《交流調(diào)速系統(tǒng)》課后習(xí)題答案資料

1、1《交流調(diào)速系統(tǒng)》課后習(xí)題答案《交流調(diào)速系統(tǒng)》課后習(xí)題答案第5章閉環(huán)控制的異步電動(dòng)機(jī)變壓調(diào)速系統(tǒng)51異步電動(dòng)機(jī)從定子傳入轉(zhuǎn)子的電磁功率中，有一部分是與轉(zhuǎn)差成正比的轉(zhuǎn)差功mP率，根據(jù)對處理方式的不同，可把交流調(diào)速系統(tǒng)分成哪幾類？并舉例說明。sPsP答：從能量轉(zhuǎn)換的角度上看，轉(zhuǎn)差功率是否增大，是消耗掉還是得到回收，是評(píng)價(jià)調(diào)速系統(tǒng)效率高低的標(biāo)志。從這點(diǎn)出發(fā)，可以把異步電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)分成三類。1）轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng)：這種類型的全部轉(zhuǎn)差功率都

2、轉(zhuǎn)換成熱能消耗在轉(zhuǎn)子回路中，降電壓調(diào)速、轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速、轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速都屬于這一類。在三類異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，這類系統(tǒng)的效率最低，而且越到低速時(shí)效率越低，它是以增加轉(zhuǎn)差功率的消耗來換取轉(zhuǎn)速的降低的（恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)）。可是這類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備成本最低，所以還有一定的應(yīng)用價(jià)值。2）轉(zhuǎn)差功率饋送型調(diào)速系統(tǒng)：在這類系統(tǒng)中，除轉(zhuǎn)子銅損外，大部分轉(zhuǎn)差功率在轉(zhuǎn)子側(cè)通過變流裝置饋出或饋入，轉(zhuǎn)速越低，能饋送的功率越多，繞線電機(jī)串級(jí)調(diào)速或雙饋電機(jī)調(diào)速屬于這

3、一類。無論是饋出還是饋入的轉(zhuǎn)差功率，扣除變流裝置本身的損耗后，最終都轉(zhuǎn)化成有用的功率，因此這類系統(tǒng)的效率較高，但要增加一些設(shè)備。3）轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)：在這類系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)差功率只有轉(zhuǎn)子銅損，而且無論轉(zhuǎn)速高低，轉(zhuǎn)差功率基本不變，因此效率更高，變極對數(shù)調(diào)速、變壓變頻調(diào)速屬于此類。其中變極對數(shù)調(diào)速是有級(jí)的，應(yīng)用場合有限。只有變壓變頻調(diào)速應(yīng)用最廣，可以構(gòu)成高動(dòng)態(tài)性能的交流調(diào)速系統(tǒng)，取代直流調(diào)速；但在定子電路中須配備與電動(dòng)機(jī)容量相當(dāng)?shù)淖儔鹤冾l器

4、，相比之下，設(shè)備成本最高。52有一臺(tái)三相四極異步電動(dòng)機(jī)，其額定容量為5.5kW，頻率為50Hz，在某一情況下運(yùn)行，自定子方面輸入的功率為6.32kW，定子銅損耗為341W，轉(zhuǎn)子銅損耗為237.5W，鐵心損耗為167.5W，機(jī)械損耗為45W，附加損耗為29W，試?yán)L出該電動(dòng)機(jī)的功率流程圖，注明各項(xiàng)功率或損耗的值，并計(jì)算在這一運(yùn)行情況下該電動(dòng)機(jī)的效率、轉(zhuǎn)差率和轉(zhuǎn)速。解：，因?yàn)椋?7.032.65.5???rpm1500250606010???

5、?pfn由已知條件得電磁功率為，所以有kw8115.5?mP041.08115.52375.0??s所以rpm1439)041.01(150000?????snnn3較顯著，不能再忽略。這時(shí)，需要人為地把電壓抬高一些，以便近似地補(bǔ)償定子壓降。sU62簡述異步電動(dòng)機(jī)在下面四種不同的電壓—頻率協(xié)調(diào)控制時(shí)的機(jī)械特性并進(jìn)行比較；（1）恒壓恒頻正弦波供電時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；（2）基頻以下電壓—頻率協(xié)調(diào)控制時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；（3）基頻以上

6、恒壓變頻控制時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；（4）恒流正弦波供電時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性；答：1)恒壓恒頻正弦波供電時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性：當(dāng)s很小時(shí)，轉(zhuǎn)矩近似與s成正比，機(jī)械特性是一段直線，s接近于1時(shí)轉(zhuǎn)矩近似與s成反比，這時(shí)，Te=f（s）是對稱于原點(diǎn)的一段雙曲線。2)基頻以下電壓—頻率協(xié)調(diào)控制時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性：恒壓頻比控制的變頻機(jī)械特性基本上是平行下移，硬度也較好，當(dāng)轉(zhuǎn)矩增大到最大值以后，轉(zhuǎn)速再降低，特性就折回來了。而且頻率越低時(shí)最大

7、轉(zhuǎn)矩值越小，能夠滿足一般的調(diào)速要求，但低速帶載能力有些差強(qiáng)人意，須對定子壓降實(shí)行補(bǔ)償。恒控制是通常對恒壓頻比控制實(shí)行電壓補(bǔ)償1?gE的標(biāo)準(zhǔn)，可以在穩(wěn)態(tài)時(shí)達(dá)到=Constant，從而改善了低速性能，但機(jī)械特性還是非線性rm?的，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的能力仍受到限制。恒控制可以得到和直流他勵(lì)電機(jī)一樣的線性機(jī)械1?rE特性，按照轉(zhuǎn)子全磁通rm恒定進(jìn)行控制，而且在動(dòng)態(tài)中也盡可能保持恒定是矢量控制rm?系統(tǒng)的目標(biāo)。3）基頻以上恒壓變頻控制時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特

8、性：當(dāng)角頻率提高時(shí)，同步轉(zhuǎn)速隨之提高，最大轉(zhuǎn)矩減小，機(jī)械特性上移，而形狀基本不變?；l以上變頻調(diào)速屬于弱磁恒功率調(diào)速。4）恒流正弦波供電時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性：恒流機(jī)械特性的線性段比較平，而最大轉(zhuǎn)矩處形狀很尖。恒流機(jī)械特性的最大轉(zhuǎn)矩值與頻率無關(guān)，恒流變頻時(shí)最大轉(zhuǎn)矩不變，但改變定子電流時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩與電流的平方成正比。63如何區(qū)別交—直—交變壓變頻器是電壓源變頻器還是電流源變頻器？它們在性能上有什么差異？答：根據(jù)變頻器中間直流環(huán)節(jié)的直流電源