自动控制系统考试复习(2)

2 即使不需要正、反转，但只要它需要快速回馈制动，就必须采用正反两组晶闸管装置供电。因为回馈制动需使反组晶闸管工作在有源逆变状态才能实现。有源逆变需要一定的条件。而且有源逆变须防止逆变颠覆造成过电流的故障发生。但是，在位能式负载的情况下可以在只有一组晶闸管的情况下实现回馈制动（它可在二象限即I，IV象限运行）。

3 环流是采用正、反两组晶闸管供电后带来的新问题。可分为有环流系统和无环流系统。有环流系统中必须加环流电抗器，而无环流可省出环流电抗器，在控制策略上必须加上无环流逻辑来控制选触开关。

4仔细分析配合控制有环流可逆调速系统的正向制动过程，可以看到，过渡过程包含本组逆变、它组制动两个阶段，而它组制动又可分解为建流，逆变和减流三个子阶段。但最主要的是它组逆变电动机回馈制动阶段。该系统的突出优点是正反转时起动与制动过程完全衔接而适合快速正反转，但需要增设环流电抗器而增加负担，因此只适用于中、小容量系统。而采用逻辑无环流控制实现选触，可节省一套电流调节器与触发装置。

5 除了晶闸管直流电动机外，采用直流PWM调速系统，具有线路简单、功耗低、效率高和功率因数高、动态性能好等一系列优点。闭环PWM调速系统的静、动态分析与晶闸管调速系统基本上一样，所以重点在对主回路、PWM控制电路及其它特殊问题进行讨论。主回路分为不可逆、可逆；可逆又分为双极式，单极式和受限单极式。PWM全控型双极性桥式变流器供电的直流电动机分析见书中P14-15。其中的一个特殊问题是电能回馈与泵升电压的问题。这个问题同样出现在交直交变频器的主回路上。 交流调速的基本类型和交流变压调速系统

1 交流调速系统按对转差功率的处理方式分为三类：转差功率消耗型、回馈型、不变型。

2相比较而言，变压调速适合于风机泵类负载。而对于恒转矩负载，变压调速的电动机，由于转差功率损耗与转差率s成正比，所以不宜长期在低速下工作。

3 对于大容量的异步电动机，不能直接通电起动。必须采用降压起动，而虽然降压导致起动电流下降，但由于起动转矩与电压的平方成正比，又会出现起动转矩不够的问题。因此，降压起动只适用于空载起动。异步电动机在额定工况下运行时效率较高，异步电动机长期轻载时，由于输出功率很小，使得其它功率所占成分较大，使得效率很低。因此，有限地降低定子电压，可以降低气隙磁通，同时降低铁损和励磁电流，达到节能的目的。另外，VVVF变频也可用来作软起动和空载节能，而且比调压方式更理想。由于调压调速能耗大，谐波严重，正在被变频调速所取代。只是在大容量的简单的软起动中发挥一定作用。 第6章 异步电动机调速系统

1变频调速的控制方式：根据变压器绕组电动势公式，可以得出稳态时保持定子磁通恒定时必须进行VVVF变压变频协调控制；根据异步电动机的稳态等效电路，可以分析出恒压频比，怛定子磁通频比，恒气隙磁通频比，恒转子磁通频比的机械特性如图6-6。相关分析见式6-10，6-15，6-18。

自动控制系统考试复习--最全版

1. 从异步电动机稳态等效电路图6-5可以看出，如果抬高定子电压，能维持Eg/ 1 c，会使线性段范围比Us/ 1 c更宽，

但仍具非线性特征，也就是具有最大转矩；而进一步抬高定子电压，维持Er/ 1 c，则转矩仅与转差频率成正比，变成线性的而不再是非线性的。其条件是保持转子全磁通恒定不变而不是保持定子磁通或气隙磁通不变。而动态保持转子磁通恒定正是转子磁场定向矢量控制的控制规律。图6-6的比较与分析是重点。其实质是漏抗压降导致了机械特性的非线性。而恒转子磁通频比控制，抵消了转子漏抗的压降，所以将机械特性变成了线性的。气隙磁链Ψ

α

Ψ是定子、转子通过气隙相互交链的那部分磁链

α

Ψ

α

Lmi Lmi

s

r

2. 定子磁链Ψ

s

s

sα

Ψ 是气隙磁链Ψ与定子漏磁链Ψ

之和。

s

Ψ

s

Ψ

s

α

Ψ

r

s

Lmi Lmi

s

r

Ls i

Lsi Lmi

3．转子磁链Ψ

r

s

rα

Ψ是气隙磁链Ψ与转子漏磁磁链Ψ

之和

r

Ψ

r

Ψ

s

α

Ψ

r

s

σ Lmi

s

Lmi

r

Lr i

Lmi Lri

αsr

Ψ、Ψ、Ψ均以同步速ωS旋转，三者的差距为漏磁链。

VVVF的控制规律为三段式：基频以下小于5HZ时，抬高电压补偿定子压降伏；基频以下大于5HZ时，恒压频比；基频以上，则恒定电压，弱磁升速；

2采用VVVF可以实现同步电动机的软起动但不能完全克服振荡及失步现象。为此，必须设计给定积分器使定子频率不要变化过快。这也就间接限制了起制电流。同样，在异步电动机VVVF系统中，由于转矩与转差成正比，限制了定子频率变化率也就限制了转子转差也就间接限制了转矩即限制了起制动电流。

3 变频器分为交直交（间接变频）和交交变频（直接变频）两种。交直交变频又分为电压源型和电流源型。交直交变频器因调压与调频环节有差别，又有多种分为：可控整流器调压与六拍逆变器、不控整流器加斩波调压与六拍逆变器、不控整流加PWM同时变压变频的逆变器。交直交变频器分为电压源型和电流源型。直流输出通过并联电容输出的是电压源型变频器，通过串联电感输出的是电流源型变频器。而采用二极管不控整流器加全控型PWM逆变器构成的变频器中，SPWM逆变器是同时实现变压变频的。但可控整流器加可控逆变器构成的晶闸管交直交变频器，是通过整流器调压，面逆变器变频。即变压和变频是分开的。交-交变频所用元件多，输出频率受限，最高频率不超过电网频率的1/3—1/2。所以只适用于低速大功率拖动系统。

4 SPWM控制模型 主要分为电压正弦，电流正弦，磁通正弦三大类。还有消除指定次数谐波的控制技术。其中电流正弦也就是电流滞环跟踪PWM由于易于用模拟电路实现而较常用。而SPWM适用于微机控制，也有专用集成电路实现的。SVPWM由于TI公司的DSP中具有硬件产生电路，且比SPWM具有更高电压利用率，谐波分量小，正在推广应用。由于二极管输出直流电压幅值不变，所以SPWM逆变输出的是一系列等幅不等宽的矩形脉冲，其面积等效于正弦波面积，即平均值等效于正弦波。而SVPWM输出电压比SPWM高出15%，即直流电压的利用率高。

5 VVVF转速开环系统中由于本身没有自动限制起制动电流的作用，因此频率设定必须通过给定积分算法（电路）产生平缓的升速或

自动控制系统考试复习--最全版

降速信号；由于滑差较小时，转差频率与转矩成正比，因此控制转差频率也就间接控制了转矩，但其前提条件是保证气隙磁通不变，这可以根据图6-41的函数关系控制定子电压和频率来保证。转差频率系统可以构成双闭环系统，但还达不到直流双闭环系统，其原因是只在稳态下保证气隙磁通不变，没有控制定子电流的相位，而且存在正反馈环节也就影响控制的性能。

6 异步电动机是多变量、高阶、非线性、强耦合的系统。坐标变换是交流电机矢量控制的基础。根据磁动势或旋转磁场相等的原则，三相交流绕组可用二相交流绕组等效；3/2是三相静止坐标变成二相静止坐标，其目的是减少变量，即降阶。还可以用二相相互垂直的直流绕组旋转等效；矢量旋转 …… 此处隐藏：2604字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……