运动控制系统思考题参考答案(_阮毅_陈伯时) (7)
运动控制系统思考题参考答案阮毅陈伯时新编
第二章思考题：2-1直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？1.电枢回路串电阻调速特点：电枢回路的电阻增加时，理想空载转速不变，机械特性的硬度变软。
反之机械特性的硬度变硬。
2.调节电源电压调速特点：电动机的转速随着外加电源电压的降低而下降，从而达到降速的目的。
不同电源电压下的机械特性相互平行，在调速过程中机械特性的硬度不变，比电枢回路串电阻的降压调速具有更宽的调速范围。
3.弱磁调速特点：电动机的转速随着励磁电流的减小而升高，从而达到弱磁降速的目的。
调速是在功率较小的励磁回路进行，控制方便，能耗小，调速的平滑性也较高。
2-2简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。
IGBT，电容，续流二极管，电动机。
2-3直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么？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？直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统开关频率高，电流容易连续，谐波少，电动机损耗及发热都较小；低速性能好，稳速精度高，调速范围宽；若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；电力电子开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适中时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
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？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。
电路中无电流，因为电动机处已断开，构不成通路。
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？反并联二极管是续流作用。
若没有反并联二极管，则IGBT的门极控制电压为负时，无法完成续流，导致电动机电枢电压不近似为零。
2-7直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？不是越高越好，因为太高的话可能出现电容还没充完电就IGBT关断了，达不到需要的输出电压。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统思考题和课后习题答案
电力拖动自动控制系统-运动控制系统（阮毅陈伯时）课后答案包括思考题和课后习题第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。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统思考题和课后习题答案
电力拖动自动控制系统-运动控制系统思考题和课后习题答案(总30页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--电力拖动自动控制系统-运动控制系统（阮毅伯时）课后答案包括思考题和课后习题第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），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。
(完整版)运动控制系统思考题参考答案(_阮毅_陈伯时)(7)
过高的泵升电压将超过电力电子器件的耐压限制值。
选取电容量较大且合适的电容。
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？
负载增加，负载转矩增大，电动机转速下降直到电磁转矩等于负载转矩时速度就不变了，达到稳态。T-TL=J*dn/dt
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。
2-13为什么用积分控制的调速系统是无静差的？在转速单闭环调速系统中，当积分调节器的输入偏差电压△U=0时，调节器的输出电压是多少？它决定于哪些因素？
比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状，而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的全部历史。虽然到稳态时，只要历史上有过，其积分就有一定的数值，足以产生稳态运行所需要的控制电压UC。
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？
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。
电路中无电流，因为电动机处已断开，构不成通路。
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？
（2）供电电网电压Ud发生变化时系统有调节作用，因为Ud发生变化时，会使Ks变化，进而改变输出电压和转速，反馈电压随之改变，改变电压偏差进一步调节输出电压和转速达到调节作用。
（3）电枢电阻Ra发生变化时系统有调节作用，因为Ra发生变化时，会使电枢电路总电阻变化，使得转速改变，反馈电压随之改变，改变电压偏差进一步调节输出电压和转速达到调节作用。
第二章
思考题：
2-1直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？
1.电枢回路串电阻调速
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
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？请问：调压变频，强磁变频，转子电路串成电阻变频，变频变频。
特点略。
2-2详述直流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系统能赢得更好的动态性能？请问：直流pwm变换器和晶闸管整流装置均可看做就是一阶惯性环节。
其中直流pwm变换器的时间常数ts等同于其igbt掌控脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数ts通常挑其最小失控时间的一半（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，通常也不能少于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大，从而积极响应更慢，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？请问：电枢两端除了电压，因为在直流脉阔变频系统中，电动机电枢两端电压仅依赖于直流pwm变换器的输入。
电枢电路中除了电流，因为电枢电压和电枢电阻的存有。
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？请问：为电动机提供更多Chinian流通道。
若二极管断路则可以并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？请问：不是。
因为若控制器频率非常低，当给直流电动机供电时，有可能引致电枢电流还未下降至功率电流时，就已经已经开始上升了，从而引致平均值电流总大于功率电流，电机无法运转。
最新电力拖动自动控制系统-运动控制系统(-阮毅-陈伯时)课后思考题习题答案2-7章完整版
第二章思考题：2-1直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？1.电枢回路串电阻调速特点：电枢回路的电阻增加时，理想空载转速不变，机械特性的硬度变软。
反之机械特性的硬度变硬。
2.调节电源电压调速特点：电动机的转速随着外加电源电压的降低而下降，从而达到降速的目的。
不同电源电压下的机械特性相互平行，在调速过程中机械特性的硬度不变，比电枢回路串电阻的降压调速具有更宽的调速范围。
3.弱磁调速特点：电动机的转速随着励磁电流的减小而升高，从而达到弱磁降速的目的。
调速是在功率较小的励磁回路进行，控制方便，能耗小，调速的平滑性也较高。
2-2简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
IGBT，电容，续流二极管，电动机。
2-3直流PWM 变换器输出电压的特征是什么？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？直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统开关频率高，电流容易连续，谐波少，电动机损耗及发热都较小；低速性能好，稳速精度高，调速范围宽；若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；电力电子开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适中时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
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？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。
电路中无电流，因为电动机处已断开，构不成通路。
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？反并联二极管是续流作用。
若没有反并联二极管，则IGBT的门极控制电压为负时，无法完成续流，导致电动机电枢电压不近似为零。
2-7直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？不是越高越好，因为太高的话可能出现电容还没充完电就IGBT关断了，达不到需要的输出电压。
运动控制系统思考题参考答案(--(7)
第二章之阳早格格创做思索题：2-1曲流电效果有哪几种调速要领？各有哪些个性？1.电枢回路串电阻调速个性：电枢回路的电阻减少时，理念空载转速稳定，板滞个性的硬度变硬.反之板滞个性的硬度变硬.2.安排电源电压调速个性：电效果的转速随着中加电源电压的降矮而低沉，从而达到降速的手段.分歧电源电压下的板滞个性相互仄止，正在调速历程中板滞个性的硬度稳定，比电枢回路串电阻的降压调速具备更宽的调速范畴.3.强磁调速个性：电效果的转速随着励磁电流的减小而降下，从而达到强磁降速的手段.调速是正在功率较小的励磁回路举止，统制便当，能耗小，调速的仄滑性也较下.2-2简述曲流PWM 变更器电路的基础结构.IGBT，电容，绝流二极管，电效果.2-3曲流PWM 变更器输出电压的个性是什么？曲流电压2-4为什么曲流PWM变更器-电效果系统比V-M系统不妨赢得更佳的动背本能？曲流PWM变更器-电效果系统比V-M系统启关频次下，电流简单连绝，谐波少，电效果耗费及收热皆较小；矮速本能佳，稳速粗度下，调速范畴宽；若与赶快赞同的电效果协共，则系统频戴宽，动背赞同快，动背抗扰本领强；电力电子启关器件处事正在启关状态，导通耗费小，当启关频次适中时，启关耗费也不大，果而拆置效用较下；曲流电源采与不控整流时，电网功率果数比相控整流器下.2-5正在曲流脉宽调速系统中，当电效果停止不动时，电枢二端是可另有电压？电路中是可另有电流？为什么？电枢二端另有电压，果为正在曲流脉宽调速系统中，电效果电枢二端电压仅与决于曲流.电路中无电流，果为电效果处已断启，构不可通路.2-6曲流PWM变更器主电路中反并联二极管有何效用？如果二极管断路会爆收什么成果？反并联二极管是绝流效用.若不反并联二极管，则IGBT的门极统制电压为背时，无法完毕绝流，引导电效果电枢电压不近似为整.2-7曲流PWM 变更器的启关频次是可越下越佳？为什么？不是越下越佳，果为太下的话大概出现电容还出充完电便IGBT关断了，达不到需要的输出电压.2-8泵降电压是何如爆收的？对付系统有何效用？怎么样压制？对付滤波电容充电的停止制成曲流侧电压降下.过下的泵降电压将超出电力电子器件的耐压节制值.采用电容量较大且符合的电容.2-9正在晶闸管整流器-电效果启环调速系统中，为什么转速随背载减少而降矮？背载减少，背载转矩删大，电效果转速低沉曲到电磁转矩等于背载转矩时速度便稳定了，达到稳态.T-TL=J*dn/dt2-10静好率战调速范畴有何关系？静好率战板滞个性硬度是一回事吗？举个例子.不是一回事.静好率是用去衡量调速系统正在背载变更下转速的宁静度的.板滞个性硬度是用去衡量调速系统正在背载变更下转速的降降的.是板滞个性的斜率.如：变压调速系统正在分歧转速下的板滞个性是相互仄止的，板滞个性硬度是一般的，然而是静好率却分歧，空载转速下的静好率小.2-11调速范畴与固态速降战最小静好率之间有何关系？为什么必须共时提才蓄意思？若只思量一个量，其余二个量正在一个量一定的情况下另一个量便会不谦脚央供.2-12 转速单关环调速系统有哪些个性？改变给定电压是可改变电效果的转速？为什么？如果给定电压稳定，安排转速反馈系数是可不妨改变转速？为什么？如果测速收电机的励磁爆收了变更，系统有无克服那种搞扰的本领？个性：减小转速降降，降矮静好率，夸大调速范畴.改变给定电压能改变电效果转速，果为改变给定电业会改变电压变更值，从而改变统制电压，而后改变输出电压，末尾改变转速.如果给定电压稳定，安排转速反馈系数是不妨改变转速，果为安排转速反馈系数会改变反馈电压，从而改变电压变更值，统制电压，输出电压，最后改变转速.如果测速收电机的励磁爆收了变更，会制成Ce的变更，会效用转速，被测速拆置检测出去，再通过反馈统制的效用，减小对付稳态转速的效用.系统有克服那种搞扰的本领.2-13 为什么用积分统制的调速系统是无静好的？正在转速单关环调速系统中，当积分安排器的输进偏偏好电压△U=0 时，安排器的输出电压是几？它决断于哪些果素？比率安排器的输出只与决于输进偏偏好量的现状，而积分安排器的输出则包罗了输进偏偏好量的局部履历.虽然到稳态时，只消履历上有过，其积分便有一定的数值，脚以爆收稳态运止所需要的统制电压UC.2-14正在无静好转速单关环调速系统中，转速的稳态粗度是可还受给定电源战测速收电机粗度的效用？为什么？受效用.果为无静好转速单关环调速系统若给定电源爆收偏偏移大概者测速收电机粗度受到效用会引导转速改变，从而反馈电压改变，使电压偏偏好为整，所以转速的稳态粗度会受效用.2-15正在转速背反馈单关环有静好调速系统中，当下列参数爆收变更时系统是可有安排效用？为什么？（1）搁大器的搁大系数Kp.（2）供电电网电压Ud.（3）电枢电阻Ra.（4）电效果励磁电流If.（5）转速反馈系数α.（1）搁大器的搁大系数Kp爆收变更时系统有安排效用，果为Kp爆收变更时，统制电压Uc便会改变，而后输出电压Ud0便会改变，转速改变，反馈电压随之改变，改变电压偏偏好进一步安排输出电压战转速达到安排效用.（2）供电电网电压Ud爆收变更时系统有安排效用，果为Ud爆收变更时，会使Ks变更，从而改变输出电压战转速，反馈电压随之改变，改变电压偏偏好进一步安排输出电压战转速达到安排效用.（3）电枢电阻Ra爆收变更时系统有安排效用，果为Ra爆收变更时，会使电枢电路总电阻变更，使得转速改变，反馈电压随之改变，改变电压偏偏好进一步安排输出电压战转速达到安排效用.（4）电效果励磁电流If爆收变更时系统有安排效用，果为If爆收变更时，使得Ce变更，转速改变，反馈电压随之改变，改变电压偏偏好进一步安排输出电压战转速达到安排效用.（5）转速反馈系数α爆收变更时系统有安排效用，果为α爆收变更时，使反馈电压改变，改变电压偏偏好进一步安排输出电压战转速达到安排效用.2-16（1）正在转速背反馈单关环有静好调速系统中，突减背载后又加进宁静运奇迹态，此时晶闸管整流拆置的输出电压Ud较之背载变更前是减少、缩小仍旧稳定？（2）正在无静好调速系统中，突加背载后加进稳态时转速n战整流拆置的输出电压Ud 是减少、缩小仍旧稳定？正在转速背反馈单关环有静好调速系统中，突减背载后又加进宁静运奇迹态，此时转速有所删大，反馈电压删大，电压偏偏好减小，统制电压减小，晶闸管整流拆置的输出电压Ud较之背载变更前减小.正在无静好调速系统中，突加背载后引起动背速降时，爆收电压偏偏好，统制电压Uc从Uc1不竭降下，使电枢电压也由Ud1不竭降下，从而使转速n正在低沉到一定程度后又回降.达到新的稳态时，电压偏偏好又回复为整，然而Uc已从Uc1降下到Uc2，使电枢电压由Ud1降下到Ud2，以克服背载电流减少的压降.所以转速是稳定的，输出电压Ud是减少的.2-17 关环调速系统有哪些基础个性？它能缩小大概与消转速稳态缺面的真量是什么？基础个性：关环，有反馈安排效用，减小速降，降矮静好率，夸大调速范畴.真量：关环调速系统中参数变更时会效用到转速，皆市被测速拆置检测出去，再通过反馈统制的效用，减小它们对付稳态转速的效用从而减小大概与消转速稳态缺面.第三章思索题：3-1 正在恒流起动历程中，电枢电流是可达到最大值Idm？为什么？问：不克不迭达到最大值，果为正在恒流降速阶段，电流关环安排的扰动是电效果的反电动势，它正是一个线性渐删的斜坡扰动量，所以系统搞不到无静好，而是Id 略矮于Idm . 3-2 由于板滞本果，制成转轴堵死，分解单关环曲流调速系统的处事状态.问：转轴堵死，则n=0，，比较大,引导比较大，也比较大，而后输出电压较大，最后大概引导电机烧坏.3-3 单关环曲流调速系统中，给定电压Un*稳定，减少转速背反馈系数α，系统宁静后转速反馈电压Un 战本量转速n 是减少、减小仍旧稳定？问：反馈系数减少使得删大，减小，减小，减小，输出电压减小，转速n减小，而后会有所减小，然而是由于α删大了，总体仍旧删大的.3-4 单关环曲流调速系统调试时，逢到下列情况会出现什么局里？（1）电流反馈极性接反. （2）转速极性接反.问：（1）转速背去降下，ASR不会鼓战，转速安排有静好.（2）转速降下时，电流不克不迭保护恒值，有静好.3-5 某单关环调速系统，ASR、均采与PI 安排器，ACR 调试中何如才搞搞到Uim*=6V时，Idm=20A；如欲使Un*=10V 时，n=1000rpm，应调什么参数？问：前者应安排，后者应安排.3-6 正在转速、电流单关环曲流调速系统中，若要改变电效果的转速，应安排什么参数？改变转速安排器的搁大倍数Kn止不可？改变电力电子变更器的搁大倍数Ks 止不可？改变转速反馈系数α止不可？若要改变电效果的堵转电流，应安排系统中的什么参数？问：转速n是由给定电压决断的，若要改变电效果转速，应安排给定电压.改变Kn战Ks不可.改变转速反馈系数α止.若要改变电效果的堵转电流，应安排大概者.3-7 转速电流单关环曲流调速系统稳态运止时，二个安排器的输进偏偏好电压战输出电压各是几？为什么？问：均为整.果为单关环调速系统正在稳态处事中，当二个安排器皆不鼓战时，PI安排器处事正在线性安排状态，效用是使输进偏偏好电压正在稳态时为整.各变量之间关系如下：3-8 正在单关环系统中，若速度安排器改为比率安排器，大概电流安排器改为比率安排器，对付系统的稳态本能效用怎么样？问：稳态运止时有静好，不克不迭真止无静好.宁静本能不比率积分安排器效用时佳.3-9 从下述五个圆里去比较转速电流单关环曲流调速系统战戴电流停止背反馈关节的转速单关环曲流调速系统：（1）调速系统的固态个性. （2）动背限流本能. （3）起动的赶快性. （4）抗背载扰动的本能. （5）抗电源电压动摇的本能.问：转速电流单关环调速系统的固态个性，动背限流本能，起动的赶快性，抗背载扰动的本能，抗电源电压动摇的本能均劣于戴电流停止背反馈关节的转速单关环曲流调速系统. 3-10 根据速度安排器ASR、电流安排器ACR的效用，回问底下问题（设ASR、ACR均采与PI安排器）：（1）单关环系统正在宁静运止中，如果电流反馈旗号线断启，系统仍能仄常处事吗？（2）单关环系统正在额定背载下宁静运止时，若电效果突然得磁，最后电效果会飞车吗？问：（1）系统仍能仄常处事，然而是如果有扰动的话，系统便不克不迭宁静处事了.（2）电效果突然得磁，转子正在本有转速下只可爆收较小的感触电动势，曲流电机转子电流慢遽减少，大概飞车.第四章思索题：4-1分解曲流脉宽调速系统的不可顺战可顺电路的辨别.问：曲流PWM调速系统的不可顺电路电流、转速不克不迭够反背，曲流PWM调速系统的可顺电路电流、转速能反背. 4-2 晶闸管电路的顺变状态正在可顺系统中的主要用途是什么？问：晶闸管电路处于顺变状态时，电效果处于反转制动状态，成为受沉物拖动的收电机，将沉物的位能转移成电能，通过晶闸管拆置回馈给电网.4-3 V-M系统需要赶快回馈制动时，为什么必须采与可顺线路.问：由于晶闸管的单背导电性，对付于需要电流反背的曲流电效果可顺系统，必须使用二组晶闸管整流拆置反并联线路去真止可顺调速.赶快回馈制动时，电流反背，所以需要采与可顺线路.4-4采与单组晶闸管拆置供电的V-M系统，绘出其正在整流战顺变状态下的板滞个性，并分解该种板滞个性符合于何种本量的背载.问：单组晶闸管拆置供电的V-M系统整流战顺变状态下的板滞个性符合于拖动起沉机等位能性背载.果为当α>90°，Ud0为背，晶闸管拆置自己不克不迭输出电流，电机不克不迭爆收转矩提下沉物，惟有靠沉物自己的沉量低沉，迫使电机反转，爆收反背的电动势-E.所以符合于位能性背载.4-5晶闸管可顺系统中的环流爆收的本果是什么？有哪些压制的要领？问：本果：二组晶闸管整流拆置共时处事时，便会爆收不流过背载而间接正在二组晶闸管之间流利的短路电流.压制的要领：1. 与消曲流仄衡环流可采与α=β协共统制，采与α≥β能更稳当天与消曲流仄衡环流.2.压制瞬时脉动环流可正在环流回路中串进电抗器（喊搞环流电抗器，大概称均衡电抗器）.4-6 试从电效果与电网的能量接换，机电能量变更关系及电效果处事状态战电效果电枢电流是可改变目标等圆里对付本组顺变战反组回馈制动列表做一比较.问：本组顺变：大部分能量通过本组回馈电网.电效果正背电流衰减阶段，VF组处事，VF组是处事正在整流状态.电效果电枢电流不改变目标.反组回馈制动：电效果正在恒减速条件下回馈制动，把属于板滞能的动能变更成电能，其中大部分通过VR顺变回馈电网.电效果恒值电流制动阶段，VR组处事.电效果电枢电流改变目标.4-7 试分解协共统制的有环流可顺系统正背制动历程中各阶段的能量变更关系，以及正、反组晶闸管所处的状态.问：正在制动时，当收出旗号改变统制角后，共时降矮了ud0f 战ud0r的幅值，一朝电机反电动势E>|ud0f|=|ud0r|，整流组电流将被停止，顺变组才真真加进顺变处事，使电机爆收回馈制动，将电能通过顺变组回馈电网.当顺变组处事时，另一组也是正在等待着整流，可称做处于“待整流状态”.即正组晶闸管处于整流状态，反组晶闸管处于顺变状态.4-8逻辑无环流系统从下速制动到矮速时需通过几个象限？相映电效果与晶闸管状态怎么样？问：：逻辑无环流系统从下速制动到矮速时需通过一，二二个象限.相映电效果与晶闸管状态：正组顺变状态：电效果正转减速，VF组晶闸管处事正在顺变状态，电枢电流正背启初衰减至整；反组制动状态：电效果继承减速，VR组晶闸管处事正在顺变状态，电枢电流由整降至反背最大并脆持恒定.4-9从系统组成、服从、处事本理、个性等圆里比较曲流PWM 可顺调速系统与晶闸管曲流可顺调速系统的同共面.问：系统组成：曲流PWM可顺调速系统：六个二极管组成的整流器，大电容滤波，桥式PWM变更器.晶闸管曲流可顺调速系统：二组晶闸管整流拆置反背并联.服从：曲流PWM可顺调速系统：电流一定连绝，可使电效果四象限运止晶闸管曲流可顺调速系统：能机动天统制电效果的起动，制动战降、降速.处事本理：曲流PWM可顺调速系统：六个二极管形成的不可控整流器控制把电网提供的接流电整流成曲流电，再通过PWM变更器安排曲流电压，不妨真止统制电效果的正反转.制动历程时，晶闸管整流拆置通过顺变处事状态，把电效果的动能回馈给电网，正在曲流PWM系统中，它是把动能形成电能回馈到曲流侧，然而由于整流器的单背导通性，电能不可能通过整流拆置收回接流电网，只可背滤波电容充电，爆收泵降电压，及通过Rb消耗电能真止制动.晶闸管曲流可顺调速系统：当正组晶闸管VF供电，能量从电网通过VF输进电效果，此时处事正在第I象限的正组整流电动运奇迹态；当电机需要回馈制动时，反组晶闸管拆置VR处事正在顺变状态，此时为第II象限运止；如果电效果本先正在第III象限反转运止，那么它是利用反组晶闸管VR 真止整流电动运止，利用反组晶闸管VF真止顺变回馈制动.个性：曲流PWM可顺调速系统：1.电流一定连绝；2.可使电效果四象限运止；3.电效果停止时有微震电流，能与消静摩揩死区；4.矮速稳固性佳，系统的调速范畴大；5.矮速时，每个启关器件的启动脉冲仍较宽，有好处包管器件的稳当导通.晶闸管曲流可顺调速系统：可四象限运止，电流不连绝；真止了正组整流电动运止，，反组顺变回馈制动，反组整流电动运止，正组顺变回馈收电四种状态.习题4-1试分解提下机构正在提下沉物战沉物低沉时，晶闸管、电效果处事状态及α角的统制范畴？问：提下沉物：α<90°，仄衡整流电压Ud0>E（E为电效果反电动势），输出整流电流Id，电效果爆收电磁转矩做电动运止，提下沉物，那时电能从接流电网经晶闸管拆置传递给电效果，V-M系统运止于第Ⅰ象限.沉物低沉：α>90°，Ud0为背，晶闸管拆置自己不克不迭输出电流，电机不克不迭爆收转矩提下沉物，惟有靠沉物自己的沉量低沉，迫使电机反转，爆收反背的电动势-E.4-2正在协共统制的有环流可顺系统中，为什么要统制最小顺变角战最小整流角？系统中怎么样真止？问：本果：为了预防出现“顺变颠覆” ，必须产死最小顺变角βmin呵护.真止：常常与αmin= βmin=30 °4-3何谓待顺变、本组顺变战它组顺变，并证明那三种状态各出当前何种场合下.问：待顺变：该组晶闸管拆置正在顺变角统制下等待处事，那时顺变组除环流中并已流过背载电流，也不能量回馈给电网.本组顺变阶段：电效果正背电流衰减阶段，VF组处事；它组顺变阶段：电效果恒值电流制动阶段，VR组处事4-4 分解协共统制的有环流可顺系统反背起动战制动的历程，绘出各参变量的动背波形，并证明正在每个阶段中ASR 战ACR各起什么效用，VF战VR各处于什么状态.问：ASR 统制转速树坐单背输出限幅电路以节制最大起制动电流，ACR 统制电流树坐单背输出限幅电路以节制最小统制角αmin 与最小顺变角βmin.反背起动时VF 处于整流状态，VR处于待顺变状态；制动时VF处于顺变状态，VR处于待整流状态.4-5逻辑统制无环流可顺系统与消环流的出收面是什么？问：可顺系统中一组晶闸管处事时（不管是整流处事仍旧顺变处事），用逻辑关系统制使另一组处于真足启锁状态，真足断启环流的通路，保证二组晶闸管分歧时处事.4-6 为什么逻辑无环流系统的切换历程比协共统制的有环流可顺系统的切换历程少？那是由哪些果素制成的？问：本果：逻辑切换指令收出后本去不克不迭赶快真止，还需通过二段延常常间，以保证系统的稳当处事.那便是启锁延时战启搁延时.制成的果素：启锁延时战启搁延时.4-7 无环流逻辑统制器中为什么必须树坐启锁延时战启搁延时？延时过大大概过小对付系统有何效用？问：本果：由于主电流的本量波形是脉动的，如果脉动的主电流瞬时矮于I0便坐时收出整电流数字旗号，本量上电流仍正在连绝天变更，突然启锁触收脉冲将爆收顺变颠覆. 正在检测到整电流旗号后等待一段时间，若仍不睹主电流再超出I0 ，证明电流确已末止，再启锁本组脉冲.启锁延时tabl 约莫需要半个到一个脉波的时间.正在启锁触收脉冲后，已导通的晶闸管要过一段时间后才搞关断，再过一段时间才搞回复阻断本领.如果正在此往日便启搁它组脉冲，仍有大概制成二组晶闸管共时导通，爆收环流. 启搁延常常间tdt ，普遍应大于一个波头的时间4-8 强磁与调压协共统制系统空载起动到额定转速以上，主电路电流战励磁电流的变更顺序是什么？问：当普及Un，转速降到额定转速nN以上时，将根据感触电动势稳定（E=EN）的准则，逐步减小励磁电流给定U*if，正在励磁电流关环统制效用下，励磁电流If<IfN，气隙磁通Φ小于额定磁通ΦN，电效果处事正在强磁状态，真止基速以上的调速.第五章思索题：5-1 对付于恒转矩背载，为什么调压调速的调速范畴不大？电效果板滞个性越硬，调速范畴越大吗？问：对付于恒转矩背载，一般笼型同步电效果降压调速时的宁静处事范畴为0<S<Sm 所以调速范畴不大.电效果板滞个性越硬，调速范畴稳定，果为Sm稳定.5-2 同步电效果变频调速时，为何要电压协做统制？正在所有调速范畴内，脆持电压恒定是可可止？为何正在基频以下时，采与恒压频比统制，而正在基频以上保存电压恒定？问：当同步电效果正在基频以下运止时，如果磁通太强，不充分利用电效果的铁心，是一种浪费；如果磁通，又会使铁心鼓战，从而引导过大的励磁电流，宽沉时还会果绕组过热而益坏电效果.由此可睹，最佳是脆持每极磁通量为额定值稳定.当频次从额定值背下安排时，必须共时降矮Eg使即正在基频以下应采与电动势频次比为恒值的统制办法.然而，同步电效果绕组中的电动势是易以间接检测与统制的.当电动势值较下时，可忽略定子电阻正在所有调速范畴内，脆持电压恒定是不可止的.正在基频以上调速时，频次从额定值进与降下，受到电效果绝缘耐压战磁路鼓战的节制，定子电压不克不迭随之降下，最多只可脆持额定电压稳定，那将引导磁通与频次成反比天降矮，使得同步电效果处事正在强磁状态.5-3 同步电效果变频调速时，基频以下战基频以上分别属于恒功率仍旧恒转矩调速办法？为什么？所谓恒功率大概恒转矩调速办法，是可指输出功率大概转矩恒定？若不是，那么恒功率大概恒转矩调速到底是指什么？问：正在基频以下，由于磁通恒定，允许输出转矩也恒定，属于“恒转矩调速”办法；正在基频以上，转速降下时磁通减小，允许输出转矩也随之降矮，输出功率基础稳定，属于“近似的恒功率调速”办法.5-4基频以下调速不妨是恒压频比统制、恒定子磁通、恒气隙磁通战恒转子磁通的统制办法，从板滞个性战系统真止二个圆里分解与比较四种统制要领的劣缺面.问：恒压频比统制：恒压频比统制最简单真止，它的变频板滞个性基础上是仄止下移，硬度也较佳，不妨谦脚普遍的调速央供，矮速时需符合普及定子电压，以近似补偿定子阻抗压降.正在对付于相共的电磁转矩，角频次越大，速降降越大，板滞个性越硬，与曲流电效果强磁调速相似.正在基频以下运止时，采与恒压频比的统制要领具备统制烦琐的便宜，然而背载变更时定子压降分歧，将引导磁通改变，果此需采与定子电压补偿统制.根据定子电流的大小改变定子电压，以脆持磁通恒定.恒定子磁通：虽然革新了矮速本能，然而板滞个性仍旧非线性的，仍受到临界转矩的节制.频次变更时，恒定子磁通统制的临界转矩恒定稳定 .恒定子磁通统制的临界转好率大于恒压频比统制办法.恒定子磁通统制的临界转矩也大于恒压频比统制办法.统制办法均需要定子电压补偿，统制要搀纯一些.恒气隙磁通：虽然革新了矮速本能，然而板滞个性仍旧非线。
运动控制系统第四版思考题答案
电力拖动自动控制系统-运动控制系统（阮毅陈伯时）课后答案包括思考题和课后习题第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。
运动控制系统第四版思考题答案
电力拖动自动控制系统-运动控制系统（阮毅陈伯时）课后答案包括思考题和课后习题第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。
电力拖动自动控制系统运动控制系统(阮毅陈伯时)课后思考题习题答案章完整版
第二章思考题：2-1直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？1.电枢回路串电阻调速特点：电枢回路的电阻增加时，理想空载转速不变，机械特性的硬度变软。
反之机械特性的硬度变硬。
2.调节电源电压调速特点：电动机的转速随着外加电源电压的降低而下降，从而达到降速的目的。
不同电源电压下的机械特性相互平行，在调速过程中机械特性的硬度不变，比电枢回路串电阻的降压调速具有更宽的调速范围。
3.弱磁调速特点：电动机的转速随着励磁电流的减小而升高，从而达到弱磁降速的目的。
调速是在功率较小的励磁回路进行，控制方便，能耗小，调速的平滑性也较高。
2-2简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
IGBT，电容，续流二极管，电动机。
2-3直流PWM 变换器输出电压的特征是什么？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？直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统开关频率高，电流容易连续，谐波少，电动机损耗及发热都较小；低速性能好，稳速精度高，调速范围宽；若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；电力电子开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适中时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
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？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。
电路中无电流，因为电动机处已断开，构不成通路。
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？反并联二极管是续流作用。
若没有反并联二极管，则IGBT的门极控制电压为负时，无法完成续流，导致电动机电枢电压不近似为零。
2-7直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？不是越高越好，因为太高的话可能出现电容还没充完电就IGBT关断了，达不到需要的输出电压。
运动控制系统思考题参考答案(_阮毅_陈伯时) (7)精编版
第二章思考题：2-1直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？1.电枢回路串电阻调速特点：电枢回路的电阻增加时，理想空载转速不变，机械特性的硬度变软。
反之机械特性的硬度变硬。
2.调节电源电压调速特点：电动机的转速随着外加电源电压的降低而下降，从而达到降速的目的。
不同电源电压下的机械特性相互平行，在调速过程中机械特性的硬度不变，比电枢回路串电阻的降压调速具有更宽的调速范围。
3.弱磁调速特点：电动机的转速随着励磁电流的减小而升高，从而达到弱磁降速的目的。
调速是在功率较小的励磁回路进行，控制方便，能耗小，调速的平滑性也较高。
2-2简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
IGBT，电容，续流二极管，电动机。
2-3直流PWM 变换器输出电压的特征是什么？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？直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统开关频率高，电流容易连续，谐波少，电动机损耗及发热都较小；低速性能好，稳速精度高，调速范围宽；若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；电力电子开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适中时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
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？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。
电路中无电流，因为电动机处已断开，构不成通路。
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？反并联二极管是续流作用。
若没有反并联二极管，则IGBT的门极控制电压为负时，无法完成续流，导致电动机电枢电压不近似为零。
2-7直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？不是越高越好，因为太高的话可能出现电容还没充完电就IGBT关断了，达不到需要的输出电压。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统思考题和课后习题答案
电力拖动自动控制系统-运动控制系统思考题和课后习题答案(总30页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--电力拖动自动控制系统-运动控制系统（阮毅伯时）课后答案包括思考题和课后习题第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），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。
运动控制系统思考题参考答案(_阮毅_陈伯时) (7)
第二章思考题：2-1直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？1.电枢回路串电阻调速特点：电枢回路的电阻增加时，理想空载转速不变，机械特性的硬度变软。
反之机械特性的硬度变硬。
2.调节电源电压调速特点：电动机的转速随着外加电源电压的降低而下降，从而达到降速的目的。
不同电源电压下的机械特性相互平行，在调速过程中机械特性的硬度不变，比电枢回路串电阻的降压调速具有更宽的调速范围。
3.弱磁调速特点：电动机的转速随着励磁电流的减小而升高，从而达到弱磁降速的目的。
调速是在功率较小的励磁回路进行，控制方便，能耗小，调速的平滑性也较高。
2-2简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
IGBT，电容，续流二极管，电动机。
2-3直流PWM 变换器输出电压的特征是什么？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？直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统开关频率高，电流容易连续，谐波少，电动机损耗及发热都较小；低速性能好，稳速精度高，调速范围宽；若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；电力电子开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适中时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
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？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。
电路中无电流，因为电动机处已断开，构不成通路。
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？反并联二极管是续流作用。
若没有反并联二极管，则IGBT的门极控制电压为负时，无法完成续流，导致电动机电枢电压不近似为零。
2-7直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？不是越高越好，因为太高的话可能出现电容还没充完电就IGBT关断了，达不到需要的输出电压。
运动控制系统思考题和课后习题答案
电力拖动自动控制系统-运动控制系统（阮毅陈伯时）课后谜底包括思考题和课后习题之蔡仲巾千创作第2章2-1 直流电念头有哪几种调速方法？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 变换器输出电压年夜小,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-电念头系统比 V-M 系统能够获得更好的静态性能？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 即是其 IGBT 控制脉冲周期（1/fc） ,而晶闸管整流装置的时间常数 Ts 通常取其最年夜失控时间的一半（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,通常也不会超越 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,静态性能更好.2=5 在直流脉宽调速系统中, 当电念头停止不动时, 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,电念头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？如果二极管断路会发生什么后果？答：为电念头提供续流通道.若二极管断路则会使电念头在电枢电压瞬时值为零时发生过电压.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,当给直流电念头供电时,有可能招致电枢电流还未上升至负载电流时,就已经开始下降了,从而招致平均电流总小于负载电流,机电无法运转.2-8 泵升电压是怎样发生的？对系统有何影响？如何抑制？答：泵升电压是当电念头工作于回馈制动状态时,由于二极管整流器的单向导电性,使得电念头由动能转酿成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. 泵升电压过年夜将招致电力电子开关器件被击穿.应合理选择滤波电容的容量,或采纳泵升电压限制电路.2-9 在晶闸管整流器-电念头开环调速系统中,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年夜,机电减速,而且在减速过程中,反电动势减小,于是电枢电流增年夜,从而使电磁转矩增加,到达与负载转矩平衡,机电不再减速,坚持稳定.故负载增加,稳态时,机电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动下转速的稳定度的, ）而机械特性硬度是用来衡量调速系统在负载变动下转速的降落的.2-11 调速范围与静态速降和最小静差率之间有何关系？为什么必需同时提才有意义？答：D=（nN/△n）（s/（1-s）.因为若只考虑减小最小静差率,则在一定静态速降下,允许）的调速范围就小得不能满足要求；而若只考虑增年夜调速范围,则在一定静态速降下,允许的最小转差率又年夜得不能满足要求.因此必需同时提才有意义.2-12 转速单闭环调速系统有哪些特点？改变给定电压能否改变电念头的转速？为什么？如果给定电压不变,调节转速反馈系数是否能够改变转速？为什么？如果测速发机电的励磁发生了变化,系统有无克服这种干扰的能力？（已验证）答：转速单闭环调速系统增加了转速反馈环节（由转速检测装置和电压放年夜器构成） ,可获得比开环调速系统硬很多的稳态特性,从而保证在一定静差率下,能够提高调速范围. 改变给定电压能改变电念头转速.因为改变给定电压则改变实际转速反馈电压与给定电压的偏差,从而改变电力电子变换器的输出电压,即改变电念头的电枢电压,改变了转速. 调节转速反馈系数而不改变给定电压能改变转速.因为改变转速反馈系数则改变实际转速反馈电压,而给定电压不变,则电压偏差改变,从而电力电子变换器输出电压改变,即电念头电枢电压改变,转速改变. 若测速发机电励磁发生变动,则反馈电压发生变动,当给定电压一按时,则电压偏差发生变化,从而转速改变.故系统无克服测速发机电励磁发生变动干扰的能力.2-13 为什么用积分控制的调速系统是无静差的？在转速单闭环调速系统中,当积分调节器的输入偏差电压△U=0 时,调节器的输出电压是几多？它决定于哪些因素？答：因为积分调节器能在电压偏差为零时仍有稳定的控制电压输出,从而克服了比例调节器必需要存在电压偏差才有控制电压输出这一比例控制的调速系统存在静差的根来源根基因. 当积分调节器的输入偏差电压为零时,调节器输出电压应为一个恒定的积分终值.它取决于输入偏差量在积分时间内的积累,以及积分调节器的限幅值.2-14 在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发机电精度的影响？为什么？答：仍然受影响.因为无静差转速单闭环调速系统只是实现了稳态误差为零,因此若给点电源发生偏移,或者测速发机电精度受到影响而使反馈电压发生改变,系统仍会认为是给定或转速发生改变,从而改变转速,以到达电压偏差为零.2-15 在转速负反馈单闭环有静差调速系统中,当下列参数发生变动时系统是否有调节作用？为什么？（已验证）（1）放年夜器的放年夜系数 Kp. （2）供电电网电压 Ud. （3）电枢电阻 Ra. （4）电念头励磁电流 If. （5）转速反馈系数α.答：（1）有.假设 Kp 减小,则控制电压减小,则电力电子变换器输出减小,则电念头转速下降；而电念头转速下降,则反馈电压减小,则偏差电压增年夜,则控制电压增年夜,则转速上升. （2）有.不解释. （3）有.不解释. （4）有.不解释. （5）没有.不解释. 2-16 在转速负反馈单闭环有静差调速系统中,突减负载后又进入稳定运行状态,此时晶闸管整流装置的输出电压 Ud 较之负载变动前是增加、减少还是不变？在无静差调速系统中,突加负载后进入稳态时转速 n 和整流装置的输出电压 Ud 是增加、减少还是不变？（已验证）答：（1）Ud 减小.因负载减小,转速上升,反馈电压增加,给定电压一定,偏差电压减小, 控制电压减小,故输出电压减小. （2）n 不变,Ud 增加.转速负反馈调速系统转速仅取决于给定电压,故不变；略.一、可以作为填空题或简答题的2-1 简述直流电念头的调速方法. 答：直流调速系统常以（调压调速）为主,需要时辅以（弱磁调速） ,以（扩年夜调速范围） , 实现（额定转速以上调速） .2-2 直流调压调速主要方案有（G-M 调速系统,V-M 调速系统,直流PWM 调速系统） .2-3 V-M 调速系统的电流脉动和断续是如何形成的？如何抑制电流脉动？11-12 答：整流器输出电压年夜于反电动势时,电感储能,电流上升,整流器输出电压小于反电动势时,电感放能,电流下降.整流器输出电压为脉动电压,时而年夜于反电动势时而小于,从而导致了电流脉动. 当电感较小或电念头轻载时,电流上升阶段电感储能不够年夜,从而招致当电流下降时, 电感已放能完毕、电流已衰减至零,而下一个相却尚未触发,于是形成电流断续.2-4 看 P14 图简述 V-M 调速系统的最年夜失控时间.14 答：t1 时刻某一对晶闸管被触发导通,触发延迟角为α1,在t2>t1 时刻,控制电压发生变化,但此时晶闸管已导通,故控制电压的变动对它已不起作用,只有比及下一个自然换向点 t3 时刻到来时,控制电压才华将正在接受正电压的另一对晶闸管在触发延迟角α2 后导通.t3-t2 即为失控时间,最年夜失控时间即为考虑t2=t1 时的失控时间.2-5 简述 V-M 调速系统存在的问题.16 答：整流器晶闸管的单向导电性招致的电念头的不成逆行性. 整流器晶闸管对过电压过电流的敏感性招致的电念头的运行不成靠性. 整流器晶闸管基于对其门极的移相触发控制的可控性招致的低功率因数性.2-6 简述不成逆 PWM 变换器（无制动电流通路与有制动电流通路）各个工作状态下的导通器件和电流通路.17-18 2-7 调速时一般以电念头的（额定转速）作为最高转速.2-8 （调速范围）和（静差率）合称调速系统的（稳态性能指标） . 2-8 一个调速系统的调速范围,是指（在最低转速时还能满足所需静差率的转速可调范围） .2-9 简述转速反馈控制的直流调速系统的静特性实质. 答：在闭环系统中,每增加（或减少）一点负载,就相应地提高（或降低）一点电枢电压, 使电念头在新的机械特性下工作.因此闭环系统的静特性实质上就是无数开环机械特性上各取一个相应的工作点连接而成的.2-10 简述比例反馈控制的规律. 答：比例控制的反馈控制系统是（被调量有静差）的控制系统；反馈控制系统的作用是（抵当前向通道的扰动,服从给定）；反馈系统的精度依赖于（给定和反馈检测的精度） .2-11 简述积分控制规律答：积分控制可以使系统在无静差的情况下坚持恒速运行,实现无静差调速. 2-12 比例调节器和积分调节器有何分歧？答：比例调节器的输出只取决于（输入偏差的现状） ,而积分调节器的输出则包括了（输入偏差量的全部历史）2-13 简述比例积分控制规律. 答：比例部份能（迅速响应控制作用） ,积分部份则（最终消除稳态偏差） .2-14 微机控制的调速系统有什么特点？答：（信号离散化,信息数字化） . 2-15 旋转编码器分为哪几种？各有什么特点？答：绝对式编码器：经常使用语检测转角信号,若需要转速信号,应对转角微分. 增量式编码器：可直接检测转速信号.2-16 数字测速方法有哪些精度指标？答：（分辨率,测速误差率） .2-17 采纳旋转编码器的数字测速方法有（M,T,M/T） .高低全2-18 为什么积分需限幅？答：若没有积分限幅,积分项可能很年夜,将发生较年夜的退饱和超调.2-19 简述带电流截止负反馈环节转速反馈调速系统机械特性的特点.答：电流负反馈的作用相当于在主电路中串入一个年夜电阻KpKsR,招致当 Id=Idcr 时,机械特性急剧下垂；比较电压Ucom 与给定电压 Un* 作用一致 , 相当于把理想空载转速提高到 n0`=(KpKs(Un*+Ucom))/(Ce(1+K)).二、公式和特性1. 整流电压平均值：Ud0=(m/π)Umsin(m/π)cosα （ Um/m_ 单相全波 / 三相半波 / 三相全波_√2U2/√2U2/√6U2/2/3/6）2.V-M 调速系统机械特性方程：n=(Ud0-IdR)/Ce3.晶闸管整流器最年夜失控时间：Tsmax=1/mf4.调速范围界说式：D=nmax/nmin5.静差率界说式：s=△n/n6.闭环静特性与开环静特性：ncl=(Ud0cl-IdR)/Ce=(KpKsUn*-IdR)/(Ce(1+K))nop=(Ud0op-IdR)/Ce=(KpKsUn*-IdR)/Ce7.调速范围,静差率和额定速降之间的关系式（开环和闭环）：D_=(nN/△n_)(s/(1-s))（△ncl= △nop/(1+K)） 8.转速反馈控制直流调速系统的 K 界说式及表达式：K=KpKsα/Ce 9.临界开环放年夜倍数 Kcr=(Tm(Tl+Ts)+Ts^2)/(TlTs)<K（Tl=L/R |Tm=((GD^2)R)/(375CeCm)） 10.各种数字测速方法其分辨率和测速误差率表达式：nM=(60M1)/(ZTc) | QM=60/(ZTc) | δM=1/M1 | nT=(60f0)/(ZM2) | QT=(Zn^2)/(60f0-Zn) | δT=1/(M2-1) | nMT=(60f0M1)/(ZM2)=nT?M1 | QMT=60/(ZTc)=QM | δMT=｛低速—>δT | 高速—>δM | 11.连续式 PI 算式：?u(t)=Kpe(t)+(1/τ)∫(0_t)e(t)dt 12.位置式 PI 算式：u(k)=Kpe(k)+(Tsam/τ)∑(i=0_k)e(i) 13.增量式 PI 算式：△u(k)=u(k)-u(k-1)=Kp(e(k)-e(k-1))+(Tsam/τ)e(k)1.V-M 调速-系统原理图：2.（无制动和有制动）直流 PWM 变换器-电念头-电路原理图：3.转速负反馈直流调速系统-系统原理图：4.转速负反馈直流调速系统-静态结构图：5.转速负反馈直流调速系统-静态结构图：6.带电流截止负反馈的闭环直流调速系统-静态结构图： 1.有制动电流通路的不成逆 PWM 变换器-直流电念头系统各工作状态下的电压和电流波形： 2.带电流截止负反馈比例控制闭环直流调速系统-静特性：第3章三、思考题3-1 在恒流起动过程中,电枢电流能否到达最年夜值 Idm？为什么？答：不能.因为恒流升速过程中,电流闭环调节的扰动是电念头的反电动势,是一个线性渐增的斜坡扰动量,而电流闭环采纳的 PI 调节器对斜坡扰动无法消除静差,故 Id 略低于 Idm.3-2 由于机械原因,造成转轴堵死,分析双闭环直流调速系统的工作状态. （未验证）答：电念头堵转则转速恒为零,在一定的给定下,偏差电压相当年夜,从而使 ASR 迅速到达饱和,又电念头转速由于转轴堵死无法提升,故 ACR 无法退饱和,因此系统处于 ASR 饱和状态.3-3 双闭环直流调速系统中,给定电压 Un*不变,增加转速负反馈系数α,系统稳定后转速反馈电压 Un 和实际转速 n 是增加、减小还是不变？（已验证）答：转速反馈系数α 增加,则转速反馈电压 Un 增加,给定电压 Un*,则转速偏差电压减小, 则 ASR 给定电压 Ui*减小,则控制电压 Uc 减小,则转速 n 减小；转速 n 减小,则转速反馈电压 Un 减小,直到转速偏差电压为零；故稳态时转速反馈电压 Un 不变,且实际转速 n 减小.3-4 双闭环直流调速系统调试时,遇到下列情况会呈现什么现象？（未通过验证,求姐）（1）电流反馈极性接反. （2）转速极性接反.答：（1）由于电流环的正反馈作用,电枢电流将继续上升,转速上升飞快,电念头飞车. （2）由于转速环的正反馈作用,ACR 无法退饱和,电念头转速继续恒流上升.3-5 某双闭环调速系统, ASR、均采纳 PI 调节器, ACR 调试中怎样才华做到 Uim*=6V 时, Idm=20A；如欲使 Un*=10V时,n=1000rpm,应调什么参数？答：（1）调节电流反馈系数β=0.3；（2）调节转速反馈系数α=0.01.3-6 在转速、电流双闭环直流调速系统中,若要改变电念头的转速,应调节什么参数？改变转速调节器的放年夜倍数 Kn 行不成？（= =|||）改变电力电子变换器的放年夜倍数 Ks 行不成？改变转速反馈系数α 行不成？若要改变电念头的堵转电流,应调节系统中的什么参数？答：通常可以调节给定电压.改变 Kn 和 Ks 都不成,因为转速电流双闭环直流调速系统对前向通道内的阶跃扰动均有能力克服.也可以改变α,但目的通常是为了获得更理想的机械特性. 若要改变堵转电流,应调节电流反馈系数β.3-7 转速电流双闭环直流调速系统稳态运行时,两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少？为什么？答：输入偏差电压皆是零.因为系统无静差. 则 ASR 输出电压Ui*=Ui=βId=βIdL；ACR 输出电压 Uc=Ud0/Ks=见 P62.3-8 在双闭环系统中,若速度调节器改为比例调节器,或电流调节器改为比例调节器,对系统的稳态性能影响如何？答：速度调节器对阶跃扰动的静差由 0 酿成 1/（1+Kn） ,或电流调节器对阶跃扰动的静差由 0 酿成 1/（1+Kc） ,而对斜坡扰动的静差变得更年夜.3-9 从下述五个方面来比力转速电流双闭环直流调速系统和带电流截止负反馈环节的转速单闭环直流调速系统：（1）调速系统的静态特性. （2）静态限流性能. （3）起动的快速性. （4）抗负载扰动的性能. （5）抗电源电压摆荡的性能. 答： 3-10 根据ASR 和 ACR 的作用,回答（均为 PIR）（已验证）：（1）双闭环系统在稳定运行中,如果电流反馈信号线断开,系统仍能正常工作吗？（2）双闭环系统在额定负载下稳定运行时,若电念头突然失磁,最终电念头会飞车吗？答：（1）稳态时转速不变,电流减小. （2）不会飞车,而是停转.一、可以作为填空题或简答题的3-1 为了实现（电流的实时控制和快速跟随） ,希望电流调节器（不要）进入饱和状态,因此, 对静特性来说,只有（转速调节器的饱和与不饱和两种情况） .3-2 当两个调节器都不饱和且稳态时,它们的输入偏差电压分别为（0） .3-3 当 ASR 输出（到达限幅值 Uim*） ,转速外环呈（开环状态） ,转速变动对转速环（不会）产生影响,双闭环系统酿成一个（电流无静差的单电流闭环调节系统） .稳态时,Id（=）Idm.3-4 电流限幅值 Idm 取决于（电念头的容许过载能力和系统要求的最年夜加速度） .3-5 简述采纳两个 PI 调节器分别形成内外闭环的效果. 答：双闭环直流调速系统的静特性在负载电流小于 Idm 时暗示为转速无静差, 此时转速负反馈起主要调节作用.当负载电流到达 Idm 时,对应于转速调节器为饱和输出 Uim*,此时电流调节器起主要调节作用,系统暗示为电流无静差,起到过电流的自动呵护作用.3-6 简述 ASR 的退饱和条件. 答：当 ASR 处于饱和状态时,若实际转速年夜于给定转速,则反馈电压年夜于给定电压,使偏差电压小于零,则 ASR 反向积分,从而退饱和,返回线性调节状态. 3-7简述转速电流负反馈控制电流调速系统起动过程.63 3-8 简述双闭环直流调速系统起动过程的特点. （饱和非线性控制；转速超调；准时间最优控制）3-9 双闭环直流调速系统的抗扰性能主要包括（抗负载扰动；抗电网电压扰动） .3-10 简述双闭环直流调速系统中转速调节器的作用. 答：作为主导调节器,在转速静态过程中,使转速快速跟随给定电压变动,稳态时减小转速误差,采纳 PIR 可实现无静差. 对负载变动其抗扰作用. 其输出限幅值决定电念头允许最年夜电流.3-11 简述双闭环直流调速系统中电流调节器的作用. 答：作为内环调节器,在转速调节过程中,使电流紧紧跟随给定电流变动. 对电网电压摆荡起及时抗扰作用. 在转速静态过程中,保证获得电念头最年夜允许电流,从而加快静态过程. 当电念头过载或堵转时, 限制电枢电流最年夜值, 起快速的自动呵护作用. 一旦故障消失,系统立即自动恢复正常.二、公式和特性1.P62 稳态时：Un*=Un=αn=αn0 Ui*=Ui=βId=βIdLUc=Ud0/Ks=(Cen+IdR)/Ks=(Ce(Un*/α)+IdR)/Ks2.转速反馈系数：α=Un*m/nm3.电流反馈系数：β=Ui*m/Idm 1.转速电流反馈控制直流调速系统-系统原理图： 2.转速电流反馈控制直流调速系统-稳态结构图： 3.转速电流反馈控制直流调速系统-静态结构图： 1.时间最优的理想过度过程： 2.双闭环直流调速系统静特性：第4章一、可以作为填空题或简答题的4-1 直流 PWM 可逆调速系统中当电念头停止时,电枢电压瞬时值（）零,是（正负脉宽相等的交变脉冲电压） ,故（电流也是交变的） ,称为（高频微振电流） ,其平均值为（） ,不能发生（平均转矩） .4-2 高频微振电流对机电有何影响？答：消除机电正反向时的静摩擦死区,起动力润滑作用.同时也增年夜了机电的损耗.二、公式和特性1.双极式控制可逆 PWM 变换器输出电压平均值：Ud=(2ton/T-1)Us 1.调速系统四象限运行-示意图： 2.桥式可逆PWM 变换器电路-原理图： 3.桥式可逆 PWM 调速系统主电路-原理图：第5章5-1 对恒转矩负载,为什么调压调速的调速范围不年夜？机电机械特性越软调速范围越年夜吗？答：带恒转矩负载工作时,普通笼型异步电念头降压调速时的稳定工作范围为 0<s<sm,sm 本来就不年夜,因此调速范围也不年夜.降压调速时,机械特性变软,但 sm 不变,故调速范围不变.5-2 异步电念头变频调速时,为何要电压协调控制？在整个调速范围内,坚持电压恒定是否可行？为何在基频以下时,采纳恒压频比控制,而在基频以上坚持电压恒定？答：因为定子电压频率变动时,将招致气隙磁通变动,影响电念头工作. 在整个调速范围内,若坚持电压恒定,则在基频以上时,气隙磁通将减少,电念头将出力不足；而在基频以下时,气隙磁通将增加,由于磁路饱和,励磁电流将过年夜,电念头将遭到破坏. 因此坚持电压恒定不成行. 在基频以下时,若坚持电压不变,则气隙磁通增加,由于磁路饱和,将使励磁电流过年夜,破坏电念头,故应坚持气隙磁通不变,即坚持压频比不变,即采纳恒压频比控制；而在基频以上时,受绕组绝缘耐压和磁路饱和的限制,电压不能随之升高,故坚持电压恒定.5-3 异步电念头变频调速时,基频以下和基频以上分别属于恒功率还是恒转矩调速方式？为什么？所谓恒功率或恒转矩调速方式,是否指输出功率或转矩恒定？若不是,那么恒功率和恒转矩调速究竟是指什么？答：在基频以下调速,采纳恒压频比控制,则磁通坚持恒定,又额定电流不变,故允许输出转矩恒定,因此属于恒转矩调速方式. 在基频以下调速,采纳恒电压控制,则在基频以上随转速的升高,磁通将减少,又额定电流不变,故允许输出转矩减小,因此允许输出功率基本坚持不变,属于恒功率调速方式. 恒功率或恒转矩调速方式其实不是指输出功率或输出转矩恒定, 而是额定电流下允许输出的功率或允许输出的转矩恒定.5-4 基频以下调速可以是恒压频比控制,恒定子磁通φms、恒气隙磁通φm 和恒转子磁通φmr 的控制方式,从机械特性和系统实现两个方面分析与比力四种控制方法的优缺点.答：恒压频比控制最容易实现,其机械特性基本上是平行下移,硬度也较好,能满足一般调速要求,低速时需适当提高定子电压,以近似赔偿定子阻抗压降. 恒定子磁通φms、恒气隙磁通φm 和恒转子磁通φmr 的控制方式均需要定子电压赔偿,控制要复杂一些.恒定子磁通φms 和恒气隙磁通φm 的控制方式虽然改善了低速性能,但机械特性还是非线性的,仍受光临界转矩的限制. 恒转子磁通φmr 控制方式可以获得和直流他励电念头一样的线性机械特性,性能最佳.5-5 经常使用的交流 PWM 有三种控制方式,分别为 SPWM、CFPWM 和 SVPWM,论述它们的基本特征及各自的优缺点. 答：略.5-6 分析 CFPWM 控制中,环宽 h 对电流摆荡与开关频率的影响. 答：略.5-7 三相异步电念头 Y 联结,能否将中性点与直流侧参考点短接？为什么？答：不宜.因为当电念头发生故障或不正常运行时其中性点可能会有不服衡电流流过.5-8 当三相异步电念头由正弦对称电压供电,并到达稳态时,可以界说电压相量 U、电流相量 I 等,用于分析三相异步电念头的稳定工作状态,5.4.5 节界说的空间矢量 us、is 与相量有何区别？在正弦稳态时,两者有何联系？答：空间矢量位置固定（如空间矢量 uAO 固定在 A 相绕组轴线上） ,但年夜小随时间变动；而相量年夜小是不变的（如有效值相量其年夜小即为稳态时的有效值） ,但位置随相角变动. 稳态时,空间矢量相当于一种相角固定的瞬时值相量.5=9 采纳 SVPWM 控制, 用有效工作电压矢量合成期望的输出电压, 由于期望输出电压矢量是连续可调的,因此,定子磁链矢量轨迹可以是圆,这种说法是否正确？为什么？答：不正确.尽管期望输出电压矢量是连续的,然而其作用时间是断续的,因此定子磁链矢量只能是断续的.5-10 总结转速闭环转差频率控制系统的控制规律,若 Us=f（ω1,Is）设置不妥,会发生什么影响？一般说来,正反馈系统是不稳定的,而转速闭环转差频率控制系统具有正反馈的内环,系统却能稳定,为什么？答：一、可以作为填空题或简答题的5-1 简述矢量控制的基本思想.。
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5章5-1 对于恒转矩负载，为什么调压调速的调速范围不大？电机机械特性越软调速范围越大吗？答：带恒转矩负载工作时，普通笼型异步电动机降压调速时的稳定工作范围为0<s<sm，sm 本来就不大，因此调速范围也不大。
降压调速时，机械特性变软，但 sm 不变，故调速范围不变。
5-2 异步电动机变频调速时，为何要电压协调控制？在整个调速范围内，保持电压恒定是否可行？为何在基频以下时，采用恒压频比控制，而在基频以上保持电压恒定？答：因为定子电压频率变化时，将导致气隙磁通变化，影响电动机工作。
在整个调速范围内，若保持电压恒定，则在基频以上时，气隙磁通将减少，电动机将出力不足；而在基频以下时，气隙磁通将增加，由于磁路饱和，励磁电流将过大，电动机将遭到破坏。
因此保持电压恒定不可行。
在基频以下时，若保持电压不变，则气隙磁通增加，由于磁路饱和，将使励磁电流过大，破坏电动机，故应保持气隙磁通不变，即保持压频比不变，即采用恒压频比控制；而在基频以上时，受绕组绝缘耐压和磁路饱和的限制，电压不能随之升高，故保持电压恒定。
5-3 异步电动机变频调速时，基频以下和基频以上分别属于恒功率还是恒转矩调速方式？为什么？所谓恒功率或恒转矩调速方式，是否指输出功率或转矩恒定？若不是，那么恒功率和恒转矩调速究竟是指什么？答：在基频以下调速，采用恒压频比控制，则磁通保持恒定，又额定电流不变，故允许输出转矩恒定，因此属于恒转矩调速方式。
在基频以下调速，采用恒电压控制，则在基频以上随转速的升高，磁通将减少，又额定电流不变，故允许输出转矩减小，因此允许输出功率基本保持不变，属于恒功率调速方式。
恒功率或恒转矩调速方式并不是指输出功率或输出转矩恒定，而是额定电流下允许输出的功率或允许输出的转矩恒定。
5-4 基频以下调速可以是恒压频比控制，恒定子磁通φms、恒气隙磁通φm 和恒转子磁通φmr 的控制方式，从机械特性和系统实现两个方面分析与比较四种控制方法的优缺点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二章思考题：2-1直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？1.电枢回路串电阻调速特点：电枢回路的电阻增加时，理想空载转速不变，机械特性的硬度变软。
反之机械特性的硬度变硬。
2.调节电源电压调速特点：电动机的转速随着外加电源电压的降低而下降，从而达到降速的目的。
不同电源电压下的机械特性相互平行，在调速过程中机械特性的硬度不变，比电枢回路串电阻的降压调速具有更宽的调速范围。
3.弱磁调速特点：电动机的转速随着励磁电流的减小而升高，从而达到弱磁降速的目的。
调速是在功率较小的励磁回路进行，控制方便，能耗小，调速的平滑性也较高。
2-2简述直流PWM 变换器电路的基本结构。
IGBT，电容，续流二极管，电动机。
2-3直流PWM 变换器输出电压的特征是什么？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？直流PWM变换器-电动机系统比V-M系统开关频率高，电流容易连续，谐波少，电动机损耗及发热都较小；低速性能好，稳速精度高，调速范围宽；若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；电力电子开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适中时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
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？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。
电路中无电流，因为电动机处已断开，构不成通路。
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？反并联二极管是续流作用。
若没有反并联二极管，则IGBT的门极控制电压为负时，无法完成续流，导致电动机电枢电压不近似为零。
2-7直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？不是越高越好，因为太高的话可能出现电容还没充完电就IGBT关断了，达不到需要的输出电压。
2-8泵升电压是怎样产生的？对系统有何影响？如何抑制？对滤波电容充电的结果造成直流侧电压升高。
过高的泵升电压将超过电力电子器件的耐压限制值。
选取电容量较大且合适的电容。
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？负载增加，负载转矩增大，电动机转速下降直到电磁转矩等于负载转矩时速度就不变了，达到稳态。
T-T L=J*dn/dt2-10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。
不是一回事。
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。
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。
是机械特性的斜率。
如：变压调速系统在不同转速下的机械特性是相互平行的，机械特性硬度是一样的，但是静差率却不同，空载转速高的静差率小。
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？若只考虑一个量，其余两个量在一个量一定的情况下另一个量就会不满足要求。
2-12 转速单闭环调速系统有哪些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？如果给定电压不变，调节转速反馈系数是否能够改变转速？为什么？如果测速发电机的励磁发生了变化，系统有无克服这种干扰的能力？特点：减小转速降落，降低静差率，扩大调速范围。
改变给定电压能改变电动机转速，因为改变给定电业会改变电压变化值，进而改变控制电压，然后改变输出电压，最后改变转速。
如果给定电压不变，调节转速反馈系数是能够改变转速，因为调节转速反馈系数会改变反馈电压，进而改变电压变化值，控制电压，输出电压，最终改变转速。
如果测速发电机的励磁发生了变化，会造成Ce的变化，会影响转速，被测速装置检测出来，再通过反馈控制的作用，减小对稳态转速的影响。
系统有克服这种干扰的能力。
2-13 为什么用积分控制的调速系统是无静差的？在转速单闭环调速系统中，当积分调节器的输入偏差电压△U=0 时，调节器的输出电压是多少？它决定于哪些因素？比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状，而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的全部历史。
虽然到稳态时，只要历史上有过，其积分就有一定的数值，足以产生稳态运行所需要的控制电压U C。
2-14在无静差转速单闭环调速系统中，转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精度的影响？为什么？受影响。
因为无静差转速单闭环调速系统若给定电源发生偏移或者测速发电机精度受到影响会导致转速改变，进而反馈电压改变，使电压偏差为零，所以转速的稳态精度会受影响。
2-15在转速负反馈单闭环有静差调速系统中，当下列参数发生变化时系统是否有调节作用？为什么？（1）放大器的放大系数Kp。
（2）供电电网电压Ud。
（3）电枢电阻Ra。
（4）电动机励磁电流If。
（5）转速反馈系数α。
（1）放大器的放大系数K p发生变化时系统有调节作用，因为K p发生变化时，控制电压U c就会改变，然后输出电压U d0就会改变，转速改变，反馈电压随之改变，改变电压偏差进一步调节输出电压和转速达到调节作用。
（2）供电电网电压U d发生变化时系统有调节作用，因为U d发生变化时，会使K s变化，进而改变输出电压和转速，反馈电压随之改变，改变电压偏差进一步调节输出电压和转速达到调节作用。
（3）电枢电阻Ra发生变化时系统有调节作用，因为Ra发生变化时，会使电枢电路总电阻变化，使得转速改变，反馈电压随之改变，改变电压偏差进一步调节输出电压和转速达到调节作用。
（4）电动机励磁电流If发生变化时系统有调节作用，因为If发生变化时，使得Ce变化，转速改变，反馈电压随之改变，改变电压偏差进一步调节输出电压和转速达到调节作用。
（5）转速反馈系数α发生变化时系统有调节作用，因为α发生变化时，使反馈电压改变，改变电压偏差进一步调节输出电压和转速达到调节作用。
2-16（1）在转速负反馈单闭环有静差调速系统中，突减负载后又进入稳定运行状态，此时晶闸管整流装置的输出电压Ud较之负载变化前是增加、减少还是不变？（2）在无静差调速系统中，突加负载后进入稳态时转速n和整流装置的输出电压Ud 是增加、减少还是不变？在转速负反馈单闭环有静差调速系统中，突减负载后又进入稳定运行状态，此时转速有所增大，反馈电压增大，电压偏差减小，控制电压减小，晶闸管整流装置的输出电压Ud较之负载变化前减小。
在无静差调速系统中，突加负载后引起动态速降时，产生电压偏差，控制电压Uc从Uc1不断上升，使电枢电压也由Ud1不断上升，从而使转速n在下降到一定程度后又回升。
达到新的稳态时，电压偏差又恢复为零，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。
所以转速是不变的，输出电压Ud是增加的。
2-17 闭环调速系统有哪些基本特征？它能减少或消除转速稳态误差的实质是什么？基本特征：闭环，有反馈调节作用，减小速降，降低静差率，扩大调速范围。
实质：闭环调速系统中参数变化时会影响到转速，都会被测速装置检测出来，再通过反馈控制的作用，减小它们对稳态转速的影响从而减小或消除转速稳态误差。
第三章思考题：3-1 在恒流起动过程中，电枢电流能否达到最大值I dm？为什么？答：不能达到最大值，因为在恒流升速阶段，电流闭环调节的扰动是电动机的反电动势，它正是一个线性渐增的斜坡扰动量，所以系统做不到无静差，而是I d 略低于I dm 。
3-2 由于机械原因，造成转轴堵死，分析双闭环直流调速系统的工作状态。
答：转轴堵死，则n=0，，比较大,导致比较大，也比较大，然后输出电压较大，最终可能导致电机烧坏。
3-3 双闭环直流调速系统中，给定电压Un*不变，增加转速负反馈系数α，系统稳定后转速反馈电压Un 和实际转速n 是增加、减小还是不变？答：反馈系数增加使得增大，减小，减小，减小，输出电压减小，转速n 减小，然后会有所减小，但是由于α增大了，总体还是增大的。
3-4 双闭环直流调速系统调试时，遇到下列情况会出现什么现象？（1）电流反馈极性接反。
（2）转速极性接反。
答：（1）转速一直上升，ASR不会饱和，转速调节有静差。
（2）转速上升时，电流不能维持恒值，有静差。
3-5 某双闭环调速系统，ASR、均采用PI 调节器，ACR 调试中怎样才能做到Uim*=6V时，Idm=20A；如欲使Un*=10V 时，n=1000rpm，应调什么参数？答：前者应调节，后者应调节。
3-6 在转速、电流双闭环直流调速系统中，若要改变电动机的转速，应调节什么参数？改变转速调节器的放大倍数Kn行不行？改变电力电子变换器的放大倍数Ks 行不行？改变转速反馈系数α行不行？若要改变电动机的堵转电流，应调节系统中的什么参数？答：转速n是由给定电压决定的，若要改变电动机转速，应调节给定电压。
改变Kn和Ks不行。
改变转速反馈系数α行。
若要改变电动机的堵转电流，应调节或者。
3-7 转速电流双闭环直流调速系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少？为什么？答：均为零。
因为双闭环调速系统在稳态工作中，当两个调节器都不饱和时，PI 调节器工作在线性调节状态，作用是使输入偏差电压在稳态时为零。
各变量之间关系如下：3-8 在双闭环系统中，若速度调节器改为比例调节器，或电流调节器改为比例调节器，对系统的稳态性能影响如何？答：稳态运行时有静差，不能实现无静差。
稳定性能没有比例积分调节器作用时好。
3-9 从下述五个方面来比较转速电流双闭环直流调速系统和带电流截止负反馈环节的转速单闭环直流调速系统：（1）调速系统的静态特性。
（2）动态限流性能。
（3）起动的快速性。
（4）抗负载扰动的性能。
（5）抗电源电压波动的性能。
答：转速电流双闭环调速系统的静态特性，动态限流性能，起动的快速性，抗负载扰动的性能，抗电源电压波动的性能均优于带电流截止负反馈环节的转速单闭环直流调速系统。
3-10 根据速度调节器ASR、电流调节器ACR的作用，回答下面问题（设ASR、ACR均采用PI调节器）：（1）双闭环系统在稳定运行中，如果电流反馈信号线断开，系统仍能正常工作吗？（2）双闭环系统在额定负载下稳定运行时，若电动机突然失磁，最终电动机会飞车吗？答：（1）系统仍能正常工作，但是如果有扰动的话，系统就不能稳定工作了。
（2）电动机突然失磁，转子在原有转速下只能产生较小的感应电动势，直流电机转子电流急剧增加，可能飞车。
第四章思考题：4-1分析直流脉宽调速系统的不可逆和可逆电路的区别。
答：直流PWM调速系统的不可逆电路电流、转速不能够反向，直流PWM调速系统的可逆电路电流、转速能反向。
4-2 晶闸管电路的逆变状态在可逆系统中的主要用途是什么？答：晶闸管电路处于逆变状态时，电动机处于反转制动状态，成为受重物拖动的发电机，将重物的位能转化成电能，通过晶闸管装置回馈给电网。