电机拖动与变频调速课后练习第五章.docx

第五章 第一节 变频调速的基本控制原理及其机械特性（P117）1三相异步电动机在变频调速时，为什么要尽量保持主磁通不变？答：为了使电动机能保持较好的运行性能，要求在调节的同时，改变定子电压，以维持气隙主磁通不变，或者保持电动机的过载能力不变。3. 变频器在低速时为何要做电压补偿？答：由于降低时也要减小，所以在额定电流时产生的电磁转矩也要相应下降，达不到恒转矩调速的性质。为了提高低频区的电动机输出转矩和过载能力，常常采用低频补偿的措施，即随降低适当提高的比值，以补偿定子阻抗压降，使近似恒值。5拖动恒转矩负载的三相异步电动机，采用保持控制方式时，降低频率后电动机的过载能力、电动机电流和电动机转速降有什么变化？答：不变。6. 拖动恒转矩负载的三相异步电动机保持控制方式时，当,，若降低频率时，电动机的转速为多少？答： 2320r/min第五章 第二节 变频器的基本构成（P133）1.变频器主电路的基本结构包括哪些？各部分有什么作用？答：主电路通常由整流器、中间直流环节和逆变器构成。整流器：它将三相（单相）交流电整流成直流电。中间直流环节：由于逆变器的负载为异步电动机，属于感性负载。无论电动机处于电动或发电制动状态，其功率因数总不会为1。因此，在中间直流环节和电动机之间总会有无功功率的交换。这种无功能量要靠中间直流环节的储能元件来缓冲。所以又常称中间直流储能元件。逆变器：根据PWM控制信号使六个开关器件导通、关断，将直流转换为三相频率可变的交流输出。2.变频器的控制电路包括哪些?答：驱动电路、电压/电流检测电路、保护电路、输入输出电路、显示/键盘电路、速度检测电路。3.电流型变频器和电压型变频器的区别是什么？答：电流型变频器易实现回馈制动，从而便于四象限运行。电压型变频器因为其中间直流环节有大电容钳制着电压，使之无法迅速反向，而电流也不能反向，能量只能单方面传送，所以无法实现回馈制动。4. 变频器是如何做直流能耗制动的？答：当异步电动机减速制动时，它相当一个感应发电机，由于二极管不能反向导通，电动机将通过续流二极管向电容器充电，使电容上的电压随着充电而不断升高，称为“泵升电压”。过高的电压将使各部分器件受到损害。因此，当直流电压超过一定值时，就要求提供一条放电回路，将再生的电能消耗掉。这一条放电回路，称为能耗制动电路。6. 当变频器开机时，能耗制动电阻就发热，是什么原因？答：发生这种情况的唯一原因是能耗制动单元的开关管已经损坏，应立即更换。因为在正常情况下，制动回路只有在降速过程中才被接通。在升速和运行过程中，制动单元应处于截止状态，不应该发热。只有当制动单元的开关管已经损坏并短路时，制动电阻才会一开机就发热。7. 怎样抑制电压型变频器制动时产生的泵升电压？答：过高的直流电压将使各部分器件受到损害。因此，当直流电压超过一定值时，就要求提供一条放电回路，将再生的电能消耗掉，即通过开关器件接通，将电动机的动能消耗在电阻上，将电动机的动能消耗在电阻上。8. 变频器的载波频率是否越高越好？答：从改善输出电流波形的角度来说，载波频率越高，输出电流的频率越高，谐波含量越少，电流波形的平滑性越好。但是，变频器内主电路开关管，由于开关频率的增加，开关损耗会增大，开关管的额定电流将会减少，变频器带负载的能力会降低；同时，对周围其他电子设备的设备干扰也越强。因此，变频器的载波频率并非越高越好，应当根据实际的工作情况及环境要求选择合适的数值。9. 整流电路改进的措施有哪些？答：可采用多脉波整流和PWM整流等措施。10. 简述正弦脉冲宽度调制的基本工作原理？答：将正弦半波N等分，且脉冲宽度相等，但幅值不等。将上述脉冲列用数量相同的等幅不等宽的矩形脉冲列来代替，对应脉冲列的面积相等。根据面积等效原理，矩形脉冲列和正弦半波是等效的。这种脉冲宽度按正弦规律变化，面积之和与正弦面积相等、效果与正弦波等效的PWM波形称为SPWM波形。11. 简述正弦脉冲宽度调制的控制方式？答：单极性SPWM控制方式：是指在正弦调制波的半个周期内三角载波只在正极性或负极性一种极性变化，所得到的输出SPWM波形也只在一种范围内变化的控制方式。双极性SPWM控制方式：是指在正弦调制波的整个周期内三角载波在正、负两种极性范围内变化，所得到的输出SPWM波形也在两种极性范围内变化的控制方式。