课后思考题
4.1 4.9
总结转速闭环转差频率控制系统的控制规律，若），I f Us s 1ω（=设置不当，会产生什么影响？一般说来，正反馈系统是不稳定的，而转速闭环转差频率控制系统具有正反馈的内环，系统却能稳定，为什么？
答：转差频率控制的规律为：（1）在sm s ωω≤范围内，如果气隙磁通保持不变，转矩Te 基本上与ωs 成正比。（2）定子电流不同时，按照一定的
），I f Us s 1ω（=函数关系控制定子的电压和频率，可以保持气隙磁通恒定。若），I f Us s 1ω（=设置不当，则气隙磁通无法保持恒定，控制将出现紊乱。因为转差频率控制的被控量是频率差ωs ，在外环通过负反馈控制已经实现控制要求，在内环控制中，因为输出量要控制定子的实际频率，而ωω+s 才能得到实际的频率值ω1，因此需采用正反馈相加，由于内环调解器不是普通的PI 调解器，输出不受正反馈的影响，引起的扰动可通过外环进行调节，所以系统能实现稳定要求。
课后习题:
4.1
一台三相鼠笼异步电动机的铭牌数据为：额定电压V 380U N =，额定转速
min /960n N r =，额定频率Hz f 50N =，定子绕组为Y 联接。由实验测得定子电阻Ω=35.0R s ， 定子漏感H 006.0L ls =， 定子绕组产生气隙主磁通的等效电
感H 26.0L m =，转子电阻Ω='5.0R r ， 转子漏感H 007.0L lr ='， 转子参数已折
算到定子侧 ， 忽略铁芯损耗 。
（ 1 ）画出异步电动机 T 形等效电路和简化电路。
（ 2 ）额定运行时的转差率N s ，定子额定电流1N I 和额定电磁转矩。 （ 3 ）定子电压和频率均为额定值时，理想空载时的励磁电流0I 。 （ 4 ）定子电压和频率均为额定值时，临界转差率m s 和临界转矩em T ，画出异步电动机的机械特性。
解:(1)
R L 'L
R L 'L 异步电动机简化等效电路
(2) 额定运行时
由于额定转速min /960n N r =,同步转速min /10003
50
60r n 60f n p N 1=⨯==
额定运行时的转差率04.01000
960
1000s 11=-=-=
n n n N 由异步电动机T 形等效电路
023
.1004.0023.126
.010035
.0-26.0006.01211111≈-≈⨯+=-+=++
=j j L f R j L L L j L j R C m N s m ls m ls s ππωω可得转子相电流幅值
()
()()
A L C L s R C R U I lr ls r s
s
r 9735.150953.175939.172220
007.0023.1006.010004.05.0023.135.0220
2
22
2
'1212
'1'=+=⨯+⨯+⎪⎭⎫ ⎝
⎛⨯+=
++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=
πω气隙磁通在定子每相绕组中的感应电动势
V L s R I lr N r r g 7352.2028361.425.1569735.15E 2
212
≈+⨯='+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛''=ω 额定运行时的励磁电流幅值
A L I m
g
482.226
.01007352
.202E 10≈⨯=
=
πω
由异步电动机简化电路,额定运行时的定子额定电流幅值
()
()A L L s R R U I I lr ls r s s
r s 3164.166796.161225.165220
007.0006.010004.05.035.0220
22
2
2'212
''=+=++
⎪⎭⎫ ⎝
⎛+=
++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=
≈）（πω 额定电磁转矩
依据简化等效网络）或型等效网络）依据(33.9504
.05.03164.16100333T (37.9104
.05
.09735.151003332'211
1
2'2
'11
m N s R I
n P T m N s R I n P T N r N
p
m m e N r r
p
m m
e ⋅≈⨯⨯⨯==
=
⋅≈⨯⨯⨯===πωωπωω
(3) 定子电压和频率均为额定值时，理想空载时的励磁电流
()
()
A L L R U I ls s s
633.226.0006.010035.0220
2
2
2
2
m 2
1
2
0=++=
++=
）（πω
(4) 定子电压和频率均为额定值时，临界转差率
122.0)
007.0006.0(10035.05
.0)
(2
2
2
2'21
2
'
=++=
++=
）（πωlr
ls s
r m L L R R s
临界转矩
[
]
[
]
m
83.155)
007.0006.0(10035.035.020022033)
(232
2
2
2
2'21
2
12
⋅=+++⨯⨯⨯=
+++=
N L L R R U n T lr
ls s
s s p em ）（ππωω
异步电动机的机械特性:
