第8章直流电动机的电力拖动
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第2 章三、思考题2-1 直流电动机有哪几种调速方法?各有哪些特点?答:调压调速,弱磁调速,转子回路串电阻调速,变频调速。
特点略。
2-2 简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。
答:直流 PWM 变换器基本结构如图,包括 IGBT 和续流二极管。
三相交流电经过整流滤波后送往直流 PWM 变换器,通过改变直流 PWM 变换器中 IGBT 的控制脉冲占空比,来调节直流 PWM 变换器输出电压大小,二极管起续流作用。
2-3 直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么?答:脉动直流电压。
2=4 为什么直流 PWM 变换器-电动机系统比 V-M 系统能够获得更好的动态性能?答:直流 PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。
其中直流 PWM 变换器的时间常数 Ts 等于其 IGBT 控制脉冲周期(1/fc),而晶闸管整流装置的时间常数 Ts 通常取其最大失控时间的一半(1/(2mf)。
因 fc 通常为 kHz 级,而 f 通常为工频(50 或 60Hz)为一周内),m 整流电压的脉波数,通常也不会超过 20,故直流 PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小,从而响应更快,动态性能更好。
2=5 在直流脉宽调速系统中,当电动机停止不动时,电枢两端是否还有电压?电路中是否还有电流?为什么?答:电枢两端还有电压,因为在直流脉宽调速系统中,电动机电枢两端电压仅取决于直流PWM 变换器的输出。
电枢回路中还有电流,因为电枢电压和电枢电阻的存在。
2-6 直流 PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用?如果二极管断路会产生什么后果?答:为电动机提供续流通道。
若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。
2-7 直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好?为什么?答:不是。
因为若开关频率非常高,当给直流电动机供电时,有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时,就已经开始下降了,从而导致平均电流总小于负载电流,电机无法运转。
电力拖动知识点整理第二章1.脉宽调制答:利用电力电子开关的导通与关断,将直流电压变成连续可变的电压,并通过控制脉冲宽度或周期达到变压变频的目的。
2. 直流蓄电池供电的电流可反向的两象限直流斩波调速系统,已知:电源电压Us=300V,斩波器占空比为30%,电动机反电动势E=100V,在电机侧看,回路的总电阻R=1Ω。
问蓄电池的电流Id是多少是放电电流还是充电电流答:因斩波电路输出电压u0的平均值: U0=ρ×Us=30%×300=90 V < EaId=( U0- E)/ R=(90-100)/1=-10A是充电电流,电动机工作在第Ⅱ象限的回馈制动状态, 直流蓄电池吸收能量。
3. PWM调速系统的开关频率答: 电力晶体管的开关频率越高,开关动态损耗越大;但开关频率提高,使电枢电流的脉动越小,也容易使电流连续,提高了调速的低速运行的平稳性,使电动机附加损耗减小;从PWM变换器传输效率最高的角度出发,开关频率应有一个最佳值;当开关频率比调速系统的最高工作频率高出10倍左右时,对系统的动态特性的影响可以忽略不计。
4.静差率s与空载转速n0的关系 p19答:静差率s与空载转速n0成反比,n0下降,s上升。
所以检验静差率时应以最低速时的静差率为准。
5. 反馈控制有静差调速成系统原理图,各部件的名称和作用。
答: ①比较器: 给定值与测速发电机的负反馈电压比较,得到转速偏差电压ΔUn 。
②比例放大器A :将转速偏差电压ΔUn 放大,产生电力电子变换器UPE 所需的控制电压Uc 。
③电力电子变换器UPE :将输入的三相交流电源转换为可控的直流电压Ud 。
④M 电机:驱动电机。
⑤TG 发电机:测速发电机检测驱动电机的转速。
⑥电位器:将测速发电机输出电压降压,以适应给定电压幅值Un*。
6.分析转速负反馈单闭环调速系统的基本性质,说明单闭环调速系统能减少稳态速降的原因,改变给定电压或者调整转速反馈系数能否改变电动机的稳态转速为什么答:负反馈单闭环调速系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用,在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压,以补偿电枢回路电阻压降的变化。
直流电力拖动习题一、单项选择题1. 他励直流电动机若电枢电压、主磁通和负载转矩不变时,在电枢电路中串联一个阻值适当的电阻,则转速,电枢电流和反电动势的变化应该是()A . 转速上升,电枢电流变小,反电动势增大B . 转速不变,电枢电流变小,反电动势不变C. 转速下降,电枢电流不变,反电动势降低D. 转速上升,电枢电流变大,反电动势增加2. 有一台直流电动机,满载起动电流为1100A,半载起动时,起动电流为()A. 1100AB. 550AC.4400AD. 不确定3.直流电动机的电气制动方式有四种,为了准确可靠地实现停车,应选用()A. 回馈制动B. 电源反接制动C. 能耗制动D. 倒拉反接制动4.直流电动机的电气制动方式有四种,为了在可逆系统中能迅速反转,应选用()A. 回馈制动B. 电源反接制动C. 能耗制动D. 倒拉反接制动5.在额定励磁时,电源电压降低,直流电动机的理想空载转速将()A增大 B . 无法确定 C.不变 D.减小6.下面关于直流电动机械特性的描述中, ()是错误的A. 直流电动机的机械特性是指其旋转速度和电磁转矩之间的函数关系B. 直流电动机的机械特性包括固有特性和人为特性C. 直流电动机的机械特性是指其旋转速度与负载转矩之间的函数关系D. 他励直流电动机的机械特性曲线近似为一条下降的直线7. 电力拖动系统中电磁转矩大于负载转矩时,系统将()A . 加速运行B . 减速运行C. 稳速运行D. 速度变化不确定8. 直流电动机起动时电枢回路串入电阻是为了( )A.增加起动转矩B.限制起动电流C.增加主磁通D.减少起动时间二、填空题1.有一台他励直流电动机UN=110V,Ra=0.1Ω,IN=125A,当电动机直接起动时,满载起动电流Ist= ,半载起动起动电流Ist= 。
2.恒转矩调速适用于___________负载,恒功率调速适用于_____________负载。
3.当直流电动机的转速值超过______________时,出现回馈制动。