电力拖动总结

1、第二章1、V-M系统和不可逆直流 PWM调速系统的工作原理答：V-M系统：通过调节触发装置 GT的控制电压Uc来移动触发脉冲的相位，即可改变整 流电压Ud，从而实现平滑调速。PWM调速系统：采用脉冲宽度调制（PWM ）的高频开关控制方式形成的脉宽调制变换器-直流电动机调速系统。2、调速系统稳态指标的定义及相互关系答：调速范围：生产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nD 二 maxn min母D表示，即卩其中： 也可用实际负载时的转速。賓薇定值时所灯应的转述降落AnNS=nmax和nmin 一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速；对于负载很轻的机械，静差率：当系统在某

2、一转速下运行时，负载由理想空载增加 nN，与理想空载转速 no之比，称作静差率 s ,即no或用百分数表示辻nN*100%S=no上1：屮：厶nN= no - nN相互关系：（1）调速系统的静差率指标应以最低速时所能达到的数值为准。（2）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。3、转速反馈控制直流调速系统的稳态结构图、静特性（与开环系统机械特性的对比）和稳 态参数计算答n静特性：利用叠加原理，即得转速反馈闭环直流调速系统的静特性方程式KpKQ.KK,U；bRC'l + KpK 卫/CJ C川+K) C'l+K)式中：K为闭环系统的开环放大系数

3、（增益）计算并定稳态参数计算：根据闭环系统的稳态性能指标和电动机及各控制部件的已知参数, 系统的放大器与反馈检测元件的过程叫稳态参数计算。解题步骤：1）计2）求闭 环 系统 应 有 的 开 环 放 大CcopAnK= -1 叽3）计 算 运 算 放 大 器 的 放 大 系 数 和 参 数KC 叭A/7解题思路：Ag1op1+K4、反馈控制规律1）比例控制的反馈控制系统，被调量有静差2）抵抗扰动，服从给定3）系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度5、转速反馈控制直流调速系统的动态结构图和系统稳定性分析 答：动态结构图稳定性分析:（1 ）闭环系统速降小，静特性硬（2）闭环系统的静差率小，稳速精度高（

4、3 '（4）要取得上述三项优势，闭环系统必须设置放大器。比例控制的直流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，能够提高调速范围，为此所需付出的代价是， 须增设电压放大器以及检测与反 馈装置。6、电流截止反馈无静差直流调速系统静特性和稳态参数计算 答： 无 静 差 直 流 调 速 系 统 的 静 特 性当厶< /迪时，系统无a静差，静特性是不同转厲速吋的一族水平线。»当/d >/dcr吋，电流截止负反馈起作用，静特性急剧下垂，基本上是一条0£<1垂貝线。整个静特性近似图274带电流截止的无静差直流调呈矩形口速系统

5、的静特性无静差直流调速系统稳态参数计算:稳态时At/n=O?因而U厂转速反馈系数t/*n max电动机调压时的最商转M（r/min）； *nmax 一相应的最高给定电压（V）。电流截止环节的参数很容易根据其电路、截止 电流值石纹和堵转电流g计算出。7、三种数字测速方法的特点和适用场合 答：（1）M法一脉冲直接计数方法；（2）T法一脉冲时间计数方法；（3）M/T法一脉冲时间混合计数方法。 强的分辨能力。M法测速只适用于高速段。T法测速适用于低速段。M/T法测速无论是在高速还是在低速都有较第三章1、双闭环直流调速系统的稳态结构图和稳态参数计算 答：稳态转速反馈系数U *a =斤max电流反馈系数*

6、0_面/ dm稳数计参算/d双闭环直流调速系统的稳态结构框图 获一转速反馈系数“一电流反馈系数 态2、双闭环直流调速系统的动态结构图、电流调节器和转速调节器的作用以及起动过程的分 析和特点电流调节器的作用：1） 转速调节器是调速系统的主导调节器，它使转速n很快地跟随给定电压 Um*变化，稳态时可减少转速误差，如果采用PI调节器，则可实现无静差。2）对负载变化起抗干扰作用。3）其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。转速调节器的作用：1）作为内环的调节器，在转速外环的调节过程中，它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压Ui* （即外环调节器的输出量）变化。2）对电网电压的波动起及时抗扰的作用。3）在转速

7、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。4）当电机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。一旦故障消 失，系统立即自动恢复正常。起动过程的分析：略书 p63-p64起动过程的特点：1 ）饱和非线性控制2）准时间最优控制3）转速超调3、双闭环直流调速系统的电流调节器和转速调节器的工程设计方法答：电流调节器的设计：1）电流环结构图的简化2）电流调节器结构的选择3）电流调节器的参数确定4）电流调节器的实现5）近似条件校验6）设计指标校验转速调节器的设计：1）转速环结构图的简化2）转速调节器结构的选择3）转速调节器参数的选择4）转速调节器的实现5）近似条件校验6）

8、设计指标校验第五章1、交流调速系统的主要类型 答：按电动机的调速方法分类 变压调速； 转差离合器调速； 转子串电阻调速； 绕线电机串级调速或双馈电机调速； 变极对数调速； 变压变频调速等等。按电动机的能量转换类型分类(1) 转差功率消耗型调速系统(2) 转差功率馈送型调速系统转差功率消耗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异步电动机的机械特性固有特性或A自魁特性丄(1) 基于交流电动机的稳态模型(2) 基于交流电动机的动态模型2、交流异步电动机的机械特性及异步电动机闭环调压调速系统静特性770当S很小时，转矩近 似与S成正比，机械 特性近似为直线o当S较大时，转矩近 似与百成

9、反比，机械 特性是一段双曲线。(3) 转差功率不变型调速系统 按所研究数学模型的类型分类性特图5谒闭环控制调压调速系统的静特性当系统带负载在/点运 行时，如果负载増大引起 转速F降，反馈控制作用 能提咼定了电压，从而在 右边一条机械特性上找到 新的工作点上。同理，当 负载降低时，会在左边一 条特性上得到定了电压低 一些的工作点按照反 馈控制规律，将f A. A1 连接起来便是闭环系统的 静特性°3、四种异步电动机变压变频调速控制方式的机械特性4、电压空间矢量 PWM （ SVPWM ）控制技术的含义和特点SVPWM :以形成圆形旋转磁场为目的，以反复施加不同的电压空间矢量为手段，自然

10、而然 地形成了所需要的 PWM控制1）逆变器共有8个基本输出矢量，6个有效工作矢量和 2个零矢量，在一个旋转周期内，每个有效工作矢量只作用1次的方式，生成正6边形的旋转磁链，谐波分量大，导致转矩脉动。2）用相邻的2个有效工作矢量，合成任意的期望输出电压矢量，使磁链轨迹接近于圆。开 关周期越小，旋转磁场越接近于圆，但功率器件的开关频率将提高。3）利用电压空间矢量直接生成三相PWM波，计算简便。4）采用SVPWM控制时，逆变器输出线电压基波最大值为直流侧电压（Ud），这比一般的SPWM逆变器输出电压（0.866Ud）提高了 15%5、转差频率控制的基本概念、规律和特点在保持气隙磁通不变的前提下，可

11、以通过控制转可以通过控制转差角频率来控制转矩，这就是转差频率控制的基本这就是转差频率控制的基本思概念转差频率控制的规律是：（1 ）在3 s < 3 sm的范围内，转矩 Te基本上与 « s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频率，就能保持气隙磁通 m恒定特点：在3 s较小的稳态运行段上，转矩Te基本上与3 s成正比，当Te达到其最大值 Tem时，3 s达到3 sm值。当3 s继续增大时，转矩反而减小。第七章1绕线型异步电动机双馈调速系统的定义和五种工作状况双馈调速系统：对于绕线型异步电动机，定、转子电路可以

12、同时与外电路相连，转差功率可以从转子输出，也可以向转子馈入五种：a）次同步速电动状态 b）反转倒拉制动状态 c）超同步速回馈制动状态 d）超同步速电动 状态e）次同步速回馈制动状态2绕线型异步电动机串级调速系统的工作原理对于异步电机在次同步速下作电动运行时，可以将异步电动机的转子电压先整流成直流电压，然后再引入一个附加的直流电动势，控制此直流附加电动势的幅值，就可以调节异步电动机的转速3串级调速机械特性的特征1） 当改变逆变b角时，理想空载转差率 $和理想空载转速 no都相应改变。2）在不同的B下，异步电动机串级调速时的机械特性是近似平行的。3）由于转子回路电阻的影响，异步电动机串级调速时的机械特性比其固有特性要软得多。4）由于转子回路电抗的影响，异步电动机串级调速时的最大电磁转矩比电动机在正常接线 时的最大转矩有明显的降低。4串级调速系统的功率因数、串级调速装置的电压和容量与调速范围的关系功率因数：1） 一般串级调速系统在高速运行时的功率因数为0.60.65,比正常接线时电动机 的功率因数减少0.1左右；2）在低速时可降到0.40.5 （对调速范围为2的系统）。3）对于宽调速的串级调速系统，随着转差率的增大，系统的功率因数还要下降 串级调速装置的电压和容量：1）整流器和逆变器：调速范围越大时