电力拖动自动控制系统第一章总结.doc

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1、电力拖动自动控制系统第一章总结电力拖动自动控制系统第一章总结低压电器：低压电器：通常是矩方向与电动机旋转方向相反，指交流1200V及以下与直流1500V及以下的电气设备。低压电器的作用：根据外界控制信号和控制要求，通过一个或多个器件组合，自动或手动接通、分断电路，连续或断续的改变电路状态，对电路进行切换、控制、保护、检测和调节。接触器的作用：接触器是一种用来频繁接通和断开交、直流主电路及大容量控制电路的自动切换电器。它具有低压释放保护功能，可进行频繁操作，实现远距离控制，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件。继电器：是一种根据电量（电流、电压、频率）或非电量（时间、速度、温度、压力等）

2、的变化自动接通和断开控制电路，以完成控制或保护任务的电器。继电器与接触器的区别：1.继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作。2.继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器则用来控制大电流电路，因此，继电器触头容量较小（不大于5A），且无灭弧装置。中间继电器的原理：是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大（即增大触头容量）的继电器。其实质是电压继电器，但它的触头数量较多（可达8对），触头容量较大（510A）、动作灵敏。时间继电器用途：时间继电器是利用电磁原理或机械原理实现触点延时闭合或延时断开的自动控制电器。时间继电器分类：常用的种类有电磁式、空气阻尼式

3、、电动式和晶体管式。时间继电器延时方式：1.通电延时：接受输入信号后延迟一定的时间，输出信号才发生变化。当输入信号消失后，输出瞬时复原。2.断电延时：接受输入信号时，瞬时产生相应的输出信号。当输入信号消失后，延迟一定的时间，输出才复原速度继电器的选用：速度继电器主要根据所需控制的转速大小、触头数量和电压、电流来选用。舌簧继电器用途：舌簧继电器包括干簧继电器、水银湿式舌簧继电器和铁氧体剩磁式舌簧继电器。其中以干簧继电器最为常用，它常与磁钢或电磁线圈配合使用，用于电气、电子和自动控制中做快速切换电路的转换执行元件，如液位控制等。固态继电器用途：利用电子元件（开关三极管、双向可控硅等）等开关特性，可

4、以实现无触点、无火花、大容量、快速地接通和断开电路的目的。点动控制线路适用场合：适合于短时间的启动操作，在生产设备调整工作状态时应用点动控制：按下按钮，电动机就得电启动；松开按钮，电动机就失电停止。控制电路特点：避免短路，节约电能常用减压起动方法：1.定子串电阻减压起动2.星形三角形减压起动3.自藕变压器减压起动4.软起动（固态减压起动）5.延边三角形减压起动制动有机械制动电气制动。机械制动：用机械装置产生机械力来强迫电动机迅速停车。主要有：机械抱闸、液压或气压制动电气制动：使电动机的磁场转从而达到制动目的，实质是产生反向制动转矩。主要有：反接制动、能耗制动、再生制动、电容制动等。反接制动：利

5、用改变电动机电源的相序，使定子绕组产生相反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩的一种制动方法。反接制动特点：制动转矩大、制动迅速、冲击大，常用于10KW以下的电机，当电动机转速接近零时，必须及时切断反相序电源，以防止电机反向再起动，常用速度继电器来检测电动机转速并控制电动机反相序电源的断开。能耗制动：制动准确、平稳、能量消耗小。制动力较弱，需要直流电源。反接制动：制动显著，有冲击，能量消耗较大。三相异步电动机的转速公式：三相异步电动机的调速方法有：改变电动机定子绕组的磁极对数p；改变电源频率f1；改变转差率s。电气控制线路中的保护环节保护目的:消除有害因素;保障设备和人身安全.保护环节:短路、过载

6、、过电流、欠电压与零电压、弱磁保护等常用保护：1.短路保护:常用熔断器和低压断路器.2.过载保护:常用热继电器.3.常用过电流继电器与接触器配合使用、低压断路器4.零电压保护:常用接触器和中间继电器5.欠电压保护:常用欠电压继电器.短路保护：电路发生短路时的危害，短路电流会引起电气设备绝缘损坏和产生强大的电动力，使电动机和电路中的各种电气设备产生机械性损坏过载保护：电动机长期超载运行的危害，使其绕组的温升将超过额定值而损坏，常采用热继电器作为过载保护元件热继电器过载保护：在使用热继电器作过载保护时，还必须装有熔断器或过流继电器配合使用的原因是由于热惯性的关系，热继电器不会受短路电流的冲击而瞬时

7、动作。但当有810倍额定电流通过热继电器时，有可能使热继电器的发热元件烧坏。逻辑与（串联）逻辑或（并联）逻辑非（常闭）与继电器常开触头KA相对应的常闭触头KA非与接触器线圈串联的逻辑非电路。0-1定理互补定理吸收定理摩根定理【例3-10】已知某电器控制线路的逻辑关系式如下，试画出对应的电器控制线路图。【例3-11】已知某电器控制线路的逻辑关系式如下，试画出对应的电器控制线路图。检测信号的特性：根据检测信号保持时间的长短，分为瞬时信号和持续信号。瞬时信号：有效信号持续时间少于一个工步，用带箭头的竖实线表示；持续信号：有效信号持续时间不少于一个工步，用不带箭头的竖实线表示。以表示持续信号的竖实线为

8、起点，用垂直于该实线的带箭头的横实线来表示其持续的长短。运算元件的基本逻辑式：运算元件的基本逻辑式：一般运算或执行元件的动作都由某个信号启动（得电），该信号称为此器件的“起始信号（Ss）”；使元件动作终止（失电）的信号称为此器件的“终止信号（Se）”。检测信号分为有效信号和非控信号。有效信号：能够引起元件状态改变或使工步发生切换的检测信号，用竖实线表示；非控信号：不能引起元件状态改变或使工步发生切换的检测信号，用竖虚线表示。在每一条表示信号的竖线上端要标明代表该元件触点的文字符号。额外终止信号：出现工作区间内的终止信号。它的出现会使器件提前终止工作，也必须加以排除。下图中使用了只覆盖有效终止信

9、号的持续信号Sy作为排除信号，即只有Sy有效时到来的终止信号信号为真正的终止信号。1.各个可编程控制器编程元件的作用是什么？答：输入继电器（X）：的作用是接收并存储（对应某一位输入映像寄存器）外部输入的开关量信号，它和对应的输入端子相连，同时提供无数的常开和常闭软触点用于编程。输出继电器（Y）：的作用是它具有一常开硬触点用于向外部负载发送信号（对应某一位输出映像寄存器），每一输出继电器的常开硬触点（或输出管）与可编程控制器的一个输出点相连直接驱动负载，它也提供了无数的常开和常闭软触电用于编程。辅助继电器M：是用软件来实现的，用于状态暂存，移位辅助运算及赋予特殊功能的一类编程元件既不能接受外部的

10、输入信号，也不能直接驱动外部负载，其作用类似于继电接触控制系统中的中间继电器。状态器S与步进梯形指令STL一起使用，用于顺序控制的程序编制。当不对S使用STL指令时，其作用相当于普通辅助继电器M。定时器T：可编程控制器的定时器T作用相当于继电器接触控制中的通电延时型时间继电器。计数器C计数器是可编程控制器内部不可缺少的重要软元件，它由一系列电子电路组成，主要用来记录脉冲的个数。按所记脉冲的来源可将计数器分为内部信号计数器和高速计数器。数据寄存器D存储数据和参数。指针P/I包括分支用指针P和中断用指针I两种。中断用指针用来指名某一中断源的中断程序入口标号。变址寄存器V/Z常数（K/H）2.逻辑基

11、本指令？答：一.LD，LDI，OUT指令LD为常开触点与左母线连接的指令。LDI为常闭触点与左母线连接的指令。OUT为驱动线圈输出的指令。二AND，ANI，OR，ORI指令。AND为单个常开触点的串联连接指令。ANI为单个常闭触点的串联连接指令。OR为单个常开触点的并联连接指令。ORI为单个常闭触点的并联连接指令。三LDP，LDF，ANDP，ANDF，ORP，PRF指令LDP,ANDP,ORP为上升沿检测的触点指令，仅在指定位元件有OFFON时接通一个扫描周期LDF，ANDF,ORF为下降沿检测的触点指令，仅在指定位元件由ONOFF时接通一个扫描周期。四，ORB,ANB指令ORB为串联电路块的

12、并联连接指令。每个串联电路块的起点都要使用LD/LDI指令，串联电路块结束后，用ORB指令与前面电路并联ANB为并联电路块的串联连接指令。每个并联电路块的起点都要使用LD/LDI指令，并联电路块结束后，用ANB指令与前面电路串联。五MPS,MRD,MPP指令MPS,为进栈指令MRD读栈指令,MPP为出栈指令六MC,MCR指令C为主控指令，用于公共触电的串联，使用主控指令的触点称为主控触点，主控触点只有常开触点，在梯形图的左母线中垂直放置，作用相当于一组电路的总开关。MCR为主控复位指令，起作用是使母线(LD点)回到原来的位置，它的操作元件只有N0N7单一定要和MC指令中嵌套层数相一致。七SET

13、,RST指令。SET为置位指令RST为复位指令，使位元件状态为OFF并保持或对字元件清零。该指令可用于Y，M,S,T,C,D,V,Z八PLS,PLF指令。PLS为上升沿微分输出指令PLF为先将沿微分输出指令。PLS/PLF指令的操作元件为Y和M,特殊辅助继电器除外。九NOP,END指令NOP为空操作指令，是该步序操作。END为程序结束指令。扩展阅读：电力拖动自动控制系统教学要点总结(第二章)第二章转速、电流双闭环直流调速系统和调节器设计方法1、转速、电流双闭环直流调速系统及其静特性（1）转速、电流双闭环直流调速系统的组成：内环和外环结构（2）稳态结构图和静特性（3）各变量稳态工作点和稳态参数计

14、算（涉及的问题：稳态运行时，ASR和ACR的输入和输出分别为多少？如作业2-2）作业：P94，2-1、2-2、2-62、双闭环直流调速系统的数学模型和动态性能分析（1）动态数学模型（理解即可）用传递函数表示的双闭环直流调速系统的动态结构框图（理解即可）（2）起动过程分析（涉及的问题：三个阶段中，ASR和ACR分别是饱和、不饱和、退饱和？）电流上升的阶段恒流升速阶段转速调节阶段（3）动态抗扰性能分析：主要是抗负载扰动和抗电网电压扰动的性能（涉及的问题：负载扰动靠哪个环来抑制？抗电网电压扰动靠哪个环来抑制？）（4）转速和电流两个调节器的作用（详见教材59页解释）（涉及的问题：两个调节器都具有输出限

15、幅功能，其输出限幅值都由什么来决定的）（涉及的问题：ASR和ACR处于饱和与非饱和状态下的稳态参数计算问题，如作业中2-7、2-8）作业：P95，2-5、2-6、2-7、2-8（5）调节器的工程设计方法：典型系统及其相应的性能指标典型I、型系统的传递函数（掌握）、开环对数频率特性（理解即可）控制系统的动态性能指标：跟随性能指标和抗扰性能指标的基本概念（掌握）典、型系统动态性能指标与参数的关系：典I系统跟随性能指标与参数的关系：（注意KT=0.5的参数关系与性能）典型I型系统抗扰性能指标与参数的关系：只是分析了一种特定扰动下（该扰动所处位置为双闭环调速系统中电流环中电网电压变化的扰动点）与参数的

16、关系（理解即可）典系统跟随性能指标与参数的关系：（注意h=0.5的参数关系与性能）典型型系统抗扰性能指标和参数的关系：只是分析了一种特定扰动下（该扰动所处位置为双闭环调速系统中的负载扰动）与参数的关系（理解即可）典型I、型系统在动态性能（如超调量、抗扰性能）上的主要差别（详见教材71页解释）按工程设计方法设计ASR和ACR双环系统的动态结构图（理解即可）双闭环系统的设计步骤：先内环、后外环先设计ACR：电流环的简化（理解即可）ACR的选择（选PI调节器）将电流环校正成典型I型系统（注意校正过程：比例微分环节与惯性环节的对消）再设计ASR：电流环与转速滤波环节的近似成一阶惯性环节（理解即可）ASR的选择（选PI调节器）转速环组成典型型系统作业：P95，2-133、转速微分负反馈：（涉及的问题：采用转速微分负反馈的目的？）4、弱磁控制的直流调速系统：（涉及的问题：变压与弱磁如何配合控制？（基速以下及基速以上？）（涉及的问题：变压与弱磁配合控制中电压、磁通、转矩和功率与转速之间的关系？（理解教材92页图2-35的控制特性图）第 9 页 共 9 页