2022年电力拖动自动控制系统-运动控制系统课后答案 .docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 电力拖动自动掌握系统- 运动掌握系统(阮毅陈伯时)课后摸索题答案第 2 章2-1 直流电动机有哪几种调速方法?各有哪些特点?答:调压调速,弱磁调速,转子回路串电阻调速,变频调速 2-2 简述直流 PWM 变换器电路的基本结构 . . 特点略 . 答:直流 PWM 变换器基本结构如图,包括 IGBT 和续流二极管 . 三相沟通电经过整流滤波后送 往直流 PWM 变换器,通过转变直流 PWM 变换器中 IGBT 的控制脉冲占空比,来调剂直流 PWM 变换 器输出电压大小,二极管起续流作用 . 2-3 直流 PWM 变换器输出电压的特点是什么?答:脉
2、动直流电压 . 2=4 为什么直流 PWM 变换器 - 电动机系统比 V-M 系统能够获得更好的动态性能?答:直流 PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节 . 其中直流PWM 变换器的时 间常数 Ts 等于其 IGBT 掌握脉冲周期( 1/fc ) ,而晶闸管整流装置的时间常数 Ts 通常取其最大失控时间的一半( 1/ (2mf). 因 fc 通常为 kHz 级,而 f 通常为工频( 50 或 60Hz ) 为一周内 ) ,m 整流电压的脉波数,通常也不会超过 20 ,故直流 PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时 间常数更小,从而响应更快,动态性能更好 . 2=5 在直流
3、脉宽调速系统中,当电动机停止不动时,电枢两端是否仍有电压?电路中是否仍有电 流?为什么?答:电枢两端仍有电压,由于在直流脉宽调速系统中,电动机电枢两端电压仅 取决于直流 PWM 变换器的输出 . 电枢回路中仍有电流,由于电枢电压和电枢电 阻的存在 . 2-6 直流 PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用?假如二极管断路会产生 什么后果?答:为电动机供应续流通道 零时产生过电 压. . 如二极管断路就会使电动机在电枢电压瞬时值为2-7 直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好?为什么?答:不是 . 由于如开关频率特别高,当给直流电动机供电时,有可能导致电枢 电流仍未上升 至负载电流时,就已
4、经开头下降了,从而导致平均电流总小于负 载电流,电机无法运转 . 2-8 泵升电压是怎样产生的?对系统有何影响?如何抑制?答:泵升电压是当电动机工作于回馈制动状态时,由于二极管整流器的单向导 动机由动能转变为的电能不能通过整流装置反馈回沟通电网,而 电性,使得电只能向滤波电容充电,造成电容两端电压上升 . 泵升电压过大将导致电力电子开关器件被击穿 . 应合理挑选滤波电容的容量,或采纳泵升电 压限制电路 . 2-9 在晶闸管整流器 - 电动机开环调速系统中,为什么转速随负载增加而降低?名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - -
5、 答:负载增加意味着负载转矩变大,电机减速,并且在减速过程中,反电动势 减小,于是电 枢电流增大,从而使电磁转矩增加,达到与负载转矩平稳,电机不再减速,保持稳固 . 故负载 增加,稳态时,电机转速会较增加之前降低 . 2-10 静差率和调速范畴有何关系?静差率和机械特性硬度是一回事吗?举个例 子.答: D=(nN/ n) (s/ (1-s ). 静差率是用来衡量调速系统在负载变化下转速 的稳固度的,) 而机械特性硬度是用来衡量调速系统在负载变化下转速的降 落的 . 2-11 调速范畴与静态速降和最小静差率之间有何关系?为什么必需同时提才有意义?答: D=(nN/ n) (s/ (1-s ).
6、由于如只考虑减小最小静差率,就在肯定静 态速降下,答应) 的调速范畴就小得不能满意要求;而如只考虑增大调速范围,就在肯定静态速降下,答应的最 小转差率又大得不能满意要求 . 因此必需 同时提才有意义 . 2-12 转速单闭环调速系统有哪些特点?转变给定电压能否转变电动机的转速?为什么?假如给 定电压不变,调剂转速反馈系数是否能够转变转速?为什么?假如测速发电机的励磁发生了变化,系统有无克服这种干扰的才能?(已验证) 答:转速单闭环调速系统增加了转速反馈环节(由转速检测装置和电压放大器构成),可获得比 开环调速系统硬得多的稳态特性,从而保证在肯定静差率下,能够提高调速范畴 . 转变给定电压能转变
7、电动机转速 . 由于转变给定电压就转变实际转速反馈电压与给定电压的偏差,从而转变电力电子变换器的输出电压,即转变电动机的电枢电压,转变了转速 . 调剂转速反馈系数而不转变给定电压能转变转速 . 由于转变转速反馈系数就转变实际转速反 馈电压,而给定电压不变,就电压偏差转变,从而电力电子变换器输出电压转变,即电动机电 枢电压转变,转速转变. 如测速发电机励磁发生变化,就反馈电压发生变化,当给定电压肯定时,就电压偏差发生变 化,从而转速转变 . 故系统无克服测速发电机励磁发生变化干扰的才能 . 2-13 为什么用积分掌握的调速系统是无静差的?在转速单闭环调速系统中,当积分调剂器的输 入偏差电压U=0
8、 时,调剂器的输出电压是多少?它打算于哪些因素?答:由于积分调剂器能在电压偏差为零时仍有稳固的掌握电压输出,从而克服了比例调剂器 必需要存在电压偏差才有掌握电压输出这一比例掌握的调速系统存在静差的根本缘由 . 当积分调剂器的输入偏差电压为零时,调剂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存,以及积分调剂器的限幅值 . 2-14 在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度是否仍受给定电源和测速发电机精度的 影响?为什么?答:仍旧受影响 . 由于无静差转速单闭环调速系统只是实现了稳态误差为零,因此如给点电 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
9、变,系统仍会认为是给定或转 零. 速发生转变,从而转变转速,以达到电压偏差为2-15 在转速负反馈单闭环有静差调速系统中,当以下参数发生变化时系统是否名师归纳总结 有调剂作用?为什么?(已验证)(1)放大器的放大系数 Kp. (2)供电电第 2 页,共 10 页网电压 Ud. (3)电枢电阻 Ra. (4)电动机励磁电流 If. (5)转速反馈系- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 数 . 答: (1)有. 假设 Kp 减小,就掌握电压减小,就电力电子变换器输出减小,就电动机转速下 降;而电动机转速下降,就反馈电压减小,就偏差电压增大,就掌握电压增大,就转
10、速上升. (2)有 . 不说明 . (3)有 . 不说明 . (4)有 .不说明 . (5)没有 . 不说明 . 2-16 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固运行状态,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、削减仍是不变?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 少仍是不变?(已验证)答:(1)Ud 减小. 因负载减小,转速上升,反馈电压增加,给定电压肯定,偏差电压减小,掌握电压减小,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;略 . 2-17 本特点
11、?它能削减或排除转速稳态误差的实质是什么?一、可以作为填空题或简答题的闭环调速系统有哪些基2-1 简述直流电动机的调速方法 . 答: 直流调速系统常以(调压调速)为主,必要时辅以(弱磁调速),以(扩大调速范畴), 实现(额定转速以上调速) . 2-2 直流调压调速主要方案有(系统) . G-M 调速系统, V-M 调速系统,直流 PWM 调速2-3 V-M 调速系统的电流脉动和断续是如何形成的?如何抑制电流脉动?11-12 答:整流器输出电压大于反电动势时,电感储能,电流上升,整流器输出电压小于反电动势时,电感放能,电流下降. 整流器输出电压为脉动电压,时而大于反电动势时而小于,从而导致了电流
12、脉动 . 当电感较小或电动机轻载时,电流上升阶段电感储能不够大,从而导致当电流下降时,电感已放能完毕、电流已衰减至零,而下一个相却尚未触发,于是形成电流断续 . 2-4 看 P14 图简述 V-M 调速系统的最大失控时间 . 14 答: t1 时刻某一对晶闸管被触发导通,触发推迟角为 1,在 t2t1 时刻,掌握电压发生变 化,但此时晶闸管已导通,故掌握电压的变化对它已不起作用,只有等到下一个自然换向点 t3 时刻到来时,掌握电压才能将正在承担正电压的另一对晶闸管在触发推迟角 2 后导通 .t3-t2 即为失控时间,最大失控时间即为考虑 t2=t1 时的失控时间 . 2-5 简述 V-M 调速
13、系统存在的问题 .16 答:整流器晶闸管的单向导电性导致的电动机的不行逆行性 . 整流器晶闸管对过电压过电流的敏锐性导致的电动机的运行不行靠性. 整流器晶闸管基于对其门极的移相触发掌握的可控性导致的低功率因数性 . 2-6 简述不行逆 PWM 变换器 (无制动电流通路与有制动电流通路)各个工作状态下的导通器件和 电流通路 .17-18 2-7 调速时一般以电动机的(额定转速)作为最高转速 . 2-8 (调速范畴)和(静差率)合称调速系统的(稳态性能指标) . 2-8 一个调速系统的调速范畴,是指(在最低转速时仍能满意所需静差率的转速可调范畴) . 2-9 简述转速反馈掌握的直流调速系统的静特性
14、本质 . 答:在闭环系统中,每增加(或削减)一点负载,就相应地提高(或降低)一点电枢电压,使电动机在新的机械特性下工作 . 因此闭环系统的静特性本质上就是很多开环机械特性上各取 一个相应的工作点连接而成的. 2-10 简述比例反馈掌握的规律. 答:比例掌握的反馈掌握系统是(被调量有静差)的掌握系统;反馈掌握系统的作用是名师归纳总结 (抗击前向通道的扰动,听从给定); 反馈系统的精度依靠于(给定和反馈第 3 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 检测的精度) . 2-11 简述积分掌握规律答:积分掌握可以使系统在无静差的情形下保持恒速运行,实
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