期末复习题答案 (电托自控)

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1、期末复习题答案(电托自控)1、写出晶闸管装置产生有源逆变的两个必要条件。（3-2）一定要有直流电动势源，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应稍大于变流器直流侧的平均电压；其次要求晶闸管的α>π/2,使晶闸管直流侧产生一个负的平均电压。2、在两组晶闸管反并联的可逆线路中，什么是直流平均环流，怎样防止产生直流平均环流？在两组晶闸管反并联的可逆线路中，如果让正组晶闸管VF和反组晶闸管VR都处于整流状态，正组整流电压Ud0f和反组整流电压Ud0r正负相连，将造成电源短路，此短路电流即为直流平均环流。为了防止产生直流平均环流，可采用α=β工作制配合控制。即当正组晶闸管VF处于整流状态时

2、，其整流电压Ud0f=+，这时让反组晶闸管VR处于逆变状态，输出一个逆变电压把它顶住，让Ud0r=-,而且幅值与Ud0f相等。需要注意的是应设定正组最小控制角和反组最小逆变角的保护。也可采用采用封锁触发脉冲的方法，在任何时候，只允许一组晶闸管装置工作来抑制直流平均环流。3、从异步电机转差功率的转换角度，可把异步电机的调速系统分成三大类，写出这三种类型并作出说明。(6-1)这三种类型分别是转差功率消耗型调速系统、转差功率回馈型调速系统、转差功率不变型调速系统。转差功率消耗型调速系统：这种类型的全部转差功率都转换成热能消耗在转子回路中，电压调速、电磁转差离合器调速、绕线转子异步电机

3、转子串电阻调速三种调速方法都属于这一类。在异步电机调速系统中，这类系统的效率最低，而且越到低速时效率越低，它是以增加转差功率的消耗来换取转速的降低的（恒转矩负载时）。转差功率回馈型调速系统：在这类系统中，除转子铜损外，大部分转差功率在转子侧通过变流装置回馈电网或者转化为机械能予以利用，转速越低，回收的功率越多，上述的绕线转子异步电机串级调速方法就属于这一类。这类系统的效率较高，但增设的交流装置总要多消耗一部分功率。转差功率不变型调速系统：在这类系统中，转差功率只有转子铜损，而且无论转速高低，转差功率基本不变，因此效率更高，变极对数调速、变频调速两种调速方法属于此类。其中变极对数

4、调速是有级的，应用场合有限。只有变压变频调速应用最广，可以构成高动态性能的交流调速系统，取代直流调速；但在定子电路中须配备与电动机容量相当的变压变频器，相比之下，设备成本最高。4、下面是转速、电流双闭环直流调速系统起动时的转速和电流波形，根据波形图简要分析其起动过程。(2-2)答：由于在起动过程中转速调节器ASR经历了不饱和、饱和、退饱和三种情况，整个动态过程就分成图中标明的I、II、III三个阶段。第一阶段，电流上升阶段（0~t1）。突加给定电压U*n后，Id上升，当Id小于负载电流IdL时，电机还不能转动。当Id≥IdL后，电机开始起动，由于机电惯性作用，转速不会很快增长，

5、因而转速调节器ASR的输入偏差电压的数值仍较大，其输出电压保持限幅值U*im，强迫电流Id迅速上升。直到，Id=Idm，Ui=U*im电流调节器很快就压制了Id的增长，标志着这一阶段的结束。第二阶段，恒流升速阶段（t1~t2）。在这个阶段中，ASR始终是饱和的，转速环相当于开环，系统成为在恒值电流U*im给定下的电流调节系统，基本上保持电流Id恒定，因而系统的加速度恒定，转速呈线性增长。第三阶段，转速调节阶段（t2以后）。当转速上升到给定值时，转速调节器ASR的输入偏差减少到零，但其输出却由于积分作用还维持在限幅值U*im，所以电机仍在加速，使转速超调。转速超调后，ASR输入偏

6、差电压变负，使它开始退出饱和状态，U*i和Id很快下降。但是，只要Id仍大于负载电流IdL，转速就继续上升。直到Id=IdL时，转矩Te=TL，则dn/dt=0，转速n才到达峰值（t=t3时）。此后，电动机开始在负载的阻力下减速，与此相应，在一小段时间内（t3~t4），Id

7、控制电压。系统在稳态运行时，由于比例积分调节器的作用，转速偏差电压Un必为零。如果Un不为零，则Uc继续变化，就不是稳态了。在突加负载引起动态速降时产生Un，达到新的稳态时，Un又恢复为零，但Uc已从Uc1上升到Uc2，使电枢电压由Ud1上升到Ud2，以克服负载电流增加的压降。在这里，Uc的改变并非仅仅依靠Un本身，而是依靠Un在一段时间内的积累。6、写出转速闭环调速系统的反馈控制规律。1)被调量有静差。具有比例放大器的反馈闭环控制系统是有静差的，这种系统也正是依靠被调量偏差的变化才能实现其