(自动控制原理)总复习考试

8.1大量的实际使用中的异步电动机变频调速系统是转换开环的系

统，这是为什么？（P156）

答：（1）容易实现回馈制动，可四象限运行。

（2）对故障电流容易实现保护，可靠性高。

8.2画出异步电动机转速开环的电流源型（或电压源型）晶闸管交-

直-交变频调速系统的系统原理图。问：其控制策略在系统中是如何实现的？（P151）

答：

8.3异步电动机转速开环的交-直-交电流源型变频调速系统中的初始

给定最后分解成哪三路给定信号？各去控制什么？它的给定积分器GI起什么作用？试解释GI框图内线形状的原因与每段曲线的作用。（P151）

答：分解成电压、频率及转向的给定信号。

给定积分器GI的作用是当给定速度是跃阶给定时，变频器输出频率的上升或下降是缓慢进行的，在变频器上一般称之为“升速时间”、“减速时间”的时间值就是它的给定积分时间。

8.4异步电动机转速开环的交-直-交电流源型变频调速系统中的函数

发生器起什么作用？试解释该曲线采用这形状的理由。（P155）答：函数发生器负责协调系统的输出频率与输入电压之间的关系。

8.5异步电动机转速开环的交-直-交电流源型变频调速系统由哪四大

部分组成？画出其频率控制部分的框图，说明其工作原理。它的电压环去控制主电路的什么单元，达到控制变频器输出的什么量？（P154）

答：四大部分：电压控制部分，频率控制部分，给定部分，校正环节GFC。

频率控制部分的框图：

电压环去控制整流桥。

8.6感应电动机电流源型交-直-交变频器电动工况时，主电路中的可

控整流桥VR与无源逆变器VI及异步电动机分别工作在什么状态？能量是如何传递的？制动工况又是如何？

8.7异步电动机为什么一般不采用速度直接闭环？

8.8异步电动机为什么可以用转差频率来控制电机的转矩？它的两个

先决条件是什么？在控制系统中如何来保证这些条件得到满足？

（P156）

答：异步电动机的转速反馈用于控制电动机的转差率并使之不超过最

大转差率Sm,使之总保持在较小的转差率下，调速系统就可以在高功率因数、小转子电流、低转子损耗下获得大的电磁转矩。

8.9异步电动机转差频率控制变频调速系统中的函数发生器起什么作

用？其理论根据是什么？

8.10画出异步电动机转差频率控制的电流源型晶闸管交-直-交变

频调速系统的系统原理图。它是一个有静差系统还是一个无静差系统？它最终的输出频率是怎样得到的？当给定不变而负载转矩变化时，变频器的输出频率是怎样变化的？（P159）

答：

8.11异步电动机电压源型交-直-交SPWM变频调速系统与电流源

型的相比有什么优点？

8.12画出异步电动机电压源型交-直-交SPWM变频器的输入、输出

的电压、电流波形。当输入电压是交流三相380V电压时，在M 等于1时，线电压基波分量的峰值是多少？（P163）

答：

()max 1l U =d U 46=0.612d U =lin U 2

3=0.866lin U =0.866×380=329V 8.13 普通的电压源型交-直-交变频调速系统能否制动运行？制动运行应如何解决？

8.14 简述电压源型三相单相交-交变频器的工作原理。电压源型三相交-交变频器的最高工作频率一般是多少？

8.15 画出电压源型三相→三相交-交变频调速系统主电路（三相半

波、三相桥式）。当电机是Y接法时各相的输入电源是否独立（电气隔离）？为什么？（P165）

答：是独立的。当采用同一个交流电源时，装置之间将会通过该装置中线产生另一种环流。所以输入电源必须是独立的

8.16电压源型交-交变频器的晶闸管并不需要强迫关段电路，它是

依靠什么来进行换流的？

8.17交-交变频器的优缺点是什么？它主要应用在什么场合？

（P168）

答：

优点：容量可以做得很大，主开关元件采用廉价的晶闸管，能方便地实现四象限可逆运行。因此对低速、大功率可逆传动系统是最优的调

速方案。

缺点：输出频率必须小于电源频率的（1/3~1/2）；所需的饿开关元件数多，控制复杂，输入端的功率因数低，对电网的谐波污染大。

主要应用在几千KW至几万KW的钢厂扎机、船舶推进装置、矿井卷扬机等。

8.18异步电动机电压源型交-交变频器能直接用来驱动同步电动机

吗？

8.19