電力拖動考試復習資料

1、nUIR1、依照直流電機轉速方程Ke式中n轉速r/minu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由電機結構決定的電動勢常數(shù)。由上式能夠看出，有三種方法調治電動機的轉速：1調治電樞供電電壓U；2減弱勵磁磁通F；3改變電樞回路電阻R。2、常用的可控直流電源有以下三種旋轉變流機組用交流電動機和直流發(fā)電機組成機組，以獲取可調的直流電壓。靜止式可控整流器用靜止式的可控整流器，以獲取可調的直流電壓。直流斬波器或脈寬調制變換器用恒定直流電源或不控整流電源供電，利用電力電子開關器件斬波或進展脈寬調制，以產生可變的平均電壓。3、轉速控制的要求和調速指標1調速在必然的最高轉速和最低轉速X

2、圍內，分擋地有級或圓滑地無級調治轉速；2穩(wěn)速以必然的精度在所需轉速上牢固運行，在各種攪亂下不同樣意有過大的轉速顛簸，以保證產質量量；3加、減速頻頻起、制動的設備要求加、減速盡量快，以提高生產率；不宜經受激烈速度變化的機械那么要求起，制動盡量平穩(wěn)調速指標：調速X圍、靜差率稱為調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標調速X圍：生產機械要求電動機供應的最高轉速和最低轉速之比叫做調速X圍，用字母D表示，即nmaxDnmin其中nmin和nmax一般都指電機額定負載時的轉速，對于少許負載很輕的機械，比方精巧磨床，也可用實質負載時的轉速靜差率：當系統(tǒng)在某一轉速下運行時，負載由理想空載增加到額定值時所對應的轉速降落DnN，與

3、理想空載轉速n0之比，稱作靜差率s，即nN或用百分數(shù)表示式中nDnN=n0-nNn0N100%ssn0顯然，靜差率是用來衡量調速系統(tǒng)在負載變化時轉速的牢固度的。它和機械特點的硬度有關，特點越硬，靜差率越小，轉速的牢固度越高。所以，調速X圍和靜差率這兩項指標其實不是相互孤立的，必定同時提才有意義。調速系統(tǒng)的靜差率指標應以最低速時所能達到的數(shù)值為準。設：電機額定轉速nN為最高轉速，轉速降落為DnN，那么依照上面解析的結果，該系統(tǒng)的靜差率應該是最低速時的靜差率，即nNNsnN于是，最低轉速為n0minnminnminnNnN(1s)nNnmaxnNssDnminnminDOC.而調速X圍為將上面的式

4、代入nmin，得DnNsX圍，是指在最低速時還能夠滿足所需靜差率的轉速可調X圍。一個調速系統(tǒng)的調速nN(1s)閉環(huán)調速系統(tǒng)的靜特點表示閉環(huán)系統(tǒng)電動機轉速與負載電流或轉矩間的穩(wěn)態(tài)關系，它在形式上與開環(huán)機械特點相似，但實質上卻有很大不同樣，故命名為“靜特點，以示差異。4、開環(huán)系統(tǒng)機械特點和閉環(huán)系統(tǒng)靜特點的關系1閉環(huán)系統(tǒng)靜性能夠比開環(huán)系統(tǒng)機械特點硬得多。RIdRId在同樣的負載擾動下，兩者的轉速降落分別為和nopncl它們的關系是nopCeCe(1K)nclK2若是比較同一的開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)，那么閉環(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sclnclnop和當0op=n0cl時，n0c

5、lsopnsopn0opscl1KX圍。3當要求的靜差率一準時，閉環(huán)系統(tǒng)能夠大大提高調速若是電動機的最高轉速都是max；而對最低速靜差率的要求同樣，那么：開環(huán)時，nDopnNsnNs(1s)DclDcl(1K)Dop閉環(huán)時，得nopncl(1s)4要獲取上述三項優(yōu)勢，閉環(huán)系統(tǒng)必定設置放大器上述三項優(yōu)點假設要有效，都取決于一點，即K要足夠大，所以必定設置放大器。結論2：閉環(huán)調速系統(tǒng)能夠獲取比開環(huán)調速系統(tǒng)硬得多的穩(wěn)態(tài)特點，從而在保證必然靜差率的要求下，能夠提高調速X圍，為此所需付出的代價是，須增設電壓放大器以與檢測與反應裝置。5、反應控制規(guī)律1只用比率放大器的反應控制系統(tǒng)，其被調量是有靜差的因為閉

6、環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降為RIdncl只有K=￥，才能使Dncl=0，而C這e是(I不能K)能的。所以，這樣的調速系統(tǒng)叫做有靜差調速系統(tǒng)。實質上，這類系統(tǒng)正是依賴被調量的誤差進展控制的2反應控制系統(tǒng)的作用是：抵抗擾動,遵從給定抗攪亂性能是反應控制系統(tǒng)最突出的特點之一3系統(tǒng)的精度依賴于給定和反應檢測精度6、電流檢測與反應1電樞回路串檢測電阻；2電樞回路接直流互感器；3交流電路接交流互感器；4采用霍爾傳感器。7、動向校正的方法DOC.串通校正；并聯(lián)校正；反應校正在電力拖動自動控制系統(tǒng)中，最常用的是串通校正和反應校正。串通校正比較簡單，也簡單實現(xiàn)。8、PID調治器的功能由PD調治器組成的超前校正，可提高系統(tǒng)

7、的牢固裕度，并獲取足夠的快速性，但穩(wěn)態(tài)精度可能碰到影響；由PI調治器組成的滯后校正，能夠保證穩(wěn)態(tài)精度，倒是以對快速性的限制來換取系統(tǒng)牢固的；用PID調治器實現(xiàn)的滯后超前校正那么兼有兩者的優(yōu)點，能夠全面提高系統(tǒng)的控制性能，但詳盡實現(xiàn)與調試要復雜一些。一般的調速系統(tǒng)要求以動向牢固和穩(wěn)態(tài)精度為主，對快速性的要求能夠差一些，所以主要采用PI調治器；在隨動系統(tǒng)中，快速性是主要要求，須用PD或PID調治器。9、采用比率積分調治器的閉環(huán)調速系統(tǒng)那么是無靜差調速系統(tǒng)。10、轉速、電流雙閉環(huán)控制的直流調速系統(tǒng)1為了實現(xiàn)轉速和電流兩種負反應分別起作用，可在系統(tǒng)中設置兩個調治器，分別調治轉速和電流，即分別引入轉速負

8、反應和電流負反應。兩者之間實行嵌套或稱串級聯(lián)接電流環(huán)為內環(huán)，轉速環(huán)為外環(huán)，兩個調治器的輸出都是帶限幅作用的。2在起動過程中轉速調治器ASR經過了不飽和、飽和、退飽和三種情況，三種情況下都采用PI調治器雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的起動過程有以下三個特點：1飽和非線性控制；2轉速超調；3準時間最優(yōu)控制。所以，在雙閉環(huán)系統(tǒng)中，由電網電壓顛簸引起的轉速動向變化會比單閉環(huán)系統(tǒng)小得多。11、轉速調治器的作用1轉速調治器是調速系統(tǒng)的主導調治器，它使轉速n很快地隨從給定電壓變化，穩(wěn)態(tài)時可減小轉速誤差，若是采用PI調治器，那么可實現(xiàn)無靜差。2對負載變化起抗擾作用。3其輸出限幅值決定電機贊同的最大電流。電流調治器的作用1

9、作為內環(huán)的調治器，在外環(huán)轉速的調治過程中，它的作用是使電流緊緊隨從其給定電壓即外環(huán)調治器的輸出量變化。2對電網電壓的顛簸起與時抗擾的作用。3在轉速動向過程中，保證獲取電機贊同的最大電流，從而加速動向過程。DOC.12、調治器的設計方法：經驗法和工程設計方法13、控制系統(tǒng)的動向性能指標自動控制系統(tǒng)的動向性能指標包括：隨從性能指標,抗擾性能指標隨從性能指標:在給定信號或參照輸入信號的作用下，系統(tǒng)輸出量的變化情況可用隨從性能指標來描述。常用的階躍響應隨從性能指標有tr上升時間s超調量,峰值時間tpts調治時間抗擾性能指標常用的抗擾性能指標有DCmax動向降落tv恢復時間一般來說，調速系統(tǒng)的動向指標以

10、抗擾性能為主，而隨動系統(tǒng)的動向指標那么以隨從性能為主。截止頻率Wc越小，牢固性越高典型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￥。所以，I型系統(tǒng)不能夠用于擁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)誤差上的差異以外，在動向性能中，典型I型系統(tǒng)在隨從性能上能夠做到超調小，但抗擾性能稍差，典型型系統(tǒng)的超調量相對較大，抗擾性能卻比較好。這是設計時選擇典型系統(tǒng)的重要依照。電流的閉環(huán)控制改造了控制對象，加速了電流的隨從作用，這是局部閉環(huán)內環(huán)控制的一個重要功能。轉速環(huán)與電流環(huán)的關系：外環(huán)的響應比內環(huán)慢，這是按

11、上述工程設計方法設計多環(huán)控制系統(tǒng)的特點。這樣做，誠然不利于快速性，但每個控制環(huán)自己都是牢固的，對系統(tǒng)的組成和調試工作特別有利。14、微機數(shù)字控制系統(tǒng)的主要特點是失散化和數(shù)字化15、采用旋轉編碼器的數(shù)字測速方法有三種1M法測速2T法測速3M/T法測速M法測速在高速段分辨率強；法測速在低速段分辨率強；所以，能夠將兩種測速方法相結合，揚長避短DOC.16、數(shù)字濾波的三種方法：算術平均值濾波、中值濾波、中值平均濾波17、改良的數(shù)字PI算法積分分別算法分段PI算法積重量化誤差的除掉?18、可逆V-M系統(tǒng)中的環(huán)流問題1靜態(tài)環(huán)流兩組可逆線路在必然控制角下牢固工作時出現(xiàn)的環(huán)流，其中又有兩類：直流平均環(huán)流由晶閘

12、管裝置輸出的直流平均電壓所產生的環(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，但因電壓波形不同樣，瞬時電壓差仍會產生脈動的環(huán)流，稱作瞬時脈動環(huán)流。2動向環(huán)流僅在可逆V-M系統(tǒng)處于過渡過程中出現(xiàn)的環(huán)流故障保護中斷服務子程序框圖19、整個制動過程能夠分為兩個主要階段，其中還有一些子階段。主要階段分為：本組逆變階段；它組制動階段。20、交流拖動控制系統(tǒng)的應用領域主要有三個方面：一般性能的節(jié)能調速高性能的交流調速系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)特大容量、極高轉速的交流調速能夠把異步電機的調速系統(tǒng)分成三類。轉差功率耗資型調速系統(tǒng)，轉差功率饋送型調速系統(tǒng)，轉差功率不變型調速系統(tǒng)23np2Rr3npU

13、s2Rr/sPmTeIr2m11s21RsRr12LlsLlrs它說明，當轉速或轉差率一準時，電磁轉矩與定子電壓的平方成正比。3由圖5-4可見，帶恒轉矩負載工作時，一般籠型異步電機變電壓時的牢固工作點為A、B、C，轉差率s的變化X圍不高出0sm，調速X圍有限。若是帶風機類負載運行，那么工作點為D、E、F，調速X圍能夠大一些。為了能在恒轉矩負載下擴大調速X圍，并使電機能在較低轉速下運行而不致過熱，就要求電機轉子有較高的電阻值，這樣的電機在變電壓時的機械特點繪于圖5-5。顯然，帶恒轉矩負載時的變壓調速X圍增大了，堵轉工作也不致燒壞電機，、這類電機又稱作交流力矩電機。DOC.4采用一般異步電機的變電

14、壓調速時，調速X圍很窄，采用高轉子電阻的力矩電機能夠增大調速X圍，但機械特點又變軟，所以當負載變化時靜差率很大見圖5-5，開環(huán)控制很難解決這個矛盾。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、變壓變頻調速的根本控制方式：能夠改變電壓和頻率基頻以下調速Eg常值f1即采用恒值電動勢頻率比的控制方式恒壓頻比的控制方式：Us常值f1在基頻以下，磁通恒準時轉矩也恒定，屬于“恒轉矩調速性質，而在基頻以上，轉速高升時轉矩降低，根本上屬于“恒功率調速23、基頻以下電壓-頻率協(xié)調控制時的機械特點恒壓頻比控制Us/w1恒Eg/w1控制恒Er/w1控制24、

15、從整體結構上看，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，頻譜復雜，所以須配置諧波濾波和無功補償設備。其最高輸出頻率不高出電網頻率的1/31/2，一般主要用于軋機主傳動、球磨機、水泥輾轉窯等大容量、低轉速的調速系統(tǒng)，供電給低速電機直接傳動時，能夠省去弘大的齒輪減速箱。25、正弦波脈寬調制(SPWM)技術【調制方式：同步、異步和分段控制】以頻率比希望波高得多的等腰三角波作為載波Carrierwave，并用頻率和希望波同樣的正弦波作為調制波ModulationwaveSPWM控制方式：有單極性控制雙極性控制方式26、控制轉差頻率就代表控制轉矩，這就是轉差頻率控制的根本看法27、所謂“雙饋，就是指把繞線轉子異步電機的定子繞組與交流電網連接，轉子繞組與其他含電動勢的電路相連接，使它們能