《电力拖动自动控制系统》教学要点总结(第五章)

《电力拖动自动控制系统》教学要点总结(第五章)

《电力拖动自动控制系统》交流部分课程教学要点

第五章交流调速的基本类型和交流变压调速系统

1、交流调速系统的特点，交流调速的六种方法是什么，从转差功率的角度将异步电动机调速系统分成3类，并举例说明。

2、异步电动机改变电压时的机械特性（1）、固有机械特性，存在问题（2）、不同电压下的机械特性，尤其是高转子电阻交流电动机的不同电压下的机械特性3、闭环控制变压调速系统的静特性（1）、交流力矩电动机机械特性的缺点（虽然调速范围大，但是特性软）（2）、闭环静特性的特点（特性硬，采用PI后，可以实现无静差，但有极限）（3）、异步电动机闭环调压系统与直流电动机闭环调压系统的不同之处

(4)根据转差功率损耗分析，调压调速的异步电动机带恒转矩负载时为什么不适宜在低速下长期工作？掌握结论即可。3、软起动器

异步电机常用启动方法，为什么降压启动？软起动器的作用及特点是什么？

思考题

1根据对转差功率处理方式不同，交流电动机调速系统分为哪几类？并举例说明。2晶闸管交流电动机调压调速系统中，为了扩大调速范围，通常使用什么种类的异步电动机？画出其机械特性曲线？

3画出转速闭环交流异步电动机调压调速系统原理图和静特性。其最大转矩和最小转矩受哪个因素限制？

4说明你在调压调速实验中，调压装置的最小控制角是如何确定的？理论上应与哪个参数相等？

5结合调压调速实验，说明转速负反馈交流调压调速系统原理。画出高阻转子电动机的闭环静特性。

6根据转差功率损耗分析，交流变压调速系统最适合哪一类负载？该负载下的最大转差功率损耗系数为多大？对应得转差率是多少？

7普通交流电动机带恒转矩负载进行调压调速，能否低速长期运行？为什么？8说明交流电动机轻载降压节能原理。轻载时是否电压越低越好？为什么？

扩展阅读：《电力拖动自动控制系统》教学要点总结(第二章)

第二章转速、电流双闭环直流调速系统和调节器设计方法

1、转速、电流双闭环直流调速系统及其静特性

（1）转速、电流双闭环直流调速系统的组成：内环和外环结构（2）稳态结构图和静特性（3）各变量稳态工作点和稳态参数计算（涉及的问题：稳态运行时，ASR和ACR的输入和输出分别为多少？如作业2-2）

作业：P94，2-1、2-2、2-6

2、双闭环直流调速系统的数学模型和动态性能分析（1）动态数学模型（理解即可）

用传递函数表示的双闭环直流调速系统的动态结构框图（理解即可）

（2）起动过程分析（涉及的问题：三个阶段中，ASR和ACR分别是饱和、不饱和、退饱和？）

电流上升的阶段恒流升速阶段转速调节阶段

（3）动态抗扰性能分析：主要是抗负载扰动和抗电网电压扰动的性能

（涉及的问题：负载扰动靠哪个环来抑制？抗电网电压扰动靠哪个环来抑制？）（4）转速和电流两个调节器的作用（详见教材59页解释）

（涉及的问题：两个调节器都具有输出限幅功能，其输出限幅值都由什么来决定的）

（涉及的问题：ASR和ACR处于饱和与非饱和状态下的稳态参数计算问题，如作业中2-7、2-8）作业：P95，2-5、2-6、2-7、2-8（5）调节器的工程设计方法：

典型系统及其相应的性能指标

典型I、Ⅱ型系统的传递函数（掌握）、开环对数频率特性（理解即可）

控制系统的动态性能指标：跟随性能指标和抗扰性能指标的基本概念（掌握）典Ⅰ、Ⅱ型系统动态性能指标与参数的关系：

典I系统跟随性能指标与参数的关系：（注意KT=0.5的参数关系与性能）

典型I型系统抗扰性能指标与参数的关系：只是分析了一种特定扰动下（该扰动所处位置为双闭环

调速系统中电流环中电网电压变化的扰动点）与参数的关系（理解即可）典Ⅱ系统跟随性能指标与参数的关系：（注意h=0.5的参数关系与性能）

典型Ⅱ型系统抗扰性能指标和参数的关系：只是分析了一种特定扰动下（该扰动所处位置为双闭环

调速系统中的负载扰动）与参数的关系（理解即可）

典型I、Ⅱ型系统在动态性能（如超调量、抗扰性能）上的主要差别（详见教材71页解释）按工程设计方法设计ASR和ACR

双环系统的动态结构图（理解即可）双闭环系统的设计步骤：先内环、后外环先设计ACR：

电流环的简化（理解即可）ACR的选择（选PI调节器）

将电流环校正成典型I型系统（注意校正过程：比例微分环节与惯性环节的对消）再设计ASR：

电流环与转速滤波环节的近似成一阶惯性环节（理解即可）ASR的选择（选PI调节器）转速环组成典型Ⅱ型系统

作业：P95，2-133、转速微分负反馈：（涉及的问题：采用转速微分负反馈的目的？）4、弱磁控制的直流调速系统：

（涉及的问题：变压与弱磁如何配合控制？（基速以下及基速以上？））（涉及的问题：变压与弱磁配合控制中电压、磁通、转矩和功率与转速之间的关系？（理解教材92页图2-35的控制特性图））

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