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机电运动控制系统(习题集2) 必做作业 1. 交－直－交变频调速系统： （1）六阶梯波逆变器中，① 改变Ul 依靠调节＿＿＿＿＿＿＿＿可控整流器的移相触发角＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来实现， ② 改变f1依靠调节＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿逆变器晶闸管换流快慢(频率)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 来实现， ③改变电机转向依靠改变 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿逆变器晶闸管触发脉冲的分配规律＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来实现。 （2）在正弦脉宽调制型SPWM逆变器中，① 改变Ul 依靠调节＿＿＿正弦调制波幅值＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来实现， ②改变f1依靠调节＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿正弦调制波频率＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来实现， ③改变电机转向依靠改变＿＿＿＿＿＿＿＿＿逆变器开关元件驱动脉冲的分配规律＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 来实现。 2. 异步电机非正弦供电下，存在两种谐波转矩： (1) 恒定谐波转矩，① 性质 ：＿(a)＿＿＿＿＿＿＿异步转矩性质＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿， (b)＿＿＿＿＿＿＿＿恒定转矩，但数值很小，其影响可忽略＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； ② 产生机理是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿气隙磁通中谐波磁通（激励）→转子中感应出同次谐波电流（响应）相互作用产生的谐波转矩＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 。 (2) 交变谐波转矩，① 性质：＿(a)＿＿＿＿＿＿＿＿＿脉振转矩(基波的六倍频＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿， (b)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿非恒定转矩(不同极对数磁场作用产生)，平均值为零 ，(c) 但低速（低频）时脉动幅值大，会造成噪声、振动，影响大＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； ②产生机理是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿不同次数谐波磁场与基波磁场的相互作用结果。幅值最大低次(5、7次)谐波电流→建立5、7次谐波磁场→转子中感应出5、7次转子谐波电流。其中 5次谐波转子电流（磁势）以5ω1反转，基波旋转磁场以ω1正转，两者相对速度为 6ω1。 7次谐波转子电流（磁势）以7ω1正转，基波旋转磁场以ω1正转，两者相对速度为6ω1。均产生出六倍频谐波转矩＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 3. 变流器非正弦供电对电机运行性能有何影响？ 答： 变流器非正弦供电对电机运行性能的影响有: (1) 磁路工作点: 使六阶梯波电压源供电电机气隙磁密比正弦波供电时大10%, 磁路将饱和，使力能指标η↓，cosΦ ↓ 设计非正弦电压源供电电机时，其磁路设计和空载试验须提高电压10%，以计及谐波磁场的饱和效应 (2)电流中的谐波将使槽电流增大（1.1倍），槽磁势增大，漏磁路饱和，使定子漏抗减小（15~20）% (3)转子参数:谐波滑差 Sk = 1 ，转子频率 f2 = Sk f1 = f1 为高频，转子集肤效应严重。转子电阻增大；转子电流挤向槽口，分布不均，槽漏抗减小。 (4)功率因数: 电流谐波→增大电流有效值→提高磁路饱和程度→增加励磁电流→cosφ降低 (5)损耗与效率: 变频器非正弦供电时，谐波电流增加了损耗、降低了效率。但变化趋势与变频器型有关: ①电压源型逆变器供电时, 谐波电流大小及产生的谐波损耗Δp不随负载Ρ2变化而恒定, 造成: 轻载时，η↓多；满载时，η↓少（2%） ②电流源型逆变器供电时, 电流中各次谐波含量比例确定，大小随负载变,造成: 满载时，损耗增大，η、cosΦ↓多； 轻载时，损耗较小，η、cosΦ↓少。 (6) 谐波转矩 ①