电力拖动自动控制系统第3版复习要点

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电力拖动自控系统期末考试复习资料

电力拖动自控系统期末考试复习资料

《电力拖动自控系统》课程综合复习资料一、单选题1、转速、电流双闭环直流调速系统起动过程的转速调节阶段,两个调节器的工作状态为()。

A、ASR、ACR均不饱和B、ASR、ACR均饱和C、ASR饱和、ACR不饱和D、ASR不饱和、ACR饱和答案:A2、某双闭环调速系统,ASR、ACR均采用近似PI调节器,发现下垂特性不够陡,应调节()。

A、电流反馈系数B、转速反馈系数C、增大ACR的稳态放大系数D、增大ASR的稳态放大系数答案:C3、当系统的机械特性硬度一定时,如要求的静差率s越小,调速范围D()。

A、越小B、越大C、不变D、可大可小答案:A4、转速、电流双闭环直流调速系统起动过程,恒流升速阶段,ASR的工作状态为()。

A、不饱和B、饱和C、退饱和D、不能确定答案:B5、下面关于转速反馈控制的描述正确的是()。

A、转速反馈控制系统是转速有静差的控制系统B、转速反馈控制系系统对控制回路中的所有扰动有抑制作用,转速的高低由给定信号决定C、转速控制精度与给定信号密切相关,与检测信号无关D、以上描述都不正确答案:D6、在采用有续流二极管的半控桥式整流电路对直流电动机供电的调速系统中,其主电路电流的检测应采用()。

A、交流互感器B、直流互感器C、霍尔元件答案:B7、转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是()。

A、ACRB、A VRC、ASRD、ATR答案:C8、直流双闭环调速系统中出现电源电压波动和负载转矩波动时()。

A、ACR抑制电网电压波动,ASR抑制转矩波动B、ACR抑制转矩波动,ASR抑制电压波动C、ACR放大转矩波动,ASR抑制电压波动D、ACR放大电网电压波动,ASR抑制转矩波动答案:A9、调速系统的静差率一般是指系统在()时的静差率。

A、高速时B、低速时C、额定转速时答案:B10、无静差调速系统的调节原理是()。

A、依靠偏差的积累B、依靠偏差对时间的积累C、依靠偏差对时间的记忆D、用偏差进行调节答案:B11、在晶闸管直流调速系统中,当整流器输入电压一定、触发延迟角一定时,平波电抗器电感量越大,电流连续段机械特性区域()。

电力拖动自动控制知识点整理

电力拖动自动控制知识点整理

1、电力拖动实现了电能与机械能之间的能量转变。

2、电力拖动自动控制系统——运动控制系统的任务是什么? 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,是各种工作机械按人们期望的要求运行,以满足生产工艺及其他应用的需要。

3、运动控制系统及其组成 运动控制系统由电动机及负载、功率放大与变换装置、控制器及相应传感器构成4、控制器分模拟控制器和数字控制器两类,现在更多采用全数字控制器5、信号转换电压匹配、极性转换、脉冲整形等6、交流调速系统和直流调速系统的区别。

直流电动机的数学模型简单,转矩易于控制。

交流电动机具有结构简单等诸多优点,但动态数学模型具有非线性多变量强耦合的性质。

7、同步电动机的转速和电源频率严格保持同步8、转矩控制是运动控制的根本问题。

磁链控制与转矩控制同样重要。

9、几种典型的生产机械负载转矩特性。

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控制系统中最基本的系统 11、调节直流电动机转速的方法(1)调节电枢供电电压; (2)减弱励磁磁通; (3)改变电枢回路电阻。

自动控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(V-M 系统)原理图VT 是晶闸管整流器,通过调节触发装置GT 的控制电压Uc 来移动触发脉冲的相位,改变可控整流器平均输出直流电压Ud ,事先平滑调速。

14、V-M 系统有点门极电流可以直接用电子控制;有快速的控制作用;效率高15、 触发装置GT 的作用 把控制电压Uc 转换成触发脉冲的触发延迟角α,用以控制整流电压,达到变压调速的目的。

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、V —M 系统主电路如何出现电流连续和断续两种情况。

当V-M 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。

《电力拖动》课程总复习资料

《电力拖动》课程总复习资料

电力拖动重要知识点一、填空:1.工作在额定电压交流 1200 V及以下或直流 1500 V及以下的电器称为低压电器。

2.按用途和所控制的对象不同,低压电器可分为低压配电电器和低压控制电器。

3.开启式负荷开关必须垂直安装在控制屏或开关板上,且合闸状态时手柄应朝上,不允许倒装或平装,以防发生误合闸事故。

4. 组合开关的通断能力较低,不能用来分断故障电流。

用于控制异步电动机的正反转时,必须在电动机完全停止转动后才能反向启动。

5.熔断器是低压配电网络和电力拖动系统中用作短路保护的电器,使用时串联在被保护的电路中。

6.熔断器作隔离目的使用时,应安装在控制开关的进线端,而作短路保护使用时,应接在控制开关的出线端。

7.行程开关与按钮的区别在于:行程开关不是靠手指的按压而是利用生产机械运动部件的碰压而使触头动作,从而将机械信号转变为电信号,用以控制机械动作或用作程序控制。

8.主令控制器主要根据使用环境、所需控制的电路数、触头闭合顺序等进行选用。

9. 常用的CJO、CJ10等系列的交流接触器在 0.85-1.05 倍的额定电压下,能保证可靠吸合。

10.交流接触器触头的常见故障有触头过热、触头磨损和触头熔焊。

11.热继电器自动复位的时间一般要求不大于 5 min,手动复位时间不大于 2 min。

12. 空气阻尼式时间继电器又称为气囊式时间继电器,根据其触头的延时特点,可分为通电延时动作型和断电延时复位型两种。

13.中间继电器是用来增加控制电路中的信号数量或将信号放大的继电器,其输入信号是线圈的通电和断电,输出信号是触头的动作。

14.凸轮控制器停止使用时,应将手柄准确地停在零位。

15.频敏变阻器是利用铁磁材料的损耗随频率变化而变化的性质来自动改变等效阻抗值。

16.低压断路器集控制和多种保护功能于一体,在正常情况下可用于不频繁地接通和断开电路以及控制电动机的运行。

当电路中发生短路、过载和失压欠压等故障时,能自动切断故障电路,保护线路和电气设备。

(完整版)电力拖动自动控制系统的重点复习

(完整版)电力拖动自动控制系统的重点复习

1.运动控制系统是由电动机、功率放大与变换装置、控制器及相应的传感器等构成,交流调速系统取代直流调速系统已成为不争的事实。

2.V-M系统:晶闸管整流器—电动机调速系统;SPVWM:电压空间矢量PWM控制3.直流PWM调速系统:脉宽调整变换器—直流电动机调速系统;脉宽调制变换器的作用是: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一定、宽度可变的脉冲电压序列,从而可以改变平均输出电压的大小,以调节电动机转速4.泵升电压:当系统工作在逆变状态时,会对滤波电路中滤波电容进行充电,使电容两端电压升高5.静特性:表示闭环系统电动机转速与负载电流(转矩)间的稳态关系6.有静差调速系统:在比例控制调速系统中,存在扰动引起的稳态误差;7.无静差调速系统:对于积分控制和比例积分控制系统,由阶跃扰动引起的稳态误差为0;8.电流截止负反馈:当电流大到一定程度时才接入电流负反馈以限制电流,而电流正常时仅有转速负反馈起作用控制转速。

9.准时间最优控制:在设备物理上的允许条件下,实现最短时间的控制;10.双闭环调速系统:在电流、转速反馈控制系统中,从闭环结构上看,由电流环在里面构成的内环和由转速环在外面构成的外环,两个闭环构成的控制系统称作双闭环调速系统;11.可逆调速系统:可以实现电机正反转,具有四象限运行功能的调速系统称为可逆调速系统;12.环流的定义:采用两组晶闸管反并联的可逆V-M系统,如果两组装置的整流电压同时出现,便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流,称作环流(1)静态环流——两组可逆线路在一定控制角下稳定工作时出现的环流,其中又有两类:直流平均环流——由晶闸管装置输出的直流平均电压所产生的环流称作直流平均环流。

瞬时脉动环流——两组晶闸管输出的直流平均电压差为零,但因电压波形不同,瞬时电压差仍会产生脉动的环流,称作瞬时脉动环流。

(2)动态环流——仅在可逆V-M系统处于过渡过程中出现的环流。

电力拖动自动控制系统知识点汇总

电力拖动自动控制系统知识点汇总

电力拖动自动控制系统知识点汇总示例文章篇一:《电力拖动自动控制系统知识点汇总》嗨,小伙伴们!今天我想跟你们聊聊电力拖动自动控制系统的那些事儿。

这可真是个超级有趣又有点小复杂的东西呢!咱们先来说说啥是电力拖动吧。

就好比你有个小玩具车,你得给它装上电池才能跑起来,这个电池给车提供动力,让车动起来的过程就有点像电力拖动。

不过真正的电力拖动可复杂多啦。

在工厂里,有那些大大的机器,像大吊车呀,还有生产线上的各种设备,它们要动起来就得靠电力拖动系统。

这就像是给那些大机器装上了超级动力源。

电力拖动自动控制系统里有个很重要的部分就是电动机。

电动机就像是整个系统的心脏。

电动机有好多种类型呢,有直流电动机,还有交流电动机。

直流电动机就像是一个很听话的小助手,它的转速呀、转矩呀,比较容易控制。

就像你可以很轻松地指挥一个很听话的小伙伴去做事情一样。

比如说,你想让这个小助手转得快一点或者慢一点,只要调整一下相关的东西,它就会按照你的想法来做。

那交流电动机呢?交流电动机就像是一个有点小个性的伙伴。

它虽然也能完成任务,但是控制起来就稍微复杂一点。

不过,可别小瞧它,在很多地方它都发挥着超级大的作用呢。

就好比在一些大型的工厂里,好多大型设备都是靠交流电动机来带动的。

在这个电力拖动自动控制系统里,还有控制器这个重要角色。

控制器就像是一个智慧的大脑。

它时刻关注着整个系统的运行情况。

比如说,如果电动机转得太快了,它就会像一个严厉的老师一样,发出指令让电动机慢一点;如果电动机转得太慢,它又会想办法让电动机加速。

这控制器怎么做到的呢?它是通过一些电路呀,还有算法之类的东西。

这就好比老师有自己的教学方法,控制器也有自己的控制方法。

我再给你们讲讲调速这个问题吧。

你们想啊,就像我们骑自行车,有时候要骑得快一点赶时间,有时候又要骑得慢一点看风景。

电动机也是这样,有时候需要快速运转,有时候需要慢速运转。

对于直流电动机来说,调速的方法有好几种呢。

比如说改变电枢电压调速,这就像是你给自行车的脚蹬子上施加不同的力量来改变速度一样。

《运动控制系统》期末复习资料

《运动控制系统》期末复习资料

第1章 绪论1. 什么是运动控制? 电力传动又称电力拖动,是以电动机作为原动机驱动生产机械的系统的总称。

运动控制系统是将电能转变为机械能的装置,用以实现生产机械按人们期望的要求运行,以满足生产工艺及其它应用的要求。

2. 运动控制系统的组成:现代运动控制技术是以电动机为控制对象,以计算机和其它电子装置为控制手段,以电力电子装置为弱电控制强电的纽带,以自动控制理论和信息处理理论为理论基础,以计算机数字仿真或计算机辅助设计为研究和开发的工具。

3. 运动控制系统的基本运动方程式:第2章 转速反馈控制的直流调速系统1. 晶闸管-电动机( V-M )系统的组成:纯滞后环节,一阶惯性环节。

2. V-M 系统的主要问题:由于电流波形的脉动,可能出现电流连续和断续两种情况。

3. 稳态性能指标:调速范围D 和静差率s 。

D =n N s∆n N (1−s) ,额定速降 ∆n N ,D =n maxn min ,s =∆n N n 04. 闭环控制系统的动态特性;静态特性、结构图?5. 反馈控制规律和闭环调速系统的几个实际问题,积分控制规律和比例积分控制规律。

积分控制规律:⎰∆=t0n c d 1t U U τ 比例积分控制规律:稳态精度高,动态响应快6. 有静差、无静差的主要区别:比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状;而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的全部历史。

比例积分放大器的结构:PI 调节器7. 数字测速方法:M 法测速、T 法测速、M/T 法测速。

8. 电流截止负反馈的原理:采用某种方法,当电流大到一定程度时才接入电流负反馈以限制电流,而电流正常时仅有转速负反馈起作用控制转速。

电流截止负反馈的实现方法:引入比较电压,构成电流截止负反馈环节9. 脉宽调制:利用电力电子开关的导通与关断,将直流电压变成连续可变的电压,并通过控制脉冲宽度或周期达到变压变频的目的。

10. 直流蓄电池供电的电流可反向的两象限直流斩波调速系统,已知:电源电压Us=300V,斩波器占空比为30%,电动机反电动势E=100V,在电机侧看,回路的总电阻R=1Ω。

电力拖动自动控制系统_(第三版)_陈伯时

电力拖动自动控制系统_(第三版)_陈伯时
当积分调节器的输入偏差电压 时,调节器的输出电压 不是零,而是一个终值 ,它取决于输入偏差量的全部历史。
1-17在无静差转速单闭环调速系统中,转速的稳态精度是否还受给定电源和测速发电机精度的影响?并说明理由。
答:转速的稳态精度还受给定电源和测速发电机精度的影响,因为系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度, 。例如,若给定应为15V~1500转;当给定发生错误为13V时,转速n不为1500转。当反馈检测环节的精度不准时,即α有误差时,转速n也不为1500转。
1-4某一调速系统,测得的最高转速特性为 ,最低转速特性为 ,带额定负载时的速度降落 ,且在不同转速下额定速降 不变,试问系统能够达到的调速范围有多大?系统允许的静差率是多少?
解:思路一:
系统能够达到的调速范围为:
系统允许的静差率:
思路二:
系统允许的静差率:
系统能够达到的调速围为:
1-5某闭环调速系统的调速范围是1500~150r/min,要求系统的静差率 ,那么系统允许的静态速降是多少?如果开环系统的静态速降是100r/min,则闭环系统的开环放大倍数应有多大?
(1)系统开环工作时,试计算调速范围 时的静差率s值。
(2)当 , 时,计算系统允许的稳态速降。
(3)如组成转速负反馈有静差调速系统,要求 , ,在 时 , ,计算转速负反馈系数 和放大器放大系数 。
(4)如将上述调速系统改为电压负反馈有静差调速系统,仍要求在 时, , ,并保持系统原来的开环放大系数 不变,试求在 时的静差率。
②抵抗扰动,服从给定。
③系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度。
(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会改变转速,因为反馈信号与给定信号的比较值发生了变化,破坏了原先的平衡,调速系统就要继续动作,使反馈信号与给定信号达到新的平衡为止。

电力拖动自控系统综合复习资料

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《电力拖动自动控制系统》综合复习资料一、填空题1、直流调速系统的主要形式是晶闸管-电动机调速系统,简称为系统。

2、对调速系统的转速控制的要求主要集中在以下三个方面:、和。

3、在闭环调速系统中,常优先考虑串联校正方案。

用运算放大器实现的串联校正装置可有、和三类调节器。

4、常用的H型PWM变换器按控制方式分为、型和等。

5、常用的可逆PWM变换器的主电路的结构的结构型式有、型和等。

6、在随动系统动态校正中,常用的有、和。

7、位置随动系统一般由五个部分组成,这五个部分分别是:位置传感器、电压比较放大器、、和减速器与负载。

8、可逆V—M系统存在环流的问题,环流可以分为静态环流和动态环流两种,静态环流由可分为和两种。

9、对于可逆调速系统来说,要实现有源逆变必须满足以下两项条件:和。

10、调速系统实际的转矩和功率究竟有多少,要由具体的负载决定。

不同性质的负载要求也不一样,对矿井卷扬机和载客电梯,当最大载重量相同时,无论速度大小,负载转矩都一样,属于“”的负载;机床主轴传动,调速时允许的最大切削功率一般不变,属于“”的负载。

11、转速、电流双闭环直流调速系统的起动过程有三个特点,具体如下:、和。

12、对调速系统转速控制的要求主要集中在三个方面,具体为、和。

其中和稳态性能指标相对应的是:和。

二、选择题1、在直流电动机调速方法中,调速性能最好的是()A、减弱励磁磁通B、调节电枢供电电压C、改变电枢回路电阻D、改变负载2、在直流电动机变压调速中,最常用的得到可变电压的方法为()A、旋转变流机组B、直流斩波器C、脉宽调制变换器D、静止可控整流器3、与开环系统相比,闭环系统增加了反馈电路,反馈电路对干扰()不起作用。

A、电压扰动B、负载扰动C、反馈电路元件的本身影响D、负载冲击4、调速系统和随动系统在控制中十分常用,两者的主要性能不同。

对随动系统来说,主要是要求输出量准确地跟随给定量的变化,因此它的()成了主要指标。

A、快速性B、灵活性C、跟随性能D、准确性三、简答题1、直流调速方法有哪几种?2、双闭环调速系统中转速环的作用?3、某双闭环调速系统,ASR、ACR均采用近似PI调节器,试问①调试中怎么才能做到U im*=6V时,I dm=20A;如欲使U nm*=10V时,n=1000r/min,应调什么参数?②如发现下垂特性不够陡或工作段特性不够硬,应调什么参数?4、试比较闭环控制系统中串联校正方案中PD、PI、PID三种方法。

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复习提示:1.在使用本复习题(要点)之前,务必要将教材的相关章节至少通读2遍以上,以免造成知识不系统、不连贯。

切记!切记!2.本复习题(要点)覆盖了《运动控制系统》考试所要求的所有知识点,要求理解加记忆,但这绝不是考试原题。

切记!3.有些是书中例题和课后习题。

第1章 闭环控制的直流调速系统1 直流电机主要有哪几种基本调速方法?通过性能比较,你认为哪一种方法最好? 答:直流电动机稳态表达式Φ-=e K IR U n 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(Ω),Φ—励磁磁通(Wb ),e K —电动势常数。

直流电机主要有三种基本调速方法:调节电枢供电电压 U ,减弱励磁磁通 Φ,改变电枢回路电阻 R 。

对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说,以调节电枢供电电压的方式为最好。

改变电阻只能有级调速;减弱磁通虽然能够平滑调速,但调速范围不大,往往只是配合调压方案,在基速(即电机额定转速)以上作小范围的弱磁升速。

因此,自动控制的直流调速系统往往以调压调速为主。

2 常用的可控直流电源主要有哪些?答:常用的可控直流电源有以下三种:(1)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。

(2)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。

(3)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.静差率s 与空载转速n 0的关系如何?答:静差率s 与空载转速n 0成反比,n 0下降,s 上升。

所以检验静差率时应以最低速时的静差率 mino n n s ∆=为准。

5转速控制的要求是什么?答:1)调速-在一定的最高转速和最低转速的范围内,分档的或平滑的调节转速。

2)稳速-以一定的精度在所需转速上稳定运行,在各种可能的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cl n 0比开环空载转速op n 0小多少?答: cl n 0是op n 0的1/(1+K )。

8 试说明转速负反馈调速系统工作原理。

答:转速负反馈直流调速系统由转速给定、转速调节器ASR 、触发器GT 、晶闸管变流器VT 、测速发电机TG 等组成;当电动机负载T L 增加时,电枢电流I d 也增加,电枢回路压降增加,电动机转速下降,则转速反馈电压n U 也相应下降,而转速给定电压*n U 不变,n n n U U U -=∆*增加。

转速调节器ASR 输出c U 增加,使控制角α 减小,晶闸管整流装置输出电压d U 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:上述过程循环往复,直至0=∆U 为止。

9下图带转速负反馈的闭环直流调速系统原理图,各部件的名称和作用。

)(≠∆↑↑↑→↑→↑→↑→∆↑→↓→↑→+↑→↑→∑U n U U U U n R R I I T d c fn d d d L α答: 1)比较器: 给定值与测速发电机的负反馈电压比较,得到转速偏差电压n U ∆。

2)比例放大器A :将转速偏差电压n U ∆放大,产生电力电子变换器UPE 所需的控制电压c U 。

3)电力电子变换器UPE :将输入的三相交流电源转换为可控的直流电压d U 。

4)M 电机:驱动电机。

5)TG 发电机:测速发电机检测驱动电机的转速。

6)电位器:将测速发电机输出电压降压,以适应给定电压幅值*n U 。

10 说明单闭环调速系统能减少稳态速降的原因,改变给定电压或者调整转速反馈系数能否改变电动机的稳态转速?为什么?答:负反馈单闭环调速系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用,在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压,以补偿电枢回路电阻压降的变化。

稳态转速为:cl cl e d e n S P n n K C R I K C U K K n ∆-=+-+=0*)1()1( 从上式可可得:改变给定电压能改变稳态转速;调整转速反馈系数,则e s p C K K K α=也要改变,因此也能改变稳态转速。

11闭环系统静特性的定义?与开环系统比较有何特点?答(1)定义:表示闭环系统电动机转速与负载电流的稳态关系。

)1()1(*K C R I K C U K K n e d e n S P +-+= (2)特点:1)闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬的多,2)如果比较同一N 0的开环和闭环系统,则闭环系统的静差率要小的多。

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。

4)要取得上述三项优势,闭环系统必须设置放大器。

12 闭环控制系统具有良好的抗扰能力和控制精度的原因?答:闭环控制系统是建立在负反馈基础上,按偏差进行控制。

当系统中由于某种原因使被控量偏离希望值而出规偏差时,必定产生一个相应的控制作用去减小或消除这个偏差,使被控制量与希望值趋于一致,所以闭环控制系统具有良好的抗扰动能力和控制精度。

13反馈控制系统为什么极性不能接错?答:控制系统一般都是负反馈系统。

如果错接成正反馈系统,对调速系统造成超速“飞车”或振荡等故障,后果非常严重。

14 有静差系统与无差系统的区别?答:根本区别在于结构上(控制器中)有无积分控制作用,PI 控制器可消除阶跃输入和阶跃扰动作用下的静差,称为无静差系统,P 控制器只能降低静差,却不能消除静差,故称有静差系统。

15比例积分(PI)调节器的特点 ?答: PI 调节器的输出电压U c 由两部分组成。

第一部分K P U i 是比例部分,第二部分dt U T i l ⎰1是积分部分。

当t =0突加U i 瞬间,电容C 相当于短路,反馈回路只有电阻R f ,此时相当于P 调节器,输出电压i p o U K U -=,随着电容C 被充电开始积分,输出电压U c 线性增加,只要输入U i 继续存在,U c 一直增加饱和值(或限幅值)为止。

16 PID 控制各环节的作用是什么?答:PID 控制器各环节的作用是:(l) 比例环节P :成比例地反映控制系统的偏差信号,偏差一旦出现,控制器立即产生控制作用,以便减少偏差,保证系统的快速性。

(2) 积分环节I :主要用于消除静差,提高系统的控制精度和无差度。

(3) 微分环节D :反映偏差信号的变化趋势,并能在偏差信号变得过大之前,在系统中引入一个早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减少调节时间。

17下图为带电流截止负反馈的闭环调速系统稳态结构图,说明电流截止负反馈的工作原理,及这种调速系统的静特性特点?答:当 I d ≤ I dcr 时,电流负反馈被截止,静特性和只有转速负反馈调速系统的静特性式相同,现重写于下)1()1(*K C R I K C U K K n e d e n S P +-+= 当 I d > I dcr 时,引入了电流负反馈,静特性变成)1()()1()(*K C I R K K R K C U U K K n e ds s p e com n s p ++-++=特点:(1)电流负反馈的作用相当于在主电路中串入一个大电阻s s p R K K ,因而稳态速降极大,特性急剧下垂。

(2)比较电压 com U 与给定电压*n U 的作用一致,好象把理想空载转速提高到)1()('*0K C U U K K n e com n s p ++=(1-1) 为什么 PWM —电动机系统比晶闸管—电动机系统能够获得更好的动态性能?答:PWM —电动机系统在很多方面有较大的优越性:(1) 主电路线路简单,需用的功率器件少。

(2) 开关频率高,电流容易连续,谐波少,电机损耗及发热都较小。

(3) 低速性能好,稳速精度高,调速范围宽,可达 1:10000 左右。

(4) 若与快速响应的电动机配合,则系统频带宽,动态响应快,动态抗扰能力强。

(5) 功率开关器件工作在开关状态,导通损耗小,当开关频率适当时,开关损耗也不大,因而装置效率较高。

(6) 直流电源采用不控整流时,电网功率因数比相控整流器高。

(1-2)试分析有制动通路的不可逆 PWM 变换器进行制动时,两个 VT 是如何工作的?答:在制动状态中, d i 为负值,VT 2 就发挥作用了。

这种情况发生在电动运行过程中需要降速的时候。

这时,先减小控制电压,使1g U 的正脉冲变窄,负脉冲变宽,从而使平均电枢电压d U 降低。

但是,由于机电惯性,转速和反电动势还来不及变化,因而造成d U E >,很快使电流d i 反向,VD 2截止,在T t t on <≤,2g U 变正,于是VT 2导通,反向电流沿回路3 流通,产生能耗制动作用。

在 on t T t T +<≤时,VT 2关断,d i -沿回路 4 经VD 1续流,向电源回馈制动,与此同时,VD 1两端压降钳住VT 1使它不能导通。

在制动状态中,VT 2和VT 1轮流导通,而VT 1始终是关断的。

在轻载电动状态,这时平均电流较小,以致在VT 1关断后d i 经VD 2续流时,还没有达到周期T,电流已经衰减到零,这时VD 2两端电压也降为零, 便提前导通了,使电流反向,产生局部时间的制动作用。

(1-3)调速范围和静差率的定义是什么?调速范围、静差速降和最小静差率之间有什么关系?为什么说“脱离了调速范围,要满足给定的静差率也就容易得多了”?答: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minmax n n D =其中,max n 和min n 一般都指电动机额定负载时的最高和最低转速,对于少数负载很轻的机械,可以用实际负载时的最高和最低转速。

当系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,与理想空载转速之比,称作静差率s ,即0n n s N ∆=或用百分比表示 %1000⨯∆=n n s N 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 则NN N n n n n n s ∆+∆=∆=min 0 ∴s n s n s n n N N N ∆-=∆-∆=)1(min )1(min max s n s n n n D N N -∆==由上式可看出调速系统的调速范围、静差速降和最小静差率之间的关系。

对于同一个调速系统,N n 值一定,如果对静差率要求越严,即要求s 值越小时,系统能够允许的调速范围也越小。

一个调速系统的调速范围,是指在最低速时还能满足所需静差率的转速可调范围。

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