電力拖動自動控制系統(tǒng) 第四版 課后問題詳解

《電力拖動自動控制系統(tǒng) 第四版 課后問題詳解》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《電力拖動自動控制系統(tǒng) 第四版 課后問題詳解（22頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、word 習(xí)題解答〔供參考〕 習(xí)題二 2.2 系統(tǒng)的調(diào)速X圍是1000~100，要求靜差率s=2%，那么系統(tǒng)允許的靜差轉(zhuǎn)速降是多少？ 解： 系統(tǒng)允許的靜態(tài)速降為。 2.3 某一調(diào)速系統(tǒng)，在額定負(fù)載下，最高轉(zhuǎn)速特性為，最低轉(zhuǎn)速特性為 ，帶額定負(fù)載時的速度降落，且在不同轉(zhuǎn)速下額定速降 不變，試問系統(tǒng)能夠達到的調(diào)速X圍有多大？系統(tǒng)允許的靜差率是多少？ 解：1〕調(diào)速X圍 (均指額定負(fù)載情況下〕 2) 靜差率 2.4 直流電動機為PN=74kW,UN=220V，IN=378A，nNΩΩ。采用降壓調(diào)速。當(dāng)生產(chǎn)機械要求s=20%時，求系統(tǒng)的調(diào)速X圍

2、。如果s=30%時，如此系統(tǒng)的調(diào)速X圍又為多少？？ 解： Ω?min/r,求： 〔1〕當(dāng)電流連續(xù)時，在額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速降落為多少？ 〔2〕開環(huán)系統(tǒng)機械特性連續(xù)段在額定轉(zhuǎn)速時的靜差率多少？ 〔3〕假如要滿足D=20,s≤5%的要求，額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速降落又為多少? 解：(1) (2) (3) 2.6 有一晶閘管穩(wěn)壓電源，其穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如下列圖，給定電壓、比例調(diào)節(jié)器放大系數(shù)、晶閘管裝置放大系數(shù)、反應(yīng)系數(shù)γ=0.7。求：〔1〕輸出電壓；〔2〕假如把反應(yīng)線斷開，為何值？開環(huán)時的輸出電壓是閉環(huán)是的多少倍？〔3〕假如把反應(yīng)系數(shù)減至γ=0.35，當(dāng)保持同樣的

3、輸出電壓時，給定電壓 應(yīng)為多少？ 解：〔1〕 (2) ,開環(huán)輸出電壓是閉環(huán)的22倍 (3) 2.7 某閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速X圍是1500r/min~150r/min，要求系統(tǒng)的靜差率，那么系統(tǒng)允許的靜態(tài)速降是多少？如果開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降是100r/min，如此閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)應(yīng)有多大？ 解： 1〕 2〕 2.8 某閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)為15時，額定負(fù)載下電動機的速降為8 r/min，如果將開環(huán)放大倍數(shù)提高到30，它的速降為多少？在同樣靜差率要求下，調(diào)速X圍可以擴大多少倍？ 解： 如果將開環(huán)放大倍數(shù)提高

4、到30, 如此速降為： 在同樣靜差率要求下，D可以擴大倍 2.9 有一V-M調(diào)速系統(tǒng)：電動機參數(shù)PN=2.2kW, UN=220V, IN=12.5A, nN=1500 r/min，電樞電阻Ra=Ω，Ω，整流裝置內(nèi)阻Rrec=1.0Ω,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=35。要求系統(tǒng)滿足調(diào)速X圍D=20，靜差率S<=10%。 〔1〕計算開環(huán)系統(tǒng)的靜態(tài)速降Δnop和調(diào)速要求所允許的閉環(huán)靜態(tài)速降Δncl 。 〔2〕采用轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)組成閉環(huán)系統(tǒng)，試畫出系統(tǒng)的原理圖和靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖。 〔3〕調(diào)整該系統(tǒng)參數(shù)，使當(dāng)Un*=15V時，Id=IN，n=nN ，如此轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)系數(shù) α應(yīng)該是多少？ 〔4〕計

5、算放大器所需的放大倍數(shù)。 解：〔1〕 所以， 〔2〕 〔3〕〔4〕 可以求得， 也可以用粗略算法： ， ， 2.10 在題2.9的轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)系統(tǒng)中增設(shè)電流截止環(huán)節(jié)，要求堵轉(zhuǎn)電流，臨界截止電流，應(yīng)該選用多大的比擬電壓和電流反應(yīng)采樣電阻？要求電流反應(yīng)采樣電阻不超過主電路總電阻的1/3 ,如果做不到，需要增加電流反應(yīng)放大器，試畫出系統(tǒng)的原理圖和靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖，并計算電流反應(yīng)放大系數(shù)。這時電流反應(yīng)采樣電阻和比擬電壓各為多少？ 解：〔1〕 ， ， 〔2〕 由于需要的檢測電阻值大，說明要求的電流信號值也大。要同時滿足檢測電阻小和電流信號大的要求

6、，如此必須采用放大器，對電流信號進展放大。為此， 取，如此 〔3〕 當(dāng)時，有 當(dāng)n=0時， 2.11在題2.9的系統(tǒng)中，假如主電路電感L=50mH，系統(tǒng)運動局部的飛輪慣量，整流裝置采用三相零式電路，試判斷按題2-9要求設(shè)計的轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)系統(tǒng)能否穩(wěn)定運行？如要保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行，允許的最大開環(huán)放大系數(shù)是多少？ 解： ，，， 可見與前面的K>相矛盾，故系統(tǒng)不穩(wěn)定。要使系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，K最大為。 2.12 有一個晶閘-電動機調(diào)速系統(tǒng)，：電動機：，，，r/min，Ω，整流裝置內(nèi)阻=1Ω, 電樞回路電抗器電阻Ω， 觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)

7、。 (1)系統(tǒng)開環(huán)工作時，試計算調(diào)速X圍時的靜差率值。 (2)當(dāng)，時，計算系統(tǒng)允許的穩(wěn)態(tài)速降。 (3)如組成轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)有靜差調(diào)速系統(tǒng)，要求，，在時，，計算轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)系數(shù)和放大器放大系數(shù)。 解： 〔1〕 〔2〕 〔3〕 2.13旋轉(zhuǎn)編碼器光柵數(shù)1024，倍頻系數(shù)4，高頻時鐘脈沖頻率，旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的脈沖個數(shù)和高頻時鐘脈沖個數(shù)均采用16位計數(shù)器，M法測速時間為0.01s，求轉(zhuǎn)速和時的測速分辨率和誤差率最大值。 解： 〔1〕M法：分辨率 最大誤差率： 時， 時， 時， 時， 可見M法適合高速。 〔2〕T法： 分辨率： 時， 時， 最大

8、誤差率：，， 當(dāng)時， 當(dāng)時， 時， 時， 可見T法適合低速 習(xí)題三 3.1雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的ASR和ACR均為PI調(diào)節(jié)器，設(shè)系統(tǒng)最大給定電壓=15V，=1500r/min，=20A，電流過載倍數(shù)為2，電樞回路總電阻=2Ω，=20，·min/r，求：〔1〕當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運行在=5V，=10A時，系統(tǒng)的、、、和各為多少？〔2〕當(dāng)電動機負(fù)載過大而堵轉(zhuǎn)時，和各為多少？ 解：(1) 〔2〕堵轉(zhuǎn)時，， 3.2 在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，兩個調(diào)節(jié)器ASR，ACR均采用PI調(diào)節(jié)器。參數(shù)：電動機：，=220V，=20A，=1000 r/min ,電樞回路總電阻Ω,設(shè)=8V，電樞回路

9、最大電流=40A,電力電子變換器的放大系數(shù)=40。試求： 〔1〕電流反應(yīng)系數(shù)和轉(zhuǎn)速反應(yīng)系數(shù)。 〔2〕當(dāng)電動機在最高轉(zhuǎn)速發(fā)生堵轉(zhuǎn)時的值。 解:1〕 2) 這時： ，ASR處于飽和，輸出最大電流給定值。 3.3 在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)器ASR，ACR均采用PI調(diào)節(jié)器。當(dāng)ASR輸出達到=8V時，主電路電流達到最大電流80A。當(dāng)負(fù)載電流由40A增加到70A時，試問：〔1〕應(yīng)如何變化？〔2〕應(yīng)如何變化？〔3〕值由哪些條件決定？ 解: 1) 因此當(dāng)電流從40A70A時， 應(yīng)從4V7V變化。 2) 要有所增加。 3)

10、 取決于電機速度和負(fù)載大小。因為 3.5 某反應(yīng)控制系統(tǒng)已校正成典型I型系統(tǒng)。時間常數(shù)T=0.1s, 要求階躍響應(yīng)超調(diào)量≤10％。 （1） 系統(tǒng)的開環(huán)增益。 （2） 計算過渡過程時間和上升時間； （3） 繪出開環(huán)對數(shù)幅頻特性。如果要求上升時間<0.25s, 如此K=?，％=? 解：取 (1) 系統(tǒng)開環(huán)增益： (2) 上升時間 過度過程時間： 〔3〕 如要求，查表3-1如此應(yīng)取 , 這時%。 3.6有一個系統(tǒng)，其控制對象的傳遞函數(shù)為，要求設(shè)計一個無靜差系統(tǒng)，在階躍輸入下系統(tǒng)超調(diào)量％≤5％〔按線性系統(tǒng)考慮〕。試對系統(tǒng)進展動態(tài)校正，決定調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)，并選擇其參數(shù)。

11、 解：按典型I型系統(tǒng)設(shè)計，選。 選I調(diào)節(jié)器，校正后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，已選KT＝0.5, 如此K＝0.5/T=50, 所以，積分調(diào)節(jié)器：。 3.7有一個閉環(huán)系統(tǒng)，其控制對象的傳遞函數(shù)為，要求校正為典型Ⅱ型系統(tǒng)，在階躍輸入下系統(tǒng)超調(diào)量％≤30％〔按線性系統(tǒng)考慮〕。試決定調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)，并選擇其參數(shù)。 解：應(yīng)選擇PI調(diào)節(jié)器，，對照典型Ⅱ型系統(tǒng)， ，滿足設(shè)計要求。 這樣， 在一個由三相零式晶閘管整流裝置供電的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電動機的額定數(shù)據(jù)為：kW , V , A , r/min , 電動勢系數(shù)=V·min/r , 主回路總電阻Ω,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)=35。電磁時

12、間常數(shù)=0.012s,機電時間常數(shù)=0.12s,電流反應(yīng)濾波時間常數(shù)=0.0025s,轉(zhuǎn)速反應(yīng)濾波時間常數(shù)。額定轉(zhuǎn)速時的給定電壓(Un*)N =10V,調(diào)節(jié)器ASR，ACR飽和輸出電壓Uim*=8V,Ucm 。 系統(tǒng)的靜、動態(tài)指標(biāo)為:穩(wěn)態(tài)無靜差,調(diào)速X圍D=10,電流超調(diào)量≤5% ,空載起動到額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量≤10%。試求： 〔1〕確定電流反應(yīng)系數(shù)β(假設(shè)起動電流限制在以內(nèi))和轉(zhuǎn)速反應(yīng)系數(shù)α。 〔2〕試設(shè)計電流調(diào)節(jié)器ACR,計算其參數(shù)Ri,、Ci、COi。畫出其電路圖,調(diào)節(jié)器輸入回路電阻R0=40。 〔3〕設(shè)計轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR,計算其參數(shù)Rn、、COn。(R0=40kΩ) 〔4

13、〕計算電動機帶40%額定負(fù)載起動到最低轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量σn。 〔5〕計算空載起動到額定轉(zhuǎn)速的時間。 解：〔1〕 〔2〕電流調(diào)節(jié)器設(shè)計 確定時間常數(shù)： 電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)確定： 因為，可按典型I型系統(tǒng)設(shè)計，選用PI調(diào)節(jié)器，, 電流調(diào)節(jié)器參數(shù)確定:，。 校驗等效條件： 可見滿足近似等效條件，電流調(diào)節(jié)器的實現(xiàn)：選,如此： , 取9K. 由此 〔3〕速度調(diào)節(jié)器設(shè)計 確定時間常數(shù)： a) 電流環(huán)等效時間常數(shù):因為 如此 b) c) 速度調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)確定： 按照無靜差的要求，應(yīng)選用PI調(diào)節(jié)器， , 速度調(diào)節(jié)器參數(shù)確定： 校驗

14、等效條件： 可見滿足近似等效條件。 轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校驗 (空載Z=0〕 轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校驗結(jié)果明確，上述設(shè)計不符合要求。因此需重新設(shè)計。 查表，應(yīng)取小一些的h，選h=3進展設(shè)計。 按h=3，速度調(diào)節(jié)器參數(shù)確定如下： 校驗等效條件： 可見滿足近似等效條件。 轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校驗： 轉(zhuǎn)速超調(diào)量的校驗結(jié)果明確，上述設(shè)計符合要求。 速度調(diào)節(jié)器的實現(xiàn)：選,如此,取310K。 4) 40%額定負(fù)載起動到最低轉(zhuǎn)速時: 5) 空載起動到額定轉(zhuǎn)速的時間是：(書上無此公式〕 僅考慮起動過程的第二階段。 所以： 3.10 有一轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng),主電路采用

15、三相橋式整流電路。電動機參數(shù)為：PN =500kW，UN =750V，IN =760A，nN=375 r/min，電動勢系數(shù)Ce ·min/r, 電樞回路總電阻Ω,允許電流過載倍數(shù)λ=1.5,觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)Ks=75,電磁時間常數(shù)=0.031s,機電時間常數(shù)=0.112s,電流反應(yīng)濾波時間常數(shù)=0.002s,轉(zhuǎn)速反應(yīng)濾波時間常數(shù)。設(shè)調(diào)節(jié)器輸入輸出電壓Unm*=Uim*=Unm =10V,調(diào)節(jié)器輸入電阻R0=40kΩ。 設(shè)計指標(biāo):穩(wěn)態(tài)無靜差，電流超調(diào)量≤5%，空載起動到額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量≤10%。電流調(diào)節(jié)器已按典型I型系統(tǒng)設(shè)計,并取參數(shù)。 〔1〕選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu),并計算其參數(shù)

16、。 〔2〕計算電流環(huán)的截止頻率和轉(zhuǎn)速環(huán)的截止頻率，并考慮它們是否合理? 解：〔1〕 電流調(diào)節(jié)器已按典型I型系統(tǒng)設(shè)計如下： 確定時間常數(shù)： 電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)確定：因為σ%≤5%，可按典型I型系統(tǒng)設(shè)計，選用PI調(diào)節(jié)器， WACR(s)=Ki(τis+1)/τis， Tl/T∑i=0.031/0.00367=8.25<10 電流調(diào)節(jié)器參數(shù)確定：τi=Tl=0.031s， KIT∑i=0.5， KI= ∑i=136.24 s-1 校驗等效條件：ωci=KI=136.24 s-1 可見滿足近似等效條件。 電流調(diào)節(jié)器的實現(xiàn)：選R0=40K，如此 取36K 速度調(diào)節(jié)

17、器設(shè)計 確定時間常數(shù)： a) 電流環(huán)等效時間常數(shù)1/KI：因為KIT∑i=0.5 如此1/KI=2T∑i b) b)Ton c) c)T∑n=1/KI+Ton 速度調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)確定： 按照無靜差的要求，應(yīng)選用PI調(diào)節(jié)器， WASR(s)=Kn(τns+1)/τns 速度調(diào)節(jié)器參數(shù)確定： τn=hT∑n，選h=5，如此τn=hT∑n=0.1367s, KN=(h+1)/〔2h2T2∑n2=160.54 s-2 Kn=(h+1)βCeTm/〔2hαRT∑n 校驗等效條件：ω=KN/ω1=KNτn=160.54*0.1367 =21.946 s-2 a) 1/3(KI/

18、T∑i)1/2=1/3(136.24/0.00367)1/2-1>ω b) 1/3(KI/Ton)1/2=1/3(136.24/0.02)1/2-1>ω 可見滿足近似等效條件。 速度調(diào)節(jié)器的實現(xiàn)：選R0=40K，如此 Rn=Kn*R0=10.5*40=420K 由此 =τn/Rn=0.1367/420*103μμF C0n=4T0n/R0=4*0.02/40*103=2μF 2) 電流環(huán)的截止頻率是：ωci=KI=136.24 s-1 速度環(huán)的截止頻率是： ω=21.946 s-2 從電流環(huán)和速度環(huán)的截止頻率可以看出，電流環(huán)比速度環(huán)要快，在保證每個環(huán)都穩(wěn)定的情況下，

19、再求系統(tǒng)的快速性，充分表現(xiàn)了多環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計特點。 在一個轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)V-M系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR，電流調(diào)節(jié)器ACR均采用PI調(diào)節(jié)器。 〔1〕在此系統(tǒng)中,當(dāng)轉(zhuǎn)速給定信號最大值Unm*=15V時,n=nN=1500 r/min;電流給定信號最大值Uim*=10V時,允許最大電流Idm=30A,電樞回路總電阻R=2Ω,晶閘管裝置的放大倍數(shù)Ks=30 ,電動機額定電流IN =20A ,電動勢系數(shù)Ce ·min/r?，F(xiàn)系統(tǒng)在Un*=5V ,Idl=20A時穩(wěn)定運行。求此時的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速n=? ACR的輸出電壓Uc =? 〔2〕當(dāng)系統(tǒng)在上述情況下運行時,電動機突然失磁(=0) , 系

20、統(tǒng)將會發(fā)生什么現(xiàn)象? 試分析并說明之。假如系統(tǒng)能夠穩(wěn)定下來,如此穩(wěn)定后n=? Un=? Ui*=? Ui=? Id=? Uc =? 〔3〕該系統(tǒng)轉(zhuǎn)速環(huán)按典型Ⅱ型系統(tǒng)設(shè)計, 且按Mrmin準(zhǔn)如此選擇參數(shù),取中頻寬h=5, 轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)T∑n =0.05s ,求轉(zhuǎn)速環(huán)在跟隨給定作用下的開環(huán)傳遞函數(shù),并計算出放大系數(shù)與各時間常數(shù)。 〔4〕該系統(tǒng)由空載(=0)突加額定負(fù)載時,電流和轉(zhuǎn)速的動態(tài)過程波形是怎樣的?機電時間常數(shù)=0.05s,計算其最大動態(tài)速降和恢復(fù)時間。 1) α= U*nm/nN =15/1500=0.01 Vmin/r β= U*im/Idm = 10/

21、30=0.33 V/A U*n =5 V，n=U*n/α=5/0.01=500 r/min Uc=Ud0/Ks=(E+IdR∑)/Ks=(Cen+IdLlR∑)/Ks=(0.128*500+20*2)/30=3.467 V 2) 在上述穩(wěn)定運行情況下，電動機突然失磁〔Φ=0〕如此電動機無電動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速迅速下降到零，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器很快達到飽和，要求整流裝置輸出最大電流Idm 。因此，系統(tǒng)穩(wěn)定后， n=0，Un=0 U*i=U*im =10， Ui=U*i =10 Id=Idm=30A Uc=Ud0/Ks=(E+IdR∑)/Ks=

22、(0+30*2)/30=2 V 3) 在跟隨給定作用下，轉(zhuǎn)速環(huán)處于線性狀態(tài)，此時系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)是： τn=hT∑n T∑n KN=(h+1)/2h2T2=6/2*25*0.052=48s-2 4) 空載突加額定負(fù)載時，轉(zhuǎn)速有動態(tài)降落?！瞤93,94) Δnb=2(λ-z)ΔnNT∑n/Tm=2*(1-0)*20*2/0.128*(0.05/0.05)= 625 r/min [ Cb=2FK2T=2IdNRT∑n/CeTm=2*20*2*0.05/0.128*0.05=625 r/min ] 最大動態(tài)速降：Δnmax=(ΔCmax/Cb)*Δnb=81.2%*625 =

23、507.5 r/min 恢復(fù)時間：tv=8.8T=8.8*0.05=0.44s(p81表〕 習(xí)題五 5.8兩電平PWM逆變器主回路，采用雙極性調(diào)制時，用“1〞表示上橋臂開通，“0〞表示上橋臂關(guān)斷，共有幾種開關(guān)狀態(tài)，寫出其開關(guān)函數(shù)。根據(jù)開關(guān)狀態(tài)寫出其電壓空間矢量表達式，畫出空間電壓矢量圖。 解：兩電平PWM逆變器主回路： 采用雙極性調(diào)制時，忽略死區(qū)時間影響，用“1〞表示上橋臂開通，“0〞表示下橋臂開通，逆變器輸出端電壓： ， 以直流電源中點為參考點 0 0 0 0 1 0 0

24、 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 空間電壓矢量圖： 、、，如何定義三相定子電壓空間矢量、、和合成矢量，寫出他們的表達式。 解：A,B,C為定子三相繞組的軸線，定義三相電壓空間矢量： 合成矢量： 5.10忽略定子電阻的影響，討論定子電壓空間矢量與定子磁鏈的關(guān)系，當(dāng)三相電壓、、為正弦對稱時，寫出電壓空間矢量與定子磁鏈的表達式，畫出各自的運動軌跡。 解：用合成空間矢量表示

25、的定子電壓方程式： 忽略定子電阻的影響， ， 即電壓空間矢量的積分為定子磁鏈的增量。 當(dāng)三相電壓為正弦對稱時，定子磁鏈旋轉(zhuǎn)矢量 電壓空間矢量： 5.11采用電壓空間矢量PWM調(diào)制方法，假如直流電壓恒定，如何協(xié)調(diào)輸出電壓與輸出頻率的關(guān)系。 解：直流電壓恒定如此六個根本電壓空間矢量的幅值一定， ，零矢量作用時間增加，所以插入零矢量可以協(xié)調(diào)輸出電壓與輸出頻率的關(guān)系。 5.12 兩電平PWM逆變器主回路的輸出電壓矢量是有限的，假如期望輸出電壓矢量的幅值小于直流電壓，空間角度任意，如何用有限的PWM逆變器輸出電壓矢量來逼近期望的輸出電壓矢量。 解：兩電平P

26、WM逆變器有六個根本空間電壓矢量，這六個根本空間電壓矢量將電壓空間矢量分成六個扇區(qū)，根據(jù)空間角度確定所在的扇區(qū)，然后用扇區(qū)所在的兩個根本空間電壓矢量分別作用一段時間等效合成期望的輸出電壓矢量。 習(xí)題六 6．1 按磁動勢等效、功率相等的原如此，三相坐標(biāo)系變換到兩相靜止坐標(biāo)系的變換矩陣為 現(xiàn)有三相正弦對稱電流，，，求變換后兩相靜止坐標(biāo)系中的電流和，分析兩相電流的根本特征與三相電流的關(guān)系。 解：兩相靜止坐標(biāo)系中的電流 其中， 兩相電流與三相電流的的頻率一樣，兩相電流的幅值是三相電流的的倍，兩相電流的相位差。 6．2 兩相靜止坐標(biāo)系到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的變換陣為

27、 將上題中的兩相靜止坐標(biāo)系中的電流和變換到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的電流和，坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)速度。分析當(dāng)時，和的根本特征，電流矢量幅值與三相電流幅值的關(guān)系，其中是三相電源角頻率。 解：兩相靜止坐標(biāo)系中的電流 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的電流 當(dāng)時，，兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的電流 電流矢量幅值 6．4籠型異步電動機銘牌數(shù)據(jù)為：額定功率，額定電壓，額定電流，額定轉(zhuǎn)速，額定頻率，定子繞組Y聯(lián)接。由實驗測得定子電阻，轉(zhuǎn)子電阻，定子自感，轉(zhuǎn)子自感，定、轉(zhuǎn)子互感，轉(zhuǎn)子參數(shù)已折合到定子側(cè)，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量，電機穩(wěn)定運行在額定工作狀態(tài)，試求：轉(zhuǎn)子磁鏈和按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的定子電流兩個分量、。 解：由異步電動機穩(wěn)態(tài)模型得額定轉(zhuǎn)差率 額定轉(zhuǎn)差 電流矢量幅值 由按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的動態(tài)模型得 穩(wěn)定運行時，，故， 解得 轉(zhuǎn)子磁鏈 22 / 22