解答题_中考_初中教育_教育专区 6页

1.1直流电动机有哪几种调速方法？各有什么特点？答：直流电动机的调速方法有：（1）调节电枢电压调速（连续基速向下）；（2）改变电枢回路电阻调速（有级基速向下）；（3）减弱磁通调速（连续基速向上）前两种调速方法适用于恒转矩负载，后一种调速方法适用于恒功率负载。调节电枢电压调速可实现无级调速，机械特性斜率不变，速度稳定性好，调速范围较大。改变电枢回路电阻调速为有级调速，调速平滑性差，机械特性斜率增大，速度稳定性差，受静差率的限制，调速范围很小。减弱磁通控制方便，能量损耗小，调速平滑，受最高转速限制，调速范围不大。直流调速系统往往以调压调速为主，只有当转速要达到基速以上时才辅以弱磁调速。1.2为什么PWM变换器-电动机系统比相控整流器-电动机系统能够获得更好的控制性能？PWM开关频率高，响应速度快，电流容易连续，系统频带宽，低速性能好，稳速精度高动态响应快，动态抗扰能力强，电机损耗和发热小，开关损耗小，效率高1.3直流PWM变换器驱动电路的特点是什么？直流PWM变换器采用脉冲宽度调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定，宽度可变的脉冲序列，通过调节占空比改变平均输出电压的大小，以调节直流电动机的转速\n1.4简述直流PWM变换器电路的基本结构直流PWM变换器包括IGBT和续流二极管，三相交流电经过整流滤波后送往直流PWM变换器，通过改变直流PWM变换器中IGBT的控制脉冲占空比，来改变其输出电压的大小，二极管起续流作用1.8脉宽调速系统的开关频率是否越高越好？为什么？不是，当开关频率非常高时，当给直流电动机供电时，有可能导致电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降，导致平均电流小于负载电流，电机无法运转1.9泵升电压是如何产生的？对系统有何影响？如何抑制？泵升电压是当电动机工作在回馈制动状态时，将动能转换为电能回馈到直流侧，由于二极管整流器的能量单向传递性，电能不能通过整流装置送回交流电网，只能向滤波电容充电，造成滤波电容侧电压升高，即为泵升电压。泵升电压过大将导致电力电子功率开关器件被击穿。适当选择电容的电容量，或采用泵升电压限制电路2.2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？\n答：因为积分调节器能在电压偏差为零时仍有稳定的控制电压输出，从而克服了比例调节器必须要存在电压偏差才有控制电压输出这一比例控制的调速系统存在静差的根本原因。当积分调节器的输入偏差电压为零时，调节器输出电压应为一个恒定的积分终值。它取决于输入偏差量在积分时间内的积累，以及积分调节器的限幅值。2.3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？答：仍然受影响。因为无静差转速单闭环调速系统只是实现了稳态误差为零，因此若给点电源发生偏移，或者测速发电机精度受到影响而使反馈电压发生改变，系统仍会认为是给定或转速发生改变，从而改变转速，以达到电压偏差为零。2.4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。答：（1）有。假设Kp减小，则控制电压减小，则电力电子变换器输出减小，则电动机转速下降；而电动机转速下降，则反馈电压减小，则偏差电压增大，则控制电压增大，则转速上升。（2）有（3）有（4）有（5）没有\n2.5（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？答：（1）Ud减小。因负载减小，转速上升，反馈电压增加，给定电压一定，偏差电压减小，控制电压减小，故输出电压减小。（2）n不变，Ud增加。转速负反馈调速系统转速仅取决于给定电压，故不变；因为负载电流增加。2.7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：转速反馈系数α增加，则转速反馈电压Un增加，给定电压Un*，则转速偏差电压减小，则ASR给定电压Ui*减小，则控制电压Uc减小，则转速n减小；转速n减小，则转速反馈电压Un减小，直到转速偏差电压为零；故稳态时转速反馈电压Un不变，且实际转速n减小。2.8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？（1）电流反馈极性接反。（2）转速极性接反。\n答：（1）由于电流环的正反馈作用，电枢电流将持续上升，转速上升飞快，电动机飞车。（2）由于转速环的正反馈作用，ACR无法退饱和，电动机转速持续恒流上升。4.1异步电动机变频调速时，为何要电压协调控制？在整个调速范围内，保持电压恒定是否可行？为何在基频以下时，采用恒压频比控制，而在基频以上保持电压恒定？答：因为定子电压频率变化时，将导致气隙磁通变化，影响电动机工作。在整个调速范围内，若保持电压恒定，则在基频以上时，气隙磁通将减少，电动机将出力不足；而在基频以下时，气隙磁通将增加，由于磁路饱和，励磁电流将过大，电动机将遭到破坏。因此保持电压恒定不可行。在基频以下时，若保持电压不变，则气隙磁通增加，由于磁路饱和，将使励磁电流过大，破坏电动机，故应保持气隙磁通不变，即保持压频比不变，即采用恒压频比控制；而在基频以上时，受绕组绝缘耐压和磁路饱和的限制，电压不能随之升高，故保持电压恒定。4.2异步电动机变频调速时，基频以下和基频以上分别属于恒功率还是恒转矩调速方式？为什么？所谓恒功率或恒转矩调速方式，是否指输出功率或转矩恒定？若不是，那么恒功率和恒转矩调速究竟是指什么？\n答：在基频以下调速，采用恒压频比控制，则磁通保持恒定，又额定电流不变，故允许输出转矩恒定，因此属于恒转矩调速方式。在基频以下调速，采用恒电压控制，则在基频以上随转速的升高，磁通将减少，又额定电流不变，故允许输出转矩减小，因此允许输出功率基本保持不变，属于恒功率调速方式。恒功率或恒转矩调速方式并不是指输出功率或输出转矩恒定，而是额定电流下允许输出的功率或允许输出的转矩恒定。书上思考题3-1在恒流启动过程中，电枢电流能否达到最大值Idm？为什么？不能。因为恒流升速过程中，电流闭环调节的扰动是电动机的反电动势，是一个线性渐增的斜坡扰动量，而电流闭环采用的PI调节器对斜坡扰动无法消除静差，故Id略低于 Idm。3-2由于机械原因，造成转轴堵死，试分析双闭环直流调速系统的工作状态。电动机堵转则转速恒为零，在一定的给定下，偏差电压相当大，从而使 ASR 迅速达到饱 和，又电动机转速由于转轴堵死无法提升，故 ACR 无法退饱和，因此系统处于 ASR 饱和状态。