交流調(diào)速試卷含答案

交流調(diào)速一、選擇填空：1.下列哪些調(diào)速方法屬于轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)：A.降電壓調(diào)速。B.繞線轉(zhuǎn)子異步電機(jī)串級(jí)調(diào)速。C.變極對(duì)數(shù)調(diào)速。2.某一異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)運(yùn)行，從定子傳入轉(zhuǎn)子的電磁功率為140W，轉(zhuǎn)差率s=0.8，此時(shí)轉(zhuǎn)差140x0.8，電動(dòng)機(jī)輸出功率為（1-0.8）x140。3.異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速，要保持磁通Φm不變，比控制方式。4.異步電動(dòng)機(jī)矩時(shí)的轉(zhuǎn)差率Sm與轉(zhuǎn)子電（C）D.變頻調(diào)速。功率為可采取恒壓頻產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)阻成正比，要提高調(diào)速范圍可采取增加轉(zhuǎn)子電阻措施。5.在轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)中，當(dāng)Ws≤Wsm時(shí)，維持磁通Φm不變，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩近似與轉(zhuǎn)差角頻率ωs成正比。6.異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性比其固有特性：a.硬b.軟（b）7.某一異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)運(yùn)行，其定子頻率為50Hz，極對(duì)數(shù)為4，轉(zhuǎn)差率為0.8，此時(shí)帶負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速降落n為△n=(60ω/2πnp）s=（60f/np）s。118.串級(jí)調(diào)速中，出現(xiàn)強(qiáng)迫延時(shí)導(dǎo)通現(xiàn)象，轉(zhuǎn)子整流電路的工作分為兩個(gè)工作狀態(tài)，第一工作狀態(tài)時(shí)r與分別為0≦r≦600，αp=00；第二工作狀態(tài)時(shí)r與分別為ppr=600，0＜αp＜600。9.通過坐標(biāo)變換實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng)叫做直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。二、簡答題：1.保持恒US/w1為常數(shù)的恒磁通克服這個(gè)問題？控制系統(tǒng)，在低速時(shí)會(huì)發(fā)生什么問題？采用何種控制可以2.何謂軟起動(dòng)器？交流異步電動(dòng)機(jī)采用軟起動(dòng)器有什么好處？傳統(tǒng)的降壓起動(dòng)方法有什么問題？1、答：①低頻時(shí)電子補(bǔ)償了壓降；②頻率很低時(shí)，不能忽略，采用定子壓降補(bǔ)償，適當(dāng)提高電壓2、答：①軟起動(dòng)器是通過采用降壓補(bǔ)償或變頻減小起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的影響。②可以限制起動(dòng)電流并保持恒值，起動(dòng)時(shí)間快于傳統(tǒng)。起動(dòng)時(shí)出現(xiàn)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠。漏磁阻抗壓降不能忽略，這時(shí)可以人為的力矩下降，限制了電動(dòng)機(jī)的帶載能力，此時(shí)，Us可以增強(qiáng)帶載能力。及機(jī)械負(fù)載平滑起動(dòng)，③傳把電壓Us抬高，以便近似漏磁阻抗壓降技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)統(tǒng)降壓三、右下圖為帶速系統(tǒng)帶負(fù)載TL在某一工作點(diǎn)A運(yùn)行，出閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性。度負(fù)反饋閉環(huán)控制變壓調(diào)速系統(tǒng)的原理圖，速度調(diào)節(jié)器采用PI調(diào)節(jié)器，試分析當(dāng)負(fù)載增大、減小時(shí)，工作點(diǎn)將如何變化？畫解：如果負(fù)載增大引起轉(zhuǎn)速下降，反饋控制作用會(huì)動(dòng)提高定子電壓，使閉環(huán)系統(tǒng)工作在新的工作點(diǎn)A’；同理，負(fù)載降低時(shí)，反饋控制作用會(huì)降低定自子電壓，使系統(tǒng)工作在A’’，按照反饋控制規(guī)律將A’,A,A’’連接起來得到閉環(huán)系統(tǒng)靜特性。四、右下圖為電流型交-直-交變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)，試分析如何實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)，標(biāo)出電壓Ud正負(fù)極性，電流I方向及功率P流向。d解：如果降低變頻器的輸出頻率使ω1＜ω，同時(shí)使可控整流器的控制角α﹥900，則異步電動(dòng)Ud立即反向，Id方向向右，機(jī)進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)，直流回路電壓而電流這時(shí)，逆變成整流器，而可控整流器轉(zhuǎn)入有源逆變狀態(tài)。轉(zhuǎn)差頻率信號(hào)U*分兩路分五、下圖為轉(zhuǎn)差頻率控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)。別作用在可控整流ws器UR和逆變器CSI上，試說明其控制原理。當(dāng)轉(zhuǎn)速檢測信號(hào)不準(zhǔn)確或存在干擾，將給系統(tǒng)工作造成怎樣的影響？解：①原理：UR可控整流壓；CSI電流用電壓控制它的輸出直流電源逆變器用頻率控制環(huán)節(jié)控制它的輸出頻率。②影響：直接給頻率和干擾都以正反饋形式毫無衰減地傳遞到頻率控制信號(hào)上了。造成誤差，因?yàn)樗羞@些偏差六、繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)運(yùn)行時(shí)，其定子頻率為50Hz，極對(duì)數(shù)為2，額定轉(zhuǎn)速為1400轉(zhuǎn)/分，若轉(zhuǎn)子開路電動(dòng)勢(shì)為200V，問其轉(zhuǎn)子相電動(dòng)勢(shì)為多少？解：n1=60f1/np=60x50/2=150S=(n1-n0)/n1=(150-1400)/150=Er=s?Er0=sx200=七、異步電動(dòng)機(jī)雙饋調(diào)速中，假設(shè)電機(jī)原在0<s<1的情況下作電動(dòng)運(yùn)行，現(xiàn)如何使電機(jī)在超同步轉(zhuǎn)速下作電動(dòng)運(yùn)行？畫出右下圖中功率流向。解：（從中選符合考題中的來回答）1．電動(dòng)機(jī)在次同步轉(zhuǎn)速下作電動(dòng)運(yùn)行由于電動(dòng)機(jī)作電動(dòng)運(yùn)行，轉(zhuǎn)差率為0<s<1，從定子側(cè)輸入功率，軸上輸出機(jī)械功率，而轉(zhuǎn)差功率在扣除轉(zhuǎn)子損耗后由附加電勢(shì)吸收從轉(zhuǎn)子側(cè)饋送到電網(wǎng)。2．電動(dòng)機(jī)在反轉(zhuǎn)時(shí)作倒拉制動(dòng)運(yùn)行由電網(wǎng)輸入電動(dòng)機(jī)定子的功率和由負(fù)載輸入電動(dòng)機(jī)軸的功率兩部分合成轉(zhuǎn)差功率，由附加電勢(shì)吸收從轉(zhuǎn)子側(cè)饋送給電網(wǎng)。3.電動(dòng)機(jī)在超同步轉(zhuǎn)速下作回饋制動(dòng)運(yùn)行由于電動(dòng)機(jī)處在發(fā)電狀態(tài)工作，由負(fù)載通過電動(dòng)機(jī)軸輸入機(jī)械功率，經(jīng)過機(jī)電能量變換分別從電動(dòng)機(jī)定子側(cè)與轉(zhuǎn)子側(cè)饋送至電網(wǎng)。4.電動(dòng)機(jī)在超同步轉(zhuǎn)速下作電動(dòng)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)軸上輸出機(jī)械功率由定子側(cè)與轉(zhuǎn)子側(cè)兩部分輸入電功率合成，電動(dòng)機(jī)處于定、轉(zhuǎn)子雙輸入狀態(tài)。5．電動(dòng)機(jī)在次同步轉(zhuǎn)速下作回饋制動(dòng)運(yùn)行回饋電網(wǎng)的功率一部分由負(fù)載的機(jī)械功率轉(zhuǎn)換而成，另一部分則由轉(zhuǎn)子提供。電動(dòng)機(jī)的功率關(guān)系為|Pm|=(1-s)|Pm|+s|Pm|。八、右下圖為串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)原理圖，在起動(dòng)、調(diào)速、停車的過程中，逆變角β是如何控制的？解：1．起動(dòng)：控制逆變角β使在起動(dòng)開始的瞬間，Ud與Ui的差值能產(chǎn)生足夠大的Id，以滿足所需的電磁轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)就可在一定的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩下加速起動(dòng)。隨著異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增高，其轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)減少，為了維持加速過程中動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩基本恒定，必須相應(yīng)地增大β角以減小Ui值，維持(Ud-Ui)基本恒定。當(dāng)電動(dòng)機(jī)加速到所需轉(zhuǎn)速時(shí)，不再調(diào)整β角，電動(dòng)機(jī)即在此轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行。2．調(diào)速：增大β角使β=β2>β1時(shí)，逆變電壓Ui減小，但電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能立即改變，所以Id將增大，電磁轉(zhuǎn)矩增大，使電動(dòng)機(jī)加速。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增高，K1sEr0減少，Id回降，直到新的平衡狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)在增高了的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行。同理，減小β角時(shí)可使電動(dòng)機(jī)在降低了的轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定運(yùn)行。3．停車：串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)沒有制動(dòng)停車功能。只能靠減小β角逐漸減速，并依靠負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩的作用自由停車。九、某串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=2.8KW，nN=1370r/min，UaN=380V，定子額定電流IaN=6.64A，轉(zhuǎn)子開路線電壓為104V，轉(zhuǎn)子額定電流IrN=19.5A，調(diào)速范圍4:1，最小逆變角βmin=30，試求：1.逆變變壓器的容量；2.忽略定子損耗、轉(zhuǎn)子損耗及機(jī)械損耗pmech，若串級(jí)調(diào)速裝置的損耗p=0.3KW，電磁功率Pm=2KW。轉(zhuǎn)差率s=0.75，則串級(jí)tan調(diào)速系統(tǒng)總的效率ηsch=？解：①UT2=1.15Er0（1-1/D）=②IE=IsN+IrN=