電力拖動(dòng)系統(tǒng)

1、一、填空 40分二、判斷 40分三、問答 20分四、設(shè)計(jì) 10分一、填空（直流）1、現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)已成為電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、控制理論、信號(hào)檢測(cè)與處理技術(shù)等多門學(xué)科相互交叉的綜合性學(xué)科。2、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、功率放大與變換裝置、控制器及相應(yīng)的傳感器等構(gòu)成。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)按被控物理量分：以轉(zhuǎn)速為被控量的系統(tǒng)叫調(diào)速系統(tǒng)；以角位移或直線位移為被控量的系統(tǒng)叫位置隨動(dòng)系統(tǒng)，有時(shí)也叫伺服系統(tǒng)。 按驅(qū)動(dòng)電機(jī)類型分：用直流電機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的為直流傳動(dòng)系統(tǒng)；用交流電機(jī)帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的為交流傳動(dòng)系統(tǒng)。 按控制器的類型分：以模擬電路構(gòu)成的控制器叫模擬控制系統(tǒng)；以數(shù)字電路構(gòu)成的控制器叫數(shù)

2、字控制系統(tǒng)。3、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載; 任何轉(zhuǎn)速下負(fù)載轉(zhuǎn)矩總保持恒定不變或基本恒定，而與轉(zhuǎn)速無關(guān)的負(fù)載稱為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。a.這類負(fù)載多數(shù)呈反抗性的，。這類負(fù)載有金屬的壓延機(jī)構(gòu)，機(jī)床的平移機(jī)構(gòu)等。b.還有一種位能性轉(zhuǎn)矩負(fù)載。起重類型負(fù)載中的重物多屬這類負(fù)載。恒功率負(fù)載就是消耗的功率不變的負(fù)載，這樣的負(fù)載在自然界中不是經(jīng)常見到，好多是人為制造的。比如車床的負(fù)載，檔轉(zhuǎn)的快時(shí)，往往是進(jìn)刀小的時(shí)候，這是阻力?。划?dāng)進(jìn)刀大時(shí)，轉(zhuǎn)速就慢下來了。比較這兩種情況，它們消耗的功率幾乎不變（轉(zhuǎn)速乘以轉(zhuǎn)矩），這就是恒功率負(fù)載。恒功率往往是人為控制的，目的是為了充分利用機(jī)器的功率潛力，就好像老牛拉車，下坡的時(shí)候快上坡的時(shí)候慢一樣。負(fù)

3、載轉(zhuǎn)矩特性：恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載有位能性和反抗性兩種。位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載由重力產(chǎn)生，具有固定的大小和方向，反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的大小不變，方向則始終與轉(zhuǎn)速反向。恒功率負(fù)載的特征是負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比，而功率為常數(shù)。風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比。4、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)過程有三個(gè)特點(diǎn)：飽和非線性控制、轉(zhuǎn)速超調(diào)、準(zhǔn)時(shí)間最優(yōu)控制。5、比例控制的直流調(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，從而在保證一定靜差率的要求下，能夠提高調(diào)速范圍，為此，需設(shè)置電壓放大器和轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置。由PD調(diào)節(jié)器構(gòu)成的超前校正，可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度，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)節(jié)器構(gòu)成的滯后校正，可以保

4、證穩(wěn)態(tài)精度，卻是以對(duì)快速性的限制來換取系統(tǒng)穩(wěn)定的；用PID調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)的滯后超前校正則兼有二者的優(yōu)點(diǎn)，可以全面提高系統(tǒng)的控制性能，但具體實(shí)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(dòng)態(tài)穩(wěn)定和穩(wěn)態(tài)精度為主，對(duì)快速性的要求可以差一些，所以主要采用PI調(diào)節(jié)器；在隨動(dòng)系統(tǒng)中，快速性是主要要求，須用 PD 或PID 調(diào)節(jié)器。比例積分控制綜合了比例控制和積分控制兩種規(guī)律的優(yōu)點(diǎn)，又克服了各自的缺點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，互相補(bǔ)充。比例積分能迅速響應(yīng)控制作用，積分部分則最終消除穩(wěn)態(tài)偏差。6、0型系統(tǒng)對(duì)于階躍給定輸入穩(wěn)態(tài)有差，被稱做有靜差調(diào)速系統(tǒng)；1型系統(tǒng)對(duì)于階躍給定輸入穩(wěn)態(tài)無差，被稱做無靜差調(diào)速系統(tǒng)。7、調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指

5、標(biāo)：調(diào)速范圍和靜差率；動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)：跟隨性能指標(biāo)和抗擾性能指標(biāo)；跟隨性能指標(biāo)：上升時(shí)間、超調(diào)量與峰值時(shí)間、調(diào)節(jié)時(shí)間；抗擾性能指標(biāo)：動(dòng)態(tài)降落、恢復(fù)時(shí)間。8、比例控制的直流調(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，從而在保證一定靜差率的要求下，能夠提高調(diào)速范圍，為此所需設(shè)置電壓放大器和轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置。 9、Simulink模塊：Source組的Step模塊、Math Operations組的Sum模塊和Gain模塊、Continuous組的Transfer Fcn模塊和Integrator模塊、Sinks組的Scope模塊10、光電式旋轉(zhuǎn)編碼器是檢測(cè)轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)角的元件，旋轉(zhuǎn)編碼器和電動(dòng)機(jī)相連，當(dāng)

6、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)編碼器旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)角信號(hào)。旋轉(zhuǎn)編碼器可分為絕對(duì)式和增量式兩種。絕對(duì)式編碼器在碼盤上刻上表示角度的循環(huán)碼（格雷碼），通過接收器將該數(shù)碼送入計(jì)算機(jī)，常用于檢測(cè)轉(zhuǎn)角，若需得到轉(zhuǎn)速信號(hào)，必須對(duì)轉(zhuǎn)角進(jìn)行微分。增量式編碼器在碼盤上均勻地刻制一定數(shù)量的光柵，當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，碼盤隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)，通過光柵的作用持續(xù)不斷的開放或封閉光通路，在接收裝置的輸出端便得到頻率與轉(zhuǎn)速成正比的方波脈沖序列，從而可以計(jì)算轉(zhuǎn)速。為了獲得轉(zhuǎn)速的方向，可增加一對(duì)發(fā)光與接收裝置，使兩對(duì)發(fā)光與接收裝置錯(cuò)開光柵節(jié)距1/4，則兩項(xiàng)脈沖序列A和B的相位相差/2，正轉(zhuǎn)時(shí)A相超前B相，反轉(zhuǎn)時(shí)B相超前A相。11、為了使轉(zhuǎn)速和電

7、流兩種負(fù)反饋分別起作用，可在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器，分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，二者之間實(shí)行嵌套（或稱串級(jí)）連接，把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器UPE。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上來看，電流環(huán)在里面，稱作內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速環(huán)在外面，稱作外環(huán)。這就形成了轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱雙閉環(huán)系統(tǒng)）。12、在可逆運(yùn)行系統(tǒng)當(dāng)中,抑制瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流措施為采用均衡（環(huán)流）電抗器13、1. 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用（1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，它使轉(zhuǎn)速 n 很快地跟隨給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時(shí)可減小轉(zhuǎn)速誤差，如果采用PI調(diào)節(jié)器，則可實(shí)現(xiàn)無靜差。 （2）對(duì)負(fù)載變化起

8、抗擾作用。（3）其輸出限幅值決定電機(jī)允許的最大電流。2. 電流調(diào)節(jié)器的作用（1）作為內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)器，在外環(huán)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)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)節(jié)器的輸出量）變化。（2）對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)起及時(shí)抗擾的作用。（3）在轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)過程中，保證獲得電機(jī)允許的最大電流，從而加快動(dòng)態(tài)過程。 （4）當(dāng)電機(jī)過載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大值，起快速的自動(dòng)保護(hù)作用。一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動(dòng)恢復(fù)正常。對(duì)系統(tǒng)可靠運(yùn)行十分重要。 （交流）14、15、常用的基于穩(wěn)態(tài)模型的異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法有調(diào)壓調(diào)速和變壓變頻調(diào)速兩類。異步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型包括異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)時(shí)的等效電路和機(jī)械特性，兩者既有聯(lián)系又

9、有區(qū)別。穩(wěn)態(tài)等效電路描述了在一定的轉(zhuǎn)差率下電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)電氣特性，而機(jī)械特性則表征了轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差率（或轉(zhuǎn)速）的穩(wěn)態(tài)關(guān)系。16、以頻率與期望的輸出電壓波相同的正弦波作為調(diào)制波，以頻率比期望波高得多的等腰三角波作為載波，當(dāng)調(diào)制波和載波相交時(shí)，由它們的交點(diǎn)確定逆變器開關(guān)器件的通斷時(shí)刻，從而獲得幅值相等、寬度按正弦規(guī)律變化的脈沖序列，這種調(diào)制方法稱做正弦波脈寬調(diào)制SPWM。PWM控制方式有單極性和雙極性。17、異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是一個(gè)高階、非線性、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)。異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)模型由磁鏈方程、電壓方程、轉(zhuǎn)矩方程和運(yùn)動(dòng)方程組成。磁鏈方程和轉(zhuǎn)矩方程為代數(shù)方程電壓方程和運(yùn)動(dòng)方程為微分方程18、電樞磁

10、動(dòng)勢(shì)的作用可以用補(bǔ)償繞組磁動(dòng)勢(shì)抵消，或者由于其作用方向與 d 軸垂直而對(duì)主磁通影響甚微，所以直流電機(jī)的主磁通基本上唯一地由勵(lì)磁繞組的勵(lì)磁電流決定，這是直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型及其控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單的根本原因。如果能將交流電機(jī)的物理模型（見下圖）等效地變換成類似直流電機(jī)的模式，分析和控制就可以大大簡(jiǎn)化。坐標(biāo)變換正是按照這條思路進(jìn)行的。在這里，不同電機(jī)模型彼此等效的原則是：在不同坐標(biāo)下所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)完全一致。 19、按轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制（VC）的基本思想是通過坐標(biāo)變換，在按轉(zhuǎn)子磁鏈定向同步旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系中，得到等效的直流電動(dòng)機(jī)模型，仿照直流電動(dòng)機(jī)的控制方法控制電磁轉(zhuǎn)矩和磁鏈，然后將轉(zhuǎn)子磁鏈定向坐標(biāo)系中的

11、控制量反變換得到三相坐標(biāo)系的對(duì)應(yīng)量，以實(shí)施控制。20、直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)（DTC）的基本思想是根據(jù)定子磁鏈幅值偏差的正負(fù)號(hào)和電磁轉(zhuǎn)矩偏差的正負(fù)符號(hào)，再依據(jù)當(dāng)前定子磁鏈?zhǔn)噶克诘奈恢?，直接選取合適的電壓空間矢量，減小定子磁鏈幅值的偏差和電磁轉(zhuǎn)矩的偏差，實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)矩與定子磁鏈的控制。21、伺服系統(tǒng)由伺服電動(dòng)機(jī)、功率驅(qū)動(dòng)器、控制器和傳感器四大部分組成。除了位置傳感器外，可能還需要電壓、電流和速度傳感器。22、伺服系統(tǒng)實(shí)際位置與目標(biāo)值之間的誤差，稱作系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)跟蹤誤差。由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)決定的穩(wěn)態(tài)跟蹤誤差可分為三類：位置誤差、速度誤差和加速度誤差。23、經(jīng)典的SPWM控制主要著眼于使變壓變頻器的輸出電壓盡

12、量接近正弦波，并未顧及輸出電流的波形。而電流滯環(huán)跟蹤控制則直接控制輸出電流，使之在正弦波附近變化，這就比只要求正弦電壓前進(jìn)了一步。然而交流電動(dòng)機(jī)需要輸入三相正弦電流的最終目的是在電動(dòng)機(jī)空間形成圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩.如果對(duì)準(zhǔn)這一目標(biāo)，把逆變器和交流電動(dòng)機(jī)視為一體，按照跟蹤圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來控制逆變器的工作，其效果應(yīng)該更好。這種控制方法稱作“磁鏈跟蹤控制”，下面的討論將表明，磁鏈的軌跡是交替使用不同的電壓空間矢量得到的，所以又稱“電壓空間矢量PWM（SVPWM，Space Vector PWM）控制”。24、ASR為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器AR為轉(zhuǎn)子磁鏈調(diào)節(jié)器ACMR為定子電流勵(lì)磁分量調(diào)節(jié)器ACTR

13、為定子電流轉(zhuǎn)矩分量調(diào)節(jié)器FBS為轉(zhuǎn)速傳感器二、1、記取一個(gè)采樣周期內(nèi)旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)出的脈沖個(gè)數(shù)來算出轉(zhuǎn)速的方法稱為M法測(cè)速，又稱頻率法測(cè)速，M法測(cè)速只適用于高速段。T法測(cè)速是測(cè)出旋轉(zhuǎn)編碼器兩個(gè)輸出脈沖之間的間隔時(shí)間來計(jì)算轉(zhuǎn)速，又被稱為周期法測(cè)速，T法測(cè)速更適用于低速段。在M法測(cè)速中，隨著電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的降低，計(jì)數(shù)值減少，測(cè)速裝置的分辨能力變差，測(cè)速誤差增大。T法測(cè)速正好相反，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加，計(jì)數(shù)值減小，測(cè)速裝置的分辨能力越來越差。綜合這兩種測(cè)速方法的特點(diǎn)，產(chǎn)生了M/T測(cè)速法，它無論在高速還是在低速時(shí)都具有較高的分辨能力和檢測(cè)精度。2、.異步電機(jī)調(diào)壓調(diào)速的機(jī)械特性圖變壓變頻調(diào)速的機(jī)械特性圖3、

14、不可逆PWM變換器-直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)是因?yàn)槠骄妷篣d始終大于零，電流雖然能夠反向，而電壓和轉(zhuǎn)速仍不能反向。如果要求轉(zhuǎn)速反向，需要再增加VT和VD，構(gòu)成可逆的PWM變換器-直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)?？赡媸侵皋D(zhuǎn)速可逆、電壓可逆。不是電流、轉(zhuǎn)矩可逆，也不是能量可逆4、當(dāng)系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，負(fù)載由理想空載增加到額定值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落nN與理想空載轉(zhuǎn)速n0之比稱做靜差率s：對(duì)于同樣硬度的特性，理想空載轉(zhuǎn)速越低時(shí)，靜差率越大，轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定度也就越差。對(duì)于同一個(gè)調(diào)速系統(tǒng)， DnN 值一定，如果對(duì)靜差率要求越嚴(yán)，即要求 s 值越小時(shí)，系統(tǒng)能夠允許的調(diào)速范圍也越小。生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)提供的最高轉(zhuǎn)速nmax和最低轉(zhuǎn)速

15、nmin之比稱為調(diào)速范圍，用字母D表示，即：調(diào)速范圍和靜差率這兩項(xiàng)指標(biāo)并不是彼此孤立的，必須同時(shí)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(shí)所能達(dá)到的數(shù)值為準(zhǔn)。一個(gè)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍，是指在最低速時(shí)還能滿足所需靜差率的轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍。5、為了解決反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)和堵轉(zhuǎn)時(shí)電流過大的問題，系統(tǒng)中必須有自動(dòng)限制電樞電流的環(huán)節(jié)。根據(jù)反饋控制原理，要維持哪一個(gè)物理量基本不變，就應(yīng)該引入那個(gè)物理量的負(fù)反饋。那么，引入電流負(fù)反饋，應(yīng)該能夠保持電流基本不變，使它不超過允許值。系統(tǒng)中必須有自動(dòng)限制電樞電流的環(huán)節(jié)。引入電流負(fù)反饋，可以使它不超過允許值。但這種作用只應(yīng)在起動(dòng)和堵轉(zhuǎn)時(shí)存在，在正常的穩(wěn)速運(yùn)行時(shí)又得取

16、消。當(dāng)電流大到一定程度時(shí)才出現(xiàn)的電流負(fù)反饋，叫做電流截止負(fù)反饋（不同于電流負(fù)反饋）。6、在單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電網(wǎng)電壓擾動(dòng)的作用點(diǎn)離被調(diào)量較遠(yuǎn)，調(diào)節(jié)作用受到多個(gè)環(huán)節(jié)的延滯，因此單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)抵抗電壓擾動(dòng)的性能要差一些。雙閉環(huán)系統(tǒng)中，由于增設(shè)了電流內(nèi)環(huán)，電壓波動(dòng)可以通過電流反饋得到比較及時(shí)的調(diào)節(jié)，不必等它影響到轉(zhuǎn)速以后才能反饋回來，抗擾性能大有改善。因此，在雙閉環(huán)系統(tǒng)中，由電網(wǎng)電壓波動(dòng)引起的轉(zhuǎn)速動(dòng)態(tài)變化會(huì)比單閉環(huán)系統(tǒng)小得多。7、調(diào)節(jié)器工程設(shè)計(jì)方法的原則是：（1）概念清楚、易懂；（2）計(jì)算公式簡(jiǎn)明、好記；（3）不僅給出參數(shù)計(jì)算的公式，而且指明參數(shù)調(diào)整的方向；（4）能考慮飽和非線性控制的情況，同樣給出

17、簡(jiǎn)單的計(jì)算公式；（5）適用于各種可以簡(jiǎn)化成典型系統(tǒng)的反饋控制系統(tǒng)；工程設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的步驟原則是先內(nèi)環(huán)后外環(huán)。步驟是：先從電流環(huán)開始，對(duì)其進(jìn)行必要的變換和近似處理，然后根據(jù)電流環(huán)的控制要求確定把它校正成哪一類典型系統(tǒng)，再按照控制對(duì)象確定電流調(diào)節(jié)器的類型，最后按動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)要求確定電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)。電流環(huán)設(shè)計(jì)完成后，把電流環(huán)等效成轉(zhuǎn)速環(huán)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，再用同樣的方法設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)。8、雙閉環(huán)設(shè)計(jì)時(shí)采樣周期怎么定：外環(huán)的響應(yīng)比內(nèi)環(huán)慢，這是按工程設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)多環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，這樣做雖然不利于快速性，但每個(gè)控制環(huán)本身都是穩(wěn)定的，對(duì)系統(tǒng)的組成和調(diào)試工作非常有利。轉(zhuǎn)速環(huán)與電流環(huán)的關(guān)系

18、： 外環(huán)的響應(yīng)比內(nèi)環(huán)慢，這是按上述工程設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)多環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)。這樣做，雖然不利于快速性，但每個(gè)控制環(huán)本身都是穩(wěn)定的，對(duì)系統(tǒng)的組成和調(diào)試工作非常有利。 9、按照交流異步電動(dòng)機(jī)原理，從定子傳輸?shù)睫D(zhuǎn)子的電磁功率分成兩部分，一部分是拖動(dòng)負(fù)載的有效功率，稱做機(jī)械功率，另一部分是傳輸給轉(zhuǎn)子電路的轉(zhuǎn)差功率，與轉(zhuǎn)差率成正比。從能量轉(zhuǎn)換的角度看，轉(zhuǎn)差功率是否增大，能量是被消耗掉還是得到利用，是評(píng)價(jià)調(diào)速系統(tǒng)效率高低的標(biāo)志。從這點(diǎn)出發(fā)，可以把異步電動(dòng)機(jī)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)；10、恒定子磁通、恒氣隙磁通、恒轉(zhuǎn)子磁通的控制方式均需要定子電壓補(bǔ)

19、償，控制要復(fù)雜一些。恒定子磁通和恒氣隙磁通的控制方式雖然改善了低速性能，但機(jī)械特性還是非線性的，仍受到臨界轉(zhuǎn)矩的限制。恒轉(zhuǎn)子磁通控制方式可以獲得和直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)一樣的線性機(jī)械特性，性能最佳。在低頻時(shí) Us 和 Eg 都較小，定子阻抗壓降所占的份量就比較顯著，不再能忽略。這時(shí)，需要人為地把電壓 Us 抬高一些，以便近似地補(bǔ)償定子壓降。 通常在控制軟件中備有不同斜率的補(bǔ)償特性，以供用戶選擇。11、電流跟蹤控制的精度與滯環(huán)的寬度有關(guān)，同時(shí)還受到功率開關(guān)器件允許開關(guān)頻率的制約。當(dāng)環(huán)寬2h選得較大時(shí)，開關(guān)頻率低，但電流波形失真較多，諧波分量高；如果環(huán)寬小，電流跟蹤性能好，但開關(guān)頻率卻增大了。實(shí)際使用中，

20、應(yīng)在器件開關(guān)頻率允許的前提下，盡可能選擇小的環(huán)寬。12、轉(zhuǎn)差頻率控制的基本思想就是在保持氣隙磁通不變的前提下，可以通過控制轉(zhuǎn)差角頻率來控制轉(zhuǎn)矩。13、環(huán)流是什么、怎么回事、有用沒用、平均環(huán)流和瞬時(shí)環(huán)流如何消除：兩組晶閘管整流裝置同時(shí)工作時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生不流過負(fù)載而直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流，稱作環(huán)流。一般地說，環(huán)流對(duì)系統(tǒng)無益，徒然加重晶閘管和變壓器的負(fù)擔(dān)，消耗功率，環(huán)流太大時(shí)會(huì)導(dǎo)致晶閘管損壞，因此必須予以抑制或消除。如果讓正組VF和反組VR都處于整流狀態(tài)，兩組的直流平均電壓正負(fù)相連，必然產(chǎn)生較大的直流平均環(huán)流。應(yīng)該在正組處于整流狀態(tài)、Ud0f為正時(shí)，強(qiáng)迫讓反組處于逆變狀態(tài)，使Ud0r為負(fù)，

21、且幅值與Ud0f相等，使逆變電壓Ud0r把整流電壓Ud0f頂住，則直流平均環(huán)流為零。 在采用=配合控制以后，消除了直流平均環(huán)流，但這只是就電壓的平均值而言的，由于整流與逆變電壓波形上的差異，仍會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)電壓 ud0f ud0r 的情況，從而仍能產(chǎn)生環(huán)流，這類因?yàn)樗矔r(shí)的電壓差而產(chǎn)生的環(huán)流被稱為瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流。為了抑制瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流，可在環(huán)流回路中串入電抗器，叫做環(huán)流電抗器，或稱均衡電抗器。環(huán)流電抗的大小可以按照把瞬時(shí)環(huán)流的直流分量限制在負(fù)載額定電流的5%10%來設(shè)計(jì)。在三相橋式反并聯(lián)可逆線路中，由于每一組橋又有兩條并聯(lián)的環(huán)流通道，總共要設(shè)置四個(gè)環(huán)流電抗器，另外還需要一個(gè)平波電抗器。三、1、.數(shù)字PI

22、調(diào)節(jié)器增量式和位置式的算法公式數(shù)字PI調(diào)節(jié)器有位置式和增量式兩種算法，增量式PI調(diào)節(jié)器算法只需輸出限幅，位置式算法必須同時(shí)設(shè)積分限幅和輸出限幅，缺一不可。若沒有積分限幅，積分項(xiàng)可能很大，將產(chǎn)生較大的退飽和超調(diào)。2、按工程設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速、電流反饋控制直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器：電流環(huán)選用典型1型系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速環(huán)選用典型11型系統(tǒng)。作用：3、 同步轉(zhuǎn)速是指旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 4、 5、 6.直接轉(zhuǎn)矩控制、矢量控制的基本思想按轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制（VC）的基本思想是通過坐標(biāo)變換，在按轉(zhuǎn)子磁鏈定向同步旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系中，得到等效的直流電動(dòng)機(jī)模型，仿照直流電動(dòng)機(jī)的控制方法控制電磁轉(zhuǎn)矩和磁鏈，然后將轉(zhuǎn)子磁鏈定向坐標(biāo)系中

23、的控制量反變換得到三相坐標(biāo)系的對(duì)應(yīng)量，以實(shí)施控制。直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)（DTC）的基本思想是根據(jù)定子磁鏈幅值偏差的正負(fù)號(hào)和電磁轉(zhuǎn)矩偏差的正負(fù)符號(hào)，再依據(jù)當(dāng)前定子磁鏈?zhǔn)噶克诘奈恢?，直接選取合適的電壓空間矢量，減小定子磁鏈幅值的偏差和電磁轉(zhuǎn)矩的偏差，實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)矩與定子磁鏈的控制。直接轉(zhuǎn)矩控制、矢量控制的特點(diǎn)及存在的問題矢量控制（VC）的特點(diǎn)：（1）按轉(zhuǎn)子磁鏈定向，實(shí)現(xiàn)了定子電流勵(lì)磁分量和轉(zhuǎn)矩分量的解耦，需要電流閉環(huán)控制；（2）轉(zhuǎn)子磁鏈系統(tǒng)的控制對(duì)象是穩(wěn)定的慣性環(huán)節(jié)，可以采用磁鏈閉環(huán)控制，也可以采用開環(huán)控制；（3）采用連續(xù)的PI控制，轉(zhuǎn)矩與磁鏈變化平穩(wěn)，電流閉環(huán)控制可有效地限制起、制動(dòng)電流；存在的問題：（1）轉(zhuǎn)子磁鏈計(jì)算精度受易于變化的轉(zhuǎn)子電阻的影響，轉(zhuǎn)子磁鏈的角度精度影響定向的準(zhǔn)確性；（2）需要進(jìn)行矢量變換，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運(yùn)算量大；直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）的特點(diǎn)：（1）轉(zhuǎn)矩和磁鏈的控制采用雙位式控制器，并在PWM逆變器中直接用這兩個(gè)控制信號(hào)產(chǎn)生輸出電壓，省去了旋轉(zhuǎn)變換和電流控制，簡(jiǎn)化了控制器的結(jié)構(gòu)；（2）選擇定子磁鏈作為被控量，計(jì)算磁鏈的模型可以不受轉(zhuǎn)子參數(shù)變化的影響，提高了控制系統(tǒng)的魯棒性；（3）由于采用了直接轉(zhuǎn)矩控制，在加減速或負(fù)載變化的動(dòng)態(tài)過程中，可以獲得快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，但必須注意限制過大的沖擊電流，以免損壞功率開關(guān)器件，因此實(shí)際的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)也是有限的。存在的問題：（1）由于采用雙