交流调速课后题解答

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1、恒压频比控制基频以下：（基频附近：恒压频比）、（低频：定子上电阻压降补偿）恒转矩控制基频以上：恒功率控制种类：电压正弦脉宽调制、电流正弦脉宽调制、磁链轨迹法矢量控制系统基本思想：模拟直流电机进行控制坐标变换（坐标系）：相变换、旋转变换数学模型：磁链方程、电压方程、转矩方程、运动方程）控制方程：•••磁链观测器：测量法存在工艺和技术的问题模型法依赖转子参数直接转矩控制本质：在定子坐标系下，利用空间矢量的数学分析方法，实现对转矩的计算和控制电机模型：（电磁转矩模型、磁链模型）U-n模型电压空间矢量：工作电压空间矢量、零矢量(与磁链的

2、关系对转矩的影响)电压空间矢量的正确选择:取决于定子磁链空间矢量的运动轨迹(由磁链开关信号来确定电压开关信号)1、什么是PWM技术。PWM技术应用于交流调速系统的意义是什么？答：PWM技术即脉宽调制技术，是利用全控型电力电子器件的导通和关断把电压变成一定形状的电压脉冲，实现变压、变频控制并且消除谐波的技术,变频调速系统采用pwm技术不仅能及时、准确地实现变压变频控制要求，而且更重要的意义是抑制逆变器输出电压或电流中的谐波分量，从而降低或消除了变频调速时电机的转矩脉动，提高了电机的工作效率，扩大了调速系统的调速范围。2、PWM控制

3、方式所引起的主要问题有哪些？主要用哪些性能指标来描述。答：PWM控制方式所引起的主要问题有电流畸变、变换器中的开关损耗、负载中的谐波损耗以及电机转矩的脉动。主要用电流谐波、载波比、最大调制度、谐波转矩、开关频率和开关损耗来描述。3、什么是载波比？什么是调制度？输出电压的大小和其中的哪个量有关？答：在spwm逆变器中，载波频率fc与调制波频率fm之比Ncm=fc/fm称为载波比，也称调制比。调制度定义为参考电路的峰值Umn与三角载波信号的峰值Ucm之比，输出电压的大小与调制度有关。4、简述电压SPWM的基本控制思想。答：电压SPW

4、M基本控制思想即冲量有效原理。对于电压正弦SPWM来说，可以把电压正弦半波分为N等份，然后每一等份的正弦曲线与横轴所包围的面积都是一个与此面积相等的等高矩形脉冲来代替，矩形脉冲的中点与正弦波每一等份的中点重合。这样由N个等幅而不等宽的矩形脉冲所组成的波形与正弦波的半周等效。5、分析异步调制和同步调制各自的优缺点，并说明分段同步调制的基本思想。答：同步调制的优点是对称性好，低频特性差是它的缺点。异步调制的优点是低频特性好，缺点是对称性差。分段同步调制的基本思想：将逆变器输出地整个变频范围划分为若干个频段，在每个频段内都保持载波比N

5、cm为恒定，不同频段载波比不同，在逆变器输出频率fm的不同频段内，用不同的载波比进行同步调制，而各频段载波频率的变化范围基本一致。频率低得采用较高的载波比，使载波频率不致过低而对负载不利，在高频段，采用较低的载波比，满足功率开关器件对开关频率的限制。6、什么是电流滞环SPWM？它的特点是什么？答：电流滞环spwm是把正弦电流参考波形和电流的实际波形通过滞环比较器进行比较，其结果决定逆变器桥璧上下开关器件的导通和关断。它的特点是控制简单、响应快、瞬时电流可以被限制，功率开关器件得到自动保护。缺点是相对的电流谐波较大。7、定子电压空

6、间矢量有几个？其幅值为多少？答：定子电压空间矢量有8个，开关状态全0或全1，Vo=0，零矢量幅值为0，其余状态非零，幅值为2/3Ud。8、电压空间矢量PWM技术（磁链追踪法）有什么特点？添加零矢量的作用是什么？答：磁链轨迹pwm控制方法将逆变器和交流电机视为一个整体，它的数学模型是建立在电机统一理论和电机坐标轴系变换理论基础之上，物理意义直观，数学模型简单，便于微机实时控制，并具有转矩脉动小、噪声低、电压利用率高地优点。添加零矢量是为了调节磁链空间矢量Ψs的运动速度。变频器组成：交流电动机、控制器、电力电子功率变换器、电量检测器

7、拓扑结构主要分为两种：交-交、交-直-交（电压源型、电流源型）当今工业生产中应用最多、最广泛的变频器是交-直-交电压源型SPWM变频器。由于这类变频器通用性好，因此通常称为通用变频器。9、为什么在恒压频比控制中，额定转速以下调速时需要保持电机中每极磁通为额定值？答：基频以下的Us/fs=C的控制方式，fs中基频降至低频的变速过程中能保持Φm=C，可以获得Tei=Teimax=C的控制效果，所以要保护电机中每极磁通的额定值。如果磁通下降则异步电动机的电磁转矩Tei将减小，这样，在基速以下时，无疑会失去调速系统的恒转矩机械特性。另外

8、随着电机的最大转矩的下降，有可能造成电机堵转，有被烧毁可能。反之，如果磁通上升，又会使电机磁路饱和，励磁电流将迅速上升，导致电机铁损大量增加，造成电机铁心严重过热，不仅会使电机输出功率大大降低，而且由于电机过热，造成电机绕组绝缘降低，严重时，有烧毁电机的危险，所