李宝全-运动控制-第3次作业答案

4-5晶闸管可逆系统中的环流产生的原因是什么？有哪些抑制的方法？答：原因：两组晶闸管整流装置同时工作时，便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流。抑制的方法：1.消除直流平均环流可采用α=β配合控制，采用α≥β能更可靠地消除直流平均环流。2.抑制瞬时脉动环流可在环流回路中串入电抗器（叫做环流电抗器，或称均衡电抗器）。4-1分析提升机构在提升重物和重物下降时，晶闸管、电动机工作状态及α角的控制范围？答:提升重物：α90°，平均整流电压Ud0E（E为电动机反电动势），输出整流电流Id，电动机产生电磁转矩作电动运行，提升重物，这时电能从交流电网经晶闸管装置传送给电动机，V-M系统运行于第Ⅰ象限。重物下降：α90°，Ud0为负，晶闸管装置本身不能输出电流，电机不能产生转矩提升重物，只有靠重物本身的重量下降，迫使电机反转，产生反向的电动势-E。当|E||Ud0|时,产生同方向电流,因而产生与提升重物同方向的转矩,起制动作用,使重物平稳下降.5-1一台三相笼型异步电动机的铭牌数据为：额定电压V380=NU，额定转速min960rnN=，额定频率zfNH50=，极对数np=3，定子绕组为Y联接。由实验测得定子电阻Ω=35.0sR，定子漏感H006.0=lsL，定子绕组产生气隙主磁通的等效电感H26.0=mL，转子电阻Ω=′5.0rR，转子漏感H007.0=′lrL，转子参数已折算到定子侧，忽略铁芯损耗。（1）画出异步电动机T形等效电路和简化电路。（2）额定运行时的转差率Ns，定子额定电流NI1(rI′)和额定电磁转矩。（3）定子电压和频率均为额定值时，理想空载时的励磁电流0I。（4）定子电压和频率均为额定值时，临界转差率ms和临界转矩emT，画出异步电动机的机械特性。解：（1）（2）由于额定转速min960rnN=，同步转速)min(100035060601rnfnpN=×==，因此额定运行时的转差率为04.01000960100011=−=−=nnnsN由异步电动机简化电路，额定运行时的定子额定电流幅值1()22222212200.50.35(100)(0.0060.007)0.0422016.3164A165.122516.6796srrslslrUIRRLLsωπ′==′′+++++×+==+（）额定电磁转矩2213330.516.316495.33()1000.04pmrermNnPRTINmsωωπ′×′===××≈⋅（依据简化等效电路）（3）定子电压和频率均为额定值时，理想空载时的励磁电流())A(633.2)26.0006.0()100(35.022022222120=+×+=++=πωmlsssLLRUI（4）定子电压和频率均为额定值时，临界转差率()122.0)007.0006.0()100(35.05.02222212=+×+=′++′=πωlrlssrmLLRRs临界转矩()22222222113332202000.350.35(100)(0.0060.007)2155.83()psemsslslrnUTRRLLNmππωω××==××++×+′+++=⋅异步电动机的机械特性如下图所示：eTemTmSSn01n015-2异步电动机参数如下:额定电压V380=NU，额定转速min960rnN=，额定频率zfNH50=，极对数np=3，定子绕组为Y联接。由实验测得定子电阻Ω=35.0sR，定子漏感H006.0=lsL，定子绕组产生气隙主磁通的等效电感H26.0=mL，转子电阻Ω=′5.0rR，转子漏感H007.0=′lrL，转子参数已折算到定子侧，忽略铁芯损耗。画出调压调速在NU21和NU32时的机械特性，计算临界转差率ms和临界转矩emT，分析气隙磁通的变化，在额定电流下的电磁转矩，分析在恒转矩负载和风机类负载两种情况下，调压调速的稳定运行范围。解：2定子相电压改变，临界转差率不变，即()122.0)007.0006.0()100(35.05.02222212=+×+=′++′=πωlrlssrmLLRRs当调压至NU21时，临界转矩min)(96.3883.1554141max⋅=×==NTTeem，当调压至NU32时，临界转矩min)(26.6983.1559494max⋅=×==NTTeem。气隙磁通：NsssmkNfU144.4≈Φ随定子电压的降低而减小。在恒转矩负载情况下，调压调速的稳定运行范围为A,B,C点之间的直线。在风机类负载情况下，调压调速的稳定运行范围为D,E,F点之间的曲线。5-6异步电动机参数如下:额定电压V380=NU，额定转速min960rnN=，额定频率zfNH50=，极对数np=3，定子绕组为Y联接。由实验测得定子电阻Ω=35.0sR，定子漏感H006.0=lsL，定子绕组产生气隙主磁通的等效电感H26.0=mL，转子电阻Ω=′5.0rR，转子漏感H007.0=′lrL，转子参数已折算到定子侧，忽略铁芯损耗。输出频率f等于额定频率fN时，输出电压U等于额定电压UN，考虑低频补偿，若频率f=0，输出电压U=10%UN。另外基频以下采用恒压频比控制.（1）求出基频以下电压频率特性曲线U=f(f)的表达式，并画出特性曲线。（2）当f=5Hz和f=2Hz时,根据补偿与不补偿的机械特性曲线，分别求出两种情况下的临界转矩Temax。解：（1）考虑低频补偿时，电压频率特性曲线的斜率为:96.30502222001.0=−−=−−=NNNfUUk因此电压频率特性曲线为2296.3+=fU；无补偿时，电压频率特性曲线斜率为220/50=4.4,电压频率特性曲线为3ffU4.450220==图5-9恒压频比控制特性,a-无补偿;b-低频带定子电压补偿（2）A当f=5Hz时:不补偿时，输出电压)V(224.4==fU,临界转矩(5-7)()222222221133322200.350.35(10)(0.0060.007)278.084()psemsslslrnUTRRLLNmππωω××==××++×+′+++=⋅补偿时，输出电压)V(.841226.93=+=fU()222222221133341.8200.350.35(10)(0.0060.007)2281.883()psemsslslrnUTRRLLNmππωω××==××++×+′+++=⋅B当f=2Hz时:不补偿时，输出电压)V(.884.4==fU,临界转矩()22222222113338.880.350.35(4)(0.0060.007)237.666()psemsslslrnUTRRLLNmππωω××==××++×+′+++=⋅补偿时，输出电压)V(2.929226.93=+=fU()222222221133329.9280.350.35(4)(0.0060.007)2435.419()psemsslslrnUTRRLLNmππωω××==××++×+′+++=⋅4