運(yùn)動(dòng)控制試卷及答案

1、第 1 頁(yè) ( 共 3 頁(yè) )一、 填充題（30分）1. 按照異步電動(dòng)機(jī)的工作原理,從定子傳入轉(zhuǎn)子的電磁功率Pm可分成兩部分: 拖動(dòng)負(fù)載的機(jī)械功率Pmech= （1-s）Pm ; 傳輸給轉(zhuǎn)子電路的轉(zhuǎn)差功率為Ps= sPm 。2. 按轉(zhuǎn)差功率的處理方式，異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)可分為三類(lèi)，分別為 轉(zhuǎn)差功率消耗 型， 轉(zhuǎn)差功率不變 型和 轉(zhuǎn)差功率饋送 型。3. 異步電機(jī)變壓調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性表現(xiàn)為：當(dāng)電壓減小時(shí)，Sm 不變 ，最大轉(zhuǎn)矩Tem 減少 。 （減小、增大、不變）4. 三相PWM輸出共有8個(gè)空間電壓矢量，其中6個(gè)為基本電壓矢量，它們的幅值 等于直流母線(xiàn)電壓 ，空間角度互差_60°_，另

2、兩個(gè)為_(kāi)零矢量_。5. 異步電動(dòng)機(jī)三相模型的非線(xiàn)性強(qiáng)耦合性質(zhì)主要體現(xiàn)在_轉(zhuǎn)矩_方程和_磁鏈_方程。6. 異步電機(jī)三相動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用_ _3/2_變換和 旋轉(zhuǎn) 變換可簡(jiǎn)化動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，坐標(biāo)變換的原則是_磁動(dòng)勢(shì)_等效， 功率 相等。7. 異步電動(dòng)機(jī)三相模型中，定、轉(zhuǎn)子間的互感將隨著轉(zhuǎn)子_位置_的變化而變化。8. 矢量控制系統(tǒng)的基本思想是通過(guò)坐標(biāo)變換，得到等效的兩相數(shù)學(xué)模型，然后，按_轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)_定向，將定子電流將定子電流分解為_(kāi)勵(lì)磁電流 分量和 轉(zhuǎn)矩電流 分量。9. 根據(jù) 轉(zhuǎn)子磁鏈 是否閉環(huán)控制，矢量控制系統(tǒng)可分為_(kāi)直接 型和_間接 型兩類(lèi)。 10. 計(jì)算轉(zhuǎn)子磁鏈的模型有_電壓_和_電流_模

3、型，其中_電流 易受轉(zhuǎn)子電阻變化影響。11. 異步電動(dòng)機(jī)由三相平衡電壓供電，定子磁鏈旋轉(zhuǎn)矢量，忽略定子電阻壓降，則定子電壓矢量 。12. 異 步 電 動(dòng) 機(jī) 雙 饋 調(diào) 速 系 統(tǒng) 的 機(jī) 械 特 性 的 特 征 為：同步轉(zhuǎn)速_恒定 ，但理想空載轉(zhuǎn)速卻能夠 連續(xù)平滑地調(diào)節(jié) 。第 2 頁(yè) ( 共 3 頁(yè) )三、根據(jù)電壓空間矢量合成的表達(dá)式，畫(huà)出空間矢量圖，在圖中標(biāo)出相應(yīng)的參數(shù)，說(shuō)明參數(shù)和矢量的意義，求出零矢量的作用時(shí)間。（10分） 四、試論述基于穩(wěn)態(tài)模型的轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)的基本控制規(guī)律，畫(huà)出電壓頻率特性。（10分）二、寫(xiě)出定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和氣隙磁場(chǎng)的表達(dá)式，分析異步電機(jī)變頻調(diào)速的電壓

4、頻率協(xié)調(diào)控制規(guī)律，論述基頻以下和基頻以上，定子電壓U、電源頻率、氣隙磁場(chǎng)的變化規(guī)律，在低頻時(shí)，應(yīng)作何處理，畫(huà)出電壓頻率特性曲線(xiàn)，不同頻率的機(jī)械特性（畫(huà)出4條，其中為低頻，為額定頻率）。（17分）基頻以下：三相異步電動(dòng)機(jī)定子每相電動(dòng)勢(shì)有效值為： 常數(shù)由于電機(jī)繞組中的電動(dòng)勢(shì)難以控制，當(dāng)Eg較高時(shí)，忽略定子電阻和漏磁感抗壓降，認(rèn)為定子相電壓UEg,，則有=常數(shù)基頻以下：m恒定，U與f1同時(shí)增大或同時(shí)減小 低頻時(shí)適當(dāng)提高定子電壓，近似補(bǔ)償定子阻抗壓降基頻以上：頻率從f1N向上升高，因?yàn)槎ㄗ与妷篣UsN，最多只能保持U=UsN 頻率f1N升高，定子電壓U=UsN保持不變，氣隙磁通m減少，轉(zhuǎn)速升高：基本電

5、壓空間矢量：合成電壓空間矢量：合成電壓矢量與扇區(qū)起始邊的夾角T0：一個(gè)開(kāi)關(guān)周期t1：作用時(shí)間 t2：作用時(shí)間一般t1+t2<T0，其余時(shí)間由零矢量填補(bǔ)零矢量作用時(shí)間：t0=T0-t1-t21） 在的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩Te基本上與s成正比，條件是氣隙磁通不變。2） 在不同的定子電流值時(shí)，按下圖的函數(shù)關(guān)系控制定子電壓和頻率，就能保持氣隙磁通m恒定。第 3 頁(yè) ( 共 3 頁(yè) )七、試在圖中標(biāo)出異步電機(jī)雙饋調(diào)速在各種工況下負(fù)載功率及轉(zhuǎn)差功率的流向，并說(shuō)明圖中a、b、c、d及e分別為那種工況？（10分）a電機(jī)在次同步轉(zhuǎn)速下作電動(dòng)運(yùn)行b電機(jī)在反轉(zhuǎn)時(shí)作倒拉制動(dòng)運(yùn)行c電機(jī)在超同步轉(zhuǎn)速下作回饋制動(dòng)運(yùn)行d電機(jī)在超同步轉(zhuǎn)速下作電動(dòng)運(yùn)行e電機(jī)在次同步轉(zhuǎn)速下作回饋制動(dòng)運(yùn)行五、經(jīng)矢量變換和按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向，異步電動(dòng)機(jī)三相原始模型可等效為直流電動(dòng)機(jī)模型，將定子電流分解為勵(lì)磁分量和轉(zhuǎn)矩分量，將下列表達(dá)式和