电气传动及控制 第3次.doc

第3次作业一、填空题（本大题共20分，共 5 小题，每小题 4 分）1. 变压变频器，又称 ______ 装置。2. 异步电动机动态数学模型是一个 ______ 、 ______ 、 ______ 的多变量系统 。3. 异步电机磁通太强，又会使铁心 ______ ，从而导致过大的励磁电流，功率因素变坏，电动机过热。4. 对于异步电机的变压变频调速，必须具备能够同时控制电压 ______ 和 ______ 的交流电源。5. 交流异步电动机变频调速系统的控制方式有 ______ 、 ______ 和 ______ 三种二、作图题（本大题共50分，共 5 小题，每小题 10 分）1. 2. 请画出交一直一交变频器和交一交变频器的示意图3. 试论述基于稳态模型的转速闭环转差频率控制系统的基本控制规律，画出电压频率特性。4. 根据电压空间矢量合成的表达式，画出空间矢量图，在图中标出相应的参数，说明参数和矢量的意义，求出零矢量的作用时间。 5. 画出转速闭环的交流调速系统原理图，并说明闭环控制提高机械特性硬度的原理？三、计算题（本大题共10分，共 2 小题，每小题 5 分）1. 某龙门刨床工作台采用V-M调速系统。已知直流电动机 ，主电路总电阻,求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落 为多少？（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率 多少？2. 笼型异步电动机铭牌数据为：额定功率 ，额定电压 ，额定电流 ，额定转速 ，额定频率 ，定子绕组Y联接。由实验测得定子电阻 ，转子电阻 ，定子自感 ，转子自感 ，定、转子互感 ，转子参数已折合到定子侧，系统的转动惯量 ，电机稳定运行在额定工作状态，试求：转子磁链 和按转子磁链定向的定子电流两个分量? 。四、简答题（本大题共20分，共 4 小题，每小题 5 分）1. 可逆传动系统对逻辑开关的要求？2. 简述泵升电压产生的原因及其抑制措施。3. 笼型异步电机采用恒压频比控制时，为何要进行低频定子压降补偿？4. 下图为异步电动机矢量变换与电流解耦数学模型，A，B分别为坐标变换模块，请指出它们分别表示什么变换？这些变换的等效原则是什么？答案：一、填空题（20分，共 5 题，每小题 4 分）1. 参考答案：VVVF解题方案：评分标准：2. 参考答案：高阶 非线性 强耦合解题方案：评分标准：3. 参考答案：饱和解题方案：评分标准：4. 参考答案：幅值 频率解题方案：评分标准：5. 参考答案：恒磁通控制 恒功率控制 恒电流控制解题方案：评分标准：二、作图题（50分，共 5 题，每小题 10 分）1. 参考答案：解题方案：根据传递函数计算出其零极点，然后根据零极点的分布来画出bode图评分标准：2. 参考答案：解题方案：评分标准：3. 参考答案：解题方案：评分标准：4. 参考答案：解题方案：评分标准：5. 参考答案：当系统带负载在 A 点运行时，若负载增大引起转速下降，反馈控制作用能提高定子电压，从而在右边一条机械特性上找到新的工作点 A’。同理，当负载降低时，会在左边一条特性上得到定子电压低一些的工作点 A’’。 将A’’、A、A’ 连接起来便是闭环系统的静特性。由系统放大系数决定的闭环系统静特性却可以很硬。解题方案：评分标准：三、计算题（10分，共 2 题，每小题 5 分）1. 参考答案：解题方案：评分标准：2. 参考答案：解题方案：评分标准：四、简答题（20分，共 4 题，每小题 5 分）1. 参考答案：1、逆变器在最小频率以下时，不应输出电压。因此，逻辑开关应具有一定的死区，即在极低频率时能够封锁逆变器晶闸管的门极信号。 2、逻辑开关应根据给定积分器送到的正电压或负电压极性，决定撤销正向封锁信号还是撤消反向封锁信号。 3、逻辑开关应运行可靠、翻转迅速。解题方案：评分标准：2. 参考答案：泵升电压产生的原因：采用二极管整流获得直流电源时，电机制动时不能回馈电能，只好对滤波电容充电，使电容两端电压升高，产生泵升电压。泵升电压抑制措施：电容器吸收动能；镇流电阻消耗动能；并接逆变器解题方案：评分标准：3. 参考答案：解题方案：评分标准：4. 参考答案：A三相静止坐标系变成二相静止坐标变换 B矢量旋转变换 VR将二相静止坐标下的互相垂直的交流信号变换成二相旋转的互相垂直的直流信号。其等效变换的原则是旋转磁场等效或磁动势等效。解题方案：评分标准：