电力拖动自动控制系统——运动控制系统-复习指导必考

电力拖动自动控制系统——运动控制系统1、电力拖动实现了电能与机械能之间的能量转换，电力拖动自动控制系统——运动控制系统的任务是通过控制电动机电压、电流、频率等输入量，来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量。P12、运动控制系统由电动机、功率放大与变换装置、控制器及相应的传感器等构成。P13、运动控制系统的任务就是控制电动机的转速和转角，对于直线电动机来说是控制速度和位移。要控制转速和转角，唯一的途径是控制电动机的电磁转矩Te，转矩控制是运动控制的根本问题。P54、有三种调节电机转速的方法：1）调节电枢供电电压U；2）减弱励磁磁通Φ；3）改变电枢回路电阻R。P75、P11整流电路单相全波三相半波三相桥式全波UmU2U2U2m236Ud00.9U2cosα1.17U2cosα2.34U2cosα6、在动态过程中，晶闸管触发与整流装置看成是一个纯滞后环节，其滞后效应是由晶闸管的失控时间引起的。P147、一个调速系统的调速范围，是指在最低速时还能满足系统所需的静差率的转速可调范围。P238、调速范围和静差率是一对互相制约的性能指标，如果既要提高调速范围，又要降低静差率，唯一的办法是减少负载所引起的转速降落ΔnN。P259、反馈控制规律：1）比例控制的反馈控制系统是被调量有静差的控制系统。2）反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。3）系统的精度依赖于给定的反馈检测精度。P3110、反馈控制系统对它们都有抑制作用，但是有一种扰动除外，如果在反馈通道上的测速反馈系数α受到某种影响而发生变化，它非但不会能够得到反馈控制系统的抑制，反而会造成被调量的误差。P3111、信号的离散化是微机数字控制系统的第一个特点。信号的数字化是微机数字系统的第二个特点。P4112、M法和T法测速特点与适用范围。M法测速是在一定时间内测取旋转编码器输出的脉冲个数来计算转速；M法测速适用与高速段。T法测试是测出旋转编码器两个编码器输出脉冲之间的间隔时间来计算转速；T法测速适用与低速段。M/T法测速无论是在高速还是在低速都有较强的分辨能力。P43-4513、从闭环结构上看，电流环在里面，称为内环；转速环在外边，称作外环。这就形成了转速、电流反馈控制直流调速系统，简称为双闭环调速系统。P6014、为什么在双闭环调速系统的启动过程中，电流Id略低于Idm？P6415、当转速调节器ASR采用PI调节器时，转速必然有超调。P6416、转速调节器的作用：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Un*变化，稳态时可以减小转速误差，如果采用PI调节器，则可以实现无静差。2）对负载变化起抗扰作用。3）其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。P6517、电流调节器的作用：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）对电网电压波动起及时抗扰的作用。3）在转速动态过程中，保证获得电动机允许的最大电流，从而加快动态过程。4）当电动机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。一旦故障消失，系统立即自动恢复正常。这个作用对系统的可靠运作来说是十分重要的。P6518、典型I型系统的跟随性能超调小，但抗扰性能稍差，而典型II型系统的超调量相对较大，抗干扰性能比较好。这是设计时选择典型系统的重要依据。P7719、用工程设计方法来设计转速、电流反馈控制直流调速系统的原则是先内环后外环。步骤是：先从电流环（内环）开始，对其进行必要的变换和处理，然后根据电流环的控制要求确定把它矫正成哪一种典型系统，再按照控制对象确定电流调节器的类型，最后按动态性能指标要求确定电流调节器的参数。电流环设计完成后，把电流环等效成转速环（外环）中的一个环节，再用同样的方法设计转速环。P7920、为了更可靠的消除直流平均环流，可采用αr≤βr；为了实现α=β配合控制，可将两组晶闸管装置的触发脉冲零位都定在90°。P10321、移相时如果一组晶闸管整流装置处于整流状态，另一组便处于逆变状态，这是指触发延迟角的工作状态而言的。实际上，这时逆变组除环流外并未流过负载电流，也就是没有电能回馈电网，确切地说，它只是处于“待逆变状态”，表示该组晶闸管装置是在逆变角控制下等待工作。P10522、应该根据什么来指挥逻辑控制环节的切换动作呢？ASR的输出信号Ui*可以胜任这项工作，反转运行和正转制动都需要电机产生负的转矩，反正，正转运行可反转制动都需要电机产生正的转矩，Ui*的极性恰好反映了电机的电磁转矩（电枢电流）方向的变化。Ui*极性的变化只是逻辑切换的必要条件，还不是充分条件。在Ui*改变极性以后，还需要等到电流真正到零时，再发出“零电流检测”信号Ui0，才能发出正、反组切换指令，这就是逻辑控制环节的第二个输入信号。P10723、从能量转换的角度出发，可以把异步电动机的调速系统分为三类：1）转差功率消耗型调速系统；2）转差功率馈送型调速系统；3）转差功率不变型调速系统。P11424、带恒转矩负载的降压调速就是靠增大转差功率、减小输出功率来换取转速的降低。所增加的转差功率全部消耗在转子电阻上，这就是转差功率消耗型的由来。高转子电阻电动机降压调速的机械特性的缺点是机械特性较软。P11925、异步电动机闭环调压调速系统不同于直流电动机闭环调压调速系统之处为：静特性左右两边都有极限，他们是额定电压UsN下的机械特性的最小输出电压Usmin下的机械特性。当负载变化时，如果电压调节到极限值，闭环系统便失去控制能力，系统的工作点只能沿着极限的开环特性变化。（为什么会出现这样的情况？）P12026、如何保持定子磁通Φms、气隙磁通Φm和转子磁通Φmr恒定？按照Us=RsIs+Es补偿定子电阻压降，以保持Es/f1=常值，就能够得到恒定子磁通。只要维持Eg/ω1为恒值，即可保持气隙磁通Φm恒定。只要维持Er/ω1恒定，即可以保持转子磁通Φmr恒定。P125-12727、电流跟踪控制的精度与滞环的宽度有关，同时还受到功率开关器件允许开关频率的制约。当环宽2h选得较大时，开关频率低，但电流波形失真较多，谐波分量高；如果环宽小，电流跟踪性能好，但开关频率增大了。实际使用中，应在器件开关频率允许的前提下，尽可能选择小的环宽。P13228、零矢量的插入有效的解决了定子磁链矢量幅值与旋转速度的矛盾。P13929、最大转差率的计算公式。P15230、不同坐标系中电动机模型等效的原则是：在不同坐标系下绕组所产生的合成磁动势相等。P16231、按转子磁链定向矢量控制的基本思想是：通过坐标变换，在按转子磁链定向同步旋转正交坐标系中，得到等效的直流电动机模型，仿照直流电动机的控制方法控制电磁转矩与磁链，然后将转子磁链定向坐标系中的控制量反变换得到三相坐标系的对应量，以实施控制。P17932、转子磁链计算的两种模型：电流模型和电压模型。P18533、利用给定值间接计算转子磁链的位置，可简化系统结构，这种方法称为间接定向。P18834、直接转矩控制系统的基本思想是：根据定子磁链幅值偏差的正负符号和电磁转矩偏差的正负符号，再依据当前定子磁链矢量所在的位置，直接选取合适的电压空间矢量，减小定子磁链幅值的偏差和电磁转矩的偏差，实现电磁转矩与定子磁链的控制。P19235、把电压矢量分解为usd和usq分量，显然usd决定着定子磁链幅值的增减，而usd决定定子磁链矢量的旋转角速度，从而决定转差频率和电磁转矩。P19336、绕线转子异步电动机双馈调速的五中工况转差功率的方向：1）电动机在次同步转速下作电动运行。由于电动机作电动运行，转差率为0s1，从定子侧输入功率，轴上输出机械功率，而转差功率在扣除转子损耗后由附加电动势吸收从转子侧馈送到电网。2）电动机在反转时作倒拉制动运行。由电网输入电动机定子的功率和由负载输入电动机轴的功率两部分合成转差功率，由附加电动势吸收从转子侧馈送给电网。3）电动机在超同步转速下作回馈制动运行。由于电动机处在发电状态工作，由负载通过电动机轴输入机械功率，经过机电能量变换分别从电动机定子侧与转子侧馈送至电网。4）电动机在超同步转速下作电动运行。电动机轴上输出机械功率由定子侧和转子侧两部分输入电功率合成，电动机处于定、转子双输入状态。5）电动机在次同步转速下作回馈制动运行。回馈电网的功率一部分由负载的机械功率转换而成，另一部分由转子提供。P20837、进入倒拉制动运行的必要条件：设异步电动机在转子侧已接入一定数值+Eadd的情况下作电动运行，其轴上带有位能性恒转矩负载。P20738、为什么这类机械串级调速系统属于恒功率调速？从功率传递的角度看，如果忽略调速系统中所有的电气与机械损耗，认为异步电动机的转差功率全部为直流电动机所接受，并以机械功率PMD的形式轴上输出给负载。则负载轴上所得到的机械功率PL应是异步电动机与直流电动机两者轴上输出功率之和，并恒等于电动机定子输入功率P1，而与电动机运行的转速无关。P21139、串级调速时的异步电动机转子整流电路有两种正常工作状态。第一种工作状态的特征是0≤r≤60°，ap=0，此时转子整流电路处于正常的不可控整流工作状态，可称之为第一工作区。第二种工作状态的特征是r=60°、0ap30°，这时，由于强迫延迟换相的作用，使得整流电路好似处于可控的整流工作状态，ap角相当于整流器件的触发延迟角，这一状态称作第二工作区。P21340、上式说明，异步电动机串级调速时能够产生的最大力矩比正常接线时减少了17.3%，这在选用电动机时必须注意。P21741、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，这是串级调速系统能否被推广应用的关键问题之一。P21942、串级调速系统的起动和停车总的原则：在起动时必须使逆变器先电动机而接上电网，停车时则比电动机后脱离电网，以防止逆变器交流侧断电，使晶闸管无法关断，而造成逆变器的短路事故。P22143、串级调速装置的容量可以选择比电动机小得多。为了使串级调速装置不受过电压损坏，需采用间接起动方式，即将电动机转子先接入电阻或频敏变阻器起动，待转速升高到串级调速系统的设计最低转速时，再把串级调速装置投入运行。P22144、当风速较低时，发电机转速n小于定子旋转磁场同步转速n1,电网侧变频器处于整流工作状态而转子侧变频器处于逆变状态，电网通过变频器向转子提供转差功率Ps=sP1,若转子轴上输出机械功率为pmech，则发电机定子输出电功率P1=pmech+Ps=pmech+sP1=(1-s)P1+sP1。转子轴上输入机械功率和转子绕组输入的电功率通过定子绕组馈送回电网。当风速较高、发电机转速n大于定子旋转磁场同步转速n1时，转子侧变频器处于整流工作状态而电网侧变频器处于逆变状态，此时发电机转子输出转差功率Ps=sP1，其中s0，转子轴上输入机械功率为pmech，发电机定子输出电功率P1=pmech+Ps=pmech-|Ps|=pmech-|sPs|。转子轴上输入机械功率通过定子绕组和转子绕组馈送到电网。P22245、同步电动机的变频调速方法有两种：用独立的变压变频装置给同步电动机供电的称做他控变频调速系统，根据转子位置直接控制变压变频装置的称做自控变频调速系统。P22946、实际的转矩波形每隔π/3出现一个缺口，而用PWM调压调速又使平顶部分出现波纹。P23247、如果需要基速以上的弱磁调速，最简单的方法是利用电枢反应削弱励磁，使定子电流的直轴分量isd0,其励磁方向与转子磁动势Fr相反，起去磁作用。P246