电力拖动自动控制系统考试复习资料.docVIP

直流电动机的稳态转速可以表示为：n=U-IR/KeΦ 调节电动机转速的方法：三种 （1）调节电枢供电电压U；（2）减弱励磁磁通Φ；（3）改变电枢回路电阻R。三种方法的优缺点：对于要求在一定范围内无极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（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变压调速为主。 3、调速范围和静差率，这两个指标合称调速系统的稳态性能指标。（1）调速范围：生产机械要求电动机提供的最高转速nmax和最低转速nmin之比叫做调速范围，用字母D表示，即：D=nmax/nmin。nmax和nmin一般都指电动机在额定负载时的最高转速和最低转速，对于少数负载很轻的机械，例如精密磨床，也可用实际负载时的最高转速和最低转速。（2）静差率：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?nN与理想空载转速n0之比，称为系统的静差率s,即：s=?nN/ n0或用百分数表示s=?nN/ n0×100%。 4、例题2-1：某直流调速系统电动机额定转速nN=1430r/min，额定速降?nN=115r/min，当要求静差率s≤30%时，允许多大的调速范围？如果要求静差率s≤20%，则调速范围是多少？如果希望调速范围达到10，所能满足的静差率是多少？ 解：D=nNs/?nN（1-s）=≈5.3 若要求s≤20%，则允许的调速范围只有： D=nNs/?nN（1-s）=≈3.1 若调速范围达到10，则静差率只能是s=D?nN/nN+ D?nN=≈44.6% 5、反馈控制的基本作用：根据自动控制原理，将系统的被调节量作为反馈量引入系统，与给定量进行比较，用比较后的偏差值对系统进行控制，可以有效地抑制甚至消除扰动造成的影响，而维持被调节量很少变化或者不变，这就是反馈控制的基本作用。 6、比例控制的作用：（1）闭环系统静特性可以比开环系统机械特性硬的多。（2）闭环系统的静差率要比开环系统小得多。（3）如果所要求的静差率一定，则闭环系统可以大大提高调速范围。结论：比例控制的直流调速系统可以获得比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围，为此，需设置电压放大器和转速检测装置。 7、反馈控制规律：比例控制的闭环直流调速系统是一种基本的反馈控制系统，它具有以下三个基本特征，也就是反馈控制的基本规律。（1）比例控制的反馈控制系统是被调量有静差的控制系统。从静态特性分析中可以看出，比例控制反馈控制系统的开环放大系数K值越大，系统的稳态性能越好。但只要比例放大系数Kp=常数，开环放大系数K≠∞，反馈控制就只能减小稳态误差，而不能消除它。因此，这样的控制系统叫做有静差控制系统。 （2）反馈控制系统的作用是：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。 8、积分控制的作用：积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速。 9、旋转编码器：光电式旋转编码器是检测转速或转角的元件，旋转编码器与电动机相连，当电动机转动时，带动编码器旋转，产生转速或转角信号。旋转编码器可分为绝对式和增量式两种。（1）绝对式：绝对式编码器在码盘上分层刻上表示角度的二进制数码或循环码（格雷码），通过接收器将该数码送入计算机。绝对式编码器常用于检测转角，若须得到转速信号，必须对转角进行微分。（2）增量式：增量式编码器在码盘上均匀地刻制一定数量的光栅，当电动机旋转时，码盘随之一起转动。通过光栅的作用，持续不断地开放或封闭光通路。因此，在接收装置的输出端便得到频率与转速成正比的方波脉冲序列，从而可以计算转速。 10、数字测速方法的精度指标： （1）分辨率。分辨率是用来衡量测速方法对被测转速变化的分辨能力。在数字测速方法中，用改变一个技术值所对应的转速变化量来表示分辨率，用符号Q表示。当被测转速用n1变为n2时，引起计数值增量为1，则该测速方法的分辨率是Q=n2-n1。分辨率Q越小，说明测速装置对转速变化的检测越敏感，从而测速的精度也越高。 （2）测速误差率。转速实际值和测量值之差?n与实际值n之比定义为测速误差率，记作δ=?n/n×100%。测速误差率反映了测速方法的准确性，δ越小，准确度越高。测速误差率的大小决定于测速元件的制造精度，并与测速方法有关。采用螺旋编码器的数字测速方法有三种：M法、T法和、M/T法。（M法适合测高速，T法适合测低速） 11、课后习题2-3：某一调速系统，测得的最高转速特性为nmax=1500/min，最低转速特性为nmin=150/min，带额定负载时的速度降落=150/min，且在不同转速下额定速降ΔnN不变，试问系统的调速范围有多大？系统