制無需欠量旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，也無需定向。3欠量控制是基丁電流的控制，必須有電流閉環(huán)，供電最好用電流型逆變器。便丁過電流保護(hù)。而直接轉(zhuǎn)矩控制沒有電流閉環(huán)。而設(shè)置有轉(zhuǎn)矩閉環(huán)。必須估算轉(zhuǎn)矩。4欠量控制由丁