交流习题1

1.异步电动机从定子传入转子的电磁功率Pm中，有一部分与转差率成正比的转差功

率Ps，根据对Ps处理方式的不同，可把交流调速系统分为哪几类？

2.目前，交流拖动控制系统的应用领域主要有哪三个方面？

3.有一台三相四极异步电动机，其额定容量为5.5kW，频率为50Hz，在某一情况下

运行，自定子方面输入的功率为 6.32kW，定子铜损耗为341W，转子铜损耗为

237.5W，铁心损耗为167.5W，机械损耗为45W，附加损耗为29W，，计算在这一

运行情况下该电机的效率、转差率和转速。

4.画出异步电动机改变电压时的机械特性，说明开环变压调速有何缺陷？

5.简述交流调压调速系统的优缺点和适用场合?

6.变压装置除了组成变压调速系统外，异步电动机的变压控制还可以应用在哪些场

合？

1.为什么频率变化的同时，电压也要随之发生变化？否则会出现什么问题？

2.异步电动机变频调速时，常用的控制方式有哪几种？它们的基本思想是什么？

画出异步电动机变压变频调速的控制特性（电压与频率的关系曲线）。

3.基频以下调速时有哪三种电压频率协调控制方式？各有什么特点、适用范围，并画出机械特性曲线。

4.采用Us/f1控制，为什么在低频时需要对定子电压进行补偿？

5.某异步电动机为4极，额定电压380V，频率50Hz，当它们在以下工作条件下运行时，转速如何变化？

（1）电源380V，50Hz，空载运行；

（2）电源380V，50Hz，带负载运行，转差率为5％；

（3）电源200V，25Hz，空载运行；

（4）电源200V，25Hz，带负载运

行，转差率为5％。

6.SPWM变压变频器的主要优

点。

7.交——交变频器中，通过改变导通角可得到不同的输出电压信号，如α为可得到方波的电压信号，如α为可得到正弦波的电压信号。

8.如何改变由晶闸管组成的交——交变压变频器的输出电压和频率？

9.交-交变频器的输出频率不超过电网频率的，因此交-交变频器适用于、的调速系统。

10.如何区别交—直—交变压变频器是是电压源变频器还是电流源变频器？它们在性能上有什么差异？

11.说明右图电流源型交—直—

M

3~

L d

CSI

ω1 > ω

电动

T e

ωUCR

a）电动运行

M

3~

L d

CSI

ω1 <ω

发电

T e

ωUCR

b）逆变运行

交逆变器中，当电动机工作在电动和回馈制动两种状态时，整流器和逆变器分别工作在什么状态？标明功率的传递方向。解释在电压源型交—直—交逆变器，为什么不能实现电动机的回馈制动状态？

12.在正弦波脉宽调制技术中，如何调节输出电压的幅值和频率？

13.单极性控制和双极性控制方式有何区别？

14.画出电流滞环跟踪控制的电流波形与相电压波形，说明电力电子开关元件的频率与那些因素有关？最大开关频率出现在什么情况下？在电流输出波形的一个周期内，开关频率变化吗？

15. 在SVPWM 变压变频器调速系统中，在忽略定子压降的情况下，说明电压空间矢量和磁链空间矢量的关系。如果输入电压波形为三相平衡正弦波时，磁链的运动轨迹是什么？

16.在SVPWM 变压变频器调速系统中，功率开关器件共有8种工作状态，请写出这8种开关状态，并写出对应的电压空间矢量，在复平面画出这几个电压空间矢量。说明如何获得一个六边形的磁链轨迹？

17.在SVPWM 控制中，为了让异步电动机产生一个多边

形旋转磁场来近似圆形旋转磁场，可用线性组合的方法。利用

右图请解释线性组合的办法。如果还需要加入非零电压空间矢

量，请写出电压空间矢量的作用顺序。

18.在SVPWM 控制中，如何控制输出电压的幅值和频率。

19.在数字控制的通用变频器中，主电路和控制电路各部

分的作用。

20.转差频率控制的规律是什么?在系统中如何保证？

画出按恒Φm 控制的Te = f （ωs ）的特性。画出不同定

子电流时恒Eg/ω1控制的电压频率特性。

21.在转差频率控制系统中（右图），写出启动时转速调节器的输出、定子频率和电磁转矩的大小。试画出启动过程的机械特性曲线。

22.基于稳态模型的转差频率控制系统有何优缺点？

23.在转差频率控制的变频调速系统中，当转速检测误差较大时，会发生什么情况？

24.异步电动机的动态数学模型是一个 ， ， 的多变量系统。为了简化模型，采用坐标变换。可以将交流电动机的模型等效成同步旋转的直流电机模型，等效的原则是： 。

25.在矢量控制系统中，如何确定Ｍ轴和Ｔ轴？说明三个矢量控制方程的物理意义。

s

I *s U FB

电压型逆

变

器 PWM M 3 ~

ASR ω

ω*-+s ω*++1ω**

1ω*sa

U *sb U *sc U ωs I

26.读懂三个矢量控制系统，包括带除法环节的解耦矢量控制系统、带转矩内环的转速磁链闭环矢量控制系统、磁链开环转差型矢量控制系统。磁场定向的精度受哪些参数的影响。

27.在直接转矩控制系统中，由转矩环和磁链环直接产生电压空间矢量波形，当转矩达到允许偏差上限时，在不同扇区时掌握选用何种电压空间矢量

28.直接转矩控制系统与矢量控制系统在方法上有什么异同？

29.直接转矩控制系统与矢量控制系统的优缺点。

1.简述双馈调速的基本工作原理。掌握异步电动机双馈调速的五种工况，说明每一种工况下转差功率的传递方向。

2.试述绕线式异步电动机串级调速的基本原理。在启动、调速、停车的过程中，逆变角β是如何控制的？

3.次同步串级调速系统主电路有何特点？说明串级调速系统能够实现异步机在次同步转速下作电动运行状态时，其功率传递方向。

4.串调时转子整流电路为什么会出现换向重叠现象和强迫延时现象？换向重叠角和强迫延时角和转子直流回路电流的关系是什么？

5.在晶闸管串级调速系统中，转子整流器在第一工作状态与在第二工作状态时的主要区别是什么?电动机在额定负载下工作时，一般位于哪一个工作区？

6.与异步电动机运行在自然接线时的情况相比，运行在串级调速时的机械特性有什么不同?试画出串调时的机械特性曲线。

7.画出串级调速系统电磁转矩与转子直流电流的关系曲线

8.为什么串级调速系统的机械特性比电动机的固有机械特性要软？

9.串调系统中的转速特性与直流他励电动机的转速特性有何异同？

10.试定性分析晶闸管串级调速系统总效率。

11.试分析低同步串级调速系统总功率因数低的主要原因，并指出提高系统总功率因数的主要方法。

12.与低同步串级调速系统相比，超同步串级调速系统有哪些优、缺点?

13串级调速系统的启动、停车要注意什么？在串级调速系统的起动过程中应如何设置逆变角β？间接起动方式和直接启动方式各适用于什么场合?为什么?

14.双馈调速系统的矢量控制常用磁链定向或磁链定向。

1.同步电动机变压变频调速系统的特点是什么？基本类型有哪些？

2.他控变频同步电动机调速有哪些类型？

3.自控变频同步电动机调速系统是如何组成的？

1.梯形波永磁同步电动机自控变频调速系统和正弦波永磁同步电动机自控变频调速系统在结构、波形、组成原理、控制方法上有何不同？