運(yùn)控-總結(jié)與復(fù)習(xí)

總結(jié)與復(fù)習(xí)《電力拖動與運(yùn)動控制系統(tǒng)》為什么要學(xué)習(xí)運(yùn)動控制系統(tǒng)?運(yùn)動控制系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域機(jī)械加工，冶金，交通運(yùn)輸，石油加工，航天航空、國防工業(yè)、家電生產(chǎn)、輕工、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。具體應(yīng)用例子：

工業(yè)領(lǐng)域：數(shù)控機(jī)床；電梯控制等等；印刷電路板生產(chǎn)線：表面貼焊，快速打孔，機(jī)械手放置器件；國防領(lǐng)域：雷達(dá)跟蹤，自動武器，飛行器控制等；家電領(lǐng)域：冰箱，空調(diào)，洗衣機(jī)，電腦光驅(qū)，電風(fēng)扇等；機(jī)器人：機(jī)械手、足球機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人等。數(shù)控車床數(shù)控銑床機(jī)械手六自由度機(jī)械手取物六自由度機(jī)械手運(yùn)動8分體式變頻空調(diào)控制電路原理框圖變頻空調(diào)9微機(jī)數(shù)字控制雙閉環(huán)直流PWM調(diào)速系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖1011據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國電動機(jī)裝機(jī)容量約為4億多千瓦，其用電量占當(dāng)年全國發(fā)電量的60%~70%。當(dāng)前，能源緊張?。?！合理、經(jīng)濟(jì)、有效的利用電能，是運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的責(zé)任。典型運(yùn)動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(交流)電源控制器電力電子變化器電動機(jī)機(jī)械系統(tǒng)反饋裝置PID調(diào)節(jié)器數(shù)字控制器（PC、PLC、DSP、ARM）晶閘管PWM控制電路（弱電）(他勵)直流電動機(jī)

(異步)交流電動機(jī)（籠型、繞線型）測速發(fā)電機(jī)（TG）電流互感器（TA）

電壓互感器（TU）編碼器（數(shù)控）傳動裝置定位平臺旋轉(zhuǎn)平臺給定運(yùn)動控制系統(tǒng)的分類按驅(qū)動電機(jī)分：直流傳動系統(tǒng)－－用直流電機(jī)帶動生產(chǎn)機(jī)械；

交流傳動系統(tǒng)－－用交流電機(jī)帶動生產(chǎn)機(jī)械；按被控物理量分：調(diào)速系統(tǒng)－－以轉(zhuǎn)速為被控量；

位置隨動系統(tǒng)（伺服系統(tǒng)）－－以角位移或直線位移為被控量；按控制器的類型分：模擬控制系統(tǒng)－－以模擬電路構(gòu)成控制器；

數(shù)字控制系統(tǒng)－－以數(shù)字電路構(gòu)成控制器；按閉環(huán)數(shù)分：單環(huán)，雙環(huán)，多環(huán)系統(tǒng)對某一實(shí)際運(yùn)動控制系統(tǒng)可能是這些分類的交叉：如：用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字式雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)；直流、交流電機(jī)的基礎(chǔ)（工作原理、等效電路圖、轉(zhuǎn)速公式、開環(huán)機(jī)械特性）閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成（電路原理圖）閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的工作原理閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性（穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖、穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算）閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動（制動）過程（轉(zhuǎn)速、電流響應(yīng)過程）閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)分析（傳遞函數(shù)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖）閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)設(shè)計(jì)課程內(nèi)容的基本構(gòu)成

根據(jù)電機(jī)的等效電路，給出電壓平衡方程式，導(dǎo)出調(diào)速方法，從反饋控制原理和靜態(tài)參數(shù)的要求導(dǎo)出單閉環(huán)控制系統(tǒng)；從靜態(tài)與動態(tài)性能的矛盾分析了P調(diào)節(jié)器和I調(diào)節(jié)器，發(fā)展到PI調(diào)節(jié)器；從單閉環(huán)的調(diào)速系統(tǒng)無法控制起、制動動態(tài)電流，導(dǎo)出了帶飽和非線性的PI調(diào)節(jié)器構(gòu)成雙閉環(huán)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而雙閉環(huán)的結(jié)構(gòu)可以說交直流電動機(jī)控制的基本結(jié)構(gòu)；從單向開關(guān)的晶閘管不能實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)和回饋制動導(dǎo)出了可逆系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，又從可逆系統(tǒng)引起的環(huán)流問題導(dǎo)出有環(huán)流和無環(huán)流控制策略。問題一步一步深化，但思考問題的出發(fā)點(diǎn)是電壓平衡方程式，轉(zhuǎn)矩平衡、轉(zhuǎn)速方程式，再加半導(dǎo)體開關(guān)的特性導(dǎo)致的電力電子電路中的特殊問題（也就是電力電子技術(shù)），同時分析時用到了電路和電機(jī)中的基本概念如機(jī)械特性、轉(zhuǎn)差功率（交流）等等。學(xué)習(xí)運(yùn)動控制系統(tǒng)的基本思路第一部分直流調(diào)速系統(tǒng)第一章（轉(zhuǎn)速負(fù)反饋）單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)第二章雙閉環(huán)（速度環(huán)+電流環(huán)）直流調(diào)速系統(tǒng)第三章直流可逆（晶閘管反并聯(lián)）調(diào)速系統(tǒng)第四章直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)（PWM）第二部分交流調(diào)速系統(tǒng)第六章交流調(diào)速系統(tǒng)（調(diào)壓調(diào)速、串級調(diào)速）第七章交流異步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)；課程目錄--重點(diǎn)內(nèi)容第一章（轉(zhuǎn)速負(fù)反饋）單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)1.1直流調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成1.2單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析與設(shè)計(jì)

1.3單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)分析與設(shè)計(jì)

1.4無靜差調(diào)速系統(tǒng)1.5電壓反饋電流補(bǔ)償控制的調(diào)速系統(tǒng)

--重點(diǎn)內(nèi)容第一章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（1）1.1理解直流電動機(jī)的工作原理；理解與掌握等效電路、電磁力矩方程、轉(zhuǎn)速方程，調(diào)速方法等。直流電機(jī)的工作原理和主要結(jié)構(gòu)直流電動機(jī)的等效電路圖M+_0dUdIRL+_EnLTeT瞬時電壓平衡方程式：電磁轉(zhuǎn)矩方程式：電動機(jī)的機(jī)械特性：電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩的之間的關(guān)系。n0nNTLTnn斜率大，特性軟斜率小，特性硬機(jī)械特性曲線圖當(dāng)TL

時

n

直流調(diào)速方法：根據(jù)直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速方程：nUd0IdR

Ke式中

—

轉(zhuǎn)速（r/min）；

—

電樞電壓（V）；

—

電樞電流（A）；

—

電樞回路總電阻（

）；

—

勵磁磁通（Wb）；

—

由電機(jī)結(jié)構(gòu)決定的電動勢常數(shù)；

—

電機(jī)在恒定磁通下的電動勢轉(zhuǎn)速比Ce有三種方法可以調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速：

（1）調(diào)節(jié)電樞供電電壓Ud0；（2）減弱勵磁磁通

；（3）改變電樞回路電阻R

；（1）調(diào)壓調(diào)速

工作條件：保持勵磁

=

N

；保持電阻R=Ra

調(diào)節(jié)過程：改變電壓UN

U

U

n

，n0

調(diào)速特性：轉(zhuǎn)速下降，機(jī)械特性曲線平行下移。nn0OIILUNU1U2U3nNn1n2n3調(diào)壓調(diào)速特性曲線（2）調(diào)阻調(diào)速工作條件：保持勵磁

=

N

；保持電壓U=UN

；調(diào)節(jié)過程：增加電阻Ra

R

R

n

，n0不變；調(diào)速特性：轉(zhuǎn)速下降，機(jī)械特性曲線變軟。OIILnn0RaR1R2R3nNn1n2n3調(diào)阻調(diào)速特性曲線（3）調(diào)磁調(diào)速工作條件：保持電壓U=UN

；保持電阻R=Ra

；調(diào)節(jié)過程：減小勵磁

N

n

，n0

調(diào)速特性：轉(zhuǎn)速上升，機(jī)械特性曲線變軟。nn0OTeTL

N

1

2

3nNn1n2n3調(diào)壓調(diào)速特性曲線三種調(diào)速方法的性能與比較：對于要求在一定范圍內(nèi)無級平滑調(diào)速的系統(tǒng)來說，以調(diào)節(jié)電樞供電電壓的方式為最好。改變電阻只能有級調(diào)速；減弱磁通雖然能夠平滑調(diào)速，但調(diào)速范圍不大，往往只是配合調(diào)壓方案，在基速（額定轉(zhuǎn)速）以上作小范圍的弱磁升速。因此，自動控制的直流調(diào)速系統(tǒng)往往以調(diào)壓調(diào)速為主。2024/4/17第一章直流電動機(jī)281.2理解和掌握調(diào)速范圍與靜差率是調(diào)速系統(tǒng)的兩個相互關(guān)聯(lián)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)。閉環(huán)控制相對于開環(huán)控制來講，可使系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)得到改善。正確理解調(diào)速范圍的靜差率中的理想空載轉(zhuǎn)速指的是穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速對應(yīng)的理想空載轉(zhuǎn)速，這就將調(diào)速范圍和靜差率聯(lián)系起來了。閉環(huán)后，由于反饋?zhàn)饔媒档土遂o差率，提高了調(diào)速范圍。第一章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（2）29（2）靜差率（轉(zhuǎn)速變化率）電動機(jī)在一條機(jī)械特性上的額定負(fù)載時的轉(zhuǎn)速降與該機(jī)械特性的理想空載轉(zhuǎn)速之比（1）調(diào)速范圍電動機(jī)在額定負(fù)載下調(diào)速時，其最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比(3)D、s、之間的關(guān)系（1-7）311.3理解單閉環(huán)系統(tǒng)的組成、靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖、靜特性方程。（說明靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖以及靜特性方程不在此一一列舉）第一章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（3）系統(tǒng)的組成

圖１－5轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)能夠減少穩(wěn)態(tài)速降的實(shí)質(zhì):根據(jù)自動控制原理，反饋控制的閉環(huán)系統(tǒng)是按被調(diào)量的偏差進(jìn)行控制的系統(tǒng)，只要被調(diào)量出現(xiàn)偏差，它就會自動產(chǎn)生糾正偏差的作用。調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降落正是由負(fù)載引起的轉(zhuǎn)速偏差，顯然，引入轉(zhuǎn)速閉環(huán)將使調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)該能夠大大減少轉(zhuǎn)速降落。331.4理解和掌握閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的基本性質(zhì)（反饋控制的規(guī)律）（P9-p10）:應(yīng)用比例調(diào)節(jié)器的閉環(huán)系統(tǒng)是有靜差的：加轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和比例調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)，可使穩(wěn)態(tài)速降減小，但總是有靜差，不可能使速降為零。閉環(huán)系統(tǒng)系統(tǒng)中，被反饋環(huán)所包圍的加于控制系統(tǒng)前向通道上的各種擾動對轉(zhuǎn)速的影響，都受到反饋控制的有效地加以抑制。但反饋控制無力克服給定電源和檢測反饋元件的誤差。閉環(huán)系統(tǒng)絕對服從于給定輸入反饋控制系統(tǒng)：一方面能夠有效地抑制一切被包在負(fù)反饋環(huán)內(nèi)前向通道上的擾動作用；另一方面，則緊緊地跟隨著給定作用，對給定信號的任何變化都是唯命是從的。按照反饋控制的原理，即要控制什么物理量，就必須檢測或間接檢測這個物理量并變成電信號，組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。第一章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（4）341.5理解和掌握轉(zhuǎn)速反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算（P10及p33:習(xí)題1-9）:

在作閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算時，可根據(jù)穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)、電動機(jī)及其它控制部件的已知參數(shù)來計(jì)算反饋檢測元件與放大器的參數(shù)，這首先需找出系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系，畫出系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖，然后根據(jù)各環(huán)節(jié)輸入輸出關(guān)系的算式來推導(dǎo)，并利用調(diào)速范圍、靜差率和額定速降之間的關(guān)系運(yùn)算求出。第一章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（5）351.6理解截流反饋的概念，電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的特點(diǎn):

在有靜差單轉(zhuǎn)速閉環(huán)系統(tǒng)中，可以用電流截止負(fù)反饋來抑制突加給定電壓的電流沖擊（防止電流過大，保護(hù)電動機(jī)），以保證系統(tǒng)有較大的比例系數(shù)來滿足穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)。第一章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（6）361.7了解反饋控制閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型的建立、動態(tài)結(jié)構(gòu)圖、傳遞函數(shù)、以及穩(wěn)定條件。根據(jù)直流電動機(jī)的電壓平衡方程式，轉(zhuǎn)矩平衡方程式，可以得到電機(jī)的動態(tài)模型。根據(jù)整流器的輸出與輸入關(guān)系，可將其視為一個慣性環(huán)節(jié)。采用比例放大器控制的有靜差的調(diào)速系統(tǒng)，比例放大系數(shù)K越大，系統(tǒng)精度越高；但K過大，將降低系統(tǒng)穩(wěn)定性，使系統(tǒng)動態(tài)不穩(wěn)定。

第一章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（7）371.8理解無靜差調(diào)速系統(tǒng)的含義，積分控制規(guī)律的含義、結(jié)構(gòu)。積分調(diào)節(jié)器與比例調(diào)節(jié)器的區(qū)別。

P調(diào)節(jié)器動態(tài)響應(yīng)快但靜態(tài)有誤差，且為保證較小的靜差需要較大的放大系數(shù)，這就可能使得系統(tǒng)出現(xiàn)動態(tài)不穩(wěn)定。I調(diào)節(jié)器靜態(tài)無差但動態(tài)響應(yīng)慢也會使系統(tǒng)不穩(wěn)定。PI調(diào)節(jié)器綜合了P和I調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)，可使得系統(tǒng)響應(yīng)較快且無靜差。第一章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（8）381.9理解電壓負(fù)反饋代替轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的思想，其優(yōu)點(diǎn)與不足（P28）。電壓負(fù)反饋代替轉(zhuǎn)速負(fù)反饋省去了測速裝置、電路簡單、易實(shí)現(xiàn)、可靠性高(優(yōu)點(diǎn))，但其調(diào)速精度低些（與轉(zhuǎn)速負(fù)反饋相比）且不能抗電機(jī)內(nèi)阻干擾（取反饋電壓盡量靠近電動機(jī)電樞兩端）。在帶電流正反饋的電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)中，可以采用電流正反饋補(bǔ)償電樞電阻引起的穩(wěn)態(tài)速降。全補(bǔ)償可做到無靜差，但系統(tǒng)已處于穩(wěn)定邊緣，故不能指望單獨(dú)采用電流正反饋補(bǔ)償控制這類系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無靜差調(diào)速。第一章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（9）采用P調(diào)節(jié)器的速度閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)直流電動機(jī)帶電流截至負(fù)反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)采用PI調(diào)節(jié)器的無靜差閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)電壓負(fù)反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)帶電流正反饋的電壓負(fù)反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)三種調(diào)速方法反饋控制規(guī)律解決啟動和堵轉(zhuǎn)時電流過大的問題消除靜差簡化結(jié)構(gòu)彌補(bǔ)電樞壓降第一章小結(jié)第二章雙閉環(huán)（速度環(huán)+電流環(huán)）直流調(diào)速系統(tǒng)

2.1雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成2.2雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)及其靜特性2.3雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)分析與設(shè)計(jì)--重點(diǎn)內(nèi)容412.1理解本章的基本思路。第二章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（1）轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)克服了單閉環(huán)調(diào)速動態(tài)電流無法控制的缺點(diǎn)。可以根據(jù)原理圖畫出穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，進(jìn)而得出靜特性方程式。對于PI調(diào)節(jié)器組成的雙閉環(huán)系統(tǒng)，其穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算比較簡單。轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)和電流反饋系數(shù)可按照最高電壓和最大電流及調(diào)節(jié)器的線性工作電壓來選擇。帶飽和非線性的PI調(diào)節(jié)器組成的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是本次課程的重點(diǎn)內(nèi)容。利用飽和來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)最優(yōu)時間控制。掌握雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)分析，重點(diǎn)掌握轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR、電流調(diào)節(jié)器ACR的作用，以及系統(tǒng)突加給定時電流、轉(zhuǎn)速的變化過程（要求會畫出波形圖）。422.2理解單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)存在的問題、理想起動過程以及雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)提出的思路。第二章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（2）2.2.1采用帶PI調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差。但是，如果對系統(tǒng)的動態(tài)性能要求較高，例如：要求快速起動、制動，突加負(fù)載動態(tài)速降小等等時，由轉(zhuǎn)速負(fù)反饋構(gòu)成的單閉環(huán)系統(tǒng)已不能滿足上述要求。2.2.2單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)存在的問題（1）不能完全按照需要來控制動態(tài)過程的電流和轉(zhuǎn)矩的動態(tài)過程。（2）在單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)是專門用來控制電流的，但它也只是當(dāng)電樞電流超過截止電流值Idcr以后，靠強(qiáng)烈的負(fù)反饋?zhàn)饔脕硐拗齐娏鞯臎_擊，也并不能很理想地控制電流的動態(tài)波形；起動過程電流不是最大，起動時間長。（3）所有的反饋都到一個調(diào)節(jié)器上，參數(shù)整定困難。說明：轉(zhuǎn)矩控制

對轉(zhuǎn)矩的控制通常通過控制電流來實(shí)現(xiàn) 在運(yùn)動控制系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)矩控制是最基本的控制

性能評價：穩(wěn)態(tài)精度、動態(tài)響應(yīng)速度2.2.3理想起動過程

理想起動過程波形如圖2.2所示，這時，起動電流呈方形波，轉(zhuǎn)速按線性增長。這是在最大電流（轉(zhuǎn)矩）受限制時調(diào)速系統(tǒng)所能獲得的最快的起動過程。IdLntIdOIdmn理想的快速起動過程為了實(shí)現(xiàn)在允許條件下的最快起動，關(guān)鍵是要獲得一段使電流保持為最大值Idm的恒流過程。按照反饋控制規(guī)律，采用某個物理量的負(fù)反饋就可以保持該量基本不變，那么，采用電流負(fù)反饋應(yīng)該能夠得到近似的恒流過程。2.2.4提出增加電流環(huán)的思路452.3理解轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成，主要包括：雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的原理框圖和穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖以及穩(wěn)態(tài)參數(shù)的計(jì)算（穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算比較簡單）。

第二章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（3）轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)組成轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制電力電子變換器ASR—轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ACR—電流調(diào)節(jié)器TG—測速發(fā)電機(jī)TA—電流互感器GT—觸發(fā)裝置V—整流裝置、---轉(zhuǎn)速給定電壓和轉(zhuǎn)速反饋電壓；、--電流給定電壓和電流反饋電壓系統(tǒng)原理圖雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖

穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖圖2-4雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)框圖

—

轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)

—

電流反饋系數(shù)注意：用帶限幅的輸出特性表示PI調(diào)節(jié)器1eCanU*iUctUdIn++-sK0dUEnU-Rb-iU*49

正常運(yùn)行時，電流不會達(dá)到最大值，因此ACR始終不會飽和，只有ASR涉及是否飽和問題理解PI調(diào)節(jié)器存在的兩種狀況：50穩(wěn)態(tài)參數(shù)的計(jì)算（穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算比較簡單）。

根據(jù)原理圖畫出穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖，進(jìn)而得出靜特性方程式。對于PI調(diào)節(jié)器組成的雙閉環(huán)系統(tǒng)，其穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算比較簡單。轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)和電流反饋系數(shù)可按照最高電壓和最大電流及調(diào)節(jié)器的線性工作電壓來選擇。512.3理解和重點(diǎn)掌握雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)突加給定時的啟動過程中，電流、轉(zhuǎn)速的變化過程（要求會畫出波形圖并簡單敘述啟動過程的三個階段、三個特點(diǎn)）。第二章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（3）52啟動過程的3個階段：電流上升階段恒流升速階段轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段啟動過程分析

設(shè)置雙閉環(huán)的重要目的是獲得接近理想啟動特性的啟動過程，整個啟動過程按照ASR處于不飽和、飽和、退飽和的不同狀態(tài)分為三個階段雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動過程分析啟動過程的三個階段電流上升階段IdL

Id

n

n*

Idm

OOIIIIIIt4

t3

t2

t1

tt恒流升速階段轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)階段雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)起動時的轉(zhuǎn)速和電流波形ASR一直飽和，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開環(huán)狀態(tài)，系統(tǒng)表現(xiàn)為在恒值電流給定作用下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)。恒定，加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性增長。在此階段開始時，轉(zhuǎn)速基本達(dá)到給定值，由于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的積分作用，電動機(jī)將經(jīng)過一段調(diào)整最終達(dá)到穩(wěn)定。最后階段，由于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器在外環(huán)，ASR處于主導(dǎo)地位。突加電流以后，因?yàn)棣＝Un*-Un

較大，ASR由不飽和很快達(dá)到飽和，而ACR一般應(yīng)該不飽和。54啟動過程特點(diǎn)：（１）飽和非線性控制

ASR飽和：恒值電流調(diào)節(jié)

ASR不飽和：電流隨動，無靜差調(diào)速（２）準(zhǔn)時間最優(yōu)控制（３）退飽和轉(zhuǎn)速超調(diào)啟動過程特點(diǎn)552.4理解和重點(diǎn)掌握轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR和電流調(diào)節(jié)器ACR在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的作用。第二章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（4）⑴轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用①實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)無靜差，使轉(zhuǎn)速n跟隨給定電壓Un*

變化；②對負(fù)載變化起抗擾作用；③能對電流環(huán)進(jìn)行飽和非線性控制，且其輸出限幅值決定允許的最大電流。⑵電流調(diào)節(jié)器的作用對電網(wǎng)電壓波動起及時抗擾作用；起動時保證獲得允許的最大電流，實(shí)現(xiàn)最佳起動過程；在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過程中，能使電流跟隨其給定電壓Un*變化；靜態(tài)時依靠ACR的恒流調(diào)節(jié)作用可獲得理想的下垂特性；當(dāng)電動機(jī)過載甚至堵轉(zhuǎn)時，可限制最大電樞電流，起到快速的安全保護(hù)作用，一旦故障消失，系統(tǒng)能自動恢復(fù)正常。

572.5理解控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)，包括：跟隨性能指標(biāo)、抗擾性能指標(biāo)第二章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（5）

典型階躍響應(yīng)曲線和跟隨性解指標(biāo)跟隨性能指標(biāo)：上升時間tr;超調(diào)量；調(diào)整（調(diào)節(jié)）時間ts第二章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（5）2.5理解控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)，包括：跟隨性能指標(biāo)、抗擾性能指標(biāo)。突加擾動的動態(tài)過程和抗擾性解指標(biāo)抗擾性能指標(biāo)：動態(tài)降落;恢復(fù)時間tf602.6了解調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)方法的基本思路，以及典型I、II型系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)和動態(tài)性能指標(biāo)的關(guān)系；了解“工程最佳參數(shù)（系統(tǒng)）”概念及選??；了解“截止頻率”、“中頻寬度”等基本概念（中頻段的狀況對典型II系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)起著決定性的作用）。系統(tǒng)動態(tài)性能或調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)基本思想是非典型系統(tǒng)的典型化，具體來講就是零極點(diǎn)抵消方法再加上工程近似法，一般都是抵消大的慣性環(huán)節(jié)。一般電流環(huán)設(shè)計(jì)為典型I型系統(tǒng)，因?yàn)殡娏鳝h(huán)強(qiáng)調(diào)跟隨性能；而轉(zhuǎn)速環(huán)設(shè)計(jì)為典型II型系統(tǒng)，因?yàn)檗D(zhuǎn)速環(huán)強(qiáng)調(diào)抗干擾性能。第二章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（6）61了解雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思路（先設(shè)計(jì)和調(diào)試內(nèi)環(huán)，使其穩(wěn)定并滿足動態(tài)性能后，再設(shè)計(jì)和調(diào)試外環(huán)）：先從內(nèi)環(huán)（電流環(huán)）開始，根據(jù)電流控制要求，確定把電流環(huán)校正為哪種典型系統(tǒng)（典I型），按照調(diào)節(jié)對象選擇調(diào)節(jié)器及其參數(shù)。設(shè)計(jì)完電流環(huán)后，就把電流環(huán)等效成一個小慣性環(huán)節(jié)，作為轉(zhuǎn)速環(huán)的一個組成部分，然后用同樣的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì)。每個環(huán)的設(shè)計(jì)都是校正成典型系統(tǒng)（典型I、II型），以便獲得預(yù)期的性能指標(biāo)。了解雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)中增加了電流，轉(zhuǎn)速反饋濾波環(huán)節(jié)的作用，以抑制反饋信號中的交流分量，同時在轉(zhuǎn)速、電流給定信號通道中加入兩個給定濾波器，其時間常數(shù)與相應(yīng)反饋濾波環(huán)節(jié)的時間常數(shù)相等，以平衡反饋濾波環(huán)節(jié)給轉(zhuǎn)速、電流反饋信號帶來的延滯。第二章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（7）62第二章小結(jié)如果對直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能要求較高，例如要求快速啟動和制動、突加負(fù)載動態(tài)速降小等等，則簡單的速度閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)難以滿足需要，可采用多環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)，最常用的是雙環(huán)控制系統(tǒng)。轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中有兩個調(diào)節(jié)器分別對轉(zhuǎn)速和電流進(jìn)行控制，可以使系統(tǒng)獲得令人滿意的動態(tài)跟隨性能和動態(tài)抗擾性能。在正常運(yùn)行時，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)速的無靜差調(diào)節(jié)以及電流的隨動控制；在系統(tǒng)啟動時，保證獲得允許的最大電流，使電動機(jī)以最快速度到達(dá)轉(zhuǎn)速給定值。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的啟動過程具有如下特點(diǎn)：飽和非線性、準(zhǔn)時間最優(yōu)控制、退飽和轉(zhuǎn)速超調(diào)。第三章直流可逆（晶閘管反并聯(lián)）調(diào)速系統(tǒng)3.1直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成3.2晶閘管直流可逆系統(tǒng)的回饋制動3.3有環(huán)流的可逆調(diào)速系統(tǒng)3.4無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)--重點(diǎn)內(nèi)容64

了解：從電動機(jī)轉(zhuǎn)矩公式可得出改變轉(zhuǎn)矩方向的兩種基本方法：改變電樞電流或改變勵磁磁通的方向。采用接觸器切換、晶閘管開關(guān)切換、反并聯(lián)線路都能實(shí)現(xiàn)。前兩者都只適用于動態(tài)性能要求不高的情況。由于勵磁繞組電感量大，改變勵磁磁通方向的方法只適用于對快速性要求不高、正反轉(zhuǎn)不頻繁的可逆系統(tǒng)。即使不需要正、反轉(zhuǎn)，但只要它需要快速回饋制動，就必須采用正反兩組晶閘管裝置供電。因?yàn)榛仞佒苿有枋狗唇M晶閘管工作在有源逆變狀態(tài)才能實(shí)現(xiàn)。有源逆變需要一定的條件。而且有源逆變須防止逆變顛覆造成過電流的故障發(fā)生。第三章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（1）65

環(huán)流是采用正、反兩組晶閘管供電后帶來的新問題，了解環(huán)流的概念、環(huán)流出現(xiàn)的缺點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)；了解環(huán)流的種類（動態(tài)環(huán)流、靜態(tài)環(huán)流）；理解環(huán)流產(chǎn)生的原因；理解和掌握直流平均環(huán)流（α≥β）、瞬時脈動環(huán)流（自然環(huán)流）抑制的方法?？煞譃橛协h(huán)流系統(tǒng)和無環(huán)流系統(tǒng)。有環(huán)流系統(tǒng)中必須加環(huán)流電抗器（均衡電抗器）（反并聯(lián)4個，交叉連接2個），而無環(huán)流可省出環(huán)流電抗器，在控制策略上必須加上無環(huán)流邏輯來控制選觸開關(guān)。第三章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（2）66

理解和掌握α=β配合控制的有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)原理框圖（要求會畫），并簡敘其制動正向過程（本橋逆變、反橋制動階段），會畫出轉(zhuǎn)速、電流波形圖（準(zhǔn)時間最優(yōu)控制）。按α=β

配合控制，系統(tǒng)中沒有直流平均環(huán)流僅有脈動環(huán)流的有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)

系統(tǒng)組成：三相橋式晶閘管反并聯(lián)線路，4個環(huán)流電抗器Lc，1個平波電抗器Ld。雙閉環(huán)系統(tǒng)，ASR和ACR均帶限幅輸出正、反組觸發(fā)電壓始終保持大小相等、方向相反可逆運(yùn)行，Un*有正負(fù)極性，反饋信號也應(yīng)用極性顯示。根據(jù)可逆系統(tǒng)正反向運(yùn)行的需要，給定電壓、轉(zhuǎn)速反饋電壓、電流反饋電壓都應(yīng)該能夠反映正和負(fù)的極性。測速發(fā)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)可反應(yīng)電壓反饋正負(fù)號；采用直流電流互感器或霍爾變換器可反映電流反饋極性。第三章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（3）電動機(jī)正常運(yùn)行時，一組晶閘管裝置處于整流狀態(tài)，另一組晶閘管裝置處于“待逆變狀態(tài)”電動機(jī)若需要制動，整流組晶閘管進(jìn)入“待整流狀態(tài)”，待逆變組晶閘管真正開始逆變，電動機(jī)回饋電能配合控制時，只有一組晶閘管裝置投入使用，另一組處于等待工作狀態(tài)α=β說明仔細(xì)分析配合控制有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的正向制動過程，可以看到，過渡過程包含本橋逆變、反橋制動兩個階段，而它組制動又可分解為建流，逆變和減流三個子階段。但最主要的是它組逆變電動機(jī)回饋制動階段。該系統(tǒng)的突出優(yōu)點(diǎn)是正反轉(zhuǎn)時起動與制動過程完全銜接而適合快速正反轉(zhuǎn)，但需要增設(shè)環(huán)流電抗器而增加負(fù)擔(dān)，因此只適用于中、小容量系統(tǒng)。而采用邏輯無環(huán)流控制實(shí)現(xiàn)選觸，可節(jié)省一套電流調(diào)節(jié)器與觸發(fā)裝置。正向制動過程波形正向運(yùn)行發(fā)出停車指令反組建流反組逆變70理解和掌握可控環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)原理框圖（要求會畫）。為了更充分地利用可控環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)制動和反向過程的平滑性和連續(xù)性，最好能有電流波形連續(xù)的環(huán)流。當(dāng)主回路電流可能斷續(xù)時采用的控制方法，有意提供一個附加的直流平均環(huán)流，使電流連續(xù)；一旦主回路負(fù)載電流連續(xù)了，則設(shè)法形成的控制方法，遏制環(huán)流至零。這樣根據(jù)實(shí)際情況來控制環(huán)流的大小和有無，揚(yáng)環(huán)流之長而避其短，成為可控環(huán)流的可逆調(diào)速系統(tǒng)。系統(tǒng)組成詳見P81.第三章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（4）α<βα>β可控環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)原理圖72

理解和重點(diǎn)掌握邏輯控制無環(huán)流系統(tǒng)的原理框圖（要求會畫），并簡敘無環(huán)流邏輯控制器DLC的切換過程。系統(tǒng)構(gòu)成:P83無環(huán)流邏輯控制器DLC的切換過程:要點(diǎn)(詳見P84第三段)：先檢測轉(zhuǎn)矩極性信號和零電流檢測信號，當(dāng)檢測到轉(zhuǎn)矩極性改變同時電路電路為零時，經(jīng)過關(guān)斷延時t1(2～3ms)關(guān)斷原晶閘管，再經(jīng)過觸發(fā)等待時間t2（5～7ms），再開發(fā)另一組晶閘管。第三章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（5）邏輯控制無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成74第三章小結(jié)對于需要快速電氣制動的不可逆調(diào)速系統(tǒng)和可逆運(yùn)行的生產(chǎn)機(jī)械均要采用可逆線路采用兩組晶閘管裝置反并聯(lián)或交叉連接是可逆系統(tǒng)中的典型線路，但是隨之而來的是可逆系統(tǒng)中的重要問題——環(huán)流按照環(huán)流控制方法的不同，可逆系統(tǒng)分為有環(huán)流系統(tǒng)和無環(huán)流系統(tǒng)。有環(huán)流系統(tǒng)又可以分為自然環(huán)流和可控環(huán)流可逆系統(tǒng)；無環(huán)流系統(tǒng)分為邏輯無環(huán)流和錯位無環(huán)流自然環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)采用配合控制，沒有直流環(huán)流，但是會產(chǎn)生脈動環(huán)流α=β第四章直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)4.1PWM變換器的工作原理；4.2PWM調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)機(jī)械特性

4.3脈寬調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成4.4PWM功率變換器的設(shè)計(jì)--重點(diǎn)內(nèi)容764.1理解本章的基本思路。第四章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（1）除了晶閘管直流電動機(jī)外，采用直流PWM調(diào)速系統(tǒng)，具有線路簡單、功耗低、效率高和功率因數(shù)高、動態(tài)性能好等一系列優(yōu)點(diǎn)。閉環(huán)PWM調(diào)速系統(tǒng)的靜、動態(tài)分析與晶閘管調(diào)速系統(tǒng)基本上一樣，所以重點(diǎn)在對主回路、PWM控制電路及其它特殊問題進(jìn)行討論。主回路分為不可逆、可逆；可逆又分為雙極式，單極式和受限單極式。重點(diǎn)是要理解掌握PWM全控型雙極性橋式變換器電壓、電流波形圖。第四章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（2）理解和掌握與V-M系統(tǒng)相比，直流PWM調(diào)速系統(tǒng)具有較大的優(yōu)越性：主電路線路簡單，所需功率器件少；低速性好，調(diào)速范圍寬；開關(guān)頻率高，快速響應(yīng)性好；功率損耗小，裝置效率較高；波形系數(shù)好，對電網(wǎng)功率因數(shù)高。理解二極管的續(xù)流作用，在直流調(diào)速系統(tǒng)中PWM變換器的作用；平均電壓、占空比等基本概念及計(jì)算公式，PWM變換器類型78電動機(jī)兩端的平均電壓為：PWM變換器的作用采用簡單的單管控制時，稱作直流斬波器，后來逐漸發(fā)展成采用各種脈沖寬度調(diào)制開關(guān)的電路---脈寬調(diào)制變換器（PWM－－PulseWidthModulation）。PWM變換器的作用是：用PWM調(diào)制的方法，把恒定的直流電源電壓調(diào)制成頻率一定、寬度可變的脈沖電壓序列，從而可以改變平均輸出電壓的大小，以調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速。80PWM變換器分類不可逆可逆有制動作用不可逆PWM變換器無制動作用不可逆PWM變換器雙極式可逆PWM變換器單極式可逆PWM變換器受限單極式可逆PWM變換器81第四章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（3）4.3理解和重點(diǎn)掌握雙極式可逆H型PWM變換器電路圖，掌握一個周期內(nèi)，電動機(jī)在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)狀態(tài)下，功率管的開關(guān)狀態(tài)（p93表4-1）；會畫出電動機(jī)在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時的電壓、電流波形圖（p92,圖4-5，近給出正轉(zhuǎn)波形圖）；會推導(dǎo)出電動機(jī)電樞兩端平均電壓的表達(dá)式。雙極式可逆PWM變換器1234MVT1AVD2Ub2VD1VT2VT3Ub3VT4Ub4VD3VD4BUs工作狀態(tài)與波形第1階段，在0≤

t<

ton

期間，Ub1、

Ub4為正，VT1

、VT4導(dǎo)通，Ub2、

Ub3為負(fù)，VT2

、VT3截止，電流id

沿回路1流通，電動機(jī)M兩端電壓UAB=+Us

；第2階段，在ton

≤

t<

T期間，Ub1、

Ub4為負(fù)，VT1

、VT4截止，VD2

、VD3續(xù)流，并鉗位使VT2

、VT3保持截止，電流id沿回路2流通，電動機(jī)M兩端電壓UAB=–Us；U,iUdEid+UsttonT-UsO(1)正向電動運(yùn)行時電壓、電流波形（a）正向運(yùn)行（b）反向運(yùn)行第1階段，在0≤t≤

ton

期間，Ub2

、Ub3為負(fù)，VT2

、VT3截止，VD1

、VD4

續(xù)流，并鉗位使VT1

、VT4截止，電流–id

沿回路4流通，電動機(jī)M兩端電壓UAB=+Us；第2階段，在ton≤t≤T期間，Ub2

、Ub3為正，VT2

、VT3導(dǎo)通，Ub1

、Ub4為負(fù)，使VT1

、VT4保持截止，電流–id

沿回路3流通，電動機(jī)M兩端電壓UAB=–Us；(2)反向電動運(yùn)行波形UdEid+UsttonT0-UsU,i電機(jī)兩端得到的平均電壓:式中

=ton

/T為PWM

波形的占空比；調(diào)速時，

的可調(diào)范圍為0~1，定義

＝2

－1，則當(dāng)

>0.5時，

為正當(dāng)

<0.5時，

為負(fù)當(dāng)

=0.5時，

=0電機(jī)正轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)電機(jī)停止

相關(guān)方程：了解單極式可逆PWM變換器特點(diǎn)

單極式可逆PWM變換器電路仍和雙極式一樣，不同之處僅在驅(qū)動脈沖信號。左邊兩個管子的驅(qū)動脈沖具有和雙極式時一樣的正負(fù)交替的脈沖波形，使VT1和VT2交替導(dǎo)通。右邊兩管VT3與VT4的驅(qū)動信號改成因電機(jī)的轉(zhuǎn)向而施加不同的直流控制信號。電機(jī)正轉(zhuǎn)時：VT3截止而VT4常通；電機(jī)反轉(zhuǎn)時：VT3常通而VT4截止。因此可以看出，當(dāng)電動機(jī)朝一個方向旋轉(zhuǎn)時，PWM變換器只在一個階段中輸出某一極性的脈沖電壓，而在另一階段中UAB=0，這就是它之所以稱為“單極式”變換器的原因。與雙極式相比，優(yōu)點(diǎn)在于：開關(guān)損耗減小，裝置的可靠性有所提高。第六章交流調(diào)速系統(tǒng)（調(diào)壓調(diào)速、串級調(diào)速）6.1交流調(diào)速的基本類型6.2交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)6.3繞線型異步電動機(jī)的串級調(diào)速系統(tǒng)第二部分交流調(diào)速系統(tǒng)第六章復(fù)習(xí)要點(diǎn)（1）1.1了解交流調(diào)速優(yōu)點(diǎn)、交流電動機(jī)的工作原理、分類、等效電路、電磁力矩方程式、固有機(jī)械特性、調(diào)壓調(diào)速機(jī)械特性、調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的一些特點(diǎn)；理解和掌握轉(zhuǎn)速方程，轉(zhuǎn)差功率、調(diào)速方法等。交、直流調(diào)速系統(tǒng)的比較交流調(diào)速優(yōu)于直流調(diào)速之處：在大功率負(fù)載情況下，交流調(diào)速性價比最優(yōu)；交流調(diào)速系統(tǒng)可滿足高速運(yùn)行要求；在易燃易爆多塵場合，交流調(diào)速系統(tǒng)無需過多維護(hù)；交流調(diào)速系統(tǒng)成本較之直流調(diào)速系統(tǒng)明顯降低；中壓交流調(diào)速系統(tǒng)可以節(jié)省變電站容量；交流電動機(jī)易于同某些生產(chǎn)機(jī)械形成機(jī)電一體化產(chǎn)品交流電動機(jī)的分類感應(yīng)電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速三相交流異步電動機(jī)的工作原理轉(zhuǎn)差率交流調(diào)速的基本方法(類型)電磁功率折算轉(zhuǎn)子電阻損耗功率6.1交流調(diào)速的基本方法（7）無換向器電機(jī)調(diào)速（7）無換向器電動機(jī)調(diào)速（無刷直流電機(jī)調(diào)速）用位置檢測器及晶閘管代替了相當(dāng)直流電動機(jī)的電刷和換向器，所以此電機(jī)的原理和特性與直流電動機(jī)相似，其實(shí)質(zhì)是一種自控式變頻調(diào)速的同步電動機(jī)。它是利用轉(zhuǎn)子磁極位置的檢測信號來控制變壓變頻裝置換相。調(diào)速方法的比較異步電動機(jī)簡化等效電路圖此圖有小筆誤轉(zhuǎn)矩公式

該式為異步電動機(jī)的機(jī)械特性方程式，它表明，當(dāng)轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)差率一定時，電磁轉(zhuǎn)矩與定子電壓的平方成正比。三相交流異步電動機(jī)的機(jī)械特性１.固有機(jī)械特性固有機(jī)械特性曲線機(jī)械特性臨界轉(zhuǎn)差率Sm最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)B()

最大轉(zhuǎn)矩Temax三相交流異步電動機(jī)的機(jī)械特性１.固有機(jī)械特性

右圖分析：

帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時，普通籠型異步電動機(jī)調(diào)壓時的穩(wěn)定工作點(diǎn)為A--B--C，轉(zhuǎn)差率在0--Sm范圍內(nèi)變化，調(diào)速范圍很小。如帶風(fēng)機(jī)類負(fù)載運(yùn)行，工作點(diǎn)為D、E、F，調(diào)速范圍稍大些。圖中U1N