电力拖动自动控制系统-课后答案.

1、习题解答（供参考）习题二s=2%，那么系统允许的静差转速降是多系统的调速范围是 1000100 r/min，要求静差率少？解：Ce (Un iNRa)/nN(220 378 0.023)/1430 0.1478V/rpm解:ns) 1000 0.0彳(10 0.98)2.04rpm系统允许的静态速降为2.04rpm。某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为n 0max 1500r/min，最低转速特性为nomin150r/min，带额定负载时的速度降落nN 15r/min，且在不同转速下额定速降不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少?解：1）调速范围nmax/nmin

2、 （均指额定负载情况下）nmaxn0maxnN1500 151485n minn0minnN150 15135D nmax /nmin1485/135 112)静差率snn0 15/150 10%直流电动机为PN=74kW,UN=220V , In=378A , nN=1430r/min , Ra= Q。相控整流器内阻Rrec= Q。采用降压调速。当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。如果s=30%时,则系统的调速范围又为多少？n INR/Ce378 (0.0230.022)/0.1478 115rpmDnNS/ n(1s)1430 0.2/115 (10.2)3.1DnNS/ n(1

3、s)1430 0.3/115 (10.3)5.33工作台采用 V-M系统。已知直流电动机Pn60kW,UN220V , I N 305 A, nN 1000r/min，主电路总电阻 R= Q ,Ce=?min/r, 求:(1)当电流连续时,在额定负载下的转速降落nN为多少?开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率Sn多少?若要满足D=20,s< 5%的要求，额定负载下的转速降落nN又为多少？解：nNIN R/Ce 305 0.18/0.2274.5r/minSnnn0274.5/(1000274.5)21.5%nNS/D(1 s)1000 0.05/20 0.952.63r/min有一

4、晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压Uu 8.8V、比例调节器放大系数Kp 2、晶闸管装置放大系数 Ks 15、反馈系数丫 =。求：（1）输出电压Ud ; （ 2）若把反馈线断开，Ud为何值？开环时的输出电压是闭环是的多少倍？（3）若把反馈系数减至丫 =当保持同样的输出电压时，给定电压Uu应为多少?解：(1)Ud KpKsUU/(1 KpKs )2 15 8.8(1 2 15 0.7) 12V Ud 8.8 2 15264V ,开环输出电压是闭环的 22倍 Uu Ud(1 KpKs )/KpKs 12 (12 15 0.35)/(2 15) 4.6/某闭环调速系统的调速范围是15

5、00r/min150r/min ,统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是 数应有多大？要求系统的静差率s 5%，那么系100r/min ,则闭环系统的开环放大倍解： 1) D nN s/ nN 1 s101500 2%/ nN 98%nN1500 2% /98%10 3.06r / min2) Knop /nci1100 / 3.06 1 31.7某闭环调速系统的开环放大倍数为环放大倍数提高到 30，它的速降为多少？在同样静差率要求下，15时，额定负载下电动机的速降为8 r/min，如果将开调速范围可以扩大多少倍？解：nop1 Knci1 158 128如果将开环放大倍数提高到 30

6、,则速降为：nclnop /1 K128/ 130 4.13rpm在同样静差率要求下，D 可以扩大nci1 /nci 21.937倍有一 V-M 调速系统：电动机参数枢回路电抗器电阻 RL= Q,整流装置内阻Rrec=Q触发整流环节的放大倍数 满足调速范围D=2O ,静差率S<=10%。（1）（2）（3）（4）Pn=, Un=220V, In=, nN=1500 r/min，电枢电阻 Ra=Q，电Ks=35。要求系统计算开环系统的静态速降Anop和调速要求所允许的闭环静态速降采用转速负反馈组成闭环系统，试画出系统的原理图和静态结构图。调整该系统参数，使当Un*=15V时，IcfIn, n

7、=nN ,则转速负反馈系数a应该是多少?计算放大器所需的放大倍数。nci 。解：（ 1 ）UN CeIN220Ra / Ce12.5 1.5 /1500 201.25/1500 0.134Vmin/ rUNnopININR / CeR /Ce 12.5 3.3/0.134 307.836r/minnN nNs/D 1 s 1500 10%(/ 20*90% ) 8.33r /min所以， nci8.33r /min+ *fl V+4广1 +A Z 1LrpE41斗-4or(3)(4)n KpKsUn ldR/Ce1 K KUn/ 1K IdR/Ce 1 Knop /nci1307.836/8.

8、33 135.955150035.955 15/1 35.95512.53.3/ 0.134 135.9550.0096V min/K * C可以求得，KpeKs*也可以用粗略算法：r35.955* 0.13435* 0.009614.34Un Un n，Un1515000.01Kp KCe/KsKp35.9550.134/35 0.0113.76Idbi 2In，临界截止电流在题的转速负反馈系统中增设电流截止环节，要求堵转电流Idcr 1.2I N，应该选用多大的比较电压和电流反馈采样电阻？要求电流反馈采样电阻不超过主电路总电阻的1/3 ,如果做不到，需要增加电流反馈放大器，试画出系统的原理

9、图和静态结构图，并计算电流反馈放大系数。这时电流反馈采样电阻和比较电压各为多少?1 dbl2I N25A，I dcr1.2In15A1 dcrU com/Rs15 Ucom / Rs1 dblU：U com/Rs2515U com/ RsRsU com151.522.5V(R /3)1.01.50.8 /31.1 ,(R /3)解：(1)1.5(2)不符合要求，取R,1.1 ,需加电流反馈放大器由于需要的检测电阻值大，信号大的要求，则必须采用放大器，对电流信号进行放大。为此,取 Rs 1.1 ，则 Ucom Idcr Rs 15 1.116.5V说明要求的电流信号值也大。要同时满足检测电阻小和

10、电流+厂f4(1)系统开环工作时，试计算调速范围D 30时的静差率s值。(3) 当 Id Idcr 时，有n Kp KsUn/Ce 1 KKp ©KjRsld Ucom /Ce1 K Rld/Ce1 KKpKsUnKiUcom / Ce 1 KR Kp KsKiRsld/Ce1 K当n=0时,1 dblKpKs UnKiUcom / R KpKsKjRsUn KiUcom /KiRs2515 16.5/1.1 K Ki 15/ 22.513.51.36在题的系统中,2 2若主电路电感 L=50mH，系统运动部分的飞轮惯量 GD =1.6Nm ，整流装置采用三相零式电路，试判断按题2-

11、9要求设计的转速负反馈系统能否稳定运行？如要保证 系统稳定运行，允许的最大开环放大系数是多少？解： L 50mH，GD21.6Nm2 , R 3.3, Ce 0.134V /rpmT L/R 0.05/3.30.015sTm GD2R / 375CeCm 1.65.28/64.330.082sTs 0.00333s3.3/ 375 0.134 0.134 30 /3.142KTm T TsTs /TTs20.0015 0.00333 / 0.00004983 30.520.0820.015 0.00333 0.003332 / (0.0151* 0.00333可见与前面的K相矛盾，故系统不稳定

12、。要使系统能够稳定运行,K最大为。有一个晶闸-电动机调速系统，已知：电动机:PN 2.8kW，Un 220V， In 15.6A，nN 1500r/min , Ra = Q,整流装置内阻Rrec=1 Q ,电枢回路电抗器电阻 Rl =Q,触发整流环节的放大倍数Ks35。(2)当D 30，s 10%时，计算系统允许的稳态速降。(3)如组成转速负反馈有静差调速系统，要求D 30，s 10%，在 U； 10V 时 IdI606060n nN，计算转速负反馈系数和放大器放大系数Kp。解:Ce220 15.6 1.5 /15000.1311V min/ r(1)nopginIN R /Ce 15.6 3

13、.3/0.1311 392.68r / min1500/30e50nop /n0 min392.68/ 392.68 5088.7%505/0.95.56r/minKp KsUn /Ce 1 K R Id / Ce 1 K Kp Ks/Ce/Ce 1 K152.51500 Kp KsUn/Ce 1 K R 15.6nop/ nci1297.48/5.56旋转编码器光栅数 1024,倍频系数4，高频时钟脉冲频率f0 1MHz，旋转编码器输出的脉冲个数和高频时钟脉冲个数均采用16位计数器，M法测速时间为，求转速n 1500r/min和n 150r/min时的测速分辨率和误差率最大值。解:(1)M法

14、：分辨率Q -60601.465r / min1024 4 0.01最大误差率：n罟?n 1500r/min 时，M1nZTc601500 4 1024 0.011024n 150r / min 时，M1nZTc150 4 1024 O.。1102.41500r / min 时，max %100%M1100%10240.098%150r / min 时，max%100%Mi100%102.40.98%可见M法适合高速。（2） T 法：分辨率：n 1500r/min 时,Zn260f0 Zn1024 4150026171r/min60 1 106 1025 4 1500n 150r / min

15、时,Zn260 f0Zn601024 4 150261.55r /min106 1024 4 150最大误差率： n 60 f0ZM2,M260 foZnn 1500r / min 时,M260 1069.77n 150r/min 时,M21024 4 150060 疇 97.71024 41500r / min 时,max %1M2 1100%1 100%9.77111.4%150r/min 时,max %1M2 1100%1一 100%97.7 11%可见T法适合低速习题二双闭环调速系统的ASR 和ACR均为PI调节 器，设 系统最大给定电压Unm=15V，nN =1500r/min ,

16、I n =20A，电流过载倍数为 2,电枢回路总电阻 R=2 Q, Ks=20, Ce= min/r ,求：（1）当系统稳定运行在 U n =5V, I dL =10A时，系统的n、Un、Ui、Ui和Uc各为多少？ （ 2）当电动机负载过大而堵转时，Ui和Uc各为多少?解：（1）因此当电流从 40A70A时，U*应从4V 7V变化。当uP 5V,转速 n W5V500rpm0.01V / rpmUiUcUimI dmIdUd0空 0.375V / A40A0.375*10E IdLRKsn 500rpm,U n3.75VCenNUiIdLR5V,Ui Ui0.127*50010*2203.75

17、V,Uc 4.175V4.175V堵转时，UiIdm 15V ,UcUd0Cen恳KII d R I dmRKs40*220 4V电动机:在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器ASR , ACR均采用PI调节器。已知参数:Pn = , Un =220V , In =20A, pin =1000 r/mi n ,电枢回路总电阻R = Q ,设U nmU imU cm =8V,电枢回路最大电流I dm =40A，电力电子变换器的放大系数Ks=40。试求:电流反馈系数和转速反馈系数解：1）2)Ud0当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0, Ui*,Ui,U c值。Uim1 dm竺 0.2V/A40A

18、I dl RCePnI dl RUnmPn8V一 0.008V / rpm1000rpm40A*1.560V这时:Un8V,Un0 , ASR处于饱和，输出最大电流给定值。Ui8V,Ui8V,UcUdo/Ks 60/401.5V在转速、电流双闭环调速系统中，调节器 ASR, ACR均采用PI调节器。当ASR输出达到Uim =8V时，主电路电流达到最大电流 80A。当负载电流由40A增加到70A时，试问：（1）U *应如何变化？ （ 2）Uc应如何变化？ （ 3）Uc值由哪些条件决定?解: 1)U-型 0.1V/AI dm 80A2) Uc要有所增加。3) Uc取决于电机速度和负载大小。因为Ud

19、o E IdlR CehN Idl RUUdcCen IdRC RKs某反馈控制系统已校正成典型I型系统。已知时间常数T=，要求阶跃响应超调量< 10%。(1) 系统的开环增益。(2) 计算过渡过程时间ts和上升时间tr ；(3)绘出开环对数幅频特性。如果要求上升时间tr <,则K=? ,% =?解:取 KT 0.69,0.6, %9.5%(1)系统开环增益：K0.69/T 0.69/0.16.9(1/S)上升时间tr3.3T0.33S过度过程时间:6T6 0.10.6s如要求tr0.25s，查表3-1则应取 KT 1,0.5,tr 2.4T2.4*0.10.24s 这时K 1/T

20、10,超调量=%。有一个系统，其控制对象的传递函数为 Wobj(s)K1s 1在阶跃输入下系统超调量 器结构，并选择其参数。10，要求设计一个无静差系统，0.01s 1%< 5% (按线性系统考虑)。试对系统进行动态校正，决定调节解：按典型I型系统设计，选 KT 0.5,0.707,查表 3-1，得 %4.3%。1选1调节器，W(s) W校正后系传递函数为W(s)-s(0.01s10 ,这样，T = 0.01, K=10/1)KTK = T=50,所以10/K 10/500.2S，积分调节器：W(s)有一个闭环系统,其控制对象的传递函数为10K1，要求校正为典 s(0.02s 1)型n型

21、系统，在阶跃输入下系统超调量w 30% (按线性系统考虑)。试决定调节器结构，并选择其参数。WMS)s(Ts 1)解：应选择PI调节器，Wpi(S)Kp l(s D,校正后系统的开环传递函数W(s)sKpi( s 1) K1ss(Ts 1)对照典型n型系统,K KpK/ ,hT,选h = 8,查表3-4,%=27.2%,满足设计要求。这样 hT8*0.020.16s，h 1K 2h2T22*8 2*0.02 2175.78, KPI K / K1175.78*0.16 /102.81在一个由三相零式晶闸管整流装置供电的转速、电流双闭环调速系统中，已知电动机的额定数据为：Pn 60 kW , U

22、n 220V , I n 308A , pin 1000r/min ,电动势系数 Ce= V-mi n/r ,主回路总电阻R =Q ,触发整流环节的放大倍数Ks =35O电磁时间常数Tl =,机电时间常数Tm=,(Un)N电流反馈滤波时间常数T0i =,转速反馈滤波时间常数Ton =。额定转速时的给定电压 =10V,调节器 ASR , ACR饱和输出电压 Uim=8V,Ucm =o 系统的静、动态指标为：稳态无静差，调速范围D=10,电流超调量i < 5% ,空载起动到额定转 速时的转速超调量 n < 10%。试求:(1)确定电流反馈系数B (假设起动电流限制在1.1| N以内)和

23、转速反馈系数a。(2)试设计电流调节器 ACR,计算其参数R,、C、COio画出其电路图，调节器输入回路电 阻 R)=40 k o(3) 设计转速调节器 ASR,计算其参数Rn、6、Cono (R0=40k Q )(4)计算电动机带40%额定负载起动到最低转速时的转速超调量bno(5)计算空载起动到额定转速的时间。Uim/ldm 8V /(1.1* In)8V/339A0.0236V / A10/1000(2)电流调节器设计0.01V min/ r确定时间常数:a)Ts0.00333s电流调节器结构确定:因为i 5%，可按典型b)Toic)T i0.0025sT0i Ts 0.0025 0.0

24、03330.00583sI型系统设计，选用 PI调节器,Wacr(S)Ki( iS 1)iS电流调节器参数确定：i T0.012s,选KiT i0.5,Ki 0.5/T i85.76s 1KI iR 85.76 0.012 0.18Ki Ks0.224 。35 0.0173校验等效条件：ci KI 85.76s 1a)电力电子装置传递函数的近似条件:1 101.013 0.003333Tsc)电流环小时间常数的近似条件：丄/丄丄Jb)忽略反电势的影响的近似条件:ci0.12 0.012 79.06S3VTsT0i3 V 0.00333 0.0025可见满足近似等效条件，电流调节器的实现：选R)

25、40 K，则:ci115.52s1ciRKiR0 0.224 40K 8.96K,取 9K.i/R 0.012/(9 103) 1.330.0025/40 103由此CiC0i4T0i / R040.25 F(3 )速度调节器设计 确定时间常数：a)电流环等效时间常数1/ Ki :因为 KiT i0.5b)c)Ton1/ KI2t i0.015s1/KiTon2 0.00583 0.01166s0.01166 0.0150.02666s速度调节器结构确定：按照无静差的要求，应选用PI调节器,Wasr(S)Kn( nS 1)速度调节器参数确定:nsKnKncnhT n,取h5, nh 12h2T

26、2n(h 1) CeTmhT n 0.1333s2 52 0.026662168.82s26 0.0236 0.196 0.122h RT n2 5 0.010.18 0.02666校验等效条件6.94Kn/ 1 Knn 168.820.133322.5s 1a）电流环近似条件:cnb）转速环小时间常数近似：1 誓85.760.01525.2s1cn可见满足近似等效条件。转速超调量的校验（空载Z=0）Cn% 2*(卡竺)(Z)Cbn11.23%10%2 81.2% 1.1308 0.180.196 10000.026660.12转速超调量的校验结果表明，上述设计不符合要求。因此需重新设计。 查

27、表，应取小一些的 h，选h=3进行设计。按h=3，速度调节器参数确定如下:n hT n 0.07998s0.18 0.02666) 7.6校验等效条件:cnKn / 1 Kn n 312.656 0.0799825s 1a) 1/3(KI /T i)1/21/2b) 1/3(KI /Ton)1/ 3(85.76/0.00583)1/21/21/3(85.76/0.015)25.2s40.43s 11cncnKn (h 1)/2h2T2n 4/(2 9 0.026662) 312.656s2Kn (h 1) CeTm/2h RT n 4 0.0236 0.196 0.12/(2 3 0.01可见

28、满足近似等效条件。转速超调量的校验：n 2 72.2% 1.1 (308 0.18/0.196 1000)(0.02666 /0.12)9.97%10%转速超调量的校验结果表明，上述设计符合要求。7.6 40304K 取 310K。速度调节器的实现：选 Rj 40K ,则Rn Kn R,n /Rn 0.07998/310 1030.258 F103 1.5 FCnCon 4Ton /R04 0.015/404） 40%额定负载起动到最低转速时n%2 72.2% (1.1 0.4)5）空载起动到额定转速的时间是:（书上无此公式）11r =Tk1-(308 0.18/0.196 100) (0.0

29、2666 /0.12)63.5%仅考虑起动过程的第二阶段。根据电机运动方程：375GD2 dndt Te Tl,dndtCm( I dm I dL )2R(I dm IdL)GD75C gd2r(Idme 375CmCeRIdL)CTmtCeTmn所以：（C0.196*0.12*1000IdJR(1.1*3080)*0.180.385sPn有一转速、电流双闭环调速系统，主电路采用三相桥式整流电路。已知电动机参数为: =500kW LN =750V, In =760A, nn=375 r/min ，电动势系数 Ce = min/r, 电枢回路总电阻 R=Q ,允许电流过载倍数入=,触发整流环节的

30、放大倍数Ks=75,电磁时间常数Ti =,机电时间常数Tm=,电流反馈滤波时间常数Toi =,转速反馈滤波时间常数Ton =。设调节器输入输出电压Uim；=Lim*= Um =10V,调节器输入电阻 R)=40k Qo(1)选择转速调节器结构，并计算其参数。计算电流环的截止频率ci和转速环的截止频率cn ,并考虑它们是否合理？解:Lim1 dm10 0.00877V / A1.5*760LnmnN设计指标：稳态无静差，电流超调量i < 5%，空载起动到额定转速时的转速超调量 10% o电流调节器已按典型 I型系统设计，并取参数KT= oa)TS确定时间常数： b)Toic)T i0.00

31、176s0.002s0.00367 s电流调节器结构确定：因为d % 5%可按典型I型系统设计，选用 PI调节器,WACR(s)=Ki( ts+1)/ ts,Ti/T刀=<10KiKITIR/Ks136.24 0.0310.14 / 750.00877 0.899校验等效条件： 3i=Ki= s-1a)1/ 3Ts 1/ 3 0.00167 199.6s 1 b)(1/ TmTl )1/2 3(1/ 0.112 0.031)1/2 c)1/ 3(1/ TsToi )1/2 1/ 3(1/ 0.00167 可见满足近似等效条件。 电流调节器的实现：选 R0=40K ，则ci50.9s 10

32、.002)1/2ci182.39s 1 ciRiKi R0 0.899 40 35.96 取 36KCiC0iTi / Ri 0.031/ 36 103 0.86 F 4T0i / R0 4 0.002/ 40 103 0.2 f速度调节器设计 确定时间常数：a) 电流环等效时间常数 1/Ki:因为KiTE= 则1/Ki=2T刀=2*=b) b)Ton=C) C)TEn=1/K I+T on=+ = 速度调节器结构确定： 按照无静差的要求，应选用 Pi 调节器，WASR(s)=K n(tns+1)/tns 速度调节器参数确定： t=hTEn,选 h=5,则 t=hTEi=,KN=(h+1)/

33、(2h2T2En) =6/2*25*= s -2Kn=(h+1) 3CeTm/ (2h oRTE) = 6*2*5*=校验等效条件：Wcn = KN/o1 = K N t=* = s -2a) 1/3(Ki/Te)1/2=1/31/2=> wenb) 1/3(Ki/Ton)1/2 = 1/31/2=> wen 可见满足近似等效条件。速度调节器的实现：选Ro=4OK，则Rn=Kn*Ro=*4O=42OK由此 Cn= t/Rn=420*103= pF 取疔 Con=4Ton/Ro=4*4O*1O 3=2 疔2) 电流环的截止频率是：wei=Ki= s-1速度环的截止频率是：wen= s

34、-2从电流环和速度环的截止频率可以看出， 电流环比速度环要快， 在保证每个环都稳定的 情况下，再求系统的快速性，充分体现了多环控制系统的设计特点。电流调节器参数确定：t=Ti = , KiT E= , Ki=T E= s-1在一个转速、电流双闭环V-M系统中,转速调节器ASR ,电流调节器ACR均采用PI调节器。(1)在此系统中,当转速给定信号最大值Unm*=15V时,n=nn=1500 r/min;电流给定信号最大值Um =1OV时，允许最大电流ldm=3OA,电枢回路总电阻 R=2Q ,晶闸管装置的放大倍数Ks=3O ,电 动机额定电流IN =2OA ,电动势系数 Ce = min/r。现

35、系统在Un =5V ,I dl =2OA时稳定运行。求 此时的稳态转速 n=? ACR的输出电压 UC =?(2)当系统在上述情况下运行时，电动机突然失磁(=0),系统将会发生什么现象 ？试分析 并说明之。若系统能够稳定下来 ，则稳定后n=? U n=? U i =? U i=? I d=? U c=?(3)该系统转速环按典型n型系统设计 ，且按Mrmin准则选择参数,取中频宽h=5,已知转速环小时间常数Te n =,求转速环在跟随给定作用下的开环传递函数，并计算出放大系数及各时 间常数。(4)该系统由空载(ldL=O)突加额定负载时，电流Id和转速n的动态过程波形是怎样的？已知机电时间常数T

36、m=,计算其最大动态速降nmax和恢复时间tv。1) a= U* nm/nN =15/1500= Vmin/r护 U* im/Idm = 1O/3O= V/AU*n =5 V , n=U* n/ of5/=500 r/minUc=U do/Ks=(E+I d Re)/Ks=(C en+IdLi Re)/Ks=*500+20*2)/30= V2) 在上述稳定运行情况下，电动机突然失磁(=0)则电动机无电动转矩，转速迅速下降到零，转速调节器很快达到饱和，要求整流装置输出最大电流Idm。因此，系统稳定后，n=O, Un=OU* i=U* im =1O , Ui=U* i =1OId=Idm=3OAU

37、c=Udo/Ks=(E+l dRE)/Ks=(O+3O*2)/3O=2 V3) 在跟随给定作用下，转速环处于线性状态，此时系统的开环传递函数是：WnST=hT 二11=5*=T En=KN=(h+1)/2h2T2=6/2*25*=48s-24) 空载突加额定负载时，转速有动态降落。(p93,94)Anb=2( z) AnNT刀n/Tm=2*(1-0)*20*2/*= 625 r/minCb=2FK2T=2l dNRT刀nCeTm=2*20*2*=625 r/min 最大动态速降：max=( Cmax/Cb)*b=%*625 = r/min恢复时间：tv=*=( p81表)习题五两电平PWM逆变

38、器主回路，采用双极性调制时，用“1”表示上桥臂开通，“0”表示上桥臂关断，共有几种开关状态，写出其开关函数。根据开关状态写出其电压空间矢量表达式，画 出空间电压矢量图。解：两电平PWM逆变器主回路:A_O'2 2采用双极性调制时，忽略死区时间影响，用“1 ”表示上桥臂开通，“ 0”表示下桥臂开通, 逆变器输出端电压:SaSBSCUaUbUcUsUo000Ud2Ud2Ud20Ui100Ud2Ud2Ud2啟U2110Ud2Ud2Ud2U3010Ud2Ud2Ud2U40112b22U5001222U6101仏22Ua2肘U71112220Ux2Ud2SxSxUxUd2(2Sx1)以直流电源中

39、点O为参考点Us(UaUBeUcej2 )空间电压矢量图:Ui当三相电压分别为 Ua。、UB。、Uco，如何定义三相定子电压空间矢量Uao、U BO、U CO和 合成矢量Us，写出他们的表达式。解：A,B,C为定子三相绕组的轴线，定义三相电压空间矢量:A(ej0)忽略定子电阻的影响，讨论定子电压空间矢量Us与定子磁链 叽的关系，当三相电压 UaoUBo、UCO为正弦对称时，写出电压空间矢量Us与定子磁链Ws的表达式，画出各自的运动UaoUaoUBOUboJUCOUcoej2UsUAOUBOUcoUaoUBoejUcoej2合成矢量:轨迹。解：用合成空间矢量表示的定子电压方程式:UsRsisdU

40、s忽略定子电阻的影响,Usd叽dtUsdt，即电压空间矢量的积分为定子磁链的增量。 当三相电压为正弦对称时，定子磁链旋转矢量Ussej( lt电压空间矢量:j(itUs1se采用电压空间矢量PWM调制方法，若直流电压 Ud恒定，如何协调输出电压与输出频率的关系。解：直流电压恒定则六个基本电压空间矢量的幅值一定,输出频率Wi ,开关周期To,3Nw1,Q Us “ U1 如 U2 U dToToToUs料氓，T0t1, t2,Tt1t2 ，零矢量作用时间增加,所以插入零矢量可以协调输出电压与输出频率的关系。T0t2两电平PWM逆变器主回路的输出电压矢量是有限的，若期望输出电压矢量 Us的幅值小于直流电压Ud，空间角度任意，如何用有限的 PWM逆变器输出电压矢量来逼近期望的输出电压矢量。解：两电平PWM逆变器有六个基本空间电压矢量，这六个基本空间电压矢量将电压空间矢量分成六个扇区，根据空间角度确定所在的扇区，然后用扇区所在的两个基本空间电压矢量分别作用一段时间等效合成期望的输出电压矢量。习题六6. 1按磁动势等效、功率相等的原则，三相坐标系变换到两相静止坐标系的变换矩阵为2毎2C3/2丄2旦2现有三相正弦对称电流iA lmCOS( t)，2 2iB ImCos( t -)，ic I