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电力拖动自动控制系统-运动控制系统(阮毅陈伯时)课后思考题答案第2章2-1直流电动机有哪几种调速方法?各有哪些特点?答:调压调速,弱磁调速,转子回路串电阻调速,变频调速.特点略.2-2简述直流PWM变换器电路的基本结构.答:直流PWM变换器基本结构如图,包括IGBT和续流二极管.三相交流电经过整流滤波后送往直流PWM变换器,通过改变直流PWM变换器中IGBT的控制脉冲占空比,来调节直流PWM变换器输出电压大小,二极管起续流作用.2-3直流PWM变换器输出电压的特征是什么?答:脉动直流电压.2=4为什么直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统能够获得更好的动态性能?答:直流PWM变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节.其中直流PWM变换器的时间常数Ts等于其IGBT控制脉冲周期(1/fc),而晶闸管整流装置的时间常数Ts通常取其最大失控时间的一半(1/(2mf).因fc通常为kHz级,而f通常为工频(50或60Hz)为一周内),m整流电压的脉波数,通常也不会超过20,故直流PWM变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小,从而响应更快,动态性能更好.2=5在直流脉宽调速系统中,当电动机停止不动时,电枢两端是否还有电压?电路中是否还有电流?为什么?答:电枢两端还有电压,因为在直流脉宽调速系统中,电动机电枢两端电压仅取决于直流PWM变换器的输出.电枢回路中还有电流,因为电枢电压和电枢电阻的存在.2-6直流PWM变换器主电路中反并联二极管有何作用?如果二极管断路会产生什么后果?答:为电动机提供续流通道.若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压.2-7直流PWM变换器的开关频率是否越高越好?为什么?答:不是.因为若开关频率非常高,当给直流电动机供电时,有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时,就已经开始下降了,从而导致平均电流总小于负载电流,电机无法运转.2-8泵升电压是怎样产生的?对系统有何影响?如何抑制?答:泵升电压是当电动机工作于回馈制动状态时,由于二极管整流器的单向导电性,使得电动机由动能转变为的电能不能通过整流装置反馈回交流电网,而只能向滤波电容充电,造成电容两端电压升高.泵升电压过大将导致电力电子开关器件被击穿.应合理选择滤波电容的容量,或采用泵升电压限制电路.2-9在晶闸管整流器-电动机开环调速系统中,为什么转速随负载增加而降低?
答:负载增加意味着负载转矩变大,电机减速,并且在减速过程中,反电动势减小,于是电枢电流增大,从而使电磁转矩增加,达到与负载转矩平衡,电机不再减速,保持稳定.故负载增加,稳态时,电机转速会较增加之前降低.2-10静差率和调速范围有何关系?静差率和机械特性硬度是一回事吗?举个例子.答:D=(nN/△n)(s/(1-s).静差率是用来衡量调速系统在负载变化下转速的稳定度的,)而机械特性硬度是用来衡量调速系统在负载变化下转速的降落的.2-11调速范围与静态速降和最小静差率之间有何关系?为什么必须同时提才有意义?答:D=(nN/△n)(s/(1-s