《现代交流调速系统》复习答疑指导.docx.pdf
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1、现代交流调速系统复习答疑指导 第一章、概述 (1)交流调速系统的分类;常用的调速方法有哪些? 常见的交流调速方法有: 降电压调速 转差离合器调速 转子串电阻调速 绕线转子电动机串级调速和双馈电动机调速 变极对数调速 变压变频调速等 (2)按电动机的能量转换不同,可以将交流调速系统分成哪几大类,常用的调速方 法,又分别属于哪类? 从能量转换的角度上看,转差功率是否增大,是消耗掉还是得到回收,是评价 调速系统效率高低的标志。从这点出发,可以把异步电机的调速系统分成三类: 1)转差功率消耗型调速系统:这种类型的全部转差功率都转换成热能消耗在 转子回路中,上述的第、三种调速方法都属于这一类; 2)转差
2、功率馈送型调速系统:在这类系统中,除转子铜损外,大部分转差功 率在转子侧通过变流装置馈出或馈入,转速越低,能馈送的功率越多,上述第 种调速方法属于这一类; 3)转差功率不变型调速系统:在这类系统中,转差功率只有转子铜损,而且无论 转速高低,转差功率基本不变,因此效率更高,上述的第、两种调速方法属于此 类。 (3)同步电机的调速方法有几种?从频率控制方式看,它可分为哪几类? 同步电机没有转差,也就没有转差功率,所以同步电机调速系统只能是转差功率 不变型 ( 恒等于0);在同步电机的变压变频调速方法中,从频率控制的方式来看,可 分为他控变频调速和自控变频调速两类。 第二章、异步电动机变压调速系统
3、(1)掌握异步电动机调压调速的工作原理、人为调节定子电压时的机械特性、 电磁转矩与定子电压之间关系。 根据杲步电动机的机械特性方程式 T =_ 3pU 状2“ (7? + / 5) 2 + 69|_ ( 厶/ + Lp ) 2 (2)分析交流调压调速更适合风机泵类负载 当转差率S-定时,屯磁转矩与定子电压的平方成正比,这说明不同的定子电压, 可以得到不同的人为机械特性,如图 答:带恒转矩负载时,调速范围有限。而对于风机泵类负载属于平方转炬负载, 调速范围较宽;转差功率的损耗系数小。 (3)画出异步电动机晶闸管交流调压调速三相“Y型”接法的主电路,并分析 其工作原理,晶闸管调压有哪几种控制方式。
4、 VTi 晶闸管调压有哪几种控制方式:1)相位控制2)整周波控制(开关控制) 第三章笼型异步电机变压变频调速系统 本章是整个现代交流调速系统课程的重点部分, 主要分为变压 变频控制技术发展状况概述;变压变频调速的基本控制方式;异 步电动机电压一频率协调控制时的机械特性;电力电子变压变频 器的主要类型;变压变频调速系统中的脉宽调制(PWM)技术几 个部分展开 : (1)掌握变频调速系统工作的基本原理;充分理解和把握基频(额 定频率)以下和基频以上两种情况下调频与调压协调控制特性; 掌握恒压频比控制的基本原理和低频补偿的本质。 学会绘制恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性并定 性分析其特点。在
5、采用恒压频比控制条件下改变定子角频率31时, 机械特性基本上是平行下移,要求能够在同一坐标下定性绘制不 同工作频率时的特性曲线以及定子电压补偿后的特性曲线。掌握 恒磁通控制(恒Eg/col控制)的机械特性,掌握恒Er/col控制的 机械特性 ; 能够正确对基频以下三种电压一频率协调控制方式进行 特性比较。 图不同电压一频率协调控制方式时的机械特性 在基频以上进一步提高角频率,同步转速随之提高,由于定子电压不同 升高,机械特性上移,而形状基本不变,但最大转矩减小,应注意轻载使用。 (3)电力电子变压变频器从整体结构上看,可分为交直-交和交交 两大类,其控制方式根据变压与变频是否同时进行可分为脉冲
6、幅值调制 (PAM)和脉冲宽度调制。 掌握PWM变压变频器与SCR相幅控制变频器相比具有的一系列优 点; 答:1)在主电路整流和逆变两个单元屮,只有逆变单元可控,通过它同时调节电压 和频率,结构简单。采用全控型的功率开关器件,只通过驱动电压脉冲进行控制,电路 也简单,效率高。 2)输岀电压波形虽是一系列的PWM波,但由于采用了恰当的PWM控制技术, 正弦基波的比重较大,影响电机运行的低次谐波受到很大的抑制,因而转矩脉动小, 提 高了系统的调速范围和稳态性能。 3)逆变器同时实现调压和调频,动态响应不受中间直流环节滤波器参数的影响, 系统的动态性能也得以提高。 4)采用不可控的二极管整流器,电源
7、侧功率因素较高,且不受逆变输出电压大小 的影响。 掌握串联二极管式三相逆变器的主电路结构及其工作原理,掌握各个部 件的作用。 根据逆变器主电路直流滤波环节的不同,可分为电压源和电流源型两类在掌 握它们在性能上的差异。在三相桥式逆变器中,有180。导通型和120。导通型两种 换流方式。 (4)掌握PWM调制原理,搞懂什么是载波,什么是调制波,什么是 正弦波脉宽调制;掌握规则采样法的工作原理。根据载波和信号波是否 同步及载波比的变化情况,PWM调制方式分为异步调制和同步调制, 掌握它们各自的优点、缺点,而分段同步调制综合了二者的优点。 掌握消除指定次数谐波PWM控制技术、电流滞环跟踪PWM控制技术
8、 的工作原理。 (5)掌握磁链跟踪控制、空间矢量的定义,搞清电压空间矢量的相 互关系 ? 电压与磁链空间矢量的关系? 磁场轨迹与电压空间矢量运动轨 迹的关系 ; 电压空间矢量控制SVPWM:把逆变器和交流电动机视为一体,按照跟踪圆 形旋转磁场来控制逆变器的工作,其效果应该更好。这种控制方法称作“磁链跟 踪控制”。磁链的轨迹是交替使用不同的电压空间矢量得到的: 合成空间矢量:由三相定子电压空间矢量相加合成的空间矢量口S是一个旋 如果,图中的逆变器采用180。导通型,功率开关器件共有8种工作状态(见附 表),其中一6种有效开关状态对应的开关状态为010;001,011; 100; 101; 110
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