西安工业大学2013运动控制考试课后复习题及思考题答案(2)

2019-05-24 17:25

3-1 在恒流起动过程中,电枢电流能否达到最大值 Idm?为什么?

答: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。

3-4 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?(未通过验证,求姐) (1)

电流反馈极性接反。 (2)转速极性接反。

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。 3=6 在转速、电流双闭环直流调速系统中,若要改变电动机的转速,应调节什么参数?改变转速 调节器的放大倍数 Kn 行不行?(= =|||)改变电力电子变换器的放大倍数 Ks 行不

行?改变转 速反馈系数 α 行不行?若要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的什么参数?

答:通常可以调节给定电压。改变 Kn 和 Ks 都不行,因为转速电流双闭环直流调速系统对前 向通道内的阶跃扰动均有能力克服。也可以改变 α,但目的通常是为了获得更理想的机械特性。 若要改变堵转电流,应调节电流反馈系数 β。

3-9 从下述五个方面来比较转速电流双闭环直流调速系统和带电流截止负反馈环节的转速

单闭 环直流调速系统: (1)调速系统的静态特性。 (2)动态限流性能。 (3)起动的快速性。 (4)抗负载扰动的性能。 (5)抗电源电压波动的性能。 答: 3-10 根据 ASR 和 ACR 的作用,回答(均为 PIR)(已验证) : (1)双闭环系统在稳定运行中,如果电流反馈信号线断开,系统仍能正常工作吗? (2)双闭环系统在额定负载下稳定运行时,若电动机突然失磁,最终电动机会飞车吗? 答: (1)稳态时转速不变,电流减小。 (2)不会飞车,而是停转。

5=2 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。

5-3 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? 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。

5=4 基频以下调速可以是恒压频比控制,恒定子磁通 φms、恒气隙磁通 φm 和恒转子磁通 φmr 的 控制方式,从机械特性和系统实现两个方面分析与比较四种控制方法的优缺点。 答:恒压频比控制最容易实现,其机械特性基本上是平行下移,硬度也较好,能满足一般调 速要求,低速时需适当提高定子电压,以近似补偿定子阻抗压降。 恒定子磁通 φms、恒气隙磁通 φm 和恒转子磁通 φmr 的控制方式均需要定子电压补偿,控制 要复杂一些。恒定子磁通 φms 和恒气隙磁通 φm 的控制方式虽然改善了低速性能,但机械特性还 是非线性的,仍受到临界转矩的限制。 恒转子磁通 φmr 控制方式可以获得和直流他励电动机一样的线性机械特性,性能最佳。


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