【資料】電力拖動考試復(fù)習(xí)資料

1、1、依據(jù)直流電機轉(zhuǎn)速方程nuirkedoc.式中 n 轉(zhuǎn)速 r/min u 電樞電壓 v； i 電樞電流 a；r 電樞回路總電阻 w； 勵磁磁通 wb；ke 由電機結(jié)構(gòu)打算的電動勢常數(shù)；由上式 可以看出， 有三種方法調(diào)劑電動機的轉(zhuǎn)速 ：1調(diào)劑電樞供電電壓 u；2減弱勵磁磁通 f；3轉(zhuǎn)變電樞回路電阻 r；2、常用的可控直流電源有以下三種旋轉(zhuǎn)變流機組用溝通電動機和直流發(fā)電機組成機組，以獲得可調(diào)的直流電壓；靜止式可控整流器用靜止式的可控整流器，以獲得可調(diào)的直流電壓；直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器用恒定直流電源或不控整流電源供電，利用電力電子開關(guān)器件斬波或進展脈寬調(diào)制，以產(chǎn)生可變的平均電壓；3、轉(zhuǎn)速掌握的

2、要求和調(diào)速指標(biāo)1調(diào)速在肯定的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速x 圍內(nèi)，分擋地有級或平滑地?zé)o級調(diào)劑轉(zhuǎn)速；2穩(wěn)速以肯定的精度在所需轉(zhuǎn)速上穩(wěn)固運行，在各種干擾下不答應(yīng)有過大的轉(zhuǎn)速波動，以確保產(chǎn)品質(zhì)量；3加、減速頻繁起、制動的設(shè)備要求加、減速盡量快，以提高生產(chǎn)率；不宜經(jīng)受猛烈速度變化的機械那么要求起，制動盡量平穩(wěn)調(diào)速指標(biāo) ：調(diào)速 x 圍、靜差率稱為調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)調(diào)速 x 圍：生產(chǎn)機械要求電動機供應(yīng)的最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比叫做調(diào)速x圍，用字母 d 表示，即dnmax nmin其中 nmin 和 nmax一般都指電機額定負(fù)載時的轉(zhuǎn)速，對于少數(shù)負(fù)載很輕的機械，例如精細(xì)磨床，也可用實際負(fù)載時的轉(zhuǎn)速靜差率：當(dāng)系統(tǒng)在某

3、一轉(zhuǎn)速下運行時，負(fù)載由抱負(fù)空載增加到額定值時所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落 dnn，與抱負(fù)空載轉(zhuǎn)速n0 之比，稱作靜差率s ，即nnsnn0或用百分?jǐn)?shù)表示式中sndnn = n0 -nn 100%n0明顯，靜差率是用來衡量調(diào)速系統(tǒng)在負(fù)載變化時轉(zhuǎn)速的穩(wěn)固度的；它和機械特性的硬度有關(guān)，特性越硬，靜差率越小，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)固度越高；因此，調(diào)速 x 圍和靜差率這兩項指標(biāo)并不是彼此孤立的，必需同時提才有意義；調(diào)速系統(tǒng)的靜差率指標(biāo)應(yīng)以最低速時所能達(dá)到的數(shù)值為準(zhǔn)；設(shè)：電機額定轉(zhuǎn)速 nn 為最高轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速降落為 dnn，那么依據(jù)上面分析的結(jié)果，該系統(tǒng)的靜差率應(yīng)當(dāng)是最低速時的靜差率，即nnnns于是，最低轉(zhuǎn)速為n0 minnmin

4、nnnminnn1nnssnnsdnmaxnnnminnmin而調(diào)速 x 圍為將上面的式代入 nmin，得dnn s一個調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速 xn圍n ，1 是s指在最低速時仍能滿意所需靜差率的轉(zhuǎn)速可調(diào)x 圍；閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性表示閉環(huán)系統(tǒng)電動機轉(zhuǎn)速與負(fù)載電流或轉(zhuǎn)矩間的穩(wěn)態(tài)關(guān)系，它在形式上與開環(huán)機械特性相像， 但本質(zhì)上卻有很大不同， 故定名為“ 靜特性 ， 以示區(qū)分；4、開環(huán)系統(tǒng)機械特性和閉環(huán)系統(tǒng)靜特性的關(guān)系1閉環(huán)系統(tǒng)靜性可以比開環(huán)系統(tǒng)機械特性硬得多；在同樣的負(fù)載擾動下，兩者的轉(zhuǎn)速降落分別為和nopridnc lrid它們的關(guān)系是nclnop1kcece 1k 2假如比擬同一的開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)，那么

5、閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率要小得多；閉環(huán)系統(tǒng)和開環(huán)系統(tǒng)的靜差率分別為 snclnop和當(dāng) n0op = n0cl 時，sopcln0clsopn0opscl3當(dāng)要求的靜1差率k肯定時，閉環(huán)系統(tǒng)可以大大提高調(diào)速x 圍；假如電動機的最高轉(zhuǎn)速都是nmax；而對最低速靜差率的要求一樣，那么：開環(huán)時，dop閉環(huán)nn s時，n得1sdnn sd1k dopclncl 1sclop4要取得上述三項優(yōu)勢，閉環(huán)系統(tǒng)必需設(shè)置放大器上述三項優(yōu)點假設(shè)要有效，都取決于一點，即k 要足夠大，因此必需設(shè)置放大器；結(jié)論 2：閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)可以獲得比開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)硬得多的穩(wěn)態(tài)特性，從而在保證肯定靜差率的要求下，能夠提高調(diào)速x圍，為此所需付出

6、的代價是，須增設(shè)電壓放大器以與檢測與反應(yīng)裝置；5、反應(yīng)掌握規(guī)律1只用比例放大器的反應(yīng)掌握系統(tǒng)，其被調(diào)量是有靜差的由于閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降為n只有 k = ￥，才能使 dncl = 0 c，lri d而c這e 是 i 不行k 能的；因此，這樣的調(diào)速系統(tǒng)叫做有靜差調(diào)速系統(tǒng)；實際上，這種系統(tǒng)正是依靠被調(diào)量的偏差進展掌握的2反應(yīng)掌握系統(tǒng)的作用是：抗擊擾動,聽從給定抗干擾性能是反應(yīng)掌握系統(tǒng)最突出的特點之一3系統(tǒng)的精度依靠于給定和反應(yīng)檢測精度6、電流檢測與反應(yīng)1電樞回路串檢測電阻；2電樞回路接直流互感器；3溝通電路接溝通互感器；4采納霍爾傳感器；7、動態(tài)校正的方法串聯(lián)校正； 并聯(lián)校正； 反應(yīng)校正在電力拖動自

7、動掌握系統(tǒng)中， 最常用的是串聯(lián)校正和反應(yīng)校正； 串聯(lián)校正比擬簡潔， 也簡潔實現(xiàn)；8、pid 調(diào)劑器的功能由 pd 調(diào)劑器構(gòu)成的超前校正，可提高系統(tǒng)的穩(wěn)固裕度，并獲得足夠的快速性，但穩(wěn)態(tài)精度可能受到影響；由 pi調(diào)劑器構(gòu)成的滯后校正，可以保證穩(wěn)態(tài)精度，卻是以對快速性的限制來換取系統(tǒng)穩(wěn)固的；用 pid 調(diào)劑器實現(xiàn)的滯后超前校正那么兼有二者的優(yōu)點，可以全面提高系統(tǒng)的掌握性能，但詳細(xì)實現(xiàn)與調(diào)試要復(fù)雜一些；一般的調(diào)速系統(tǒng)要求以動態(tài)穩(wěn)固和穩(wěn)態(tài)精度為主，對快速性的要求可以差一些，所以主要采納 pi 調(diào)劑器；在隨動系統(tǒng)中，快速性是主要要求，須用pd或 pid 調(diào)劑器；9、采納比例積分調(diào)劑器的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)那么是

8、無靜差調(diào)速系統(tǒng)；10、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)掌握的直流調(diào)速系統(tǒng)1為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反應(yīng)分別起作用，可在系統(tǒng)中設(shè)置兩個調(diào)劑器，分別調(diào)劑轉(zhuǎn)速和電流，即分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反應(yīng)和電流負(fù)反應(yīng)；二者之間實行嵌套或稱串級聯(lián)接電流環(huán)為內(nèi)環(huán)，轉(zhuǎn)速環(huán)為外環(huán)，兩個調(diào)劑器的輸出都是帶限幅作用的；2在起動過程中轉(zhuǎn)速調(diào)劑器 asr經(jīng)過了不飽和、飽和、退飽和三種情形，三種情形下都采納 pi 調(diào)劑器雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動過程有以下三個特點：1飽和非線性掌握；2轉(zhuǎn)速超調(diào)；3準(zhǔn)時間最優(yōu)掌握；因此，在雙閉環(huán)系統(tǒng)中，由電網(wǎng)電壓波動引起的轉(zhuǎn)速動態(tài)變化會比單閉環(huán)系統(tǒng)小得多；11、轉(zhuǎn)速調(diào)劑器的作用1轉(zhuǎn)速調(diào)劑器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)劑器，它使轉(zhuǎn)速

9、n 很快地跟隨給定電壓變化， 穩(wěn)態(tài)時可減小轉(zhuǎn)速誤差，假如采納pi 調(diào)劑器，那么可實現(xiàn)無靜差；2對負(fù)載變化起抗擾作用；3其輸出限幅值打算電機答應(yīng)的最大電流；電流調(diào)劑器的作用1作為內(nèi)環(huán)的調(diào)劑器， 在外環(huán)轉(zhuǎn)速的調(diào)劑過程中， 它的作用是使電流緊緊跟隨其給定電壓即外環(huán)調(diào)劑器的輸出量變化；2對電網(wǎng)電壓的波動起與時抗擾的作用；3在轉(zhuǎn)速動態(tài)過程中，保證獲得電機答應(yīng)的最大電流，從而加快動態(tài)過程；12、調(diào)劑器的設(shè)計方法 ：體會法和工程設(shè)計方法13、掌握系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)自動掌握系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)包括：跟隨性能指標(biāo) , 抗擾性能指標(biāo)跟隨性能指標(biāo) : 在給定信號或參考輸入信號的作用下，系統(tǒng)輸出量的變化情形可用跟隨性能

10、指標(biāo)來描述；常用的階躍響應(yīng)跟隨性能指標(biāo)有t r 上升時間s 超調(diào)量, 峰值時間 tpt s 調(diào)劑時間抗擾性能指標(biāo)常用的抗擾性能指標(biāo)有dcmax 動態(tài)降落t v 復(fù)原時間一般來說，調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)指標(biāo)以抗擾性能為主，而隨動系統(tǒng)的動態(tài)指標(biāo)那么以跟隨性能為主；截止頻率 wc越小，穩(wěn)固性越高典型 i 型系統(tǒng) ：在階躍輸入下的 i型系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時是無差的；但在斜坡輸入下那么有恒值穩(wěn)態(tài)誤差，且與k 值成反比； 在加速度輸入下穩(wěn)態(tài)誤差為￥；因此， i 型系統(tǒng)不能用于具有加速度輸入的隨動系統(tǒng)；典型 i 型系統(tǒng)和典型型系統(tǒng)除了在穩(wěn)態(tài)誤差上的區(qū)分以外，在動態(tài)性能中， 典型 i型系統(tǒng)在跟隨性能上可以做到超調(diào)小，但抗擾性能

11、稍差，典型型系統(tǒng)的超調(diào)量相對較大，抗擾性能卻比擬好；這是設(shè)計時挑選典型系統(tǒng)的重要依據(jù)；電流的閉環(huán)掌握改造了掌握對象，加快了電流的跟隨作用，這是局部閉環(huán)內(nèi)環(huán)掌握的一個重要功能；轉(zhuǎn)速環(huán)與電流環(huán)的關(guān)系 ：外環(huán)的響應(yīng)比內(nèi)環(huán)慢，這是按上述工程設(shè)計方法設(shè)計多環(huán)掌握系統(tǒng)的特點；這樣做，雖然不利于快速性，但每個掌握環(huán)本身都是穩(wěn)固的，對系統(tǒng)的組成和調(diào)試工作特別有利；14、微機數(shù)字掌握系統(tǒng)的主要特點 是離散化和數(shù)字化15、采納旋轉(zhuǎn)編碼器的數(shù)字測速方法有三種1m法測速2t 法測速3m/t 法測速m法測速在高速段辨論率強； t 法測速在低速段辨論率強；因此，可以將兩種測速方法相結(jié)合，取長補短doc.16、數(shù)字濾波的三

12、種方法 ：算術(shù)平均值濾波、中值濾波、中值平均濾波17、改良的數(shù)字 pi 算法.積分別離算法.分段 pi 算法.積重量化誤差的排除.18、可逆 v-m系統(tǒng)中的環(huán)流問題1靜態(tài)環(huán)流 兩組可逆線路在肯定掌握角下穩(wěn)固工作時顯現(xiàn)的環(huán)流，其中又有兩類：直流平均環(huán)流由晶閘管裝置輸出的直流平均電壓所產(chǎn)生的環(huán)流稱作直流平均環(huán)流；瞬時脈動環(huán)流兩組晶閘管輸出的直流平均電壓差為零，但因電壓波形不同，瞬時電壓差仍會產(chǎn)生脈動的環(huán)流，稱作瞬時脈動環(huán)流；2動態(tài)環(huán)流 僅在可逆 v-m系統(tǒng)處于過渡過程中顯現(xiàn)的環(huán)流故障愛護中斷 服務(wù)子程序框圖19、整個制動過程可以分為兩個主要階段，其中仍有一些子階段；主要階段分為：i. 本組逆變階段

13、；ii. 它組制動階段；20、溝通拖動掌握系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域主要有三個方面：一般性能的節(jié)能調(diào)速高性能的溝通調(diào)速系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)特大容量、極高轉(zhuǎn)速的溝通調(diào)速可以把異步電機的調(diào)速系統(tǒng)分成三類；轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng)，轉(zhuǎn)差功率饋送型調(diào)速系統(tǒng)，轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)doc.2p3nr3n u 2r / sitemm1p2r r1s1rspsrr2r2s12lllslr它說明，當(dāng)轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)差率肯定時，電磁轉(zhuǎn)矩與定子電壓的平方成正比；3由圖 5-4 可見，帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載工作時，一般籠型異步電機變電壓時的穩(wěn)固工作點為a、b、c，轉(zhuǎn)差率 s的變化 x 圍不超過 0 sm，調(diào)速 x 圍有限；假如帶風(fēng)機類負(fù)載運行，那么工作

14、點為 d、e、f，調(diào)速 x 圍可以大一些；為了能在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下擴大調(diào)速x 圍，并使電機能在較低轉(zhuǎn)速下運行而不致過熱， 就要求電機轉(zhuǎn)子有較高的電阻值，這樣的電機在變電壓時的機械特性繪于圖5-5 ；明顯，帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時的變壓調(diào)速x圍增大了，堵轉(zhuǎn)工作也不致燒壞電機，、這種電機又稱作 溝通力矩電機 ；4采納一般異步電機的變電壓調(diào)速時，調(diào)速 x 圍很窄， 采納高轉(zhuǎn)子電阻的力矩電機可以增大調(diào)速 x圍，但機械特性又變軟， 因而當(dāng)負(fù)載變化時靜差率很大 見圖 5-5 ， 開環(huán)掌握很難解決這個沖突；21、傳統(tǒng)的降壓起動方法有 ：星- 三角 y- 起動定子串電阻或電抗起動自耦變壓器又稱起動補償器降壓起動22、變壓變

15、頻調(diào)速的根本掌握方式 ：可以轉(zhuǎn)變電壓和頻率基頻以下調(diào)速 e常值gf1即采納恒值電動勢頻率比的掌握方式恒壓頻比的掌握方式： u s常值f1在基頻以下，磁通恒定時轉(zhuǎn)矩也恒定，屬于“恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速性質(zhì)，而在基頻以上， 轉(zhuǎn)速上升時轉(zhuǎn)矩降低，根本上屬于“恒功率調(diào)速23、基頻以下電壓 - 頻率和諧掌握時的機械特性恒壓頻比掌握 us / w1 恒 eg / w1 掌握恒 er /w1 掌握24、從整體結(jié)構(gòu)上看，電力電子變壓變頻器可分為交- 直- 交和交- 交兩大類； 這類交- 交變頻器的其他缺點是 ：輸入功率因數(shù)較低，諧波電流含量大，頻譜復(fù)雜，因此須配置諧波濾波和無功補償設(shè)備；其最高輸出頻率不超過電網(wǎng)頻率的1/3 1/2 ，一般主要用于軋機主傳動、 球磨機、水泥回轉(zhuǎn)窯等大容量、 低轉(zhuǎn)速的調(diào)速系統(tǒng)， 供電給低速電機直接傳動時，可以省去巨大的齒輪減速箱；25、正弦波脈寬調(diào)制 spwm技 術(shù)【調(diào)制方式：同步、異步和分段掌握】以頻率比期望波高得多的等腰三角波作為載波carrierwave，并用頻率和期望波一樣的正弦波作為調(diào)制波 modulation wavespwm掌握方式：有單極性掌握雙極性掌握方式26、掌握轉(zhuǎn)差頻率就代表掌握轉(zhuǎn)矩 ，這就是轉(zhuǎn)差頻率掌握的根本概念27、所謂“雙饋 ，就是指把繞線轉(zhuǎn)子異步電機的定