运控复习题

1、画出变压变频调速的控制特性?特点?

在基频以下,磁通恒定时转矩也恒定,属于恒转矩调速；而在基频以上,转速升高时转矩降低,基本上属于恒功率调速。

2、DTC调速范围受限原因

1）由于采用砰-砰控制,实际转矩必然在上下限内脉动,而不是完全恒定的； 2）由于磁链计算采用了带积分环节的电压模型,积分初

始值,累积误差和定子电阻的变化都会影响磁链计算的准确度。 3、转子磁链模型有几种?说明优缺点?

电流模型和电压模型；电流模型需要实测的电流和转速信号,不论高低转速都适合,但都受电动机参数变化的影响；电压模型受电动机参数的影响比较小,而且算法简单,便于应用,但由于电压模型包含纯积分项,积分的初始值和累积误差都影响计算结果,在低速时,定子电阻压降变化的影响也较大。 4、矢量控制的关键技术

坐标变换,转换模型,采用转子磁链定向进行解耦

5、直接转矩控制系统为什么比矢量控制系统动态响应快？

1）DTC.转矩和磁链的控制采用双位式砰砰控制器，并在PWM逆变器中直接用这两个控制信号产生电压的SVPWM波形，从而避开了将定子电流分解成转矩和磁链分量，省去了旋转变换和电流控制，简化了控制器的结构；2）.选择定子磁链作为被控量，而不像VC系统中那样采用转子磁链，计算磁链的模型可以不受转子参数变化的影响，提高了控制系统的鲁棒性；3）采用了直接转矩控制，在加减速或负载变化的动态过程中，可以获得快速的转矩响应。

6、矢量控制的基本思路:

基本思路是以产生同样的旋转磁动势为准则，在三相坐标系上的定子交流电流ia，ib，ic通过三相两相变换可等效成两相静止坐标上的交流电流iα，iβ，再通过同步旋转变换，可等效成同步坐标系上的直流电流im和it，这时异步电机可以等效成直流电动机，模仿直流电机的控制，得到控制量，经过相应的坐标反变换，就能控制异步电动机了。 7、基频以下电压频率协调控制方式?特点?

1恒压频比控制(Us/ω1=恒值) 在恒压频比的条件下改变频率ω1时,机械特性基本上是平行下移,当转矩增大到最大值后,转速再下降,频率越低最大转矩越小

2恒Eg/ω1控制,稳态性能是优于1方式,它正是方式1中补偿定子压降所追求的目标,但机械特性还是非线性的,产生转矩的能力依然受到限制

3 恒Er/ω1控制,可以得到和直流他励电动机一样的线性机械特性,但是实现起来要复杂 8、矢量控制与直流转矩控制的优缺点?

VC系统强调Te与Ψr的解耦,有利于分别设计转速与磁链控制器,实行连续控制可获得较宽的调速范围,但按Ψr定向受电机转子参数变化的影响,降低了系统的鲁棒性。DTC系统则实行Te和Ψs砰-砰控制,避开了旋转坐标变换,简化了控制结构,控制定子磁链而不是转子磁链,不受转子参数变换的影响,但不可避免地产生转矩脉动,低速性能较差,调速范围受限. 9、交流调速工业应用的条件

采用高转子电阻交流电动机,以获得较宽的调速范围

采用闭环控制的静特性必须位于Usmin和UsN的机械特性的左右极限内,否则闭环系统将失去控制能力,从而回到开环机械特性上工作 10、软启动器及好处

可以限制起动电流并保持恒值,使电流在转速升高后才自动衰减下来, 起动时间也短于一级降压起动的电子控制器简称为软起动器.

好处:限制起动电流并保持恒定,缩短起动时间,保证了动态性能,同样也可以用于制动 11、磁场定向?方法?特点?

磁场定向是指在旋转坐标变换时规定d,q两轴与电机旋转磁场的相对位置

有两种方法: 1）按转子磁场定向,取d轴沿着转子总磁链Ψr的方向将定子电流的转矩和励磁分量解耦下来,将交流电机等效成直流电机；2 ）按定子磁场定向,选择定子磁链作为被控量 12、转速闭环转差控制的变压变频调速系统的调速性能比磁链开环矢量控制系统差的原因? 在磁链闭环控制的VC系统中，转子磁链反馈信号是由磁链模型获得的其幅值和相位都受到电机参数Tr和 Lm变化的影响，造成控制的不准确。而磁链开环的VC系统中，它利用了基于稳态模型转差频率控制系统的优点，又利用基于动态模型的夭量控制规律克服了它的大部分不足之处，因此能获得比磁链闭环控制的VC系统更好的性能。 13、何谓转速频率控制？其控制规律有那些呢？

转差频率控制是指在s值很小的稳态运行范围内，保证气隙磁通Φm不变，异步电动机的转矩近似与转差角频率ωs成正比，控制ωs就和直流电机中控制电流一样，达到间接控制转矩的目的 。

控制规律为 1 ：在ωs小于 ωsm的范围内 转矩Te基本上与ωs成正比，条件是气隙磁通不变 ； 2 ： 在不同的定子电流值时， 按Us=f(ω1,Is)的函数关系控制定子电压和频率 ，就能保持气隙磁通不变。

14、为什么要对电压和频率进行协调控制 如果变频调速过程中，磁通过大，会使铁心饱和，励磁电流过大会使绕组过热；磁通过小时，输出转矩太小，电机的铁心不能充分利用。所以，变频调速时还要同时改变定子电压，以保证电机调速时保持每极磁通量Φm为额定值。由Eg=4.44f1NskNsΦm知，只有保持Eg/f1为恒值才可，由于Eg不好控制。认为Us=Eg,从而控制Us/f1为恒值来达到控制磁通的目的，这是基频以下。在基频以上，Us=UsN,随着ω1增大，Φm成反比下降，相当于直流电机弱磁升速的情况。

15、VC为什么要按转子磁链定向？精度影响参数？ 因为转子磁链仅由定子电流励磁分量产生，与转矩分量无关，这有利于分别设计转速与磁链调节器，实现连续控制，获得较宽的调速范围。

转子磁链反馈信号由磁链模型获得，其幅值与相位都受到电机参数Tr和Lm变化的影响。 16、VC与DTC的在控制方法的区别？

DTC系统：磁链控制采用定子磁链，转矩控制采用砰砰控制，坐标变换采用静止坐标变换。 VC系统：采用转子磁链作为被控量，转矩控制为连续控制，比较平滑，坐标变换采用旋转坐标变换。

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