填空

1、常用的可控直流電源三種：旋轉變流機組、靜止式可控整流器、直流斬波器或脈寬調制

變換器

2、諧波與無功功率造成的“電力公害”是晶閘管可控整流裝置進一步普及的障礙，必需添

置無功補償和諧波濾波裝置。

3、由于電流波形的脈動，可能消失電流的連續(xù)和斷續(xù)兩種狀況。（指VM系統(tǒng)）電感大，負

載大連續(xù)，反之斷續(xù)。

4、抑制電流詠動的措施：1）增加整流電路相數，或采納多重化技術。2）設置平波電抗器

5、由于直流電源靠二極管整流器供電，不行能回饋電能，電機制動時只好對濾波電容充電,

這將使電容兩端電壓提升，稱作“泵升電壓二

6、穩(wěn)態(tài)性能指標：1）調速范圍：生產機械要求電動機供應的最高轉速nmax和最低轉速nmin

之比叫做調速范圍。D=nmax/nmin.2）靜差率：負載由抱負空載增加到額定值所對應的轉速

降落，與抱負空載轉速rO之比s=Z\nN/nO100%。

7、調速系統(tǒng)的靜差率指標應以最低速時所能達到的數值為準。

*、一個調速系統(tǒng)的調速范圍，是指在最低速時還能滿意所需靜差率的轉速可調范圍。

8、開環(huán)系統(tǒng)機械特性和閉環(huán)系統(tǒng)靜特性的關系：1）閉環(huán)系統(tǒng)靜特性可以比開環(huán)系統(tǒng)機械特

性硬得多。2）閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率要比開環(huán)系統(tǒng)小得多。3）假如所要求的靜差率肯定，則閉

環(huán)系統(tǒng)可以大大提高調速范圍。4）要取得上述三項優(yōu)勢，閉環(huán)系統(tǒng)必需設置放大器。**概

括上四點，結論：閉環(huán)調速系統(tǒng)可以獲得比開環(huán)調速系統(tǒng)硬得多的穩(wěn)態(tài)特性，從而在保證肯

定靜差率的要求下，能夠提高調速范圍，為此所需付出的代價是，須增設電壓放大器以及檢

測與反饋裝置。

9、反饋掌握規(guī)律：（1）只用比例放大器的反饋掌握系統(tǒng)，其被調量仍是有靜差的。（2）反

饋掌握系統(tǒng)的作用：反抗擾動，聽從給定。一一反饋掌握系統(tǒng)所能抑制的只是被反饋環(huán)包圍

的前向通道上的擾動。（3）系統(tǒng)的精度依靠于給定和反饋監(jiān)測的精度。

10、比例積分掌握綜合了比例掌握和積分掌握兩種規(guī)律的優(yōu)點，又克服了各自的缺點。比例

積分能快速響應掌握作用，積分部分則最終消退穩(wěn)態(tài)偏差。

11、在實際調速系統(tǒng)中，很少單獨使用電流正反饋補償掌握，只是在電壓（或轉速）負反饋系

統(tǒng)的基礎上，加上電流正反饋補償，作為削減靜差的補充措施。

12、從閉環(huán)系統(tǒng)上看，電流環(huán)在里面，稱作內環(huán)；轉速環(huán)在外面，稱作外環(huán)。這就形成了轉

速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)。

13、PI調整器，其輸出量在動態(tài)過程中打算于輸入量的積分，到達穩(wěn)態(tài)時，輸入為零，輸

出的穩(wěn)態(tài)值與輸入無關，而是由它后面環(huán)節(jié)的需要打算的。

14、起動動態(tài)過程：第I階段（0~tl）是電流提升階段，第H階段是恒流升速階

段，第III階段（t2以后）是轉速調解階段。

15、起動過程三個特點：1）飽和非線性掌握。2）轉速超調。3）準時間最優(yōu)掌握。

16、轉速調整器的作用：1）轉速調整器是調速系統(tǒng)的主導調整器，它使轉速n很快地跟隨給

定電壓Un*變化，穩(wěn)態(tài)時可減小轉速誤差，假如采納PI調整器，則可實現無靜差。2）對負

載變化起抗擾作用。3）其輸出限幅值打算電動機允許的最大電流。

17、電流調整器的作用：1）作為內環(huán)的調整器，在轉速外環(huán)的調整過程中，它的作用是使

電流緊緊跟隨其給定電壓Ui*（即外環(huán)調整器的輸出量）變化。2）對電網電壓的波動起準

時抗擾的作用。3）在轉速動態(tài)過程中，保證獲得電動機允許的最大電流，從而加快動態(tài)過

程。4）當電動機過載甚至堵轉時，限制電樞電流的最大值，起快速的自動愛護作用。一旦

故障消逝，系統(tǒng)馬上自動恢復正常。這個作用對系統(tǒng)的牢靠運行來說是非常重要的。

18、一般來說，調速系統(tǒng)的動態(tài)指標以抗擾性能為主，而隨動系統(tǒng)的動態(tài)指標則以跟隨性能

為主。

19、微機數字掌握系統(tǒng)的主要特點是離散化和數字化。

20、旋轉編碼器可分為肯定式和增量式兩種。肯定式編碼器常用于檢測轉角，增量式編碼器

在碼盤上勻稱地刻制肯定數量的光柵，可以計算轉速。

21、采納旋轉編碼器的數字測速方法有三種：M法、T法、M/T法。

22、常見的數字濾波方法：1）算術平均值濾波。2）中值濾波。3）中值平均濾波。

23、數字P【調整器有位置式和增量式兩種算法。增量式PI調整器算法只需輸出限幅，而位

置式算法必需同時設積分限幅和輸出限幅，缺?不行。

24、可逆V-M系統(tǒng)中的環(huán)流：1）靜態(tài)環(huán)流：直流平均環(huán)流、瞬時脈動環(huán)流。為了抑制瞬時

脈動環(huán)流可在環(huán)流回路中串入電抗器，或稱均衡電抗器，但不能消退。2）動態(tài)環(huán)流。用a>=

P協(xié)作掌握可以消退直流平均環(huán)流。

25、無環(huán)流可逆系統(tǒng)又有兩大類：規(guī)律掌握無環(huán)流系統(tǒng)和錯位掌握無環(huán)流系統(tǒng)。

26、異步電動機的調速系統(tǒng)分為：1）轉差功率消耗型調速系統(tǒng)，（降電壓調速,轉差離合器調

速,轉子串電阻調速）。2）轉差功率饋送型調速系統(tǒng)，（繞線轉子電動字串級調速和雙饋電動

機調速）。3）轉差功率不變型調速系統(tǒng)。（變極對數調速和變壓變頻調速）。

27、在基頻以下，磁通恒定時轉矩也恒定，屬于“恒轉矩調速”性質，而在基頻以上，技速

提升時轉矩降低，基本上屬于“恒功率調速”。

28.（1）恒壓頻比（Us/wl=恒指）掌握最簡潔實現，它的變頻機械特性基本上是平行下移，

硬度也很好?，能夠滿意一般的調速要求，但低速帶載力量有限，須對定子壓降實行補償。

（2）恒Eg/wl掌握是通常對恒壓頻比掌握實行電壓補償的標準，可以在穩(wěn)態(tài)時達到①m=

恒值，從而改善了低速性能。但機械特性還是非線性的，產生轉矩的力量仍受到限制。

（3）恒Er/wl掌握可以得到和直流他勵電動機一樣的線性機械特性，依據轉子全磁通①

rm恒定進行掌握即得Er/wl二恒值，在動態(tài)中也盡可能保持中rm恒定是矢量掌握系統(tǒng)所追

求的目標，當然實現起來是比較簡單的。

29、基頻以上變頻調速屬于弱磁恒功率調速。

30、電力電子變壓變頻器可分為交一直-交和交-交兩大類。

31、PWM便壓變頻器的優(yōu)點：1、在主電路整流和逆變兩個單元中，只有逆變單元是可控的，

通過它同時調整電壓和頻率，結構非常簡潔。采納全控型開關器件，通過驅動電壓脈沖進行

掌握，驅動電路簡潔，效率高。2、輸出電壓波形雖是一系列的PWM波，但由于采納了恰當

的PWM掌握技術，正弦基波的比重較大，影響電動機運行的低次諧波收到很大限制，醫(yī)而轉

矩脈動小，提高了系統(tǒng)的調速范圍和穩(wěn)態(tài)性能。3、逆變器同時實現調壓和變頻，系統(tǒng)的動

態(tài)響應不應受中間百流環(huán)節(jié)濾波器參數的影響，使動態(tài)性能得以提高。4、采納不行控的二

極管整流器，電源測功率為數較高，且不受逆變器輸出電壓大小的影響。

32、在交-直-交變壓變頻器中，依據中間直流環(huán)節(jié)直流電源性質的不同，逆變器可以分成電

壓源型和電流源型兩類。

33、正弦波脈寬調制（SPVM）技術原理？

以正弦波作為逆變器輸由的期望波形，以頻率比期望波高得多的等腰三角波作為載波，并用

頻率和期望波相同的正弦波作為調制波，當調制波與載波相交時，由它們的交點確定逆變器

開關器件的通斷時刻，從而獲得在正弦調制波的半個周期內呈兩邊窄中間寬的一系列等幅不

等寬的矩形波。依據波形面積相等的原則，每一個矩形波的面積與相應位置的正弦波面積相

等，因而這個序列的矩形波與期望的正弦波等效，這種調制方法稱作正弦波脈寬調制。

34、SPWM掌握技術有單極性掌握和雙極性掌握兩種方法。

35、變壓變頻調速系統(tǒng)中的脈寬調制技術：正弦波脈寬調制(SPWM)技術、消退指定次數諧

波的PWM(SHEPWU)掌握技術、電流滯環(huán)跟蹤PWM(CHBP削)掌握技術、磁鏈跟蹤掌握技術。

36、三種數字掌握法自然采樣法、規(guī)章采樣法、指定次數諧波消退法。

37、溝通電動機需要輸入三相正弦電流的最終目的是在電動機空間形成圓形旋轉磁場，從而

產生恒定的電磁轉矩。

38、不同開關狀態(tài)的挨次必需遵守下列原則：每次切換開關狀態(tài)時，只切換一個功率開關器

件，以滿意最小開關損耗。

39、死區(qū)時間的存在明顯會使變壓變頻器不能完全精確地復現PWWM掌握信號的抱負波形，

當然也就不能精確地實現掌握FI標。

40、死區(qū)對變壓變頻器輸出電壓的影響有以下幾點：1)死區(qū)形成的偏差電壓會使SPWM變壓

變頻器實際輸出基波電壓的幅值比抱負的輸出基波電壓有所削減。2)隨著變壓變頻器輸出

頻率的降低，死區(qū)的影響越來越大。

現代通用變頻器。所謂的“通用”包含這兩方面的含義：一是可以和通用的籠型異步電動機

配套使用；二是具有多種可供選擇的功能，適用于各種不同性質的負載。

41、掌握轉差頻率就代表掌握轉矩，這就是轉差頻率掌握的基本概念。

42、轉差頻率掌握的規(guī)律是：1)在3sW3sm的范圍內，轉矩Te基本上與3s成正比，條

件是氣隙磁通不變。2)在不同的定子電流值時，按圖(6-41需記)的Us=f(<olls)函數關

系掌握定子電壓和頻率，就能保持氣隙磁通中m恒定。

43、式3s*+3=a1*表示轉差角頻率3s*與實測轉速信號3相加后得到定子頻率輸入信號

1*，這個關系是轉差頻率掌握系統(tǒng)的突出特點或優(yōu)點。

44、異步電動機的動態(tài)數學模型是一個高階、非線性、強耦合的多變量系統(tǒng)。

45、三相異步電動機的數學模型由下述電壓方程、磁鏈方程、轉矩方程和電力拖動系統(tǒng)運動

方程組成。

46、不同電動機模型彼此等效的原則是：在不同坐標下所產生的磁動勢完全全都。

47>C3/2表示從三相坐標系變換到兩相坐標系的變換矩陣，兩相靜止坐標系變換到兩相旋

轉坐標系的變換陣是c?

1O

=-1V3

~2~cos夕sin9

Cls/2r

V3

一sm。cos(p

L2~2~

48、異步電動機在兩相以任意轉速旋轉地dq坐標系上的數學模型。它比ABC坐標系上的數

學模型簡潔得多，階次也降低了，但其非線性、多變量、強耦合的性質并未轉變。

49、簡述矢量掌握(VC)系統(tǒng)的基本思路？

以產生同樣的旋轉磁動勢為準則，在三相坐標系上的定子溝通電流iA、iB、iC通過三相

一兩相變換可以等效成兩相靜止坐標系上的溝通電流ia和iB,再通過同步旋轉變換，可

以等效成同步旋轉坐標系上的電流id和iq。假如觀看者站到鐵心上與坐標系一起旋轉，他

所看到的便是一臺直流電動機。通過掌握，可使溝通電動機的轉子總磁通就是等效直

流電動機的勵磁磁通，假如把d軸定位于中r的上方，稱作M軸，把q軸稱作T軸，則M

軸繞組相當于直流電動機的勵磁繞組，im相當于勵磁電流，T繞組相當于偽靜止的電樞繞

組，it相當于與轉矩成正比的電樞電流。既然異步電動機經過坐標變換可以等效成直流電

動機，那么，仿照直流電動機的掌握策略，得到直流電動機的掌握量，經過相應的坐標反變

K

a=kpKs/Ce=o.（）096}V-min/r

28.M

=11.64

aK,.IC0.00961x35/0.1367

（3）運算放大器的放大倍數e

1T2某調速系統(tǒng)原理圖如下，數據:電動機:PN=18KW,UN=220V,IN=94A,nN=1000r/min,Ra=0.15Qo

整流裝置內阻Rrec=0.3C,.....

1）轉速反饋系數a：2）調整器放大系數Kp；3）電阻R1的數值；4）電阻R2數值和穩(wěn)壓管VS擊

穿電壓值。

A1000*0.1

△〃“二折5=卞濟=100/18=5.56/7min

解：⑴

220-94x0.15

=0.20597V-min/

1000

A/^=94x0.45=2Q544r/n.n

利Ce0.2059

K=—-1>-1=35.95（取36）

麗d5.56

同1-10可得a=0.0145

K35.95

=12.8（取13）

0.0145x40/0.2059

⑵的/G

凡=J,凡=13x20=260K1

W/

（4）/油/=L51N=15x94=141八；=LUN=11x94=103.4人

當主電路電流最大即為,的時，Ui'n=10V

而當主電路電流為〃”時，a-為：

J旦.U=4H-J0xl03.4=733

此時電流反饋起作用，穩(wěn)壓管的擊穿電壓"vs可依據S確定取稍大值："vs

當主電路的電流增大到,眼時，為起到愛護作用應使流過此的電流fR2等于流過

兒的電流，以使電機轉速快速降落。此時：

^=—=0.75八U一U口=3.47

R=J——

R。2020.75

mA;kQ(取3.5kQ)

1-14有一V-M調速系統(tǒng),電動機參數為PN=2.8KW,UN=220V,IN=15.6A,nN=1500r/min,電樞電阻Ra=l.5

Q,整流裝置內阻Rrec=lQ,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數Ks=35。

1）系統(tǒng)開環(huán)工作時，計算調速范圍D=30時的靜差率s值。

2）當D=30,s=10與時，計算系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降。

3）如組成轉速負反饋有靜差調速系統(tǒng),要求D=30,s=10%,在Un*=10V時Id=IN,n=nN計算轉

速負反饋系數”和放大器放大系數Kp.

4）.....電壓負反饋有靜差調速系統(tǒng)，.....K不變、、、試求在D=30時的靜差率。

N凡二220-56xL5=0J3|V.min/r

1500

W：(1)（原來多加了1）

=也”=156x(1+1.5)=297.7"min

△

%G0.131

s=02977

=85.61%

小50+297.7

（2）當D=30,S=10%時計算系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降

四＜=更空里=5.56〃min

D(l-5)30(1-0.1)

An2977

K二j―---1=52.54

(3)Mi5.56

求取a的方法同1-10

可得。=0.00652min;r

K52.54

3==3().16(取30)

aKs!Ce0.00652*35/0.131

（4）改為電壓負反饋有靜差調速系統(tǒng)

閉環(huán)轉速降落為：

△%=，等=0.K：晨54）+骷=3+178X80.825枷皿當調速。

C(l+K)

范圍不變時靜差率為:

史-803—x100%=78.35%

nN+D\nN15(X)+30x180.8

U皂Q

2-7（可能B）解：（1）電流反饋系數（3=上=——=0.2V/z4

540

TJO

轉速反饋系數a==——=0.008Vmin/r

小1000

(2)U：=例面=0.2x40=8V

Uj——Uim=-8V（負反饋）

由于堵轉電流n=0

u&,=C加+IdR=/而小=40X1.5=60V

U、="=史=1.5V

*K、40

K

2-11解：校正成典型I型系統(tǒng)，調整器傳遞函數為W〃,（S）二一校正后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為:

S

W（s）=Wpi（s）WohM=-^-取K=K,K\

?sS+1）

。＜5%查表得：/CT=().5;/C=—=5()r=7=0.015A：.=—=—=5

0.01K}1()

5()

W(s)

5(0.01.9+1)

2T3解：校正成典型I型系統(tǒng)選擇PI調整器：

K.（T,S+\）

WH（S）=’--------校正后的開環(huán)傳遞函數為:

731)x18

WG)=%jG)%G)=令々=().25K=KpjX18/q

r,5(0.255+1)(0.00554-1)

100

W(s)=cr=4.3%KT=0.5K=IOO=67=0.03

5(0.0055+1)5(0.0055+1)

_Kxr}_100x0.25

，產一FF=-iT=1.39

（2）校正成典n型系統(tǒng)，選擇PI調整器:

Ww(s)=^^

中

Kmgs+1)xK

W(s)=叱=

-4-l)("s+1)

=+DQ句7看啦大，解十生環(huán)節(jié)）

s