電氣傳動和調(diào)速系統(tǒng)課程思考題和習(xí)題解答四(參考版)
2025-01-12 21:38本頁面
【正文】 這個功能由直角坐標 /極坐標變換器來完成。 （ 2）矢量旋轉(zhuǎn)變換器（ VR） a、 ? 繞組和直流 M、 T 繞組均為兩相繞組，后者是旋轉(zhuǎn)的直角坐標系 ；前者是靜止的直角坐標系，它們之間的變換屬于矢量旋轉(zhuǎn)變換，這種變換的運算功能由矢量旋轉(zhuǎn)變換器（ VR）來完成。另外，還需要檢測出磁鏈（磁通）的大小和相位，由于這些矢量變換最后必須將直流量還原為交流量以控制交流電動機，因此，這些運算功能的變換必須是可逆的。這種方法就叫作磁場定向的矢量變換控制，簡稱矢量變換控制。 從數(shù)學(xué)上講，是把用 A、 B、 C 坐標系表示的電動機矢量變成按 m? 定向的 MT 坐標系，也就是進行矢量變換。二者互相垂直，又彼此獨立，能分別進行調(diào)。這樣，定子電流就可以分解成磁場電流分 MI1 。 若以 2? 久為 M 軸，和 2? 垂直的為 T 軸，則可以組成＊了新坐標系。所以異步電動機的轉(zhuǎn)矩難于控制。 (3)動機為八階系統(tǒng)三相定于繞組和三相轉(zhuǎn)子繞組在產(chǎn)生磁通時，都有各自的慣性，再加上系統(tǒng)的機械慣性和變頻裝置的滯后因素，所以為八階系統(tǒng)。 (2 )數(shù)學(xué)模型是非線性的異步電動機定子通人三相交流電產(chǎn)生 旋轉(zhuǎn)磁場，切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，即磁通與轉(zhuǎn)速相乘產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，同時轉(zhuǎn)子作為帶電導(dǎo)體在磁場中受力產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，即磁通與轉(zhuǎn)子電流有功分量相乘產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，這些變化是同時產(chǎn)生的。 16．試 定性分析異步電動機具有什么樣的數(shù)學(xué)模型？ (1 )步電動機是強耦合的多變量系統(tǒng)異步電動機變頻調(diào)速時，需要進行電壓和頻率或電流與頻率的協(xié)調(diào)控制，有電壓和頻率兩個獨立的輸人變量（若考慮電壓是三相的，實際的輸人變量還要多）。而單極性調(diào)制，在同一橋臂上兩個開關(guān)元件中，一個按正弦脈寬規(guī)律，在半個周期內(nèi)導(dǎo)通和關(guān)斷時，另一個開關(guān)元件始終是關(guān)斷的，因此不會產(chǎn)生環(huán)流，不用設(shè)延時環(huán)節(jié)。從主回路看，對于雙極性調(diào)制，由于同一橋臂上的兩個開關(guān)元件始終輪流交替通斷，而且一般開關(guān)元件的關(guān)斷時間總是大于其開通時間，因此容易引起電源短路，造成環(huán)流。兩者都是通過改變正弦波參考信號的幅值和頻率，來改變輸出電壓基波的幅值和頻率。 ？各有什么特點？ 調(diào)制的載波和參考信號的極性不變，稱為單極性調(diào)制。當主回路輸出頻率改變時，輸出電壓一個周期內(nèi)的脈沖個數(shù)發(fā)生變化，且正負半周的脈沖數(shù)和相位發(fā)生不對稱，稱為異步調(diào)制。 每個周期輸出的脈沖數(shù)不變的方法，稱為同步調(diào)制方法。一般在脈沖數(shù)相同時，異步調(diào)制比同步調(diào)制諧波分量大，但只要半個周期內(nèi)脈沖信號較多，這種影響是可以忽略的，而且在低頻時，脈沖數(shù)隨著輸出電壓頻率的下降，而自動增加，這對克服轉(zhuǎn)矩脈動有很大好處。 SPWM 調(diào)制方式的特點是半個周期內(nèi)脈沖中心線等距，脈沖等幅、調(diào)寬，各脈沖面積之和與正弦波下的面積成比例 ，因此，其調(diào)制波形更接近于正弦波，諧波分量大大減小。這種脈寬調(diào)制型逆變器主回路簡單，而且由于逆變器輸出電壓的大小和頻率直接由逆變器決定，所以調(diào)節(jié)速度快，系統(tǒng)的動態(tài)性能好，而且電源側(cè)輸人功率因數(shù)高，又可以將多個逆變橋接在同一個公共直流母線上，便于實現(xiàn)多臺電動機調(diào)速拖動。 180176。 12．什么叫脈寬調(diào)制型逆變器？它有什么特點？ 所謂脈寬調(diào)制型逆變器就是利用半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通和關(guān)斷，把直流電壓變成一定形狀的電壓脈沖列，實現(xiàn)變頻、變壓及控制和消除諧波。 為了解決這一問題，可以采用數(shù)字檢測。增大，鐵損增加，電動機發(fā)熱嚴重。在動態(tài)中，就不能保持 amxT 不變，系統(tǒng)的快速性受 到影響。如果用測速發(fā)電機檢測 ? ，誤差一般為額定轉(zhuǎn)速的 1％～3％，由于 s? 比 ? 小得多， ? 不大的誤差就會引起 ? 很大的誤差。當 ? 上升到 ?? 且略有超調(diào)時， ASR 退飽和， s? 從 maxs? 下降到 0?s? ，對應(yīng)1I 0I，經(jīng)過轉(zhuǎn)速環(huán)的調(diào)節(jié)，使電動機穩(wěn)定運行于 ? = ?? （ 2）回饋制動 如果給定信號突然減小到零，由于轉(zhuǎn)速不能突變，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸人變號，使其反向積分，一直到負限幅值一 maxs? ，電動機有一 maxT ，旋轉(zhuǎn)磁場 的角頻率從隊變?yōu)?maxs? ，由于 ? ＞ 1? ， s ＜ 0 電動機運行于回饋制動狀態(tài)，而且只要 ? ＞ 0＝，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出就一直為負限幅值，電動機就在一 maxT 作用下很快減速，直至 maxs??? ?? 后， ASR 退飽和，經(jīng)過轉(zhuǎn)速 調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)停車。而且通過電流環(huán)，使電動 1I 子電流入始終跟隨給定值，確保轉(zhuǎn)速過渡過程中電恒定，于是電動機在恒最大轉(zhuǎn)矩下加速。隨著電動機轉(zhuǎn)速的上升，其旋轉(zhuǎn)角頻率 ? 上升，但只要 ???? ，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器就一直飽和，轉(zhuǎn)速環(huán)處于開環(huán)狀態(tài)。一方面，經(jīng)函數(shù)發(fā)生器給出對應(yīng)外。 （ l）起動過程（理想空載情況）在給定一個轉(zhuǎn)速給定信號 ?? 瞬間，由于電動機的機械慣性，電動機轉(zhuǎn)速為零， 0?? ，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR的輸人偏差信號很大，其輸出迅速達到限幅值。 異步電動機轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)差角頻率 2? （或轉(zhuǎn)差頻率 2f ）成正比
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