1、电力拖动自动控制系统 - 阮毅 第 2 章 2-1 2-2 简述直流 PWM 变换器电路的基本结构。 PWM IGBT 和续流二极管。三相交流电经过整流滤波 后送 往直流 PWM PWM 变换器中 IGBT 直流 PWM 变换 2-3 直流 PWM 2=4 为什么直流 PWM 变换器 -电动机系统比 V-M 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 1/fc Ts 通 常取其最大 1/ 2mf fc 通常 为 kHz f 50 或 60Hz 为一周内 m 20 PWM 变换器时 间常数通常比晶闸管整流装置时 2=5 还
2、有电 PWM 电阻的存在。 2-6 直流 PWM 压。 2-7 直流 PWM 升 2-8 电 容两端电压升高。 泵升电压过大将导致电力电子开关器件被击穿。应合理选择滤波电容 压限制电路。 2-9 在晶闸管整流器 - 枢电 流增 2-10 D= nN/ n s/ 1-s而机械特性硬度是用来衡量调速系统在负载变化下转速的降落的。 2-11 D= nN/ n s/ 1-s许 允许的最 小转差率又大得不能满足要求。因此必须同时提才有意义。 2-12 果给 发生了变 开环调速系统硬得多的稳 改变给定电压能改变电动机转速。 因为改变给定电压则改变实际转速反馈电压与给定电压的 调节转速反馈系数而不改变给定电
3、 压能改变转速。因为改变转速反馈系数则改变实际转速反 枢电压 若 从而转速改变。故系统无克服测速发电机励磁发生变化干扰的能力。 2-13 的输 入偏差电压 U=0 必须要存在电压偏差才有控制电压输出这一比例控制的调速系 统存在静差的根本原因。 当 输 2-14 度的 电 定或转 2-15 1 Kp。 2 Ud。 3Ra。 4 If。 5 。 1 Kp 速下 速上升。 2 。 3 4 5解释。 2-16 管整 流装置的输出电压 Ud 在无静差调速系统 n 和整流装置的输出电压 Ud 是增加、减 已 1 Ud 差 2 n Ud 增加。转速负反馈调速系 一、可以作为填空题或简答题的 2-1 简述直流
4、电动机的调速方法。 。 2-2 G-M V-M PWM 。 2-3 V-M 11-12 电动势 致了电流脉动。 是形成电流断续。 2-4 看 P14 图简述 V-M 调速系统的最大失控时间。 14 t1 1 t2t1 时发生变 然 换向点 t3 2 后导通。 t3-t2 t2=t1 时的失控时间。 2-5 简述 V-M 调速系统存在的问题。 16 整流器晶闸管对过电压过 电流的敏感性导致的电动机的运行不可靠性。 整流器晶闸管基于对其门极的移相触发控 制 的可控性导致的低功率因数性。 2-6 简述不可逆 PWM 变换器 各个工作状态下的导 通器件和 电流通路。 17-18 2-7 2-8 。 2
5、-8 一个调速系统 。 2-9 简述转速反馈控制的直流调速系统的静特性本质。 使电动机在新的机械特性下工作。 因此闭环系统的静特性本质上就是无数开环机械特性上各取 一个相应的工作点连接而成 的。 2-10 简述比例反馈控制的规律。 反馈系统的精度依 。 2-11 简述积分控制规律 实现无静差调速。 2-12 比例 入 2-13 简述比例积分控制规律。 。 2-14 。 2-15 旋 转速 2-16 。 2-17 M T M/T 。高低全 2-18 调。 2-19 简述带电流截止负反馈环节转速反馈调速系统机械特性的特点。 KpKsR Id=Idcr 机 械 比 较 电 压 Ucom 与 给 定
6、电 压 Un* 作 用 一 致 相 当 于 把 理 想 空 载 转 速 提 高 到 n0=(KpKs(Un*+Ucom)/(Ce(1+K)。 二、公式和特性 1. 整 流 电 压 平 均 值 Ud0=(m/ )Umsin(m/ )cos Um/m_ 单 相 全 波 / 三 相 半 波 / 三 相 全 波 _ 2U2/ 2U2/ 6U2/2/3/6 2.V-M 调速系统机械特性 n=(Ud0-IdR)/Ce 3. Tsmax=1/mf 4. D=nmax/nmin 5. s= n/n 6. ncl=(Ud0cl-IdR)/Ce=(KpKsUn*-IdR)/(Ce(1+K) nop=(Ud0op-
7、IdR)/Ce=(KpKsUn*-IdR)/Ce 7. D_=(nN/ n_)(s/(1-s)ncl= nop/(1+K) 8.转速反馈控制直流调速系统的 K K=KpKs /Ce 9. 临界开环放大倍数 Kcr=(Tm(Tl+Ts)+Ts2)/(TlTs) T | 高速 M | 11. 连续式 PI ?u(t)=Kpe(t)+(1/ ) (0_t)e(t)dt 12.位置式 PI u(k)=Kpe(k)+(Tsam/ ) (i=0_k)e(i) 13.增量式 PI u(k)=u(k)-u(k-1)=Kp(e(k)-e(k-1)+(Tsam/ )e(k) 1.V-M 调速 -系 2. PWM
8、变换器 -电动机 - 3.转速负反馈直流调速系统 - 4.转速负反馈直流调速系统 - 5. 转速负反馈直流调速系统 - 6.带电流截止负反馈的闭环直流调速系统 -静态结 1.有制动电流通路的不可逆 PWM 变换器 -直流电动机系统各工作状态下的电压和电 2.带电流截止负反馈比例控制闭环直流调速系统 - 第 3 章 三、思考题 3-1 枢电流能否达到最大值 Idm 渐 PI Id 略低 于 Idm。 3-2 ASR 迅速达到饱 ACR ASR 饱 和状态。 3-3 Un* 速反馈 电压 Un 和实际转速 n Un Un* 则 ASR 给定电压 Ui* Uc n n Un 减小Un n 减小。 3
9、-4 1 电流反馈极性接反。 2 1 2 ACR 3-5 ASR、 均采用 PI ACR 调试中怎样才能做到 Uim*=6V 时Idm=20A 如欲使 Un*=10V n=1000rpm 1 =0.3 2 =0.01。 3-6 转速 调节器的放大倍数 Kn = =| Ks 行不 速反馈系数 Kn 和 Ks 闭环直流调速系统对 前 向通道内的阶跃扰动均有能力克服。也可以改变 械特性。 。 3-7 多 则 ASR 输出电压 Ui*=Ui= Id= IdL ACR 输 出电压 Uc=Ud0/Ks=见 P62。 3-8 统的 0 变为 1/ 1+Kn 静 差由 0 变为 1/ 1+Kc 3-9 从下述
10、五个方面来比较转速电流双闭环直流调速系统和带电流截止负反馈环节的转速 单闭 1 2 3的 快速性。 4 5 3-10 根据 ASR 和 ACR PIR 1反 2动 1 2 一、可以作为填空题或简答题的 3-1 。 3-2 0 。 3-3 当 ASR Uim* 不 Id = Idm。 3-4 电流限幅值 Idm 。 3-5 简述采用两个 PI 调节器分别形成内外闭环的效果。 双闭 环直流调速系统的静特 性在负载电流小于 Idm 此时转速负反 馈起主要调节作用。当负载 电流达到 Idm Uim* 节器起主要调节作用3-6 简述 ASR 的退饱和条件。 ASR ASR 调节状态。 3-7 简述转速电流负 反馈控制电流调速系统起动过程。 63 3-8 简述双闭环直流 调速系统起动过程的特点。 3-9 。 3-10 简述双闭环直流调速系统中转速调节器的作用。
