电力拖动考试复习资料.doc

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1、1、根据直流电机转速方程式中n—转速（r/min）u—电枢电压（V）；I—电枢电流（A）；R—电枢回路总电阻（W）；—励磁磁通（Wb）；Ke—由电机结构决定的电动势常数。由上式可以看出，有三种方法调节电动机的转速：（1）调节电枢供电电压U；（2）减弱励磁磁通F；（3）改变电枢回路电阻R。2、常用的可控直流电源有以下三种n旋转变流机组——用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。n静止式可控整流器——用静止式的可控整流器，以获得可调的直流电压。n直流斩波器或脉宽调制变换器——用恒定直流电源或不控整流电源供电，利用电力电子开关器件斩波或进行脉宽调制，以产生可变的平均电压。3、转

2、速控制的要求和调速指标（1）调速——在一定的最高转速和最低转速范围内，分挡地（有级）或平滑地（无级）调节转速；（2）稳速——以一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，以确保产品质量；（3）加、减速——频繁起、制动的设备要求加、减速尽量快，以提高生产率；不宜经受剧烈速度变化的机械则要求起，制动尽量平稳调速指标：调速范围、静差率称为调速系统的稳态性能指标n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，用字母D表示，即其中nmin和nmax一般都指电机额定负载时的转速，对于少数负载很轻的机械，例如精密磨床，也可用实际负载时的转速n静差率：当系

3、统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落DnN，与理想空载转速n0之比，称作静差率s，即或用百分数表示式中DnN=n0-nN显然，静差率是用来衡量调速系统在负载变化时转速的稳定度的。它和机械特性的硬度有关，特性越硬，静差率越小，转速的稳定度越高。因此，调速范围和静差率这两项指标并不是彼此孤立的，必须同时提才有意义。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。设：电机额定转速nN为最高转速，转速降落为DnN，则按照上面分析的结果，该系统的静差率应该是最低速时的静差率，即于是，最低转速为而调速范围为将上面的式代入nmin，得一个调速系统的调速范围，是指在最低

4、速时还能满足所需静差率的转速可调范围。闭环调速系统的静特性表示闭环系统电动机转速与负载电流（或转矩）间的稳态关系，它在形式上与开环机械特性相似，但本质上却有很大不同，故定名为“静特性”，以示区别。4、开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系（1）闭环系统静性可以比开环系统机械特性硬得多。在同样的负载扰动下，两者的转速降落分别为和它们的关系是（2）如果比较同一的开环和闭环系统，则闭环系统的静差率要小得多。闭环系统和开环系统的静差率分别为和当n0op=n0cl时，（3）当要求的静差率一定时，闭环系统可以大大提高调速范围。如果电动机的最高转速都是nmax；而对最低速静差率的要求相同，那么：开环时

5、，闭环时，得（4）要取得上述三项优势，闭环系统必须设置放大器上述三项优点若要有效，都取决于一点，即K要足够大，因此必须设置放大器。结论2：闭环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。5、反馈控制规律（1）只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量是有静差的因为闭环系统的稳态速降为只有K=¥，才能使Dncl=0，而这是不可能的。因此，这样的调速系统叫做有静差调速系统。实际上，这种系统正是依靠被调量的偏差进行控制的（2）反馈控制系统的作用是：抵抗扰动,服从给定抗干扰性能是反馈控制系统

6、最突出的特征之一（3）系统的精度依赖于给定和反馈检测精度6、电流检测与反馈（1）电枢回路串检测电阻；（2）电枢回路接直流互感器；（3）交流电路接交流互感器；（4）采用霍尔传感器。7、动态校正的方法n串联校正；n并联校正；n反馈校正在电力拖动自动控制系统中，最常用的是串联校正和反馈校正。串联校正比较简单，也容易实现。8、PID调节器的功能n由PD调节器构成的超前校正，可提高系统的稳定裕度，并获得足够的快速性，但稳态精度可能受到影响；n由PI调节器构成的滞后校正，可以保证稳态精度，却是以对快速性的限制来换取系统稳定的；n用PID调节器实现的滞后—超前校正则兼有二者的优点，可以全面提高系统的控

7、制性能，但具体实现与调试要复杂一些。一般的调速系统要求以动态稳定和稳态精度为主，对快速性的要求可以差一些，所以主要采用PI调节器；在随动系统中，快速性是主要要求，须用PD或PID调节器。9、采用比例积分调节器的闭环调速系统则是无静差调速系统。10、转速、电流双闭环控制的直流调速系统（1）为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈。二者之间实行嵌套（或称串级）