第一章 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—电动机系统能够获得更好的动态性能?
答:PWM—电动机系统在很多方面有较大的优越性:
(1) 主电路线路简单,需用的功率器件少。
(2) 开关频率高,电流容易连续,谐波少,电机损耗及发热都较小。
(3) 低速性能好,稳速精度高,调速范围宽,可达 1:10000 左右。
(4) 若与快速响应的电动机配合,则系统频带宽,动态响应快,动态抗扰能力强。
(5) 功率开关器件工作在开关状态,导通损耗小,当开关频率适当时,开关损耗也
不大,因而装置效率较高。
(6) 直流电源采用不控整流时,电网功率因数比相控整流器高。
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。
答:在制动状态中, 为负值, 就发挥作用了。这种情况发生在电动运行过程中需要降
速的时候。这时,先减小控制电压,使
d
i
2
VT
1
g
U
的正脉冲变窄,负脉冲变宽,从而使平均电枢电
压 降低。但是,由于机电惯性,转速和反电动势还来不及变化,因而造成 ,很
快使电流 反向, 截止,在
d
U
d
EU>
d
i
2
VD
on
tt
≤
<T时,
2
g
U
变正,于是 导通,反向电流沿回路
3 流通,产生能耗制动作用。在 <T+ 时, 关断,
2
VT
Tt≤
on
t
2
VT
d
i
−
沿回路 4 经 续流,向
电源回馈制动,与此同时, 两端压降钳住 使它不能导通。在制动状态中, 和
轮流导通,而 始终是关断的。
1
VD
1
VD
1
VT
2
VT
1
VT
1
VT
在轻载电动状态,这时平均电流较小,以致在 关断后 经 续流时,还没有达到
周期T,电流已经衰减到零,这时 两端电压也降为零, 便提前导通了,使电流反向,
产生局部时间的制动作用。
1
VT
d
i
2
VD
2
VD
2
VT
1-3 调速范围和静差率的定义是什么?调速范围、静差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叫做调速范围,用字母D表示,即
max
min
n
D
n
=
其中, 和 一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速,对于少数负
载很轻的机械,可以用实际负载时的最高和最低转速。
max
n
min
n
当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落,与理
想空载转速之比,称作静差率 s,即
0
N
n
s
n
Δ
=
或用百分比表示
0
100%
N
n
s
n
Δ
=×
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