《电力拖动自动控制系统(第3版)(陈伯时)课后习题答案》.pdf

第一章 闭环控制的直流调速系统 1－1 为什么 PWM—电动机系统比晶闸管—电动机系统能够获得更好的动态性能？ 答：PWM—电动机系统在很多方面有较大的优越性： （1） 主电路线路简单，需用的功率器件少。 （2 ） 开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小。 （3 ） 低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达 1：10000 左右。 （4 ） 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。 （5 ） 功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也 不大，因而装置效率较高。 （6 ） 直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。 1－2 试分析有制动通路的不可逆 PWM 变换器进行制动时，两个 VT 是如何工作的。 答：在制动状态中， 为负值， 就发挥作用了。这种情况发生在电动运行过程中需要降 i VT d 2 速的时候。这时，先减小控制电压，使U 的正脉冲变窄，负脉冲变宽，从而使平均电枢电 g 1 压Ud 降低。但是，由于机电惯性，转速和反电动势还来不及变化，因而造成E U d ，很 快使电流i 反向，VD 截止，在t ≤t ＜Ｔ时，U 变正，于是 VT 导通，反向电流沿回路 d 2 on g 2 2 3 流通，产生能耗制动作用。在T ≤t ＜Ｔ+ t 时，VT 关断，−i 沿回路 4 经VD 续流，向 on 2 d 1 电源回馈制动，与此同时， 两端压降钳住 使它不能导通。在制动状态中， 和 VD VT VT VT 1 1 2 1 轮流导通，而 VT 始终是关断的。 1 在轻载电动状态，这时平均电流较小，以致在 VT 关断后i 经 VD 续流时，还没有达到 1 d 2 周期Ｔ，电流已经衰减到零，这时VD 两端电压也降为零，VT 便提前导通了，使电流反向， 2 2 产生局部时间的制动作用。 １－３ 调速范围和静差率的定义是什么？调速范围、静差速降和最小静差率之间有什么关 系？为什么说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了”？ 答：生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围，用字母Ｄ表示，即 n D max 其中，nmax 和nmin 一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速，对于少数负 n min 载很轻的机械，可以用实际负载时的最高和最低转速。 当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落，与理 Δn 想空载转速之比，称作静差率 s，即 s N n 0