电力拖动考试复习资料

1、.：.；1、根据直流电机转速方程 式中 n 转速r/min u 电枢电压V；I 电枢电流A；R 电枢回路总电阻 ； 励磁磁通Wb；Ke 由电机构造决议的电动势常数。由上式可以看出，有三种方法调理电动机的转速： 1调理电枢供电电压 U； 2减弱励磁磁通 ；3改动电枢回路电阻 R。2、常用的可控直流电源有以下三种旋转变流机组用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。静止式可控整流器用静止式的可控整流器，以获得可调的直流电压。直流斩波器或脉宽调制变换器用恒定直流电源或不控整流电源供电，利用电力电子开关器件斩波或进展脉宽调制，以产生可变的平均电压。3、转速控制的要求和调速目的1调速在一定

2、的最高转速和最低转速范围内，分挡地有级或 平滑地无级调理转速；2稳速以一定的精度在所需转速上稳定运转，在各种干扰下不允许有过大的转速动摇，以确保产质量量；3加、减速频繁起、制动的设备要求加、减速尽量快，以提高消费率；不宜经受猛烈速度变化的机械那么要求起，制动尽量平稳调速目的：调速范围、静差率称为调速系统的稳态性能目的调速范围： 消费机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围，用字母 D 表示，即其中nmin 和nmax 普通都指电机额定负载时的转速，对于少数负载很轻的机械，例如精细磨床，也可用实践负载时的转速静差率：当系统在某一转速下运转时，负载由理想空载添加到额定值时所对应的转速

3、降落 nN ，与理想空载转速 n0 之比，称作静差率 s ，即或用百分数表示 式中 nN = n0 - nN 显然，静差率是用来衡量调速系统在负载变化时转速的稳定度的。它和机械特性的硬度有关，特性越硬，静差率越小，转速的稳定度越高。因此，调速范围和静差率这两项目的并不是彼此孤立的，必需同时提才有意义。调速系统的静差率目的应以最低速时所能到达的数值为准。设：电机额定转速nN为最高转速，转速降落为nN，那么按照上面分析的结果，该系统的静差率应该是最低速时的静差率，即于是，最低转速为 而调速范围为 将上面的式代入 nmin，得 一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足所需静差率的转速可调范围。

4、闭环调速系统的静特性表示闭环系统电动机转速与负载电流或转矩间的稳态关系，它在方式上与开环机械特性类似，但本质上却有很大不同，故定名为“静特性，以示区别。4、开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系1闭环系统静性可以比开环系统机械特性硬得多。 在同样的负载扰动下，两者的转速降落分别为和它们的关系是2假设比较同一的开环和闭环系统，那么闭环系统的静差率要小得多。闭环系统和开环系统的静差率分别为和当 n0op =n0cl 时，3当要求的静差率一定时，闭环系统可以大大提高伐速范围。 假设电动机的最高转速都是nmax；而对最低速静差率的要求一样，那么：开环时，闭环时，得 4要获得上述三项优势，闭环系统必需设

5、置放大器上述三项优点假设要有效，都取决于一点，即 K 要足够大，因此必需设置放大器。结论2： 闭环调速系统可以获得比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定静差率的要求下，可以提高伐速范围，为此所需付出的代价是，须增设电压放大器以及检测与反响安装。 5、反响控制规律1只用比例放大器的反响控制系统，其被调量是有静差的由于闭环系统的稳态速降为只需 K = ，才干使 ncl = 0，而这是不能够的。因此，这样的调速系统叫做有静差调速系统。实践上，这种系统正是依托被调量的偏向进展控制的2反响控制系统的作用是：抵抗扰动, 服从给定抗干扰性能是反响控制系统最突出的特征之一3系统的精度依赖于给定和反响检

6、测精度6、电流检测与反响1电枢回路串检测电阻；2电枢回路接直流互感器；3交流电路接交流互感器；4采用霍尔传感器。7、动态校正的方法串联校正；并联校正；反响校正在电力拖动自动控制系统中，最常用的是串联校正和反响校正。串联校正比较简单，也容易实现。8、PID调理器的功能由PD调理器构成的超前校正，可提高系统的稳定裕度，并获得足够的快速性，但稳态精度能够遭到影响；由PI调理器构成的滞后校正，可以保证稳态精度，却是以对快速性的限制来换取系统稳定的；用PID调理器实现的滞后超前校正那么兼有二者的优点，可以全面提高系统的控制性能，但详细实现与调试要复杂一些。普通的调速系统要求以动态稳定和稳态精度为主，对快

7、速性的要求可以差一些，所以主要采用PI调理器；在随动系统中，快速性是主要要求，须用 PD 或PID 调理器。9、采用比例积分调理器的闭环调速系统那么是无静差调速系统。10、转速、电流双闭环控制的直流调速系统1为了实现转速和电流两种负反响分别起作用，可在系统中设置两个调理器，分别调理转速和电流，即分别引入转速负反响和电流负反响。二者之间实行嵌套或称串级联接电流环为内环，转速环为外环，两个调理器的输出都是带限幅作用的。2在起动过程中转速调理器ASR经过了不饱和、饱和、退饱和三种情况，三种情况下都采用PI调理器双闭环直流调速系统的起动过程有以下三个特点： 1 饱和非线性控制； 2 转速超调； 3 准

8、时间最优控制。因此，在双闭环系统中，由电网电压动摇引起的转速动态变化会比单闭环系统小得多。11、转速调理器的作用1转速调理器是调速系统的主导调理器，它使转速 n 很快地跟随给定电压变化，稳态时可减小转速误差，假设采用PI调理器，那么可实现无静差。 2对负载变化起抗扰作用。 3其输出限幅值决议电机允许的最大电流。电流调理器的作用1作为内环的调理器，在外环转速的调理过程中，它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压即外环调理器的输出量变化。2对电网电压的动摇起及时抗扰的作用。3在转速动态过程中，保证获得电机允许的最大电流，从而加快动态过程。12、调理器的设计方法：阅历法和工程设计方法13、控制系统的动态性

9、能目的自动控制系统的动态性能目的包括：跟随性能目的,抗扰性能目的跟随性能目的:在给定信号或参考输入信号的作用下，系统输出量的变化情况可用跟随性能目的来描画。常用的阶跃呼应跟随性能目的有tr 上升时间 超调量,峰值时间tpts 调理时间抗扰性能目的常用的抗扰性能目的有Cmax 动态降落tv 恢复时间 普通来说，调速系统的动态目的以抗扰性能为主，而随动系统的动态目的那么以跟随性能为主。截止频率Wc越小，稳定性越高典型I型系统：在阶跃输入下的 I 型系统稳态时是无差的；但在斜坡输入下那么有恒值稳态误差，且与 K 值成反比；在加速度输入下稳态误差为 。 因此，I型系统不能用于具有加速度输入的随动系统。

10、典型I型系统和典型型系统除了在稳态误差上的区别以外，在动态性能中，典型 I 型系统在跟随性能上可以做到超调小，但抗扰性能稍差，典型型系统的超调量相对较大，抗扰性能却比较好。 这是设计时选择典型系统的重要根据。电流的闭环控制改造了控制对象，加快了电流的跟随作用，这是部分闭环内环控制的一个重要功能。 转速环与电流环的关系： 外环的呼应比内环慢，这是按上述工程设计方法设计多环控制系统的特点。这样做，虽然不利于快速性，但每个控制环本身都是稳定的，对系统的组成和调试任务非常有利。 14、微机数字控制系统的主要特点是离散化和数字化15、采用旋转编码器的数字测速方法有三种1M法测速2T法测速3M/T法测速M

11、法测速在高速段分辨率强；T法测速在低速段分辨率强； 因此，可以将两种测速方法相结合，取长补短16、数字滤波的三种方法：算术平均值滤波、中值滤波、中值平均滤波17、改良的数字PI算法 积分分别算法分段PI算法积分量化误差的消除 18、可逆V-M系统中的环流问题 1静态环流两组可逆线路在一定控制角下稳定任务时出现的环流，其中又有两类：直流平均环流由晶闸管安装输出的直流平均电压所产生的环流称作直流平均环流。瞬时脉动环流两组晶闸管输出的直流平均电压差为零，但因电压波形不同，瞬时电压差仍会产生脉动的环流，称作瞬时脉动环流。2动态环流仅在可逆V-M系统处于过渡过程中出现的环流缺点维护中断效力子程序框图 1

12、9、整个制动过程可以分为两个主要阶段，其中还有一些子阶段。主要阶段分为：I. 本组逆变阶段；II.它组制动阶段。20、交流拖动控制系统的运用领域主要有三个方面：普通性能的节能调速 高性能的交流调速系统和伺服系统 特大容量、极高转速的交流调速 可以把异步电机的调速系统分成三类 。转差功率耗费型调速系统 ，转差功率馈送型调速系统，转差功率不变型调速系统2它阐明，当转速或转差率一定时，电磁转矩与定子电压的平方成正比。3由图5-4可见，带恒转矩负载任务时，普通笼型异步电机变电压时的稳定任务点为 A、B、C，转差率 s 的变化范围不超越 0 sm ，调速范围有限。假设带风机类负载运转，那么任务点为D、E

13、、F，调速范围可以大一些。为了能在恒转矩负载下扩展调速范围，并使电机能在较低转速下运转而不致过热，就要求电机转子有较高的电阻值，这样的电机在变电压时的机械特性绘于图5-5。显然，带恒转矩负载时的变压调速范围增大了，堵转任务也不致烧坏电机，、这种电机又称作交流力矩电机。4采用普通异步电机的变电压调速时，调速范围很窄，采用高转子电阻的力矩电机可以增大调速范围，但机械特性又变软，因此当负载变化时静差率很大见图5-5，开环控制很难处理这个矛盾。21、传统的降压起动方法有： 星-三角Y-起动定子串电阻或电抗起动自耦变压器又称起动补偿器降压起动22、变压变频调速的根本控制方式 ：可以改动电压和频率基频以下

14、调速 常值 即采用恒值电动势频率比的控制方式恒压频比的控制方式：在基频以下，磁通恒定时转矩也恒定，属于“恒转矩调速性质，而在基频以上，转速升高时转矩降低，根本上属于“恒功率调速23、基频以下电压-频率协调控制时的机械特性恒压频比控制 Us /1 恒 Eg /1 控制 恒 Er /1 控制 24、从整体构造上看，电力电子变压变频器可分为交-直-交和交-交两大类。这类交-交变频器的其他缺陷是：输入功率因数较低，谐波电流含量大，频谱复杂，因此须配置谐波滤波和无功补偿设备。其最高输出频率不超越电网频率的 1/3 1/2，普通主要用于轧机主传动、球磨机、水泥回转窑等大容量、低转速的调速系统，供电给低速电机直接传动时，可以省去庞大的齿轮减速箱。25、正弦波脉宽调制(SPWM)技术【调制方式：同步、异步和分段控制】以频率比期望波高得多的等腰三角波作为载波Carrier wave，并用频率和期望波一样的正弦波作为调制波Modulation waveSPWM控制方式：有单极性控制双极性控制方式26、控制转差频率就代表控制转矩，这就是转差频率控制的根本概念27、所谓“双馈，就是指把绕线转子异步电机的定子绕组与交流电网衔接，转子绕组与其他含电动势