电气传动及控制第三次作业题及答案

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1、第3次作业一、填空题（本大题共16分，共8小题，每小题2分）1.在给定信号作用下，系统输出量变化的情况用______来描述。2.异步电动机动态数学模型是一个______、______、______的多变量系统。3.转速、电流双闭环直流调速系统正常运行时，______调节器不会达到预先设计的饱和程度。4.脉宽调制器是一个______装置，由电流调节器ACR输出的控制电压进行控制。5.在交—直—交间接变频装置中，根据中间直流环节储能元件的不同，可分为：______、______。6.VVVF控制是指逆变器输出______和______可变的控制7.在恒压频比条件下改变角频率时，机械特性基本上是平

2、行上下移动的，角频率______，转速______。8.交流异步电动机变频调速系统的控制方式有______、______和______三种二、作图题（本大题共12分，共1小题，每小题12分）三、计算题（本大题共30分，共5小题，每小题6分）1.系统的调速范围是1000~100，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？2.某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为，最低转速特性为，带额定负载时的速度降落，且在不同转速下额定速降不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？3.在转速、电流双闭环系统中，两个调节器ASR、ACR均采用PI调节器。已知参数：电动机：Pn

3、om=3.7kW，Unom=220V，Inom=20A，nnom=1000r/min，电枢回路总电阻R=1.5Ω，设Unm*=Uim*=Ucm=8V，电枢回路最大电流Idm=40A，电力电子变换器的放大系数Ks=40.试求：（1）电流反馈系数β和转速反馈系数α；（2）当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0、Ui、Uc值。4.一台直流他励直流电动机PN=2.2KW、UN=110V、IN=25A、nN=1500r/min、Ra=0.4Ω求：nO、TN、ΔnN为多大？5.请推导三相异步电动机多变量数学模型中的三相静止/两相静止坐标变换矩阵。四、简答题（本大题共30分，共5小题，每小题6分）1.什么是

4、SPWM脉宽调制？2.宽调制型逆变器有哪些控制方式？3.简述恒压频比控制方式4.异步电动机矢量控制系统中，为什么要设置直角坐标l极坐标变换器、矢量旋转器和3相12相变换器？它们的作用是什么？5.两电平PWM逆变器主回路的输出电压矢量是有限的，若期望输出电压矢量的幅值小于直流电压，空间角度任意，如何用有限的PWM逆变器输出电压矢量来逼近期望的输出电压矢量。五、分析题（本大题共12分，共1小题，每小题12分）试分析有制动通路的不可逆PWM变换器进行制动时，两个VT是如何工作的？答案：一、填空题（16分，共8题，每小题2分）1.参考答案：跟随性能指标解题方案：评分标准：2.参考答案：高阶非线性强耦

5、合解题方案：评分标准：3.参考答案：电流调节器解题方案：评分标准：4.参考答案：电压——脉冲变换解题方案：评分标准：5.参考答案：电压源型、电流源型解题方案：评分标准：6.参考答案：电压频率解题方案：评分标准：7.参考答案：降低下降解题方案：评分标准：8.参考答案：恒磁通控制恒功率控制恒电流控制解题方案：评分标准：二、作图题（12分，共1题，每小题12分）0.参考答案：解题方案：由于调节器的作用，只要输出电压变化不等于零，由于积分的作用，调节器的输出电压会保持在一定数值，以维持电动机在给定转速下运行。负载突变时，引起电动机转速变化，同时电压变化，通过控制器的作用是电压回到稳定值。评分标准：三

6、、计算题（30分，共5题，每小题6分）1.参考答案：解题方案：评分标准：2.参考答案：解题方案：评分标准：3.参考答案：（1）β=Uim*/Idm=8/40=0.2α=Unm*/nnom=8/1000=0.008（2）Ud0=IdmR=40×1.5=60VUi=Uim*=8V（极性相反）Uc=Ud0/Ks=60/40=1.5A解题方案：评分标准：4.参考答案：解题方案：评分标准：5.参考答案：解题方案：评分标准：四、简答题（30分，共5题，每小题6分）1.参考答案：根据采样定理，冲量相等而形状不同的窄脉冲，加在惯性环节上时，其效果相同的的理论，用一系列的宽度按正弦规律变化的矩形脉冲序列，当正

7、弦波的幅值发生变化时，各矩形脉冲的幅值在不变的条件下，其宽度随之发生变化这种脉冲的宽度按正弦规律变化并和正弦波等效的矩形脉冲序列叫SPWM波形，采用此方式的控制叫SPWM脉宽调治。解题方案：评分标准：2.参考答案：脉宽调制方式很多，有简单的多脉冲调制法、正弦波脉宽调制法、准正弦波脉宽调制法、电流跟踪控制PWM等方法。解题方案：评分标准：3.参考答案：绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽