电力拖动控制系统第三章

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第3章电力拖动自动控制系统运动控制系统第5版ppt课件

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第3章 目录
• 3.1有静差的转速闭环直流调速系统(系统 结构与静特性分析,闭环直流调速系统的 反馈控制规律,稳定性分析)
• 3.2 无静差的转速闭环直流调速系统(比例 积分控制规律、稳态参数计算)
• 3.3 转速闭环直流调速系统的限流保护 • 3.4 转速闭环控制直流调速系统的仿真
3.1.1 比例控制转速闭环直流调速系统的结构 与静特性
n
K
p
K
sU
* n
Id
R
K
p
K
sU
* n
RI d
Ce (1 K pKs / Ce ) Ce (1 K ) Ce (1 K )
(3-1)
式中: K K p—Ks— 闭环系统的开环放大系数 • 闭环调速系Ce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。
(a)闭环调速系统
图3-2 转速负反馈闭环直流调速系统稳态结 构框图
• 转速开环系统控制系统存在的问题:对负 载扰动没有任何抑制作用
3.1.1 比例控制转速闭环直流调速系统 的结构与静特性
• 引入负反馈,在负反馈基础上的“检测误 差,用以纠正误差”这一原理组成的系统, 其输出量反馈的传递途径构成一个闭合的 环路,因此被称作闭环控制系统。
• 在直流调速系统中,被调节量是转速,所 构成的是转速反馈控制的直流调速系统。
1
Id (s) R U d 0 (s) E(s) T1s 1
(3-15)
• 电流与电动势间的传递函数
E(s) R I d (s) I dL (s) Tm s
(3-16)
Ud0(s) E(s)
1/R Tls+1
(a)
Id(s)

电力拖动控制系统第三章习题答案

电力拖动控制系统第三章习题答案

习题三3.1双闭环调速系统的ASR 和ACR 均为PI 调节器,设系统最大给定电压*nm U =15V ,Nn =1500r/min ,N I =20A ,电流过载倍数为2,电枢回路总电阻R =2Ω,s K =20,e C =0.127V ·min/r ,求:(1)当系统稳定运行在*n U =5V ,dL I =10A 时,系统的n 、n U 、*i U 、i U 和c U 各为多少?(2)当电动机负载过大而堵转时,*i U 和c U 各为多少? 解:(1)*****0*/15/15000.01/55,5000.01/150.375/400.375*10 3.750.127*50010*24.17520500,5, 3.75,nm N nnim dm i d i d dL e N dL C s s s n i i c U n V rpm V rpmU VU V n rpmV rpmU V V AI AU I V U U E I R C n I R U V K K K n rpm U V U U V U ααββ==============+++=========当转速即4.175v=(2)堵转时,V I U dm i 15*==β,()040*2420e d d dm c s s s C n I R U I R U V K K K +=====3.2 在转速、电流双闭环调速系统中,两个调节器ASR ,ACR 均采用PI 调节器。

已知参数:电动机:N P =3.7kW ,N U =220V ,N I =20A ,N n =1000 r/min ,电枢回路总电阻R =1.5Ω,设cm im nm U U U ==** =8V ,电枢回路最大电流dm I =40A,电力电子变换器的放大系数s K =40。

试求:(1)电流反馈系数β和转速反馈系数α。

(2)当电动机在最高转速发生堵转时的,0d U c i i U U U ,,*值。

电力拖动自动控制系统课程设计

电力拖动自动控制系统课程设计

《运动控制系统设计》课程设计报告设计题目:转速、电流双闭环直流调速系统设计与实践班级:04 级自动化一班学号:姓名:指导教师:设计时间:2007.11.20 —2007.12.14目录摘要第一章概述第二章设计任务及要求2.1设计任务:2.2设计要求:2.3理论设计3.1方案论证3.2系统设计3.2.1电流调节器设计3.2.1.1确定时间常数3.2.1.2 选择电流调节器结构3.2.1.3计算电流调节器参数3.2.1.4 校验近似条件3.2.1.5 计算调节器电阻和电容3.2.2速度调节器设计3.2.2.1 确定时间常数3.2.2.2 选择转速调节器结构3.2.2.3 计算转速调节器参数3.2.2.4 校验近似条件3.2.2.5 计算调节器电阻和电容3.2.2.6 校核转速超调量第三章系统建模及仿真实验4.1MATLAB 仿真软件介绍4.2仿真建模及实验4.2.1单闭环仿真实验4.2.2双闭环仿真实验4.2.3仿真波形分析第四章实际系统设计及实验5.1 系统组成及工作原理5.2 设备及仪器5.3 实验过程5.3.1 实验内容5.3.2 实验步骤第五章总结与体会参考文献摘要从七十年代开始,由于晶闸管直流调速系统的高效、无噪音和快速响应等优点而得到广泛应用。

双闭环直流调速系统就是一个典型的系统,该系统一般含晶闸管可控整流主电路、移相控制电路、转速电流双闭环调速控制电路、以及缺相和过流保护电路等.给定信号为0~10V直流信号,可对主电路输出电压进行平滑调节。

由于其机械特性硬,调速范围宽,而且是无级调速,所以可对直流电动机进行调压调速。

动静态性能好,抗扰性能佳。

速度调节及抗负载和电网扰动,采用双PI调节器,可获得良好的动静态效果。

电流环校正成典型I型系统。

为使系统在阶跃扰动时无稳态误差,并具有较好的抗扰性能,速度环设计成典型Ⅱ型系统。

根据转速、电流双闭环调速系统的设计方法,用Simulink做了带电流补偿的电压负反馈直流调速系统进行仿真综合调试,分析系统的动态性能,并进行校正,得出正确的仿真波形图。

电力拖动自动控制系统-运动控制系统课后参考答案第三四章

电力拖动自动控制系统-运动控制系统课后参考答案第三四章

3-1 在恒流起动过程中,电枢电流能否达到最大值 Idm为什么答:不能达到最大值,因为在恒流升速阶段,电流闭环调节的扰动是电动机的反电动势,它正是一个线性渐增的斜坡扰动量,所以系统做不到无静差,而是Id 略低于Idm。

3-2 由于机械原因,造成转轴堵死,分析双闭环直流调速系统的工作状态。

答:转轴堵死,则n=0,比较大,导致比较大,也比较大,然后输出电压较大,最终可能导致电机烧坏。

3-3 双闭环直流调速系统中,给定电压 Un*不变,增加转速负反馈系数α,系统稳定后转速反馈电压 Un 和实际转速 n 是增加、减小还是不变答:反馈系数增加使得增大,减小,减小,减小,输出电压减小,转速n减小,然后会有所减小,但是由于α增大了,总体还是增大的。

3-4 双闭环直流调速系统调试时,遇到下列情况会出现什么现象答:(1)转速一直上升,ASR不会饱和,转速调节有静差。

(2)转速上升时,电流不能维持恒值,有静差。

3-5某双闭环调速系统,ASR、均采用 PI 调节器,ACR 调试中怎样才能做到Uim*=6V时,Idm=20A;如欲使 Un*=10V 时,n=1000rpm,应调什么参数答:前者应调节,后者应调节。

3-6 在转速、电流双闭环直流调速系统中,若要改变电动机的转速,应调节什么参数改变转速调节器的放大倍数Kn行不行改变电力电子变换器的放大倍数 Ks 行不行改变转速反馈系数α行不行若要改变电动机的堵转电流,应调节系统中的什么参数答:转速n是由给定电压决定的,若要改变电动机转速,应调节给定电压。

改变Kn和Ks不行。

改变转速反馈系数α行。

若要改变电动机的堵转电流,应调节或者。

3-7 转速电流双闭环直流调速系统稳态运行时,两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少为什么答:均为零。

因为双闭环调速系统在稳态工作中,当两个调节器都不饱和时,PI调节器工作在线性调节状态,作用是使输入偏差电压在稳态时为零。

各变量之间关系如下:3-8 在双闭环系统中,若速度调节器改为比例调节器,或电流调节器改为比例调节器,对系统的稳态性能影响如何答:稳态运行时有静差,不能实现无静差。

电力拖动自动控制系统的重点复习,考试必过(优选.)

电力拖动自动控制系统的重点复习,考试必过(优选.)

压Un
也相应下降,而转速给定电压
U
* n
不变,
∆U
n
=
U
* n
−U n
增加。转速调节器 ASR 输出 U c
增加,
使控制角α 减小,晶闸管整流装置输出电压 U d 增加,于是电动机转速便相应自动回升,其调节过程可
简述为:
TL ↑→ Id ↑→ Id (RΣ + Rd ) ↑→ n ↓→ U fn ↑→ ∆U ↑→ Uc ↑→
保产品质量。
3)加、减速-频繁起、制动的设备要求尽量快的加、减速以提高生产率;不宜经受剧烈速度变化的机械则
要求起、制动尽量平稳。
6.解 释 反 馈 控 制 规 律 ?
答(1)被调量有静差(2)抵抗扰动与服从给定(3)系统精度依赖于给定和反馈检测精度
7.闭环空载转速 n0cl 比开环空载转速 n0op 小多少?
之比,称作静差率 s ,即 s
=
∆n N n0
或用百分比表示
s=
∆nN n0
× 100%
在直流电动机变压调速系统中,一般以电动机的额定转速作为最高转速 N n

s
=
∆nN n0
=
∆nN nmin + ∆nN
∴ nmin
=
∆nN s
− ∆nN
=
(1 −
s)∆nN s
D
=
nmax nmin
=
nN s ∆nN (1 −
(2)改变给定电压会改变电动机的转速,因为反馈控制系统完全服从给定作用。 (3)如果给定电压不变,调节测速反馈电压的分压比或测速发电机的励磁发生了变化,它不能得到反 馈控制系统的抑制,反而会增大被调量的误差。反馈控制系统所能抑制的只是 被反馈环包围的前向通道上的扰动。 ( 2-13) 为 什 么 用 积 分 控 制 的 调 速 系 统 是 无 静 差 的 ? 在 转 速 单 闭 环 调 速 系 统 中 , 当 积 分 调 节 器 的 输入偏差电压 ∆U = 0 时,调节器的输出电压是多少?它取决于那些因素?

电力拖动自动控制系统思考题答案

电力拖动自动控制系统思考题答案

电力拖动自动控制系统-运动控制系统(_阮毅_陈伯时)思考题答案第2章2-1 直流电动机有哪几种调速方法?各有哪些特点?答:调压调速,弱磁调速,转子回路串电阻调速,变频调速。

特点略。

2-2 简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。

答:直流 PWM 变换器基本结构如图,包括 IGBT 和续流二极管。

三相交流电经过整流滤波后送往直流 PWM 变换器,通过改变直流 PWM 变换器中 IGBT 的控制脉冲占空比,来调节直流 PWM 变换器输出电压大小,二极管起续流作用。

2-3 直流 PWM 变换器输出电压的特征是什么?答:脉动直流电压。

2-4 为什么直流 PWM 变换器-电动机系统比 V-M 系统能够获得更好的动态性能?答:直流 PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。

其中直流 PWM 变换器的时间常数 Ts 等于其 IGBT 控制脉冲周期(1/fc),而晶闸管整流装置的时间常数 Ts 通常取其最大失控时间的一半(1/(2mf)。

因 fc 通常为 kHz 级,而 f 通常为工频(50 或 60Hz)为一周内),m 整流电压的脉波数,通常也不会超过 20,故直流 PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小,从而响应更快,动态性能更好。

2-5 在直流脉宽调速系统中,当电动机停止不动时,电枢两端是否还有电压?电路中是否还有电流?为什么?答:电枢两端还有电压,因为在直流脉宽调速系统中,电动机电枢两端电压仅取决于直流 PWM 变换器的输出。

电枢回路中还有电流,因为电枢电压和电枢电阻的存在。

2-6 直流 PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用?如果二极管断路会产生什么后果?答:为电动机提供续流通道。

若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。

2-7 直流 PWM 变换器的开关频率是否越高越好?为什么?答:不是。

因为若开关频率非常高,当给直流电动机供电时,有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时,就已经开始下降了,从而导致平均电流总小于负载电流,电机无法运转。

电力拖动控制系统第三章

电力拖动控制系统第三章

第三章★微机数字控制系统:以微处理器为核心的数字控制系统(简称微机数字控制系统)★微型计算机数字控制的主要特点:微机数字控制系统的稳定性好,可靠性高,可以提高控制性能,此外,还拥有信息存储、数据通信和故障诊断等模拟控制系统无法实现的功能。

★由于计算机只能处理数字信号,因此,与模拟控制系统相比,微机数字控制系统的主要特点是离散化和数字化★数字控制直流调速系统的组成方式大致可分为三种: 1. 数模混合控制系统 2.数字电路控制系统 3. 计算机控制系统★数模混合控制系统特点:转速采用模拟调节器,也可采用数字调节器电流调节器采用数字调节器;脉冲触发装置则采用模拟电路★数字电路控制系统特点:除主电路和功放电路外,转速、电流调节器,以及脉冲触发装置等全部由数字电路组成★在数字装置中,由计算机软硬件实现其功能,即为计算机控制系统。

系统的特点:双闭环系统结构,采用微机控制;全数字电路,实现脉冲触发、转速给定和检测;采用数字PI 算法,由软件实现转速、电流调节。

★微机数字控制双闭环直流调速系统硬件结构系统由以下部分组成:主电路;检测电路;控制电路;给定电路;显示电路★主回路——微机数字控制双闭环直流调速系统主电路中的UPE 有两种方式:直流PWM 功率变换器;晶闸管可控整流器★检测回路——检测回路包括电压、电流、温度和转速检测,其中:电压、电流和温度检测由A/D 转换通道变为数字量送入微机;转速检测用数字测速★转速检测有模拟和数字两种检测方法。

对于要求精度高、调速范围大的系统,往往需要采用旋转编码器测速,即数字测速。

★故障综合——利用微机拥有强大的逻辑判断功能,对电压、电流、温度等信号进行分析比较,若发生故障立即进行故障诊断,以便及时处理,避免故障进一步扩大。

这也是采用微机控制的优势所在。

★数字控制器——数字控制器是系统的核心,可选用单片微机或数字信号处理器(DSP)★系统给定——系统给定有两种方式:(1)模拟给定:模拟给定是以模拟量表示的给定值,例如给定电位器的输出电压。

第三章 转速、电流反馈控制的直流调速系统(电力拖动自动控制系统)

第三章  转速、电流反馈控制的直流调速系统(电力拖动自动控制系统)

2. V-M可逆直流调速系统中的环流问题
图4-11 α=β配合控制电路 GTF—正组触发装置 GTR—反组触发装置 AR—反号器
2. V-M可逆直流调速系统中的环流问题
图4-12 α=β配合控制特性
1. α=β配合控制的有环流可逆V-M系统
图4-13 α=β配合控制的三相零式反并联 可逆线路的瞬时脉动环流(==60° ) a)三相零式可逆线路和瞬时脉动环流回路 b)=60°时 整流电压波形 c)=60°(α =120°)时逆变电压 波形 d)瞬时电压差Δ和瞬时脉动环流波形
(3)低频段大惯性环节的近似处理
图3-17 低频段大惯性环节近似处理对频率特性的影响
(3)低频段大惯性环节的近似处理
图3-18 双闭环调速系统的动态结构图 —电流反馈滤波时间常数 —转速反馈滤波时间常数
1.电流调节器的设计
图3-19 电流环的动态结构图及其化简 a)忽略反电动势的动态影响 b)等效成单位负 反馈系统 c)小惯性环节近似处理
(2)恢复时间tv
1)概念清楚、易懂;
2)计算公式简明、好记; 3)不仅给出参数计算的公式,而且指明参数调整的方向; 4)能考虑饱和非线性控制的情况,同样给出简单的计算公式; 5)适用于各种可以简化成典型系统的反馈控制系统。
1.典型Ⅰ型系统
(1)动态跟随性能指标
(2)动态抗扰性能指标
1.典型Ⅰ型系统
图4-8 两组晶闸管可控整流装置反并联可逆线路
1. V-M可逆直流调速系统的主回路结构
图4-9 两组晶闸管反并联可逆V-M系统的正组整流和反组逆变状态 a)正组整流电动运行 b)反组逆变回馈制动 c)机械特性允许运行范围
2. V-M可逆直流调速系统中的环流问题
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★微机数字控制系统:以微处理器为核心的数字控制系统(简称微机数字控制系统)★微型计算机数字控制的主要特点:微机数字控制系统的稳定性好,可靠性高,可以提高控制性能,此外,还拥有信息存储、数据通信和故障诊断等模拟控制系统无法实现的功能。

★由于计算机只能处理数字信号,因此,与模拟控制系统相比,微机数字控制系统的主要特点是离散化和数字化★数字控制直流调速系统的组成方式大致可分为三种:1. 数模混合控制系统 2. 数字电路控制系统3. 计算机控制系统★数模混合控制系统特点:转速采用模拟调节器,也可采用数字调节器电流调节器采用数字调节器;脉冲触发装置则采用模拟电路★数字电路控制系统特点:除主电路和功放电路外,转速、电流调节器,以及脉冲触发装置等全部由数字电路组成★在数字装置中,由计算机软硬件实现其功能,即为计算机控制系统。

系统的特点:双闭环系统结构,采用微机控制;全数字电路,实现脉冲触发、转速给定和检测;采用数字PI算法,由软件实现转速、电流调节。

★微机数字控制双闭环直流调速系统硬件结构系统由以下部分组成:主电路;检测电路;控制电路;给定电路;显示电路★主回路——微机数字控制双闭环直流调速系统主电路中的UPE有两种方式:直流PWM功率变换器;晶闸管可控整流器★检测回路——检测回路包括电压、电流、温度和转速检测,其中:电压、电流和温度检测由A/D 转换通道变为数字量送入微机;转速检测用数字测速★转速检测有模拟和数字两种检测方法。

对于要求精度高、调速范围大的系统,往往需要采用旋转编码器测速,即数字测速。

★故障综合——利用微机拥有强大的逻辑判断功能,对电压、电流、温度等信号进行分析比较,若发生故障立即进行故障诊断,以便及时处理,避免故障进一步扩大。

这也是采用微机控制的优势所在。

★数字控制器——数字控制器是系统的核心,可选用单片微机或数字信号处理器★系统给定——系统给定有两种方式:(1)模拟给定:模拟给定是以模拟量表示的给定值,例如给定电位器的输出电压。

模拟给定须经A/D转换为数字量,再参与运算;(2)数字给定:数字给定是用数字量表示的给定值,可以是拨盘设定、键盘设定或采用通信方式由上位机直接发送★输出变量——微机数字控制器的控制对象是功率变换器,可以用开关量直接控制功率器件的通断,也可以用经D/A 转换得到的模拟量去控制功率变换器微机数字控制双闭环直流调速系统的软件有:主程序;初始化子程序;中断服务子程序等。

★主程序——完成实时性要求不高的功能,完成系统初始化后,实现键盘处理、刷新显示、与上位计算机和其他外设通信等功能。

★初始化子程序——完成硬件器件工作方式的设定、系统运行参数和变量的初始化等。

★中断服务子程序:转速调节中断服务子程序;电流调节中断服务子程序;故障保护中断服务子程序★三种中断服务中,故障保护中断优先级别最高,电流调节中断次之,转速调节中断级别最低。

★旋转编码器:在数字测速中,常用光电式旋转编码器作为转速或转角的检测元件。

★两种测速方法的比较:M法测速在高速段分辨率强;T法测速在低速段分辨率强;因此,可以将两种测速方法相结合,取长补短。

既检测T c时间内旋转编码器输出的脉冲个数M1,又检测同一时间间隔的高频时钟脉冲个数M2,用来计算转速,称作M/T法测速。

★检测精度:低速时M/T法趋向于T法,在高速段M/T法相当于T法的M1次平均,而在这M1 次中最多产生一个高频时钟脉冲的误差。

因此,M/T法测速可在较宽的转速范围内,具有较高的测速精度。

★数字PI调节器:模拟PI调节器的数字化;改进的数字PI算法;智能型PI调节器★位置式算法特点是:比例部分只与当前的偏差有关,而积分部分则是系统过去所有偏差的累积。

★限幅值设置:不考虑限幅时,位置式和增量式两种算法完全等同,考虑限幅则两者略有差异。

增量式PI调节器算法只需输出限幅,而位置式算法必须同时设积分限幅和输出限幅,缺一不可。

★智能型PI调节器:数字控制器不仅能够实现模拟控制器的数字化,而且可以突破模拟控制器只能完成线性控制规律的局限,完成各类非线性控制、自适应控制乃至智能控制等等,大大拓宽了控制规律的实现范畴。

★主要的智能控制方法:专家系统;模糊控制;神经网络控制★智能控制特点:控制算法不依赖或不完全依赖于对象模型,因而系统具有较强的鲁棒性和对环境的适应性。

★连续系统设计方法:这就是按模拟系统的设计方法,或称间接设计法。

★Shannon 采样定理:根据Shannon 采样定理,采样频率f sam 应不小于信号最高频率f max 的2倍,即f sam ≥ 2 f max 这时,经采样及保持后,原信号的频谱可以不发生明显的畸变,系统可保持原有的性能。

★采用计算机控制电力传动系统的优越性在于:(1)可显著提高系统性能。

采用数字给定、数字控制和数字检测,系统精度大大提高;可根据控制对象的变化,方便地改变控制器参数,以提高系统抗干扰能力。

(2)可采用各种控制策略。

可★变参数PID和PI控制;自适应控制模糊控制;滑模控制;复合控制。

(3)可实现系统监控功能。

状态检测;数据处理、存储与显示;越限报警;打印报表等。

第五章★交流拖动控制系统的应用领域主要有三个方面:一般性能的节能调速;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★交流调速系统的主要类型:交流电机主要分为异步电机(即感应电机)和同步电机两大类,每类电机又有不同类型的调速系统。

★从能量转换的角度上看异步电机的调速系统分成三类: 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★同步电机的调速:在同步电机的变压变频调速方法中,从频率控制的方式来看,可分为他控变频调速和自控变频调速两类。

★自控变频调速:利用转子磁极位置的检测信号来控制变压变频装置换相,类似于直流电机中电刷和换向器的作用,因此有时又称作无换向器电机调速,或无刷直流电机调速。

★开关磁阻电机:是一种特殊型式的同步电机,有其独特的比较简单的调速方法,在小容量交流电机调速系统中很有发展前途异步电机的机械特性方程式它表明,当转速或转差率一定时,电磁转矩与定子电压的平方成正比。

★变压控制在软起动器和轻载降压节能运行中的应用:除了调速系统以外,异步电动机的变压控制在软起动器和轻载降压节能运行中也得到了广泛的应用。

★起动电流和转矩分析:中、大容量电动机的起动电流大,会使电网压降过大,影响其他用电设备的正常运行,甚至使该电动机本身根本起动不起来。

这时,必须采取措施来降低其起动电流,常用的办法是降压起动。

★降压起动的矛盾:起动转矩与电压的平方成正比,起动转矩的减小将比起动电流的降低更快,降压起动时又会出现起动转矩够不够的问题。

为了避免这个麻烦,降压起动只适用于中、大容量电动机空载(或轻载)起动的场合。

★软起动方法:视起动时所带负载的大小,起动电流可在(0.5~4) I sN 之间调整,以获得最佳的起动效果,但无论如何调整都不宜于满载起动。

负载略重或静摩擦转矩较大时,可在起动时突加短时的脉冲电流,以缩短起动时间。

软起动的功能同样也可以用于制动,用以实现软停车。

第六章★基频以下调速:采用恒值电动势频率比的控制方式★基频以上调速:在基频以上调速时,频率应该从f1N 向上升高,但定子电压U s 却不可能超过额定电压U sN ,最多只能保持U s= U sN ,这将迫使磁通与频率成反比地降低,相当于直流电机弱磁升速的情况。

如果电机在不同转速时所带的负载都能使电流达到额定值,即都能在允许温升下长期运行,则转矩基本上随磁通变化,按照电力拖动原理,在基频以下,磁通恒定时转矩也恒定,属于“恒转矩调速”性质,而在基频以上,转速升高时转矩降低,基本上属于“恒功率调速”。

★交-直-交和交-交变压变频器: 从整体结构上看,电力电子变压变频器可分为交-直-交和交-交两大类。

★交-直-交变压变频器:交-直-交变压变频器先将工频交流电源通过整流器变换成直流,再通过逆变器变换成可控频率和电压的交流★交-交变压变频器的控制方式:整半周控制方式;α调制控制方式★电压源型和电流源型逆变器:在交-直-交变压变频器中,按照中间直流环节直流电源性质的不同,逆变器可以分成电压源型和电流源型两类,两种类型的实际区别在于直流环节采用怎样的滤波器★电压源型逆变器:直流环节采用大电容滤波,因而直流电压波形比较平直,在理想情况下是一个内阻为零的恒压源,输出交流电压是矩形波或阶梯波,有时简称电压型逆变器。

★电流源型逆变器:直流环节采用大电感滤波,直流电流波形比较平直,相当于一个恒流源,输出交流电流是矩形波或阶梯波,或简称电流型逆变器两类逆变器在主电路上虽然只是滤波环节的不同,在性能上却带来了明显的差异,主要表现如下:(1)无功能量的缓冲;(2)能量的回馈(3)动态响应;(4)输出波形(5)应用场合★PWM调制方法:载波比——载波频率f c与调制信号频率f r 之比N,既N = f c / f r.根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况,PWM调制方式分为异步调制和同步调制。

★异步调制——载波信号和调制信号不同步的调制方式。

★同步调制——N 等于常数,并在变频时使载波和信号波保持同步。

★电压空间矢量与磁链矢量的关系:在一个周期内,6个磁链空间矢量呈放射状,矢量的尾部都在O点,其顶端的运动轨迹也就是6个电压空间矢量所围成的正六边形★开关状态顺序原则:每次切换开关状态时,只切换一个功率开关器件,以满足最小开关损耗。

★电力传动的基本控制规律:调速系统的动态性能就是控制转矩的能力。

★转差频率控制:控制转差频率就代表控制转矩,这就是转差频率控制的基本概念。

★转差频率控制的基本规律: 在转差频率控制系统中,只要给ωs 限幅,就可以基本保持T e与ωs 的正比关系,也就可以用转差频率控制来代表转矩控制。

这是转差频率控制的基本规律之一。

只要U s 和ω1及I s 的关系符合上图所示特性,就能保持E g/ω1 恒定,也就是保持Φm 恒定。

这是转差频率控制的基本规律之二。

★直流电机模型: 在工程上能够允许的一些假定条件下,可以描述成单变量(单输入单输出)的三阶线性系统,完全可以应用经典的线性控制理论和由它发展出来的工程设计方法进行分析与设计。

但是,同样的理论和方法用来分析与设计交流调速系统时,就不那么方便了,因为交流电机的数学模型和直流电机模型相比有着本质上的区别。

★模型的非线性:数学模型也是非线性的★异步电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。

★电枢磁动势的作用:可以用补偿绕组磁动势抵消,或者由于其作用方向与d轴垂直而对主磁通影响甚微,所以直流电机的主磁通基本上唯一地由励磁绕组的励磁电流决定,这是直流电机的数学模型及其控制系统比较简单的根本原因。

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