電力拖動(期末)問答題電力拖動(期末)問答題電力拖動(期末)問答題V:1.0精細整理，僅供參考電力拖動(期末)問答題日期：20xx年X月1為什么直流PWM變換器-電動機系統比V-M系統能夠獲得更好的動態性能答：直流PWM變換器和晶閘管整流裝置均可看為一階慣性環節。直流PWM變換器的時間常數Ts等于其IGBT控制脈沖周期（1/fc），而晶閘管整流裝置的時間常數Ts通常取其最大失控時間的一半（1/（2mf）。因fc通常為kHz級，而f通常為工頻（50或60Hz）為一周內，m整流電壓的脈波數，通常不會超過20，故直流PWM變換器時間常數通常比晶閘管整流裝置時間常數更小，從而響應更快，動態性能更好。2試推導出靜差率和調速范圍關系式？簡述靜差率和機械特性硬度區別。答：靜差率是用來衡量調速系統在負載變化下轉速的穩定度的，而機械特性硬度是用來衡量調速系統在負載變化下轉速的降落的。3轉速單閉環調速系統有哪些特點改變給定電壓能否改變電動機的轉速為什么如果給定電壓不變，調節轉速反饋系數是否能夠改變轉速為什么如果測速發電機的勵磁發生了變化，系統有無克服這種干擾的能力（已驗證）答：轉速單閉環調速系統增加了轉速反饋環節，轉速反饋環節由轉速檢測裝置和電壓放大器構成，可獲得比開環調速系統硬得多的穩態特性，從而保證在一定靜差率下，能夠提高調速范圍。改變給定電壓能改變電動機轉速。因為改變給定電壓則改變實際轉速反饋電壓與給定電壓的偏差，從而改變電力電子變換器的輸出電壓，即改變電動機的電樞電壓，改變了轉速。調節轉速反饋系數而不改變給定電壓能改變轉速。因為改變轉速反饋系數則改變實際轉速反饋電壓，而給定電壓不變，則電壓偏差改變，從而電力電子變換器輸出電壓改變，即電動機電樞電壓改變，轉速改變。若測速發電機勵磁發生變化，則反饋電壓發生變化，當給定電壓一定時，則電壓偏差發生變化，從而轉速改變。故系統無克服測速發電機勵磁發生變化干擾的能力。4為什么用積分控制的調速系統是無靜差的？在轉速單閉環調速系統中，當積分調節器的輸入偏差電壓△U=0時，調節器的輸出電壓是多少它決定于哪些因素答：因為積分調節器能在電壓偏差為零時仍有穩定的控制電壓輸出，從而克服了比例調節器必須要存在電壓偏差才有控制電壓輸出這一比例控制的調速系統存在靜差的根本原因。當積分調節器的輸入偏差電壓為零時，調節器輸出電壓應為一個恒定的積分終值。它取決于輸入偏差量在積分時間內的積累，以及積分調節器的限幅值。5在無靜差轉速單閉環調速系統中，轉速的穩態精度是否還受給定電源和測速發電機精度的影響為什么

答：仍然受影響。因為無靜差轉速單閉環調速系統只是實現了穩態誤差為零，因此若給定電源發生偏移，或者測速發電機精度受到影響而使反饋電壓發生改變，系統仍會認為是給定或轉速發生改變，從而改變轉速，以達到電壓偏差為零。6.什么是V-M調速系統簡述其優點及缺點

V-M系統：晶閘管直流電機調速控制系統，工作在相位控制狀態，由晶閘管可控整流器V給需要調速直流電動機M供電，調節觸發裝置GT的控制電壓來移動觸發脈沖的相位，即可改變整流器V的輸出電壓，從而調節直流電動機M的轉速。優點：經濟性和可靠性提高，無需另加功率放大裝置。快速性好，動態性能提高。缺點：只允許單向運行；元件對過電壓、過電流、過高的du/dt和di/dt十分敏感；低速時易產生電力公害：系統功率因數低，諧波電流大。7.什么是PWM調速系統簡述其優點

PWM系統：脈沖寬度調制(PWM)，全控電力電子器件工作在開關狀態，全控電力電子器件被觸發導通時，電源電壓加到電動機上；全控電力電子器件關斷時，直流電源與電動機斷開；這樣通過改變全控電力電子器件的導通時間（即調占空比Ton）就可以調節電機電壓，從而進行調速。PWM調速系統優點：系統低速運行平穩，調速范圍較寬；電動機損耗和發熱較小；系統快速響應性能好，動態抗擾能力強；主電路損耗小，裝置效率較高。PWM調速系統應用：中、小功率系統。8.轉速調節器的作用，①轉速調節器是調速系統的主導調節器，使轉速很快地跟隨給定電壓變化,如果采用PI調節器，則可實現無靜差。②對負載變化起抗擾作用。③其輸出限幅值決定電動機允許的最大電流。9.電流調節器的作用①在轉速外環的調節過程中，使電流緊緊跟隨其給定電壓（即外環調節器的輸出量）變化。②對電網電壓的波動起及時抗擾的作用。③在轉速動態過程中，保證獲得電機允許的最大電流。④當電動機過載甚至堵轉時，限制電樞電流的最大值，起快速的自動保護作用。一旦故障消失，系統立即自動恢復正常。10.異步電動機變頻調速時，為何要電壓協調控制在整個調速范圍內，保持電壓恒定是否可行為何在基頻以下時，采用恒壓頻比控制，而在基頻以上保持電壓恒定答：因為定子電壓頻率變化時，將導致氣隙磁通變化，影響電動機工作。在整個調速范圍內，若保持電壓恒定，則在基頻以上時，氣隙磁通將減少，電動機將出力不足；而在基頻以下時，氣隙磁通將增加，由于磁路飽和，勵磁電流將過大，電動機將遭到破壞。因此保持電壓恒定不可行。在基頻以下時，若保持電壓不變，則氣隙磁通增加，由于磁路飽和，將使勵磁電流過大，破壞電動機，故應保持氣隙磁通不變，即保持壓頻比不變，即采用恒壓頻比控制；而在基頻以上時，受繞組絕緣耐壓和磁路飽和的限制，電壓不能隨之升高，故保持電壓恒定。11.請簡述交流異步電動機定子調壓調速的工作原理，并對三種常用的調壓方法進行說明。當改變電動機的定子電壓時，可得到一組不同的機械特性曲線，從而獲得不同轉速。調壓調速的主要裝置是一個能提供電壓變化的電源。常用的調壓方式有串聯飽和電抗器、自耦變壓器及晶閘管調壓等。晶閘管調壓方式為最佳。調壓調速的特點：調壓調速線路簡單，易實現自動控制。調壓過程中轉差功率以發熱形式消耗在轉子電阻中，效率較低。調壓調速一般適用于100KW以下的生產機械。①通過改變直流勵磁電流來控制鐵心的飽和程度，改變交流電抗值，改變電機電壓，實現降壓調速。②通過改變自耦變壓器變比，來改變電機電壓，從而進行調速。③通過控制晶閘管的導通角，來調節電動機的端電壓，從而進行調速。12.請簡述自耦調壓器調速的工作原理，并說明其優缺點