运控交流(三)

第 1 页 ( 共 4 页 )成绩3写出恒功率约束条件下合成电压矢量表达式，画出某一时刻、时各相电压矢量和合成矢量。（6分）4已知两相交流电流、，根据矢量图求出经过静止/旋转变换后的电流和，写出静止到旋转变换的变换阵，当异步电机达到稳态时，且dq坐标系与旋转磁动势同步时，两个坐标系中电流的本质区别。（6分） 5下图为典型异步电动机转速开环恒压频比控制调速系统结构框图。简要说明各环节名称和主要功能。（6分） 上海大学 2015 2016 学年 冬 季学期试卷B课程名： 运动控制系统(2) 课程号： 学分： 3 应试人声明： 我保证遵守上海大学学生手册中的上海大学考场规则，如有考试违纪、作弊行为，愿意接受上海大学学生考试违纪、作弊行为界定及处分规定的纪律处分。应试人 应试人学号 应试人所在院系 题号一二三四五六七八九得分一、简答题（本大题共 6 小题，每小题 6 分，共 36分）1为了实现电磁转矩解耦控制，异步电动机调速过程中往往采用恒定磁通控制方式。请画出三种不同恒定磁通控制方式下的机械特性曲线，依据转矩变化分析这三条机械特性曲线的本质区别。（6分） 2异步电动机采用调压调速，画出在和时的机械特性，并分析带恒转矩负载工作时系统的稳定工作范围。（6分） 注：教师应使用计算机处理试题的文字、公式、图表等；学生应使用水笔或圆珠笔答题。第 2 页 ( 共 4 页 )三、综合题（共 13分） 下图为交直交变频器主回路结构图，根据电压空间矢量合成Us的表达式和三相开关状态函数(Sa, Sb, Sc)，可以得到8个基本电压空间矢量。（1）请画出各电压空间矢量的位置（3分）；（2）说明其开关状态并确定其幅值大小（10分）。 6SVPWM控制采用相邻两个有效工作矢量合成期望的输出矢量，以期望电压矢量位于第一扇区为例，电压矢量合成表达式为。采用零矢量分布的实现方法，画出以000矢量为首发矢量的各相电压波形（开关状态）并标出作用时间。（6分）二、综合题（共 8分） 异步电动机基于转速闭环转差频率控制的变压变频调速控制原理如下图。（1）画出恒气隙磁通控制时电机电磁转矩与转差频率间关系曲线（4分）；（2）写出转差频率控制的基本思想（4分）； 第 3 页 ( 共 4 页 )四、 综合题（共 18分） 按转子磁链定向的矢量控制系统是高动态性能的交流调速系统。（1）画出转子磁链定向旋转坐标系下等效的直流电动机模型，论述矢量控制系统的基本思想。（8分）（2）分析转子磁链定向的作用，说明如何实现电磁转矩与转子磁链的控制。（5分）（3）按如下方程计算转子磁链，说明该模型属性、优点和适用转速范围。（5分） 第 4 页 ( 共 4 页 )六、综合题（共 7分）试就控制方法、系统性能比较直接转矩控制及矢量控制系统。性能与特点直接转矩控制矢量控制磁链控制转子磁链可以闭环控制，也可以开环控制转矩控制滞环控制，有转矩脉动电流控制闭环控制坐标变换静止坐标变换，比较简单磁链定向须知道定子磁链位置，无需精确定向调速范围五、综合题（共 18分） 直接转矩控制是继矢量控制之后的又一种高性能交流调速系统控制策略。（1） 结合系统结构图论述直接转矩控制系统的基本工作原理（。5分）（2）第1扇区的定子磁链与电压空间矢量图如图所示，定子磁链矢量位于前，转子旋转速度与同向，忽略定子电阻压降对磁链幅值的影响，并假定电流的变化足够快，以