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绪论1、运动控制系统：以机械运动的驱动设备——电动机为控制对象，以控制器为核心，以电力电子功率变换装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。
工作原理：通过控制电动机的转矩、转速和转角，将电能转换为机械能，实现运动机械的运动要求。
2、分类（1）按被控量分：以转速为被控量的系统——调速系统以角位移或直线位移为被控量的系统——位置随动(伺服)系统。
（2）按驱动电机的类型分：直流电机带动生产机械——直流传动系统交流电机带动生产机械——交流传动系统（3）按控制器类型分：以模拟电路构成的控制器——模拟控制系统以数字电路构成的控制器——数字控制系统（4）按控制系统中闭环的多少分：单环、双环、多环控制系统3、运动控制系统的功率放大与变换装置：一方面按控制量的大小将电网中的电能作用于电动机上，调节电动机的转矩大小，另一方面按电动机的要求把恒压恒频的电网供电转换成电动机所需的交流电或直流电；4、反抗性恒转矩负载不是转矩作用方向和运动方向相反吗？那为什么n>0时T>0,n<0时T<0?答：n>0,T>0 和n<0,T<0意味着电机目前处于正转电动和反转电动状态，这个和负载转矩没有关系。
第二章转速反馈控制的直流调速系统1、直流电动机的稳态转速调节转速方法Φ-=eKIRUn2、直流电动机点数两端的平均电压 三种改变输出平均电压的调制方法：（1）T 不变，变 ton —脉冲宽度调制(PWM)（2）ton 不变，变 T —脉冲频率调制(PFM)（3）ton 和 T 都可调，改变占空比—混合调制(两点式控制)。
当负载电流或电压低于某一最小值，开关器件导通，当高于某一最大值时，使开关器件关断。
3、UPE 是由电力电子器件组成的变换器，其输入接三组(或单相)交流电源，输出为可控的直流电压，控制电压为Uc 。
UPE 变换器的器件选择：中、小容量系统,多采用IGBT 或P-MOSFET 构成较大容量系统,采用GTO 、IGCT 电力电子开关器件特大容量系统,则常用晶闸管触发与整流装置4、 系统稳态参数计算例： 用线性集成电路运算放大器作为电压放大器的转速负反馈闭环直流调速系统如图1-28所示，s s ond ρU U T t U ==5、PID调节器的类型和功能比例微分(PD)：由PD调节器构成的超前校正,可提高系统的稳定裕度，并获得足够的快速性, 但稳态精度可能受到影响；比例积分(PI)：由PI调节器构成的滞后校正,可以保证稳态精度，却是以对快速性的限制来换取系统稳定的；比例积分微分(PID)：PID调节器实现的滞后—超前校正则兼有二者的优点,可以全面提高系统的控制性能，但具体实现与调试要复杂一些。
电力拖动自动控制系统—运动控制系统习题第一篇 直流调速系统习题一 闭环控制的直流调速系统1-1为什么PWM-电动机系统比晶闸管-电动机调速系统能够获得更好的动态性能？1-2 试分析有制动通路的不可逆PWM 变换器进行制动时，两个VT 是如何工作的？1-3 调速范围和静差率的定义是什么？调速范围、静态速降和最小静差率之间有什么关系？为什么说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易多了”？1-4 某一直流调速系统，测得的最高转速特性为n max =1500 r/min, 最低转速特性为n min =150 r/min 电动机额定转速为，带额定负载时的速度速降 ∆n N = 15r/min ，且在转速下额定速降 ∆n N 如不变，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？ 1-5 某闭环调速系统的调速范围1500～150 r/min ，要求系统的静差率S ≤20%，那么系统允许的静态速降是多少？，如果开环系统的静态速降是100r/min ，则闭环系统的开环放大倍数是多少？1-6 某闭环调速系统的开环放大倍数为15时,额定负载下电动机的速降为8 r/min ，如果将开环放大倍数提高到30, 它的速降为多少?在相同静差率要求下，调速范围可以扩大多少倍？1-7 某调速系统的调速范围D=20, 额定转速n N =1500 r/min 开环转速降落∆n OP 为240r/min ，如果要求系统的静差率由10%减少到5%, 则系统的开环放大倍数将如何变化？1-8 转速单闭环调速系统有那些特点？ 改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？如果给定电压不变？调节测速反馈电压的分压比是否能够改变转速？为什么？如果测速发电机的励磁发生了变化，系统有克服着种干扰的能力？1-9在转速负反馈调速系统中，当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻、测速发电机的励磁各量发生变化时，都会引起转速变化，问系统有没有调节能力?1-10 有一V —M 调速系统，电动机参数为P N ＝2.2KW ，U N ＝220V ，I N =12.5A, n N =1500r ／min ，R a ＝1.2Ω，整流装置内阻R a ＝1.5Ω，触发整流环节的放大系数K s ＝35，要求调速范围D ＝20，静差率s ≤10％。
电力运动系统知识点总结一、电力运动系统概述电力运动系统是利用电动机作为动力源，通过传动装置将电能转化为机械能，实现各种运动控制和传动功能的系统。
电力运动系统广泛应用于工业生产、交通运输、航空航天、军事装备、医疗设备等领域，对提高生产效率、降低能源消耗、改善劳动条件具有重要意义。
二、电力运动系统的基本组成1. 电动机电动机是电力运动系统的核心部件，负责将电能转化为机械能。
按照不同的工作原理，电动机可以分为直流电动机、交流电动机、步进电机等多种类型。
根据不同的应用需求，选择合适的电动机类型对系统性能具有重要影响。
2. 传动装置传动装置包括各种传动元件和传动机构，用于将电动机输出的机械能传递到被控对象。
常见的传动装置包括齿轮传动、皮带传动、链条传动、减速机等，根据不同的传动方式选择合适的传动装置能够提高系统的传动效率和精度。
3. 控制系统控制系统是电力运动系统的大脑，负责对电动机进行精确控制和调节。
控制系统包括传感器、控制器、执行机构等部件，通过传感器对运动参数进行实时反馴，控制器根据反馴信息进行逻辑判定和控制命令输出，执行机构根据控制命令执行相应的运动任务。
4. 电源装置电源装置提供电力运动系统所需的电能，保证系统正常工作。
根据不同的电动机类型和额定功率，选择合适的电源装置对系统稳定性和效率具有重要影响。
三、电力运动系统的关键技术1. 电动机控制技术电动机控制技术是电力运动系统的核心技术之一，包括速度控制、位置控制、力/扭矩控制等多种控制方式。
常见的控制技术包括开环控制、闭环控制、矢量控制等，根据不同的应用需求选择合适的控制技术对系统性能具有重要影响。
2. 传动装置设计与优化传动装置的设计和优化对系统的传动效率和精度具有重要影响。
通过采用合理的传动比、选用高质量的传动部件、减小传动间隙和摩擦系数等手段，可以提高传动系统的性能指标。
3. 传感器技术传感器技术是实现电力运动系统闭环控制的关键技术之一，包括位置传感器、速度传感器、力/扭矩传感器等多种类型。
一、运动控制系统的定义与分类定义：以机械运动的驱动设备－－电动机为被控对象，以控制器为核心，以电力电子功率变换装置为执行机构，在自动控制理论指导下组成的电力传动自动控制系统。
分类：（1）按被控物理量分：以转速为被控量的系统叫调速系统，以角位移或直线位移为被控量的系统叫随动系统（或伺服系统）。
（2）按驱动电动机的类型分：用直流电动机带动生产机械的为直流传动系统，用交流电动机带动生产机械的为交流传动系统。
（3）按控制器的类型分：用模拟电路构成控制器的系统为模拟控制系统，用数字电路构成控制器的系统为数字控制系统。
二、直流调速方法答：（1）调节电枢供电电压U；（2）减弱励磁磁通 ；（3）改变电枢回路电阻R。
三、常用的可控直流电源答：（1）旋转变流机组——用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。
（2）静止式可控整流器——用静止式的可控整流器，以获得可调的直流电压。
（3）直流斩波器或脉宽调制变换器——用恒定直流电源或不控整流电源供电，利用电力电子开关器件斩波或进行脉宽调制，以产生可变的平均电压四、三种调速方法的性能与比较答：对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好。
改变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只是配合调压方案，在基速（即电机额定转速）以上作小范围的弱磁升速。
五、V-M系统的特点答：晶闸管整流装置不仅在经济性和可靠性上都有很大提高，而且在技术性能上也显示出较大的优越性。
在控制作用的快速性上，变流机组是秒级，而晶闸管整流器是毫秒级, 这将大大提高系统的动态性能六、V-M系统的问题答：（1）由于晶闸管的单向导电性，它不允许电流反向，给系统的可逆运行造成困难。
（2）晶闸管对过电压、过电流和过高的d V/d t与d i/d t 都十分敏感，若超过允许值会在很短的时间内损坏器件。
（3）由谐波与无功功率引起电网电压波形畸变，殃及附近的用电设备，造成“电力公害”。
电力拖动与运动控制讲 义马 昕目录绪 论 (1)0.1 什么是运动控制系统 (1)0.1.1 什么是运动控制 (1)0.1.2 运动控制系统的研究内容 (1)0.1.3 运动控制系统的动力源 (1)0.2 运动控制系统的应用 (2)0.2.1 典型的运动控制系统 (2)0.2.2 应用举例 (2)0.3 运动控制系统的基本结构 (5)0.3.1 电力传动装置与系统 (5)0.3.2 运动参数的测量和反馈 (6)0.3.3 控制策略 (7)第一章 直流电动机 (10)1.1 直流电动机的基本工作原理与结构 (10)1.1.1 直流电动机的基本工作原理 (10)1.1.2 直流电动机的基本结构 (11)1.1.3 直流电动机的铭牌数据 (13)1.2 直流电动机的电枢反应 (13)1.2.1 直流电动机的空载磁场 (14)1.2.2 直流电动机的电枢磁场 (14)1.2.3 电枢反应 (15)1.3 直流电动机的电枢电动势和电磁转矩 (16)1.3.1 直流电动机的电枢电动势 (16)1.3.2 直流电动机的电磁转矩 (16)1.4 直流电动机 (17)1.4.1 直流电动机的励磁方式 (17)1.4.2 他励直流电动机的基本方程式 (17)1.5 电力拖动系统的运动方程式 (18)1.5.1 单轴拖动系统的运动方程式 (19)1.5.2 运动方程式中正、负号的规定 (19)1.5.3 拖动系统的运动状态 (20)1.5.4 他励直流电动机的反转 (20)1.6 生产机械的负载转矩特性 (21)1.6.1 恒转矩负载特性 (21)1.6.2 恒功率负载特性 (22)1.6.3 通风机型负载特性 (22)1.7 他励直流电动机的机械特性 (22)1.7.1 机械特性方程式 (23)1.7.2 固有机械特性和人为机械特性 (23)1.8 他励直流电动机的启动 (25)1.8.1 直接启动 (25)1.8.2 电枢回路串电阻启动 (25)1.8.3 降低电枢电压启动 (26)1.9 他励直流电动机的电气制动 (26)1.9.1 能耗制动 (26)1.9.2 反接制动 (28)1.9.3 回馈制动 (29)1.10 他励直流电动机的调速 (29)1.10.1 调速指标 (30)1.10.2 调速方法 (31)1.10.3 直流调速系统使用的可控直流电源 (33)第二章 三相交流异步电动机 (36)2.1 结构 (36)2.1.1 定子部分 (36)2.1.2 转子部分 (37)2.1.4 铭牌数据 (38)2.2 工作原理和转动原理 (39)2.2.1 工作原理 (39)2.2.2 转动原理 (40)2.3 空载运行 (41)2.3.1 电磁关系 (41)2.3.2 定子电压平衡关系 (42)2.4 负载运行 (44)2.4.1 电磁关系 (44)2.4.2 转子绕组各电磁量的特点 (45)2.4.3 磁动势平衡方程式 (46)2.4.4 电压平衡方程式 (46)2.5 等效电路 (46)2.5.1 频率折算 (47)2.5.2 绕组折算 (48)2.5.3 T型等效电路 (49)2.6 功率和电磁转矩 (49)2.6.1 功率平衡方程式 (49)2.6.2 转矩平衡方程式 (51)2.7 机械特性 (51)2.7.1 固有机械特性 (52)2.7.2 人为机械特性 (53)2.8 启动和制动 (55)2.8.1 鼠笼型异步电动机的启动 (55)2.8.2 绕线型异步电动机的启动 (56)2.8.3 异步电动机的电气制动 (57)2.9 交流调速的基本方法 (57)2.9.1 变极对数调速 (58)2.9.2 变转差率调速 (58)第三章 速度闭环控制的直流调速系统 (61)3.1 开环调速系统 (61)3.1.1 开环调速系统的机械特性 (61)3.1.2 开环调速系统的性能和存在的问题 (62)3.2 速度单闭环控制的调速系统 (63)3.2.1 速度闭环调速系统的组成及其静特性 (63)3.2.1.1 单闭环调速系统的组成 (63)3.2.1.2 转速负反馈单闭环调速系统的静特性 (63)3.2.1.3 开环系统机械特性与闭环系统静特性的比较 (64)3.2.1.4 单闭环调速系统的基本特征——反馈控制规律 (66)3.2.2 单闭环调速系统的限流保护——电流截止负反馈 (67)3.2.2.1 问题的提出 (67)3.2.2.2 电流截止负反馈环节 (68)3.2.2.3 带电流截止负反馈的单闭环转速负反馈调速系统 (68)3.2.3 速度闭环控制调速系统的动态数学模型及稳定性分析 (70)3.2.3.1 动态数学模型 (70)3.2.3.2 稳定性分析 (72)3.2.4 采用PI调节器的单闭环无静差调速系统 (72)3.3 多环控制直流调速系统 (74)3.3.1 转速电流双闭环调速系统的组成及静特性 (74)3.3.1.1 问题的提出 (74)3.3.1.2 转速、电流双闭环调速系统的组成 (75)3.3.1.3 转速、电流双闭环调速系统的静特性 (75)3.3.2 双闭环调速系统的启动过程分析 (77)3.3.2.1 启动过程的三个阶段 (77)3.3.2.2 启动过程特点 (78)3.3.3 双闭环调速系统的动态性能 (78)第四章 可逆调速系统 (81)4.1 结构与特点 (81)4.1.2 励磁反接可逆线路 (82)4.2 晶闸管装置的逆变状态与直流电动机的回馈制动 (82)4.2.1 晶闸管整流电路的整流与逆变的状态 (82)4.2.2 直流电动机的回馈制动 (84)4.3 环流 (86)4.3.1 环流及其种类 (86)4.3.2 直流平均环流与配合控制 (86)4.3.3 自然环流可逆调速系统 (87)第五章 交流调速基础 (91)5.1 概述 (91)5.1.1 交流调速系统与直流调速系统的比较 (91)5.1.2 交流调速系统的难点和复杂性 (93)5.1.3 交流调速系统的技术突破 (94)5.1.4 交流调速系统的主要应用领域 (95)5.2 交流调速涉及的知识 (96)5.3 电力变换电路 (96)5.3.1 变频器的基本构成 (96)5.3.2 跟踪型PWM控制 (101)第六章 VVVF调速 (104)6.1 VVVF调速 (104)6.1.1 VVVF控制的电压模式 (104)6.1.2 异步电动机变频调速时的机械特性 (104)6.1.3 转矩提升的Uω控制 (106)116.1.4 VVVF控制的基本结构 (107)6.2 转差频率控制 (109)6.2.1 转差频率控制概念 (109)6.2.2 转差频率控制规律 (109)6.2.3 转差频率控制的基本结构 (110)第七章 矢量控制技术 (112)7.1 异步电动机等效电路变换 (112)7.1.1 T型等效电路 (112)7.1.2 通用等效电路 (113)7.1.3 不对称T型等效电路 (114)7.2 坐标变换 (115)7.2.1 3φαβ−变换 (115)7.2.2 d qαβ−−变换 (116)7.2.3 3d qφ−变换 (116)7.3 矢量控制异步电动机数学模型 (117)7.3.1 异步电动机基本方程 (118)7.3.2 异步电动机d-q轴理论 (120)7.3.3 异步电动机的电磁转矩 (121)7.4 矢量控制的思路 (121)7.5 矢量控制类型 (123)7.5.1 直接型矢量控制 (123)7.5.2 间接型矢量控制 (124)7.6 矢量控制系统 (126)7.6.1 电流源驱动异步电动机矢量控制系统 (126)7.6.2 电压源驱动异步电动机矢量控制系统 (127)7.6.3 带有直流控制环的异步电动机矢量控制系统 (128)绪论0.1 什么是运动控制系统0.1.1 什么是运动控制运动控制的主要研究内容是机械运动过程中涉及的力学、机械学、动力驱动、运动参数检测和控制等方面的理论和技术问题。
电力传动控制系统——运动控制系统（习题解答）第1章电力传动控制系统的基本结构与组成 (1)第2章电力传动系统的模型 (13)第3章直流传动控制系统 (18)第4章交流传动控制系统 (30)第5章电力传动控制系统的分析与设计* (38)第1章电力传动控制系统的基本结构与组成1. 根据电力传动控制系统的基本结构，简述电力传动控制系统的基本原理和共性问题。
答：电力传动是以电动机作为原动机拖动生产机械运动的一种传动方式，由于电力传输和变换的便利，使电力传动成为现代生产机械的主要动力装置。
电力传动控制系统的基本结构如图1-1所示，一般由电源、变流器、电动机、控制器、传感器和生产机械（负载）组成。
图1-1 电力传动控制系统的基本结构电力传动控制系统的基本工作原理是，根据输入的控制指令（比如：速度或位置指令），与传感器采集的系统检测信号（速度、位置、电流和电压等），经过一定的处理给出相应的反馈控制信号，控制器按一定的控制算法或策略输出相应的控制信号，控制变流器改变输入到电动机的电源电压、频率等，使电动机改变转速或位置，再由电动机驱动生产机械按照相应的控制要求运动，故又称为运动控制系统。
虽然电力传动控制系统种类繁多，但根据图1-1所示的系统基本结构，可以归纳出研发或应用电力传动控制系统所需解决的共性问题：1）电动机的选择。
电力传动系统能否经济可靠地运行，正确选择驱动生产机械运动的电动机至关重要。
应根据生产工艺和设备对驱动的要求，选择合适的电动机的种类及额定参数、绝缘等级等，然后通过分析电动机的发热和冷却、工作制、过载能力等进行电动机容量的校验。
2）变流技术研究。
电动机的控制是通过改变其供电电源来实现的，如直流电动机的正反转控制需要改变其电枢电压或励磁电压的方向，而调速需要改变电枢电压或励磁电流的大小；交流电动机的调速需要改变其电源的电压和频率等，因此，变流技术是实现电力传动系统的核心技术之一。
3）系统的状态检测方法。
状态检测是构成系统反馈的关键，根据反馈控制原理，需要实时检测电力传动控制系统的各种状态，如电压、电流、频率、相位、磁链、转矩、转速或位置等。
因此，研究系统状态检测和观测方法是提高其控制性能的重要课题。
4）控制策略和控制器的设计。
任何自动控制系统的核心都是对控制方法的研究和控制策略的选择，电力传动控制系统也不例外。
根据生产工艺要求，研发或选择适当的控制方法或策略是实现电力传动自动控制系统的主要问题。
2．直流电动机有几种调速方法，其机械特性有何差别？ 答：直流电动机转速和其他参量之间的稳态关系为考虑到他励直流电动机电枢电流与电磁转矩的关系，可以将其机械特性写成如下形式：式中称作理想空载转速，为机械特性的斜率。
由上式可知，有以下三种调节直流电动机转速的方法： 1）改变电枢回路电阻（图1-2）。
R 1<R 2n n 0OT eR aR a +R 1 R a +R 2固有人为图1-2 改变电枢电阻的人为机械特性2）减弱励磁磁通（图1-3）。
Φ1 ΦNn n 01n 0OT e图1-3 改变磁通的人为机械特性3）调节电枢供电电压（图1-4）。
T enU aN U a1 U a2::图1-4 调压调速的机械特性比较三种调速方法可知，改变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只是配合调压方案，实现一定范围内的弱磁升速；调节电枢供电电压的方式既能连续平滑调速，又有较大的调速范围，且机械特性也很硬。
因此，直流调速系统往往以变压调速为主，仅在基速（额定转速）以上作小范围的弱磁升速。
3. 从异步电动机转差功率的角度，可把交流调速系统分成哪几类？并简述其特点。
答：异步电动机按其转子构造可分为笼型转子异步电动机和绕线转子异步电动机，可以根据实际应用要求选择电动机。
异步电动机的转速方程为由上式可知，若改变供电频率或改变电动机极对数则可调速，这就是变频调速和变极对数调速的由来。
另外，通过改变定子电压、绕线转子异步电动机转子串电阻或外接可变电源可以改变转差率来实现异步电动机的转速调节。
为更科学地进行分类，按照交流异步电动机的原理，从定子传入转子的电磁功率可分成两部分：一部分是拖动负载的有效功率，称作机械功率；另一部分是传输给转子电路的转差功率，与转差率成正比。
从能量转换的角度看，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，又可以把异步电动机的调速系统分成三类：1）转差功率消耗型。
调速时全部转差功率都转换成热能消耗掉，它是以增加转差功率的消耗来换取转速的降低（恒转矩负载时），这类调速方法的效率最低，越向下调效率越低。
2）转差功率馈送型。
调速时转差功率的一部分消耗掉，大部分则通过变流装置回馈电网或转化成机械能予以利用，转速越低时回收的功率越多，其效率比前者高。
3）转差功率不变型。
这类调速方法无论转速高低，转速降都保持不变，而且很小，因而转差功率的消耗基本不变且很小，其效率最高。
目前通常采用笼型转子异步电动机实现低于同步转速的调速，调速方法可选择定子变压调速、定子变压变频调速等方案；当需要高于同步转速运行或其他特殊应用场合时，则需采用绕线转子异步电动机，通过定子和转子实行双馈调速。
4. 利用电力电子器件，可以构成哪几种直流输出变换器？试简述各自的基本拓扑结构和换流模式。
答：利用电力电子器件，可以构成相控整流器、直流斩波器和PWM整流器等三种直流输出变换器。
1）相控整流器（图1-5）。
图1-5 V-M 系统的结构示意图AC~2）直流斩波器（图1-6、图1-7）。
图1-6 采用二极管整流与斩波器的直流变换器结构图1-7 直流斩波器-电动机系统原理与电压波形b ）电压波形图u U ++_3）PWM 整流器（图1-8）。
图1-8 单相全桥PWM 整流器（b ）换流模式I（c ）换流模式II （d ）换流模式III（a ）电路原理图d5. 试简述交流变频器的分类，分析比较各自的特点。
答：由于高性能的交流调速系统需要现代电力电子变流器既能改变电压又能改变频率，因此，交流输出变流器是一种变压变频装置，通常称为变频器。
目前，交流输出变换器主要有交-直-交变频器和交-交变频器两大类： （1）交-直-交变频器交-直-交变频器的基本原理是：首先将交流电通过整流器变成直流电，然后再通过逆变器变成交流电。
由于中间直流环节的存在，故而称为交-直-交变频器，又可称为间接式的变压变频器。
目前，有多种方式实现交-直-交变频器的电能变换，主要应用于电力传动控制系统的有下面四种方式：1）采用相控整流器与六拍逆变器组成的交-直-交变频器（图1-11、图1-13）。
六拍变流器的优点是：在整流环节进行调压控制，在逆变环节进行调频控制，两种控制分开实现，概念清楚，控制简便。
但由于早期采用晶闸管整流和逆变，带来了如下不足：○1 如果采用晶闸管相控整流，在交流输入端造成网侧功率因数低和高次谐波大的问题；○2 六拍逆变器由于晶闸管的工作频率的限制，变频控制范围有限，且输出不是正弦波，谐波含量高。
图1-11 晶闸管交-直-交变频器逆变器~图1-13 六拍逆变器的两种类型（b ）电流源逆变器（a ）电压源逆变器2）PWM 变频器（图1-14、图1-15）。
PWM 变频器的调制方法主要包括正弦波脉宽调制（SPWM ）、消除指定次数谐波的PWM 控制（SHEPWM ）、PWM 跟踪控制、电压空间矢量PWM （SVPWM ）等。
PWM 变频器的优点如下：○1 在主电路整流器和逆变器两个单元中，只有逆变单元是可控的，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，通过驱动电压脉冲进行控制，驱动电路简单，效率高。
○2 输出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，影响电动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，电源侧功率因数较高，且不受逆变器输出电压大小的影响。
图1-14 PWM 变频器的构成（b ）PWM 调制原理（a ）主电路拓扑结构图1-15 PWM 逆变器的主电路拓扑及工作原理3) 双PWM 变频器（图1-26）。
双PWM 变频器的特点是： ○1 可方便的实现四象限运行；○2 采用PWM 整流控制，可任意调节网侧功率因数，使功率因数小于1、等于1或大于1；○3 可大大减小电流谐波。
～图1-26 双PWM变频器的基本结构4）多电平逆变器（图1-27）。
多电平逆变器的优点主要有：○1多电平逆变电路对器件的耐压要求不高，其开关器件所承受的关断电压由所串联的各开关器件分担；○2多电平逆变器输出的负载相电压为多电平的阶梯波，相对于两电平电路其输出波形阶梯增多，其形状更接近于正弦波，且阶梯波调制时，开关损耗小，效率高；○3多电平逆变器随着输出电平数的增加，各电平幅值变化降低，这就使得它对外围电路的干扰小，对电机的冲击小，在开关频率附近的谐波幅值也小。
在开关频率相同的条件下，谐波比两电平要小得多。
图1-27 二极管中点钳位三电平变频器的拓扑结构（2）交-交变频器（图1-28、图1-30）。
与交-直-交变频器相比，交-交变频器的优点是：○1采用电网自然换流，由一次换流即可实现变压变频，换流效率高；○2 能量回馈方便，容易实现四象限运行； ○3 低频时输出波形接近正弦。
但是，交-交变频器也存在一些缺点： ○1 使用晶闸管数量多，接线复杂；○2 输出频率范围窄，只能在1/2~1/3电网频率以下调频； ○3 由于采用相控整流，功率因数低。
VR~~图1-28 单相交-交变频器的电路结构图1-30 三相交-交变频器的电路结构6．有哪些转速检测方法？如何获得数字转速信号？答：常用的转速检测传感器有测速发电机、旋转编码器等。
测速发电机输出的是转速的模拟量信号；旋转编码器则为数字测速装置。
转速检测传感器输出的模拟信号先经过信号调节器，进行放大、电平转换、滤波、阻抗匹配、调制和解调等信号处理过程，然后进行A/D转换，实现模拟信号到数字信号的转换，包括离散化和数字化。
离散化是以一定的采样频率对模拟信号进行采样，即在固定的时间间隔上取信号值。
数字化是将所取得信号值进行数字量化，用一组数码来逼近离散的模拟信号的幅值，逼近程度由A/D芯片的位数来决定。
7. 调速范围和静差率的定义是什么? 调速范围与静态速降和最小静差率之间有什么关系? 为什么说“脱离了调速范围，要满足给定的静差率也就容易得多了”？答：生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比，称为调速范围，用字母来表示，即式中，和一般都指电动机额定负载时的最高转速和最低转速。
