运动控制系统思考题参考答案（ - 阮毅 - 陈伯时）(7)

答：实际的定子磁链矢量轨迹在期望的磁链圆周围波动。N越大，磁链轨迹越接近于圆，但开关频率随之增大。由于N是有限的，所以磁链轨迹只能接近于圆，而不可能等于圆。

5-10总结转速闭环转差频率控制系统的控制规律，若US?f(?1,Is)设置不当，会产生什么影响？一般来说，正反馈系统是不稳定的，而转速闭环转差频率控制系统具有正反馈的内环，系统却能稳定，为什么？

答：控制规律：1）在?s??sm 的范围内，转矩基本上与转差频率成正比，条件是气隙磁通不变。2）在不同的定子电流值时，按定子电压补偿控制的电压–频率特性关系控制定子电压和频率，就能保持气隙磁通恒定。

若US?f(?1,Is) 设置不当，则不能保持气隙磁通恒定。

一般来说，正反馈系统是不稳定的，而转速闭环转差频率控制系统具有正反馈的内环，系统却能稳定，是因为还设置了转速负反馈外环。

习题

5-1 （1）

T形等效电路：

简化等效电路：

（2）

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SN?n1?nN?4% n1?1?2???fN?314?rad/s

RS?j?1LlsLlsC1?1??1??1.023

j?1LmLmI1N?Ir'?US?Rr'?2'R?C??L?CL??11ls1ls?Ss???2?15.97A

??2Pm?3Ir'2Rr's?5964?W

?m1??1?104.67?rad/s npPm?56.98 ?m1TeN?Te?（3）

I0?US?RS?2??12?Lls?Lm?2?2.63?A

（4）

临界转差率：

Sm?临界转矩：

Rr''Rs2??12Lls?Lls??2?0.122

Tm?2?1[Rs?3?np?Us2'Rs2??12Lls?Lls]??2?155.98

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5-2

Sm?Rr''Rs2??12Lls?Lls??2?0.122

调压调速在1U： 2N3?np?Us2?38.99

Tm?2?1[Rs?'Rs2??12Lls?Lls]??2调压调速在2U： 3N3?np?Us2?69.32

Tm?2?1[Rs?'Rs2??12Lls?Lls]??2 第 15 页 共 33 页

气隙磁通?m?US随定子电压的降低而减小，属于弱磁调速。

4.44f1NSkNS额定电流下的电磁转矩：

Tm?3?np?Us2?Rr'?s?1[sRs?Rr?'?2?s?221?Lls?Lls]'?2

Us可调，电磁转矩与定子电压的平方成正比随着定子电压的降低而减小。

带恒转矩负载时，普通笼型异步电动机降压调速时的稳定工作范围为0

带风机类负载运行，稳定运行范围可以稍大一些0

（1）忽略定子漏阻抗：

?m?US?0.00862

4.44f1NSkNSEg?US?220V

（2）考虑定子漏阻抗： 理想空载：

Eg?I0?1Lm?214.71?V

?m?Eg?0.00841

4.44f1NSkNS????????207.35?V ???额定负载：

Eg?I1N?Rr'?'C??CL??11ls?1s???2??2?m?Eg?0.00812

4.44f1NSkNS

（3）忽略定子漏阻抗的气隙磁通要大于考虑定子漏阻抗理想空载时的气隙磁通大于考虑定子漏阻抗额定负载时气隙磁通。

忽略定子漏阻抗的Eg 大于考虑下定子漏阻抗理想空载时的大于额定负载时的。

原因：忽略定子漏阻抗时，气隙磁通在定子每相中异步电动势的有效值Eg就等于定子相电压，而考虑定子漏阻抗时的Eg要用定子相电压减去定子漏阻抗的压降，所以忽略定子漏阻

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