本文格式為Word版，下載可任意編輯——電力拖動運動控制系統平日作業答案第一章

1、請畫出運動控制系統及其組成的框圖。

答：運動控制系統由電動機、功率放大與變換裝置、控制器及相應的傳感器等構成，其框圖如下：

2、假使請你設計一輛電動滑板車，請問這個電動滑板車的構成？

答：由剎車開關、電池電壓取樣、限流保護、驅動電路、直流有刷電機、霍爾調速手柄等

=====================================================================其次章

1、請寫出直流電動機的穩態轉速公式，并分析轉速與電樞電壓的關系。

答：直流電機的穩態轉速公式轉速n=U-(IR+L*di/dt)/Kφ，I是電樞電流，R是電樞回路的電阻φ是勵磁磁通，k是感應電動勢常數

所以從公式可以看出，要想對直流電機進行調速，一般的方法有兩種：一種是對勵磁磁通φ進行控制的勵磁控制法，一種是對電樞電壓U進行控制的電樞電壓控制法。

2、什么是調速范圍和靜差率？調速范圍、靜態速降和最小靜差率之間有什么關系？為什么說“脫離了調速范圍，要滿足給定的靜差率也就簡單多了〞？

3、某一直流調速系統，測得的最高轉速特性為=1500r/min,最低轉速特性為=150r/min。電動機額定轉速為，帶額定負載時的速度速降=15r/min，且在轉速下額定速降如不變，試問系統能夠達到的調速范圍D是多少？系統允許的靜差率s是多少？

解：

4、轉速單閉環調速系統有那些特點？改變給定電壓能否改變電動機的轉速，為什么？假使給定電壓不變，調理測速反饋電壓的分壓比是否能夠改變轉速，為什么？假使測速發電機的勵磁發生了變化，系統還有戰勝什么干擾的能力？答：

1）轉速單閉環調速系統有以下三個基本特征

①只用比例放大器的反饋控制系統，其被被調量仍是有靜差的。

②反饋控制系統的作用是：抗爭擾動，聽從給定。擾動性能是反饋控制系統最突出的特征之一。

③系統的精度依靠于給定和反饋檢測的精度。

2）改變給定電壓會改變電動機的轉速，由于反饋控制系統完全聽從給定作用。3）能夠改變轉速，由于轉速和反饋電壓比有關。

4）沒有干擾的能力，由于反饋控制系統只對反饋環所包圍的前向通道上的擾動起抑制作用，而測速機勵磁不是。

=====================================================================第三章

1、在轉速、電流雙閉環調速系統中，若要改變電動機的轉速,應調理什么參數?改變轉速調理器的放大倍數Kn行不行?改變電力電子變換器的放大倍數Ks行不行?改變轉速反饋系數α行不行?若要改變電動機的堵轉電流,應調理系統中的哪些參數?

答：改變電動機的轉速,應調理給定電壓

；改變轉速調理器的放大倍數

Kn，不行；改變電力電子變換器的放大倍數Ks，不行；改變轉速反饋系數α行；若要改變電動機的堵轉電流,應調理系統中的電流反饋系數β。

2、在轉速、電流雙閉環調速系統中，兩個調理器均采用PI調理器。當系統帶額定負載運行時，假使轉速反饋線突然斷線，當系統重新進入穩定運行時電流調理器的輸入偏差信號△Ui是否為零？

答：轉速和電流節器的輸出達到飽和為止，電流調理器的輸入偏差電壓不為零，由于穩定后電流反饋仍舊為衡

。

只能增加電動機的轉速達到新的平

=====================================================================第四章

1、什么叫環流？環流有幾種？怎樣抑制直流平均環流？怎樣抑制瞬時脈動環流？

答：采用兩組晶閘管反并聯的可逆V-M系統，假使兩組裝置的整流電壓同時出現，便會產生不流過負載而直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流，稱作環流。

⑴靜態環流——兩組可逆線路在一定控制角下穩定工作時出現的環流，其中又有兩類：直流平均環流——由晶閘管裝置輸出的直流平均電壓所產生的環流稱作直流平均環流。

瞬時脈動環流——兩組晶閘管輸出的直流平均電壓差為零，但因電壓波形不同，瞬時電壓差仍會產生脈動的環流，稱作瞬時脈動環流。

⑵動態環流——僅在可逆V-M系統處于過渡過程中出現的環流直流平均環流采用協同控制來抑制：為了防止產生直流平均環流，應當當正組處于整流狀態時，強迫讓反組處于逆變狀態，且控制其幅值與之相等，用逆變電壓把整流電壓頂住，則直流平均環流為零。為了抑制瞬時脈動環流，可在環流回路中串入電抗器，叫做環流電抗器，或稱均衡電抗器

2、什么叫α=β協同控制？實際應用中為什么要使α≥β？

答：止產生直流平均環流，應當當正組處于整流狀態時，強迫讓反組處于逆變狀態，且控制其幅值與之相等，用逆變電壓把整流電壓頂住，則直流平均環流為零，α=β協同控制。

為了更可靠地消除直流平均環流，可采用a≥β。為了防止晶閘管裝置在逆變狀態工作中逆變角太小而導致換流失敗，出現―逆變顛覆‖現象，必需在控制電路中采用限幅作用，形成最小逆變角bmin保護。與此同時，對a角也實施amin保護，以免出現Ud0f>Ud0r而產生直流平均環流。

=====================================================================第五章

1、請畫出異步電動機的穩態等效電路，說明電路中的參數意義。

答：異步電動機的穩態等效電路如下：

Rs代表定子銅損耗電阻，Lis代表定子漏磁通電抗，Lm代表主磁通電抗，L'is代表折算后的轉子漏磁通電抗，R'r/S代表總機械損耗的虛擬電阻

2、請畫出異步電動機的速度閉環調壓調速的原理示意圖，并畫出機械特性。

答：如下圖：

3、簡述異步電動機在下面四種不同的電壓-頻率協調控制時的機械特性，并進行比較。

（1）恒壓恒頻正弦波供電時異步電動機的機械特性；（2）基頻以下電壓—頻率協調控制時異步電動機的機械（3）基頻以上恒壓變頻控制時異步電動機的機械特性；

（4）恒流正弦波供電時異步電動機的機械特性；

答：恒壓恒頻正弦波供電時異步電動機的機械特性：當s很小時，轉矩近似與S成正比，機械特性是一段直線，s接近于1時轉矩近似與s成反比，這時，Te=f（s）是對稱于原點的一段雙曲線。基頻以下電壓-頻率協調控制時異步電動機的機械特性：恒壓頻比控制的變頻機械特性基本上是平行下移，硬度也較好，當轉矩增大到最大值以后，轉速再降低，特性就折回來了。而且頻率越低時最大轉矩值越小，能夠滿足一般的調速要求，但低速帶載能力有些差強人意，須對定子壓降實行補償。恒Eg/ω1控制是尋常對恒壓頻比控制實行電壓補償的標準，可以在穩態時達到Φrm=Constant，從而改善了低速性能，但機械特性還是非線性的，產生轉矩的能力仍受到限制。恒Er/ω1控制可以得到和直流他勵電機一樣的線性機械特性，依照轉子全磁通Φrm恒定進行控制，而且，在動態中也盡可能保持Φrm恒定是矢量控制系統的目標，基頻以上恒壓變頻控制時異步電動機的機械特性：當角頻率提高時，同步轉速隨之提高，最大轉矩減小，機械特性上移，而形狀基本不變。基頻以上變頻調速屬于弱磁恒功率調速。恒流正弦波供電時異步電動機的機械特性：恒流機械特性的線性段比較平，而最大轉矩處形狀很尖。恒流機械特性的最大轉矩值與頻率無關，恒流變頻時最大轉矩不變，但改變定子電流時，最大轉矩與電流的平方成正比。

4、請畫圖說明spwm的原理及特點。

答：就是在PWM的基礎上改變了調制脈沖方式，脈沖寬度時間占空比按正弦規律排列，這樣輸出波形經