文档详情

运动控制系统考试小纸条

豆浆
实名认证
店铺
DOC
37KB
约3页
文档ID:3825665
运动控制系统考试小纸条_第1页
1/3

1.V-M 系统:(1)优点:晶匣管功率 10^4 以上,电子控制门极电流快速控制2)触发脉冲相位控制:通过调节 GT 的控制电压 Uc 来移动触发脉冲的相位,改变整流器 VT 输出波形,用触发延迟角 α控制整流电压平均电压 Ud (3)脉动波形连续断续:V-M 系统电路电感足够大,负载电流足够大,则连续(4)抑制电流脉动:(电流脉动会增加电机发热,产生脉动转矩,对生产机械不利)增加电路相数或多重化技术电感量足够大的平波电抗器(5)缺点:(a)单向导电,可逆运行需采用正反两组(b)对过电压、流等敏感,任一超过允许值损坏晶匣管(c) “电力公害” (较低速度运行,晶匣管导通角很小,系统功率因数差,交流侧产生谐波电流,引起电网电压畸变)增设无功补偿、谐波滤波装置2.PWM 系统:( 1)PWM 变换器作用: 脉冲宽度调制的方法把一定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压序列,改变平均输出电压,调节转速(2) “电能回馈、泵升电压”:电动机工作在回馈制动状态,将动能变为电能回馈给直流电流,由于二级管整流器的单向导电性,电能不可能通过整流装置送回交流电网,只能向滤波电容充电,造成直流侧电压升高。

对电力电子器件击穿 适当的选择电容的电容量或采用泵升电压限制电路3.单闭环系统:(1)特点:增加了转速反馈环节(转速检测与反馈和电压放大装置)比开环更多的稳态特性,一定的静差率下提高调速范围 改变给定电压则改变了实际转速电压与给定电压差,从而改变了输出电压,即电枢电压,改变了转速 无克服能力 (2)P 调节器反馈控制规律:被调量有静差,抵抗扰动服从给定,系统精度依赖于给定和反馈检测的精度(3)I 调节器控制规律:系统无静差时刻保持恒速运行,实现无静差调速比例输出只取决于输入偏差量的现状;立即响应;有静差调速积分输出包含了输入偏差量全部历史;逐渐变化;无静差调速 (4)PI 调节器控制规律:比例部分能迅速响应控制,积分部分最终消除稳态偏差,无静差 (5)电流截止负反馈特点:(电流大到一定程度时才出现的电流负反馈,解决了过电流问题)相当于主电路中串入一个大电阻 KpKsR,当Id=Idcr 时机械特性急剧下垂;比较电压 Ucom 与给定电压 U*n 作用一致,相当于把理想空载提高到 KpKs(U*n+Ucom)/Ce(1+K) 1、双闭环系统组成:引入转速负反馈和电流负反馈两个 PI 调节器以调节转速和电流,二者间实行嵌套连接。

转速输出当作电流输入,电流输出控制 UPE电流内环,转速外环1.双闭环静特性(内外环效果):负载电流小于 Idm 转速无静差 转速负反馈调节;负载电流=Idm 电流无静差 电流调节 过电流保护2.双闭环动态过程:(1)起动过程:a)电流上升:ASR 快速进入饱和,Id>=IdL 电动机启动,Id~Idm,Ui~U*im,电流调节器很快压制 Id 的增长 b)恒流升速:ASR 始终饱和转速环开环,Id 恒定且略低于 Idm,转速线性增长, ACR 不饱和 c)转速调节:转速超调,ASR退饱和,当 Id

故障消失则恢复正常1、直流 PWM 可逆控制:双极式(正负相间脉冲波形) 、单极、受限单极式(1)桥式(H 形)电路(双极式):(a)优点: 电流连续电机四象限运行电机停止时电枢瞬时电压为交变脉冲电压,产生高频微振电流,平均值为零,不产生平均转矩,但增大电机损耗,但又消除静摩擦死区,动力润滑④调速范围大,低速平稳性好⑤低速每个开关器件驱动脉冲宽,有利于保证器件的可靠导通(b)缺点:开关器件均处于开关状态,损耗大,切换时可能发生上下桥臂直通 → 设置逻辑延时 改良:采用单极式,常通断,减损耗,提高可靠性,但动静性降低 (2)直流 PWM 功率变换器能量回馈:(6 个二极管的不可控整流器——电容滤波——PWM 变换器)能耗制动过程 电能给滤波电容充电→泵升电压 电能回馈到交流电网→二极管整流器输出端并接逆变器 整流器和电容之间串电阻 Ro→限制充电电流2.V-M 可逆直流调速 :(两组晶匣管整流器反并联线路 不同时处于整流状态)电机供电:正组 VF 处于整流状态,电机从电网输入能量做电机运行,V-M 工作在第 I 象限 电机回馈制动:反组 VR 处于逆变状态,产生逆变电压

1、异步电机调速系统稳态数学模型:稳态等效电路描述了一定 s 下电机的稳态电气特性;机械特性表征了转矩与 s(或转速)的稳态关系1、异步电机调速方法: 降压、变频、改极、改转差率2、带恒转矩负载的降压调速:增大转差功率、减小输出功率来换取转速的降低 增加的转差功率全消耗在转自电阻上→转差功率消耗型 3、异步电机闭环调压调速不同于直流电机闭环:静特性左右两边都有极限,他们是额定电压 UsN 和最小输出电压 Usmin 下的机械特性4、异步电机变压变频调速:(1)基本原理 基频以下(恒转矩调速):恒压频比(电动势频率比为恒值,每极磁通量为额定值) 基频以上(近似恒功率):弱磁状态(保持额定电压不变) (2)机械特性(基频以下):平行下移、转差功率不变型 (3)基频以下电压补偿:定子电压补偿:恒定子磁通恒气隙磁通恒转子磁通 改善低速性能但机械特性非线性,受临界转矩限制 可获得和直流他励电机一样机械特性,性能最佳5、变压变频器:(1 )交直交 PWM(幅值相等、宽度可变):结构简单,控制方便采用脉宽调制,输出谐波分量小泵升电压(2)SPWM(幅值相等、宽度正弦):三相分别调制(3)SHEPWM(基于 SPWM、消除指定次数谐波):降低谐波分量,减少电机转矩脉动。

不宜实施控制(4)CFPWM(电流闭环控制,使电流快速跟踪给定值):电流滞环跟踪 PWM:精度高,响应快,易于实现功率开关频率不定(5)电压空间矢量PWM(磁链跟踪技术 SVPWM):谐波分量大,导致转矩脉动;任意期望输出电压矢量,开关频率高;直接生成三相 PWM 波,计算方便;提高 15%6、转差频率控制:保持气隙磁通不变,通过控制转差角频率来控制转矩 规律:(1)气隙磁通不变、转差角频率≤临界转差角频率,转矩 Te 基本上与 Ws 成正比(2)不同定子电流值,由 Us=f(w 1,Is)控制定子电流和频率,就能保持气隙磁通恒定 特/优点:定子频率=转差频率+ 实测转速实际频率随实际转速同步升降,加减速平滑且稳定动态过程 ASR 饱和,最大转矩起制动,限制了最大电流,保证在允许条件下的快速性 不足:基于稳态模型,动态难以保持磁通恒定动态电流相位影响转矩变化检测信号不准,频率会有误差1、异步电机动态数学模型:高阶、非线性、强耦合的多变量系统1.特点:多输入、多输出:电压频率、转速磁通非线性:电流 ×磁通=转矩、转速× 磁通=感应电动势高阶系统:绕组交叉耦合,各自的电磁惯性 2.坐标变换:电机模型等效原则:不同坐标下绕组所产生的合成磁动势相等 三相绕组可以用相互独立的两相正交对称绕组等效代替,等效的原则是产生磁动势相等 3/2 变换、2s/2r 变换 3.按转子磁链定向的矢量控制系统(FOC):矢量控制原理:通过坐标变换,在按转子磁链定向同步旋转正交坐标系中,得到等效的直流电机模型,仿照直流电机控制方法控制电磁转矩与磁链,然后转子磁链定向坐标系中的控制量反变换得到三相坐标系的对应量,以实施控制按转子磁链定向的作用:将定子电流分解为励磁分量和转矩分量,转自磁链仅由定子电流励磁分量产生,而电磁转矩正比于转租磁链和定子电流转矩分量的乘积,实现了定子电流两个分量的解耦转矩与磁链控制规律:转速闭环控制能够通过调节电流转矩分量来抑制转自磁链波动所引起的电磁转矩变化,但这种调节只有当转速发生变化后才有作用 4.直接转矩控制(DTC)与矢量控制比较: 矢量控制:通过电流闭环控制,实现定子电流的两个分量 ism 和 ist 的解耦,进一步实现 Te 与 ψr 的解耦,有利于分别设计转速与磁链调节器;实行连续控制,可获得较宽的调速范围;按 ψr 定向受电机转子参数变化的影响,降低了系统鲁棒性直接转矩控制:采用 Te 和 ψs 双位式控制,根据定子磁链幅值偏差△ψs、电磁转矩偏差△Te 的符号以及期望电磁转矩的极性 P/N,再依据当前定子磁链矢量ψs 所在位置,直接选取输出电压矢量,避开坐标变换,简化控制结构;控制定子磁链而不是转自磁链,不受转子参数变化的影响;不可避免的产生转矩脉动,影响低速性能,调速范围受限。

下载提示
相似文档
正为您匹配相似的精品文档