电拖期末复习整理

电拖整理

第一章：

1.运动控制系统组成：电动机、功率放大与变换装置、控制器及相应的传感器

2.恒转矩负载包括位能性和反抗性、恒功率负载、风机及泵类负载。看P5的图

第二章：

一．V—M系统

1、V-M系统（晶闸管整流器—电动机调速系统）原理图，P10，图2-1

优点：通过调节触发装置GT的控制电压Uc来移动触发脉冲相位改变可控整流器平均输出直流电压Ud，实现直流电动机的平滑调速，功率放大倍数高，控制简单，响应时间快，功耗小。

公式2-1,2-2

2.V—M系统中，抑制电流脉动：增加整流电路相数或多重化技术、选择电感量足够大的平波电抗器

3、P13 公式2-7，图2-5

P14，公式2-10，图2-7

4、可将晶闸管触发与整流装置看成一个纯滞后环节，由晶闸管的失控时间引起。最大失控时间是两相邻自然换相点间的时间。公式2-11

二．直流PWM变换器—电动机系统

1、相比V-M的优越性：主电路简单、开关频率高、功耗小、低速性能好、调速范围宽、抗干扰强、

2、P16，公式2-15，图2.11，理解各个阶段开动器件及电流流向及此时电动机状况

3、P19，公式2-20,2-21，2-23

4、直流PWM调试系统由于二极管整流器的单向导电性，电能不能回送电网，只能向滤波电容充电，造成泵升电压应适当选择电容的电容量，以免元件被击穿

三、稳态调速性能能指标及直流调试系统的机械特性

1.稳态性能指标:调速范围P21公式2-25 静差率P22图2-25静差率一最低速是所能达到的数值为准D与S的矛盾关系

2、P22 公式2-28例题2-1

3、直流调速系统机械特性：P24 公式2-31例题2-2

四、转速反馈控制的直流调速系统（减小转速降落、降低静差率、扩大调速范围）

1、P25 图2-18 公式2-32 K值计算图2-19

2、将图2-19对比图2-23，了解各个环节数学模型公式2-42,2-43

3、为什么存在过电流问题：P47 由于转速反馈控制的直流调速系统突给电压时，由于惯性作用，转速不能马上建立，反馈电压为零，放大器和变换器的惯性都很小，电枢电压达到最大，相当于全压启动，造成过流，或者由于堵转。由此进入电流截止负反馈。P48 图2-41

可限流原因见P47第一段

五、比例控制的直流调速系统（很重要）

1、P29，公式2-47，对比2-46不同公式2-48,2-49,2-50

2.与开环系统对比：能获得比开环调速系统硬的多的稳态特性，从而保证一定静差率调要求下，能提高调速范围。因为需设置电压放大器和转速检测装置

2.闭环系统稳态速降减少的实质：在于它的自动调节作用，它能随负载的变化相应地改变电枢电压，已补偿电枢电阻回路压降的变化P30.图2-24例2-3

3.反馈控制规律：比例通知的反馈控制系统是被调量有静差的控制系统、作用是抵抗扰动，服从给定（只能抑制被反馈环包围的前向通道的扰动，测速反馈系数受扰动引起的误差无法抑制）、系统精度依赖于给定和反馈检测的精度

4、比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状，积分调节器的输出包含输入偏差量的全部历史P36公式2-56，比例部分能迅速响应控制作用，积分能最终消除稳态偏差

5.直流调速系统的稳态误差定义为P38,2-61，衡量系统控制的准确度的是系统对输入给定的跟随能力，衡量系统抑制干扰能力的是系统抑制负载电流的抗扰能力

6.系统稳定的情况下，对于阶跃给定输入，0型系统稳态有差，为有差调速系统，I行系统稳态无差，为无差调速系统。对于扰动引起的稳态误差，取决于误差点而后扰动加入点之间的传递函数，P控制为有静差调速系统，I或PI控制为无静差调速系统

习题2-3,2-4,2-5,2-9

第三章：

1、P61 图3-3 公式3-3、3-4.3-5、3-6、3-7

2.P6

3.图3-6

双环控制的动态过程分析见P63:电流上升阶段、恒流升速阶段，转速调节阶段特点：饱和非线性控制、转速超调、准时间最优控制

3、P65 图3-7 b 转速调节器作用、电流调节器作用

4.典型I、II设计（很重要）重点解决习题3-2、3-6、3-7

公式3-9、3-10、3-11、3-14、3-15、3-22、3-23（重点）、3-24、

掌握由查表P70 、P75，再由公式推算各参数如K，T、

P调节器、I调节器、一阶、二阶、开环传递函数

5、控制对象的近似处理方法：

高频段小惯性环节P77 公式3-39、3-38、3-36、3-40

高阶系统的降阶P78 公式3-41、3-42

6.电流环转速环设计

P80 图3-18

电流环（PI）采用I型系统，理由：从稳态要求上看，可使电流无静差，得到理想的堵转特性，从动态要求上看，实际系统不允许电枢电流在突加控制作用是有太大超调，以保证电流在动态过程中不超过允许值，对电网电压波动的及时抗扰作用只是次要的因素，因此一跟随性能为主

公式3-50，图3-20

转速环（PI）采用典型II型系统，理由：为实现转速无静差，在负载扰动作用点前必须有一个积分环节，包含在转速调节器里，有于在扰动作用点前已有一个积分环节，因此设计成典型II型系统。同时能满足动态抗扰性能。公式3-63

对于跟随性和抗干扰性，二者都重点解决跟随性

第四章：

1、需要四象限运行动能，因此调速系统需要正反转，成为可逆调节系统

直流PWM可逆调节系统：桥式可逆PWM变换器（P97，图4-2，公式4-1）优缺点：电流连续、可是电动机四象限运行。电动机停止时有微振电流可消除摩擦死去、低速平稳性好调速范围大、器件可靠导通、但是功耗大，可能发生上下桥臂直通。

反向过渡过程；只要看图4-4即可

2、图4-7、4-8、4-9、公式4-

3、4-

4、

V-M可逆直流调速系统中为什么会产生环流：两组晶闸管整流装置反并联，同时工作时，会产生不过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流

环流分为静态环流（两组可逆线路在一定触发延迟角下稳态工作时出现，细分为直流平均环流及瞬时脉动环流）和动态环流（仅在可逆V-M系统处于过渡过程中出现）

3、直流平均环流怎么产生，怎么消除：

如让正组VF和反组VR都处于整流状态，两组的直流平均电压正负相连，会产生较大的直流平均环流。采用α>=β配合控制消除（应在正组处于整流状态是，强迫是反组处于逆变状态，使两者的电压幅值相等。即采用α=β配合控制。通常α》=β。必须有αmin和βmin保护，通常都取αmin和βmin为30度）4、瞬时脉动电流能否消除？怎么起作用：

不能消除。可在环流回路中传入电抗器，称为环流电抗器（均衡电抗器）

由于瞬时脉动电流有直流分量，从而电抗器可滤平电流波形。P106图4-14

5、电机反转过渡过程P109 4-17

6、制动过程包括那几个阶段？哪组供电？

本组逆变阶段：电动机正向电流衰减阶段，VF工作

它组整流阶段：电动机反向电流建立阶段，VR工作

它组逆变阶段：电动机恒值电流制动阶段，WR工作

第五章交流调速系统

1、交流拖动控制系统应用领域：一般性能调速和节能调速、高性能的交流调速系统和伺服系统、特大容量极高转速的交流调速

2、异步电动机的调速（Ps=S*Pm，转差功率是评价调速系统效率高低的标志）有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，同步电动机的调速：变频变压调速

3、稳态电气特性：由稳态等效电路描述

机械特性则表征了转矩与转差率的稳态关系

4、P116，图5-2 公式5-1，怎么计算n1,Pm，

5、异步电动机的调速方法：调压调速、变频调速

①降压调速（转差功率消耗型，属于弱磁调速）

定子电压P118 公式5-12，5-15,5-16,5-17

保持电源频率为额定频率，只改变定子电压，由于受电动机绝缘和磁路饱和的限制，电压只能降低，同步转速保持为额定值不变