电力拖动自动控制知识点整理.docx

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1、1、电力拖动实现了电能及机械能之间的能量转变。2、电力拖动自动限制系统运动限制系统的任务是什么？通过限制电动机电压、电流、频率等输入量，来变更工作机械的转矩、速度、位移等机械量，是各种工作机械按人们期望的要求运行，以满意消费工艺及其他应用的须要。3、运动限制系统及其组成运动限制系统由电动机及负载、功率放大及变换装置、限制器及相应传感器构成4、限制器分模拟限制器和数字限制器两类，如今更多承受全数字限制器5、信号转换电压匹配、极性转换、脉冲整形等6、沟通调速系统和直流调速系统的区分。直流电动机的数学模型简洁，转矩易于限制。沟通电动机具有构造简洁等诸多优点，但动态数学模型具有非线性多变量强耦合的性质

2、。7、同步电动机的转速和电源频率严格保持同步8、转矩限制是运动限制的根本问题。磁链限制及转矩限制同样重要。9、几种典型的消费机械负载转矩特性。恒转矩负载特性：恒功率负载特性：风机、泵类负载特性：10、调速系统是电力拖动限制系统中最根本的系统11、调整直流电动机转速的方法 1调整电枢供电电压；2减弱励磁磁通；3变更电枢回路电阻。自动限制的直流调速系统往往以变压调速为主。13、 晶闸管整流器-电动机调速系统系统原理图是晶闸管整流器，通过调整触发装置的限制电压来挪动触发脉冲的相位，变更可控整流器平均输出直流电压，事先平滑调速。14、系统有点门极电流可以干脆用电子限制；有快速的限制作用；效率高15、

3、触发装置的作用把限制电压转换成触发脉冲的触发延迟角，用以限制整流电压，到达变压调速的目的。16、带负载单相全控桥式整流电路的输出电压和电流波形由于电压波形的脉动，造成了电流波形的脉动。17、VM系统主电路如何出现电流连续和断续两种状况。当系统主电路有足够大的电感量，而且电动机负载电流也足够大时，整流电流有连续脉动波形。当电感较小或电动机的负载电流较轻时，瞬时电流上升阶段储能不大；等到下降时，能量释放，下一相未被触发之前，已衰减到零，所以断续。18、抑制电流脉动的措施增加整流电路相数，或承受多重化技术；设置电感量足够大的平波电抗器。19、系统机械特性在电流连续区，显示出较硬的机械特性在电流断续区

4、，机械特性很软，呈非线性上翘，使志向空载转速很高20、动态过程中，可把晶闸管触发及整流装置看成一个纯滞后环节。21、失控时间滞后作用是由晶闸管整流装置的失控时间引起的。失控时间是个随机值。最大失控时间是两个相邻自然换相点之间的时间，它及沟通电源频率和晶闸管整流器的类型有关。最大失控时间 ：22、根据工程近似处理的原那么，可无视高次项，把整流装置近似看作一阶惯性环节 23、晶闸管整流器运行中存在的问题。晶闸管是单项导电的，给电动机的可逆运行带来困难；晶闸管对过电压过电流敏感；在低速运行时，晶闸管的导通角很小，使系统的功率因数也随之减小。24、及相比，直流调速系统的优越性。1主电路简洁，须要的电力

5、电子器件少2开关频率高，电流简洁连续，谐波少，电动机损耗及发热都较少。3低速性能好，稳速精度高，调速范围宽4假设及快速响应的电动机协作，那么系统频带宽，动态响应快，动态抗扰实力强5器件工作在开关状态，装置效率高。6直流电源承受不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。24、变换器的作用。用脉冲宽度调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率确定、宽度可变的脉冲电压序列，从而可以变更平均输出电压大小，以调整电动机转速。26、的机械特性方程28、对于调速系统转速限制的要求：1调速在确定的最高转速和最低转速范围内调整转速；2稳速以确定的精度在所需转速上稳定运行，在各种干扰下不允许有过大的转速波动；3加、

6、减速频繁起、制动的设备要求加、减速尽量快；不宜经受猛烈速度变更的机械那么要求起、制动尽量平稳。29、调速范围和静差率合称为稳态性能指标调速范围：在额定负载时的最高最低转速比静差率：当系统在某一转速下运行时，负载由志向空载增加到额定值所对应的转速着陆及志向空载转速n0之比30、调速范围、静差率和额定速降之间的关系对于同一个调速系统，值是定值。要求s值越小时，系统可以允许的调速范围D也越小。前提：一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满意所需静差率的转速可调范围。31、开环调速系统的原理图32、电动机在额定电压和额定励磁下的机械特性称为电动机固有机械特性33、开环调速系统的机械特性34、开环调

7、速系统稳态构造图35、承受反响限制技术构成转速闭环的限制系统。转速闭环限制可以减小转速着陆，降低静差率，扩大调速范围36、反响限制的根本作用。 根据自动限制原理，将系统的被调整量作为反响量引入系统，及给定量进展比较，用比较后的偏向值对系统进展限制，可以有效地抑制甚至消退扰动造成的影响，而维持被调整量很少变更或不变，这就是反响限制的根本作用。37、在负反响根底上的“检测误差，用以订正误差这一原理组成的系统，其输出量反响的传递途径构成一个闭合的环路，因此被称作闭环限制系统。在直流调速系统中，被调整量是转速，所构成的是转速反响限制的直流调速系统。38、带转速负反响的闭环直流调速系统原理框图39、闭环

8、调速系统的静特性表示闭环系统电动机转速及负载电流或转矩间的稳态关系。40、转速负反响闭环直流调速系统稳态构造框图a闭环调速系统：42、开环系统机械特性和比例限制闭环系统静特性的关系比例限制的直流调速系统可以获得比开环调速系统硬的多的稳态特性，从而在保证确定静差率的要求下，可以进步调速范围，为此，需设置电压放大器和转速监测装置。42、反响限制规律根本特征它能削减转速稳态误差的本质是什么？1比例限制的反响限制系统是被调量有静差的限制系统2反响限制系统的作用是：抗拒扰动, 听从给定3系统的精度依靠于给定和反响检测的精度本质：它具有自动调整作用，能随负载的变更而相应变更电枢电压，以补偿电枢回路电阻压降

9、的变更。43、对于自动限制系统来说，稳定性是他是否正常工作的首要条件。44、积分限制可以使系统在无静差的状况下保持恒速运行，实现无静差调速。45、比例调整器的输出只取决于输入偏向量的现状，而积分调整器的输出那么包含了输入偏向量的全部历史。46、限制综合了比例限制和积分限制两种规律的优点，又抑制了各自的缺点。比例部分能快速响应限制作用。积分部分那么最终消退稳态偏向。47、什么是有差、无差调速系统？在系统稳定的状况下，0型系统对于阶跃给定输入稳态有差，被称作有差调速系统；型系统对于阶跃给定输入稳态无差，被称作无差调速系统。48、由扰动引起的稳态误差取决于误差点及扰动参与点之间的传递函数。49、什么

10、是有静差调速系统？比例限制的调速系统，该传递函数无积分环节，故存在扰动引起的稳态误差，称作有静差调速系统。50、什么是无静差调速系统？积分限制或比例积分限制的调速系统，该传递函数具有积分环节，所以由阶跃扰动引起的稳态误差为0，称作无静差调速系统。51、什么是测速误差率转速实际值和测量值之差及实际值之比定义为测速误差率52、测速法原理：1M法测速测高速段记取一个采样周期内旋转编码器发出的脉冲个数来算出转速的方法称为M法测速，又称频率法测速。2T法测速测低速段T法测速是测出旋转编码器两个输出脉冲之间的间隔时间来计算转速，又被称为周期法测速。54、什么是电流截止负反响当电流大到确定程度时才出现的电流

11、负反响，叫做电流截止负反响。55、应小于电动机允许的最大电流，一般为 =1.52截止电流应大于电动机的额定电流，取56、无静差直流调速系统稳态构造框图57、转速反响系数58、转速、电流反响限制直流调速系统在起动或制动过渡过程中，渴望始终保持电流电磁转矩为允许的最大值，使调速系统以最大的加减速度运行。当到达稳态转速时，最好使电流立即降下来，使电磁转矩及负载转矩相平衡，从而快速转入稳态运行。59、双闭环直流调速系统的稳态构造图会画转速反响系数电流反响系数60、转速调整器的静态特性当调整器饱和时，输出到达限幅值，输入量的变更不再影响输出，除非有反向的输入信号使调整器退出饱和； 当调整器不饱和时，调整

12、器工作在线性调整状态，其作用是使输入偏向电压在稳态时为零。对于静特性来说，只有转速调整器饱和及不饱和两种状况，电流调整器不进入饱和状态 。61、转速调整器三个阶段：第阶段：电流上升阶段01不饱和第阶段:恒流升速阶段t12饱和第阶段：转速调整阶段t2以后 退饱和63、调速系统，最主要的抗扰性能是指抗负载扰动和抗电网电压扰动性能1、负载扰动作用负载扰动作用在电流环之后，只能靠转速调整器来产生抗负载扰动的作用。在设计时，要求有较好的抗扰性能指标。2、电网电压扰动电压波动可以通过电流反响得到比较刚好的调整，使抗扰性能得到改善。在双闭环系统中，由电网电压波动引起的转速变更会比单闭环系统小得多。 64、转

13、速调整器和电流调整器作用：1转速调整器是调速系统的主导调整器，它使转速很快地跟随给定电压变更, 假设承受调整器，那么可实现无静差。对负载变更起抗扰作用。其输出限幅值确定电动机允许的最大电流。2电流调整器的作用在转速外环的调整过程中，使电流紧紧跟随其给定电压即外环调整器的输出量变更；对电网电压的波动起刚好抗扰的作用；在转速动态过程中，保证获得电机允许的最大电流；当电动机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动疼惜作用。一旦故障消逝，系统立即自动复原正常。65、限制系统的动态性能指标：跟随性能指标、抗扰性能指标。1跟随性能指标：超调量、上升时间、峰值时间、调整时间2抗扰性能指标：动态着陆

14、和复原时间。66、调整器工程设计方法所遵循的原那么：1概念清晰、易懂2计算公式明确、好记3不仅给出参数计算公式，而且指明参数调整的方向。4能考虑饱和非线性限制的状况，同样给出简洁的计算公式。5适用于各种可以简化成典型系统的反响限制系统。67、典型型系统作为典型的I型系统，其开环传递函数选择为68、典型型系统典型型系统的开环传递函数表示为69、设计选择典型系统的根据是什么？典型I型系统和典型型系统在稳态误差上有区分。典型I型系统在跟随性能上可以做到超调小，但抗扰性能稍差。典型型系统的超调量相对较大，抗扰性能却比较好。这些是设计时选择典型系统的重要根据。70、限制对象的工程近似处理方法1高频段小惯

15、性环节的近似处理2高阶系统的降阶近似处理3低频段大惯性环节的近似处理71、双极式限制的桥式可逆变换器有以下有点：1电流确定连续2可使电动机四象限运行3电动机停突然有微振电流，可以消退静摩擦死区。4低速平稳性好，系统的调速范围大。5低速时，每个开关器件的驱动脉冲仍较宽，有利于开关器件的牢靠导通。缺乏：在工作过程中，四个开关器件可能都处于开关状态，开关损耗大，而且在切换时可能发生上下桥臂直通事故。72、直流的泵升电压。有何影响？如何抑制？由于二极管整流器导电的单向性，电能不行能通过整流器送回沟通电网，只能向滤波电容充电，使电容两端电压上升，称作泵升电压。过高的泵升电压将超过器件的耐压值造成期间损坏

16、。主要通过增大直流侧电容的容量来限制泵升电压。73、可逆直流调速系统中的环流问题两组晶闸管整流装置同时工作时，便会产生不流过负载而干脆在两组晶闸管之间流通的短路电流，称作环流。一般地说，环流对系统无益，徒然加重晶闸管和变压器的负担，消耗功率，环流太大时会导致晶闸管损坏，因此必需予以抑制或消退。74、因为瞬时电压差而产生的环流成为瞬时脉动环流。75、直流平均环流和瞬时脉动环流都属于静态环流，是两组可逆线路在确定限制角下稳态工作时出现的环流。还有一种动态环流，仅在可逆系统处于过渡过程中可能出现76、直流平均环流可以用协作限制消退，而瞬时脉动环流却是自然存在的。77、环流电抗器或平衡电抗器为了抑制瞬

17、时脉动环流，可在环流回路中串入电抗器，叫做环流电抗器，或称平衡电抗器。78、固有特性或自然特性异步电动机由额定电压、额定频率供电，且无外加电阻和电抗时的机械特性方程式，称作固有特性或自然特性。79、异步电动机可以变更的参数可分为3类：电动机参数、电源电压和电源频率或角频率。80、不同限制方式下的机械特性 a恒压频比限制b恒定子磁通限制c恒气隙磁通限制 d恒转子磁通限制比较 恒压频比限制最简洁实现，它的变频机械特性根本上是平行下移，硬度也较好，可以满意一般的调速要求，低速时需适当进步定子电压，以近似补偿定子阻抗压降。恒定子磁通、恒气隙磁通和恒转子磁通的限制方式均须要定子电压补偿，限制要困难一些。

18、恒定子磁通和恒气隙磁通的限制方式虽然改善了低速性能。但机械特性还是非线性的，仍受到临界转矩的限制。恒转子磁通限制方式可以获得和直流他励电动机一样的线性机械特性，性能最正确81、转差频率限制的根本思想在保持气隙磁通不变的前提下，可以通过限制转差角频率来限制转矩，这就是转差频率限制的根本思想。82、转差频率限制的根本规律用转差频率来限制转矩，是转差频率限制的根本规律之一83、必需承受定子电压补偿限制，以抵消定子电阻和漏抗的压降。 84、转差频率限制的规律转矩根本上及转差频率成正比，条件是气隙磁通不变，且在不同的定子电流值时，按定子电压补偿限制的电压频率特性关系限制定子电压和频率，就能保持气隙磁通恒

19、定。 85、异步电动机动态数学模型的性质电磁耦合是机电能量转换的必要条件，电流及磁通的乘积产生转矩，转速及磁通的乘积得到感应电动势。无论是直流电动机，还是沟通电动机均如此。交、直流电动机构造和工作原理的不同，其表达式差异很大。86、异步电动机动态数学模型的性质异步电动机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。87、坐标变换的根本思路三相绕组可以用互相独立的两相正交对称绕组等效代替，等效的原那么是产生的磁动势相等88、三相坐标系变换到两相正交坐标系的变换矩阵89、旋转正交变换1、异步沟通电机的调速方法：1电压调速2转子串电阻调速3变极对数调速4变压变频调速5转差离合器调速6绕线电机

20、串级调速或双馈电机调速。2、调速系统的稳态指标和动态指标：稳态指标：调速范围、静差率动态指标：抗扰性、跟随性3、在转速负反响直流调速系统中，当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻变更时会引起转速变更。4、变频调速矢量限制系统1变频调速矢量的目的：等效成直流电机的限制形式。2不同坐标下矢量变换的等效原那么：在不同坐标下所产生的磁动势完全一样3变频调速矢量限制坐标变换：三相对称的静止绕组A、B、C两相静止绕组、旋转的直流绕组M、T5、转速、电流双闭环直流拖动系统起动过程的三个特点，为什么转速调整器承受调整器时无转速微分负反响，转速超调是必定的？1饱和非线性；转速超调；准时间最优2出现超调后

21、，速度调整器退出饱和，系统进入转速的无静差调整。6、转差频率限制规律：1在的范围内，转矩根本上及成正比，条件是气隙磁通不变。2在不同的定子电流值时，按函数关系fW1，限制定子电压和频率，就能保持气隙磁通恒定。7、直流可逆拖动系统中什么是协作限制？承受什么方法抑制可逆系统直流环流？1正反并联的两组变流器的限制角满意正反2承受协作限制可以抑制直流平均环流，加平衡电抗器抑制直流脉动环流。8、转速、电流上闭环调速系统稳态运行时，两个调整器的输入偏向电压和输出电压各是多少？两个调整器的输入偏向电压都为0。输出，9、限幅作用：转速调整器的输出限幅电压确定了电流给定电压的最大值。电流调整器的输出限幅电压限制

22、电力电子变换器的最大输出电压。10、异步电机变频调速压频协调分析1异步电机变频调速时为何要压频协调限制？只要限制好和f1，便可到达限制磁通的目的。2在整个调速范围内，保持电压恒定是否可行？不。基频以上调速，保持。3为何在基频以下时承受恒压频比限制，而在基频以上保持电压恒定？基频以下调速，承受恒值电动势频率比的限制方式：，恒压频比的限制方式：基频以上调速，保持。低频时须要人为地把电压抬高一些，以便近似的补偿定子压降。基频以上调速，定子电压却不行能超过额定电压，最多只能保持，弱磁升速，是一种弱磁调速。11、开环系统机械特性和比例限制闭环系统静特性的关系1闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬得多2闭环系统的静差率要比开环系统小得多3假设所要求的静差率确定，闭环系统可以大大进步调速范围