運(yùn)控簡答總結(jié)

第二章2-5在直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止不動(dòng)時(shí)，電樞兩端是否還有電壓？電路中是否還有電流？為什么？答：電樞兩端還有電壓，因?yàn)樵谥绷髅}寬調(diào)速系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)電樞兩端電壓僅取決于直流PWM變換器的輸出。電樞回路中還有電流，因?yàn)殡姌须妷号c電樞電阻的存在。2-9在晶閘管整流器-電動(dòng)機(jī)開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，為什么轉(zhuǎn)速隨負(fù)載增加而降低？答：負(fù)載增加，負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大，電機(jī)減速，并且在減速過程中，反電動(dòng)勢減小，于是電樞電流增大，從而使電磁轉(zhuǎn)矩增加，達(dá)到與負(fù)載轉(zhuǎn)矩平衡，電機(jī)不再減速，保持穩(wěn)定，故負(fù)載增加，重新到達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速比負(fù)載增加之前降低。2-10靜差率和調(diào)速范圍有何關(guān)系？靜差率和機(jī)械特性硬度是一回事嗎？舉個(gè)例子。答：不是一回事。靜差率是用來衡量調(diào)速系統(tǒng)在負(fù)載變化下轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定度的。機(jī)械特性硬度是用來衡量調(diào)速系統(tǒng)在負(fù)載變化下轉(zhuǎn)速的降落的。是機(jī)械特性的斜率。如：變壓調(diào)速系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速下的機(jī)械特性是相互平行的，機(jī)械特性硬度是一樣的，但是靜差率卻不同，空載轉(zhuǎn)速高的靜差率小。2-11調(diào)速范圍與靜態(tài)速降和最小靜差率之間有何關(guān)系？為什么必須同時(shí)提才有意義？答：若只考慮一個(gè)量，其余兩個(gè)量在一個(gè)量一定的情況下另一個(gè)量就會(huì)不滿足要求。若只考慮減小最小靜差率，則在一定靜態(tài)速降下，允許的調(diào)速范圍不能滿足要求；而若只考慮增大調(diào)速范圍，則在一定靜態(tài)速降下，允許的最小靜差率又大到不能滿足要求。因此必須同時(shí)提才有意義。2-12轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)有哪些特點(diǎn)？改變給定電壓能否改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速？為什么？如果給定電壓不變，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)是否能夠改變轉(zhuǎn)速？為什么？如果測速發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁發(fā)生了變化，系統(tǒng)有無克服這種干擾的能力？答：特點(diǎn)：減小轉(zhuǎn)速降落，降低靜差率，擴(kuò)大調(diào)速范圍。改變給定電壓能改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，因?yàn)楦淖兘o定電壓會(huì)改變電壓變化值，進(jìn)而改變控制電壓，然后改變輸出電壓，最后改變轉(zhuǎn)速。如果給定電壓不變，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)是能夠改變轉(zhuǎn)速，因?yàn)檎{(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)會(huì)改變反饋電壓，進(jìn)而改變電壓變化值，控制電壓，輸出電壓，最終改變轉(zhuǎn)速。如果測速發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁發(fā)生了變化，會(huì)造成Ce的變化，會(huì)影響轉(zhuǎn)速，被測速裝置檢測出來，再通過反饋控制的作用，減小對穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的影響。反饋控制系統(tǒng)有克服這種干擾的能力。2-13為什么用積分控制的調(diào)速系統(tǒng)是無靜差的？在轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)積分調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓△U=0時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出電壓是多少？它決定于哪些因素？答：比例調(diào)節(jié)器的輸出只取決于輸入偏差量的實(shí)時(shí)值，而積分調(diào)節(jié)器的輸出取決于偏差量在積分時(shí)間內(nèi)的積累，以及積分調(diào)節(jié)器的限幅值。積分調(diào)節(jié)器能在電壓偏差為零時(shí)仍有穩(wěn)定的控制電壓輸出，克服了比例調(diào)節(jié)器必須存在電壓偏差才有控制電壓輸出的現(xiàn)狀（靜差存在根本原因）。第三章3-4雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，遇到下列情況會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？（1）電流反饋極性接反。（2）轉(zhuǎn)速極性接反。答：（1）電流反饋極性接反，起初電樞電流一直上升，由Id?IdL>0可知電機(jī)轉(zhuǎn)速增加，電動(dòng)機(jī)會(huì)飛車。（2）由于轉(zhuǎn)速環(huán)的正反饋?zhàn)饔茫珹CR無法退飽和，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速持恒流上升。3-6在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中，若要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，應(yīng)調(diào)節(jié)什么參數(shù)？改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)Kn行不行？改變電力電子變換器的放大倍數(shù)Ks行不行？改變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α行不行？若要改變電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流，應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的什么參數(shù)？答：轉(zhuǎn)速n是由給定電壓Un?決定的，若要改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，應(yīng)調(diào)節(jié)給定電壓。改變Kn和Ks不行。根據(jù)關(guān)系Un?=Un=αn，可知改變轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)α能夠調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速。若要改變電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流，由Id=Uim?/β=Idm可知應(yīng)調(diào)節(jié)電流環(huán)反饋系數(shù)β或者轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和輸出電壓Uim?。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的作用：（1）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器是調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)調(diào)節(jié)器，它使轉(zhuǎn)速n很快地跟隨給定電壓Un*變化（2）對負(fù)載變化起抗擾作用（3）其輸出限幅值決定電動(dòng)機(jī)允許的最大電流電流調(diào)節(jié)器ACR的作用：（1）作為內(nèi)環(huán)的調(diào)節(jié)器，在轉(zhuǎn)速外環(huán)的調(diào)節(jié)過程中，它的作用是使電流緊緊跟隨其給定電壓Ui*變化（2）對電網(wǎng)電壓的波動(dòng)變化起及時(shí)抗擾的作用（3）在電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)過程中，保證獲得電動(dòng)機(jī)允許的最大電流，從而加速動(dòng)態(tài)過程（4）當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大值，起快速的自我保護(hù)作用，一旦故障消失，系統(tǒng)立即自動(dòng)回復(fù)正常。這個(gè)作用對系統(tǒng)的可靠運(yùn)行時(shí)十分重要的。第六章坐標(biāo)變換的原則是：產(chǎn)生的磁動(dòng)勢相等。按轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制的基本思想：通過坐標(biāo)變換，在按轉(zhuǎn)子磁鏈定向同步旋旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系統(tǒng)中，得到等效的直流電動(dòng)機(jī)模型，仿照直流電動(dòng)機(jī)的控制方法控制電磁轉(zhuǎn)矩與磁鏈，然后將轉(zhuǎn)子磁鏈定向坐標(biāo)系中的控制量反變換得到三相坐標(biāo)系的對應(yīng)量，以實(shí)施控制。直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的基本思想：根據(jù)釘子磁鏈幅值偏差ΔΨs的正負(fù)符號和電磁轉(zhuǎn)矩偏差ΔTe的正負(fù)符號再依據(jù)當(dāng)前定子磁鏈?zhǔn)噶喀穝所在的位置，直接選取合適的電壓空間矢量，減小定子磁鏈幅值的偏差和電磁轉(zhuǎn)矩的偏差，實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)矩與定子磁鏈的控制。定子電壓矢量的控制作用:已知兩電平PWM逆變器可輸出八個(gè)空間電壓矢量，六個(gè)有效工作矢量u1~u6，兩個(gè)零矢量u0和u7.將期望的定子磁鏈圓軌跡分為六個(gè)扇區(qū)。在第Ⅰ個(gè)扇區(qū)的定子磁鏈?zhǔn)噶喀穝1頂端施加離歌工作電壓空間矢量，將產(chǎn)生不同的磁鏈增量。由于六個(gè)電壓矢量的方向，有的電壓作用后是磁鏈幅值增大或減小，磁鏈的空間矢量位置也會(huì)有相應(yīng)的變化。施加零矢量u0和u7，定子磁鏈的幅值和位置均不變。表6-1分析當(dāng)所施加的定子電壓分量Usd為“+”時(shí)，定子磁鏈幅值增大，Usd=0時(shí)，定子磁鏈幅值不變，Usd為“-”時(shí)，定子磁鏈幅值減小。當(dāng)電壓分量Usq為“+”時(shí)，定子磁鏈正向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)差頻率Ws增大，電流轉(zhuǎn)矩isq和電磁轉(zhuǎn)矩Te加大；當(dāng)Usq=0，定子磁鏈停在原地W1=0，轉(zhuǎn)差頻率Ws為負(fù)，isq和Te減?。划?dāng)Usq為“-”，反向旋轉(zhuǎn)，isq急劇變負(fù)，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。圖6-40分析AΨR和ATR分別為定子磁鏈調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器，它們的輸出分別是定子磁鏈幅值偏差ΔΨ的符號函數(shù)sgn（ΔΨs）和電磁轉(zhuǎn)矩偏差ΔTe的符號函數(shù)sgn（ΔTe），P/N為給定轉(zhuǎn)矩極性鑒別器。當(dāng)期望的電磁轉(zhuǎn)矩為正；即P/N=1，若ΔTe=Te*-Te>0,sgn(ΔTe)=1,應(yīng)使定子磁場正向旋轉(zhuǎn)，使實(shí)際轉(zhuǎn)矩Te加大；若ΔTe=Te*-Te<0,sgn(ΔTe)=0,一般采用定子磁場停止轉(zhuǎn)動(dòng)，使電磁轉(zhuǎn)矩減小。若ΔTe=Te*-Te<0,sgn(ΔTe)=0,應(yīng)使定子磁場采用反向旋轉(zhuǎn)，是實(shí)際轉(zhuǎn)矩反向加大，若ΔTe=Te*-Te>0,sgn(ΔTe)=1,一般采用定子磁場停止轉(zhuǎn)動(dòng)，使電磁轉(zhuǎn)矩反向減小。第五章5.11采用電壓空間矢量PWM調(diào)制方法，若直流電壓ud恒定，如何協(xié)調(diào)輸出電壓與輸出頻率的關(guān)系。答：由正六邊形性質(zhì)得保持正六邊形定子磁鏈不變，必須Ud/ω1使為常數(shù)，即變頻的同時(shí)必須調(diào)節(jié)直流電壓。插入零矢量，使有效工作矢量的作用時(shí)間?t<?t1，其余時(shí)間?t0=?t??t1用零矢量補(bǔ)償，在π/3內(nèi)，定子磁鏈?zhǔn)噶吭隽繛樗源沛溩畲笾禐樵谥绷麟妷篣d(k)不變的條件下，要保持ψs(k)恒定，只要使?t1為常數(shù)即可。零矢量的插入有效地解決了定子矢量幅值與旋轉(zhuǎn)速度的矛盾，即在直流電壓恒定時(shí)協(xié)調(diào)輸出電壓與輸出頻率的關(guān)系。5-13在轉(zhuǎn)速開環(huán)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中需要給定積分環(huán)節(jié)，論述給定積分環(huán)節(jié)的原理和作用。答：轉(zhuǎn)速開環(huán)變壓變頻調(diào)速是依據(jù)交流電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，按照電壓頻率協(xié)調(diào)控制方式來保持氣隙磁通恒定，需要電動(dòng)機(jī)運(yùn)行滿足穩(wěn)態(tài)條件要求，不能快速變化，所以要用給定積分器限制起動(dòng)和制動(dòng)的速率。給定積分環(huán)節(jié)的原理與作用：由于系統(tǒng)本身沒有自動(dòng)限制起動(dòng)制動(dòng)電流的作用，因此頻率設(shè)定必須通過給定積分算法產(chǎn)生平緩的升速或者降速信號，限制起動(dòng)和制動(dòng)的速率，以便保證較小的轉(zhuǎn)差率。5-14論述轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)的控制規(guī)律、實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。答：控制規(guī)律：ωs<=ωsm的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩Te基本上與ωs成正比，條件是氣隙磁通不變。（2）在不同的定子電流值時(shí)，按Us=f（ω1，Is）函數(shù)關(guān)系控制定子電壓和頻率，就能保證氣息磁通恒定。優(yōu)點(diǎn)：1.加減速平滑且穩(wěn)定2.在動(dòng)態(tài)過程中ASR飽和，系統(tǒng)以對應(yīng)ωsmax的最大轉(zhuǎn)矩Temax起、制動(dòng)，并限制了最大電流Ismax，保證了在允許條件下的快速性3、與開環(huán)系統(tǒng)相比，靜、動(dòng)態(tài)性能都得到很大提高，采用PI調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速無靜差。缺點(diǎn)：性能