第9《电力拖动自动控制系统——运动控制系统(第5版)》阮毅章习题解答

8-1第9章习题解答9-1三相隐极式同步电动机的参数为：额定电压VUN380，额定电流AIN23，额定频率HzfN50，额定功率因数8.0cos（超前），定子绕组Y联接，电机极对数2pn，同步电抗4.10cx，忽略定子电阻。求：（1）当这台同步电动机运行在额定状态时，电磁功率MP，电磁转矩eT，功角或矩角，转子磁势在定子绕组产生的感应电势sE，最大转矩maxeT。（2）若电磁转矩为额定值，功率因数1cos，电磁功率MP，定子电流sI，功角或矩角，转子磁势在定子绕组产生的感应电势sE，最大转矩maxeT。解：（1）．忽略定子电阻，运行在额定状态时，电磁功率13cos3cos3380230.812110.5MssNNPPUIUIW机械转速210050/2Nmpfradsn电磁转矩3380230.877.150MemPTNm根据相量图8-1可得sscsEUjxI，即38010.423(cossin)33220239.2(0.80.6)220191.36143.52=363.52191.36=410.8127.76NscNUEjxIjjjjjj功角或矩角27.76转子磁势在定子绕组产生的感应电势410.81VsE最大转矩max33380410.81165.5110.450ssemdUETNmx（2）电磁转矩为额定值77.1MemPTNm，功率因数1cos，电磁功率MP保持不变，8-2定子电流12110.518.433380MsNPIAU38010.418.433220191.36=220.441.02NscNUEjxIjj功角或矩角41.02转子磁势在定子绕组产生的感应电势220.4VsE最大转矩max33380220.488.810.450ssemdUETNmx9-2从电压频率协调控制而言，同步电动机的调速与异步电动机的调速有何差异？答：两者相同，无差异。9-3同步电动机调速系统可分为他控制式和自控式，分析并比较两种方法的基本特征，各自的优缺点。答：他控变频调速的特点是电源频率与同步电动机的实际转速无直接的必然联系，优点是控制系统结构简单，可以同时实现多台同步电动机调速，缺点是没有从根本上消除失步问题。他控变频同步电动机调速系统变频器的输出频率与转子转速或位置无直接的关系，若控制不当，仍然会造成失步。如果能根据转子位置直接控制变频装置的输出电压或电流的相位，使矩角小于2，就能从根本上杜绝失步现象，这就是自控变频同步电动机的初衷。9-4在动态过程中，同步电动机的电流角频率is、气隙磁链的角频率1和转子旋转角速度是否相等？达到稳态时，三者是否相等？答：在动态过程中，电流角频率is、气隙磁链的角频率1并不等于转子旋转角速度，即动态转差0，只有达到稳态时，三者才相等，is1，达到同步状态。