电力拖动自动控制系统实验实训

实训一晶闸管直流调速系统主要单元的调试

一、实训目的

(1) 熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。

(2) 掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。

二、实训所需挂箱及附件

序

号

型号备注

1 MEC01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”模块

2 PAC31调速控制组件I 该挂相连包含“调节器Ⅰ”、“调节器Ⅱ”、“速度变换”、“电流反馈与过流保护”、“电压隔离器”等模块

3 PAC09A 交直流电源、变压器

及二极管组件

该挂箱包含“±15V”、“±12V”、“0～±15V”、

直流电源等几个模块

4 慢扫描示波器自备

5 万用表自备

三、实训内容

(1) 调节器Ⅰ的调试

(2) 调节器Ⅱ的调试

(3) 反号器的调试

(4) 各模块的排故练习

四、实训方法

将PAC09A挂箱的10芯电源线与控制屏连接，PAC09A的“±15V”、“±12V”直流电源输出与PAC31的直流电源输入端口一一对应连接，打开电源开关，即可以开始实训。

(1) 各模块的故障设置与分析请参考第二章相关内容。

(2) “调节器Ⅰ”的调试

①调零

将PAC31中“调节器Ⅰ”所有输入端接地，再将RP1电位器顺时针旋到底（逆时针旋到底为0，顺时针旋到底为10K），用导线将“5”、“6”短接，使“调节器Ⅰ”成为P (比例)调节器。调节面板上的调零电位器RP2，用万用表的毫伏档测量调节器Ⅰ“7”端的输出，使调节器的输出电压尽可能接近于零。

②调整输出正、负限幅值

把“5”、“6”短接线去掉，此时调节器Ⅰ成为PI (比例积分)调节器，然后将PAC12的给定输出端接到调节器Ⅰ的“3”端，当加一定的正给定时，调整负限幅电位器RP4，观察输出负电压的变化，当调节器输入端加负给定时，调整正限幅电位器RP3，观察调节器输出正电压的变化。

③测定输入输出特性

再将反馈网络中的电容短接（将“5”、“6”端短接），使调节器Ⅰ为P（比例）调节器，在调节器的输入端分别逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅，并画出曲线。

④观察PI特性

拆除“6”、“7”短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律。改变调节器的PI参数（调节RP1），观察输出电压的变化。

(3) “调节器Ⅱ”的调试

①调零

将PAC31中“调节器Ⅱ”所有输入端接地，再将RP1电位器逆时针旋到底（逆时针旋到底为0，顺时针旋到底为10K），用导线将“11”、“12”短接，使“调节器Ⅱ”成为P (比例)调节器。调节面板上的调零电位器RP2，用万用表的毫伏档测量调节器Ⅱ“14”端的输出，使调节器的输出电压尽可能接近于零。

②调整输出正、负限幅值

把“11”、“12”短接线去掉，此时调节器Ⅱ成为PI (比例积分)调节器，然后将PAC12的给定输出端接到调节器Ⅱ的“4”端，当加一定的正给定时，调整负限幅电位器RP4，观察输出负电压的变化，当调节器输入端加负给定时，调整正限幅电位器RP3，观察调节器输出正电压的变化。

③测定输入输出特性

再将反馈网络中的电容短接（将“11”、“12” 端短接），使电流调节器为P调节器，在调节器的输入端分别逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅，并画出曲线。

④观察PI特性

拆除“11”、“12”短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律。改变调节器的PI参数（调节RP1），观察输出电压的变化。

(4) “（AR）反号器”的调试

测定输入输出比例，输入端加入＋5V电压，调节RP1，使输出端为－5V。

五、实训报告

(1) 画各控制单元的调试连线图。

(2) 简述各控制单元的调试要点

(3) 对实训过程中所出现的故障现象作出书面分析

实训二电压单闭环不可逆直流调速系统实训

一、实训目的

(1) 了解电压单闭环不可逆直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。

(2) 掌握晶闸管直流调速系统的一般调试过程、调试步骤、方法及参数的整定。

(3) 提高对系统分析及故障分析处理的能力。

二、实训所需挂件及附件

序号型号备注

1 MEC01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”等模块

2 PAC10 晶闸管及电抗器组件

3 PAC13 三相TCA785触发电路

组件

该挂箱包含“触发电路”、“正、反桥功放”等模块

4 PAC31调速控制组件I 该挂件包含“调节器Ⅰ、Ⅱ”、“电压隔离器”、“电流反馈与过流保护”等几个模块

5 PAC09A 交直流电源、变压器及

二极管组件

该挂箱包含“±15V”、“±12V”、“0～±15V”

直流电源等几个模块

6 MEC42 可调电阻器

7 DD03-11电机导轨﹑光码盘测速系统

8 DJ23校正直流测功机

9 DJ15 直流并励电动机

10 慢扫描示波器自备

11 万用表自备

三、实训线路及原理

图6-1 电压单闭环系统原理图（Ld=200mH，R=1980Ω）

在电压单闭环中，将反映电压变化的电压隔离器输出电压信号作为反馈信号加到“电压调节器”（用调节器Ⅱ作为电压调节器）的输入端，与“给定”的电压相比较，经放大后，得到移相控制电压Uct，控制整流桥的“触发电路”，改变“三相全控整流”

的电压输出，从而构成了电压负反馈闭环系统。电机的最高转速也由电压调节器的输

出限幅所决定。调节器若采用P(比例)调节，对阶跃输入有稳态误差，要消除该误差将调节器换成PI(比例积分)调节。当“给定”恒定时，闭环系统对电枢电压变化起到了抑制作用，当电机负载或电源电压波动时，电机的电枢电压能稳定在一定的范围内变化。

在本实训中，PAC31上的“调节器Ⅱ”作为“电压调节器”使用。

四、实训内容

(1) PAC31上各基本单元的调试。

(2) Uct不变时直流电动机开环特性的测定。

(3) Ud不变时直流电动机开环特性的测定。

(4) 电压单闭环直流调速系统的机械特性。

五、实训方法

(1) 系统的故障设置与分析请参考第二章相关内容。

(2) PAC10和PAC13上的“触发电路”调试见第四章第七节。

(3) Uct不变时的直流电机开环外特性的测定

①按图6-1接线(电压调节器先不接，Ug直接接Uct），PAC13上的移相控制电压Uct 由PAC09A上的“给定”输出Ug直接接入，直流发电机接负载电阻R，将正给定的输出调到零。

②先闭合励磁电源开关，按下MEC01上面的启动按钮，使主电路输出三相交流电源(线电压为220V)，然后从零开始逐渐增加“给定”电压Ug，使电动机慢慢启动并使转速n达到1200r/min。

③改变负载电阻R的阻值，使电动机的电枢电流从空载直至额定电流Ied.即可测出在Uct不变时的直流电动机开环外特性n=f(Id),测量并记录数据于下表：

n(r/mi

n)

Id(A)

(4) Ud不变时直流电机开环外特性的测定

①控制电压U ct由PAC09A的“给定”Ug直接接入，直流发电机接负载电阻R，将正给定的输出调到零。

②按下MEC01控制屏启动按钮，然后从零开始逐渐增加给定电压Ug，使电动机启动并达到1200r/min.

③改变负载电阻R，使电动机的电枢电流从空载直至Ied。用电压表监视三相全控整流输出的直流电压Ud，在实训中始终保持Ud不变（通过不断的调节PAC09A上的“给定”电压Ug 来实现），测出在Ud不变时直流电动机的开环外特性n=f(Id)，并记录于下表：

n(r/min

)

Id(A)

(5) 基本单元部件调试

①移相控制电压Uct调节范围的确定

直接将PAC09A“给定”电压Ug接入PAC13移相控制电压Uct的输入端，“三相全控整流”输出接电阻负载R，用示波器观察Ud的波形。当正给定电压Ug由零调大时，Ud将随给定电压的增大而增大，当Ug超过某一数值Ug＇时，Ud的波形会出现缺相的现象，这时Ud反而随Ug 的增大而减小。一般可确定移相控制电压的最大允许值Uctmax=0.9Ug＇，即Ug的允许调节范围为0～Uctmax。如果我们把给定输出限幅定为Uctmax的话，则“三相全控整流”输出范围

就被限定，不会工作到极限值状态，保证六个晶闸管可靠工作。记录Ug＇于下表中：

Ug＇（V）

Uctmax=0.9Ug＇（V）

将给定退到零，再按停止按钮切断电源。

②调节器的调零

将PAC31中“调节器Ⅱ”所有输入端接地，再将RP1电位器顺时针旋到底，用导线将“11”、“12”短接，使“调节器Ⅱ”成为P (比例)调节器。调节面板上的调零电位器RP2，用万用表的毫伏档测量“调节器Ⅱ”的“14”端，使调节器的输出电压尽可能接近于零。

③调节器正、负限幅值的调整

把“调节器Ⅱ”的“11”、“12”端短接线去掉，此时调节器Ⅱ成为PI (比例积分)调节器，然后将PAC09A挂件上的给定输出端接到调节器Ⅱ的“4”端，当加一定的正给定时，调整负限幅电位器RP4，使“调节器Ⅱ”的输出电压为最小值，当调节器输入端加负给定时，调整正限幅电位器RP3，使之输出正限幅值为Uctmax。

④电压反馈系数的整定

直接将控制屏上的励磁电压接到电压隔离器的“1、2”端，用直流电压表测量励磁电压，并调节电位器RP，当输入电压为220V时，电压隔离器输出+6V，这时的电压反馈系数γ=U fn/U d=0.027 V/V。

⑤“（AR）反号器”的整定

测定输入输出比例，输入端加入＋5V电压，调节RP1，使输出端为－5V。

(6) 电压单闭环直流调速系统

①按图6-1接线，在本实训中，PAC09A上的“给定”电压Ug为负给定，电压反馈为正电压，将“调节器Ⅱ”接成P（比例）调节器或PI（比例积分）调节器。直流发电机接负载电阻R，给定输出调到零。

②直流发电机先轻载，从零开始逐渐增大“给定”电压Ug，使电动机转速接近n=1200r/min。

③由小到大调节直流发电机负载R，测定相应的Id和n，直至电动机Id=Ied,即可测出系统静态特性曲线n=f(Id)。记录于下表中：

n（r/min）

I d（A）

六、实训报告

(1) 根据实训数据，画出Uct不变时直流电动机开环机械特性。

(2) 根据实训数据，画出Ud不变时直流电动机开环机械特性。

(3) 根据实训数据，画出电压单闭环直流调速系统的机械特性

七、注意事项

（1）在记录动态波形时，可先用双踪慢扫描示波器观察波形，以便找出系统动态特性较为理想的调节器参数，再用数字存储示波器或记忆示波器记录动态波形。

（2）电机启动前，应先加上电动机的励磁，才能使电机启动。在启动前必须将移相控制电压调到零，使整流输出电压为零，这时才可以逐渐加大给定电压，不能在开环或速度闭环时突加给定，否则会引起过大的启动电流，使过流保护动作，告警，跳闸。

（3）通电实训时，可先用电阻作为整流桥的负载，待确定电路能正常工作后，再换成电动机作为负载。

（4）在连接反馈信号时，给定信号的极性必须与反馈信号的极性相反，确保为负反馈，否则会造成失控。

（5）直流电动机的电枢电流不要超过额定值使用，转速也不要超过1.2倍的额定值。以免影响电机的使用寿命，或发生意外。

（6）PAC09A、PAC13、PAC31需共地。

实训三带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统实训

一、实训目的

(1) 了解单闭环直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。

(2) 掌握单闭环直流调速系统的调试方法及电流截止负反馈的整定。

(3) 加深理解转速负反馈在系统中的作用。

(4) 能对一些常见故障进行分析与处理。

二、实训所需挂箱及附件

序号型号备注

1 MEC01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”等模块

2 PAC10 晶闸管及电抗器组件

3 PAC13 三相TCA785触发电路

组件

该挂箱包含“触发电路”、“正、反桥功放”等模块

4 PAC31调速控制组件I 该挂件包含“调节器Ⅰ、Ⅱ”、“电压隔离器”、“电流反馈与过流保护”等几个模块

5 PAC09A 交直流电源、变压器及

二极管组件

该挂箱包含“±15V”、“±12V”、“0～±15V”

直流电源等几个模块

6 MEC42 可调电阻器

7 DD03-11电机导轨﹑光码盘测速系统

8 DJ23校正直流测功机

9 DJ15 直流并励电动机

10 慢扫描示波器自备

11 万用表自备

三、实训线路及原理

图6-2 带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统转速单闭环直流调速系统是将反映转速变化的电压信号作为反馈信号，经“速度变换”后接到“调节器Ⅱ”的输入端，与“给定”的电压相比较，经放大后，得到移相控制电压U Ct，用作控制整流桥的“触发电路”，触发脉冲经功率放大后加到晶闸管的门极和阴极之间，以改变“三相全控整流”的输出电压，这就构成了速度负反馈闭环系统。电机的转速随给定电压变

化，电机最高转速由“调节器Ⅱ”的输出限幅所决定。在本系统中“调节器Ⅱ”可采用PI（比例积分）调节器或者P（比例）调节器，当采用P（比例）调节器时属于有静差调速系统，增加“调节器Ⅱ”的比例放大系数即可提高系统的静特性硬度。

为了防止在启动和运行过程中出现过大的电流冲击，系统引入了电流截止负反馈。由电流变换器FBC取出与电流成正比的推β电压信号（FBC+FA的“3”端）。当电枢电流超过一定值时，将“调节器Ⅱ”的“3”端稳压管击穿，正电压信号输入运放的反相输入端，使调节器的输出电压下降，使α角向180°方向移动，使晶闸管从整流区移至逆变区，降低输出电压，以限制电流不超过其允许的最大值，保护主电路。

四、实训内容

(1) 三相晶闸管触发电路的调试。

(2) 测定和比较直流电动机开环机械特性和转速单闭环直流调速系统的静特性。

(3) 整定电流截止负反馈的转折点，并检验电流负反馈效应。用慢扫描示波器观察和记录系统加入电流截止负反馈后，突加给定启动时电流Id和转速n的波形。

(4) 带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统的排故训练。

五、实训方法

(1) 系统的故障设置与分析请参考第二章相关内容。

(2) PAC10和PAC13上的“触发电路”调试见第四章第七节。

(3) 直流电机开环机械特性的测定

①按图6-2分别将主回路和控制回路接好线。PAC13上的移相控制电压U g由PAC09A 的“给定”输出U g直接接入，直流发电机接负载电阻R（R接1980Ω：将两个90Ω与两个900Ω串联），L d用PAC10上的200mH，将给定的输出调到零。

②先闭合励磁电源开关，按下MEC01“电源控制屏”启动按钮，使主电路输出三相交流电源，然后从零开始逐渐增加“给定”电压U g，使电动机转速慢慢升高并使转速n 达到1200rpm。

③改变负载电阻R的阻值，使电机的电枢电流从I ed直至空载，测量并记录数据于下表：

n（rpm）

I d（A）

(4) 基本单元部件调试

①移相控制电压U ct调节范围的确定

直接将“给定”电压U g接入PAC13移相控制电压U g的输入端，“三相全控整流”输出接电阻负载R（将两个900Ω接成并联形式），用示波器观察U d的波形。当给定电压U g由零调大时，U d将随给定电压的增大而增大，当U g超过某一数值U g＇时，U d的波形会出现缺相现象，这时U d反而随U g的增大而减少。一般可确定移相控制电压的最大允许值为U gmax=0.9U g＇，即U g的允许调节范围为0～U gmax。如果我们把输出限幅定为U gmax的话，则“三相全控整流”输出范围就被限定，不会工作到极限值状态，保证六个晶闸管可靠工作。记录U g＇于下表中：

U g＇

U ctmax=0.9U g＇

将给定退到零，再按“停止”按钮，结束步骤。

②调节器Ⅱ的调整

A、调零

将PAC31中“调节器Ⅱ”所有输入端接地，再将RP1电位器逆时针旋到底（逆时针旋到底为0，顺时针旋到底为10K），用导线将“11”、“12”短接，使“调节器Ⅱ”成为P (比例)调节器。调节面板上的调零电位器RP2，用万用表的毫伏档测量调节器Ⅱ“14”端的输出，使调节器的输出电压尽可能接近于零。

B、正、负限幅值的调整

把“11”、“12”端短接线去掉，此时调节器Ⅱ成为PI (比例积分)调节器，然后将PAC12的给定输出端接到调节器Ⅱ的“4”端，当加一定的正给定时，调整负限幅电位器RP4，使之输出电压的绝对值为最小值，当调节器输入端加负给定时，调整正限幅电位器RP3，使“调节器Ⅱ”的输出正限幅为U gmax。

C、转速反馈系数的整定

直接将“给定”电压Ug接PAC13的“移相控制电压U ct”的输入端，“三相全控整流”电路接直流电动机负载，Ld用PAC10上的200mH，输出给定调到零。

打开励磁电源开关，按下启动按钮，从零逐渐增加给定，使电机提速到n =1500rpm，调节“速度变换”上转速反馈电位器RP1，使得该转速时反馈电压Ufn=+6V，这时的转速反馈系数α =Ufn/n =0.004V/(rpm)。

(5) 转速负反馈单闭环直流调速系统调试及闭环静特性的测定。

①按图6-2接线（电流反馈与过流保护的电流反馈输出端“3”不要接），在本实训中，PAC09A的“给定”电压U g为负给定，转速反馈电压为正值，将“调节器Ⅱ”接成P（比例）调节器或PI（比例积分）调节器。直流发电机接负载电阻R（R接1980Ω：将两个90Ω与两个900Ω串联），L d用PAC10上的200mH，给定输出调到零。

②直流发电机先轻载，从零开始逐渐调大“给定”电压U g，使电动机的转速接近n=l200rpm。

③由小到大调节直流发电机负载R，测出电动机的电枢电流I d和电机的转速n，直至

I d=I ed，即可测出系统静态特性曲线n =f(I d)。

n（rpm）

I d（A）

(6) 电流截止负反馈环节的整定。

把电流反馈与过流保护的电流反馈输出端“3”接到“调节器Ⅱ”的输入端“3”，从零开始逐渐调大“给定”电压U g，使电动机的转速接近n=l200rpm；由小到大调节直流发电机负载R，使主回路电流升至额定值1.1I N。调整电流反馈单元（FBC+FA）中的电流反馈电位器RP2，使电流反馈电压“If”逐渐升高直至将“调节器Ⅱ”的输入端“3”连接的稳压管击穿，此时电动机的转速会明显降低，说明电流截止负反馈环节已经起作用。I N即为截止电流。停机后可突加给定启动电动机。

①动态波形的观察。先调节好给定电压Ug，使电动机在某一转速下运行，断开给定电压Ug的开关S2。然后突然合上S2，即突加给定启动电动机，用慢扫描示波器观察和记录系统加入电流截止负反馈后的电流Id和转速n的动态波形曲线。

②测定挖土机特性。具有电流截止负反馈环节的转速负反馈单闭环直流调速系统的静特性是挖土机特性，其测定方法如下：逐渐增加给定Ug，使电动机转速接近n=l200rpm，由小到大调节直流发电机负载R，使主回路电流升至额定值I N，记录额定工作点的数据。然后继续改变负载R使电流超过截止电流，转速下降到接近于零为止。记录几组转速和电流的数据，可画出挖土机特性。

n（rpm）

I d（A）

六、实训报告

(1) 根据实训数据，画出直流电动机开环机械特性。

(2) 根据实训数据，画出转速单闭环直流调速系统的闭环静特性。

(3) 计算并比较机械特性和静特性的静差率s。

(4) 对实训过程中所出现的故障现象进行书面分析。

七、注意事项

(1) 电机启动前，应先加上电动机的励磁，才能使电机启动。

(2) 在系统未加入电流截止负反馈环节时，不允许突加给定，以免产生过大的冲击电流，使过流保护动作，实训无法进行。

(3) 通电实训时，可先用电阻作为整流桥的负载，待确定电路能正常工作后，再换成电动机作为负载。

(4) 在连接反馈信号时，给定信号的极性必须与反馈信号的极性相反，确保为负反馈，否则会造成失控。

(5) 直流电动机的电枢电流不要超过额定值使用，转速也不要超过1.2倍的额定值。以免影响电机的使用寿命，或发生意外。

(6) PAC09A、PAC13 及PAC31必须共地。

《电力拖动控制系统》A卷及答案

一、简答题（每小题6分，共42分） 1、调速系统的静态性能指标有哪些？它们是怎么定义的？它们之间有什么关系？ 2、在转速、电流双闭环调速系统中，若电流调节器采用PI 调节器，其作用是什么？其输出限幅值应如何整定？ 3、典型I 型系统和典型Ⅱ型系统在稳态误差和动态性能上有什么区别？ 4、双闭环系统的起动过程有何特点？为什么一定会出现转速超调？ 5、在逻辑控制的无环流可逆调速系统中，实现无环流的原理是什么？ 6、异步电动机串级调速机械特性的特征是什么？ 7、交流异步电动机数学模型具有哪些性质？ 二、选择题（每小题3分，共18分） 8、关于变压与弱磁配合控制的直流调速系统中，下面说法正确的是（ ）。 A 当电动机转速低于额定转速时，变压调速，属于恒转矩性质调速。 B 当电动机转速高于额定转速时，变压调速，属于恒功率性质调速。 C 当电动机转速高于额定转速时，弱磁调速，属于恒转矩性质调速。 D 当电动机转速低于额定转速时，弱磁调速，属于恒功率性质调速。 9、在晶闸管反并联可逆调速系统中，βα=配合控制可以消除（ ）。 A 直流平均环流 B 静态环流 C 瞬时脉动环流 D 动态环流 10、在三相桥式反并联可逆调速电路和三相零式反并联可逆调速电路中，为了限制环流，需要配置环流电抗器的数量分别是（ ）。 A 1个和2个 B 2个和1个 C 2个和4个 D 4个和2个 11、交流异步电动机采用调压调速，从高速变到低速，其转差功率（ ）。 A 不变 B 全部以热能的形式消耗掉了 C 大部分回馈到电网中 12、异步电动机串级调速系统中，串级调速装置的容量（ ）。 A 随调速范围的增大而增大 B 随调速范围的增大而减小 C 与调速范围无关 D 与调速范围有关，但关系不确定 13、在恒压频比控制（即1ωs U =常数）的变频调速系统中，在基频以下变频调速时进行定子电压补偿，其目的是（ ）。 A 维持转速恒定 B 维持定子全磁通恒定 C 维持气隙磁通恒定 D 维持转子全磁通恒定 三、计算题（共40分） 14（20分）、某转速负反馈单闭环直流调速系统的开环放大系数K=20；电动机参数为：U N =220V 、I N =68.6A 、R a =0.23Ω、n N =1500 r/min 、GD 2 =10 N ·m 2；电枢回路总电阻R Σ=0.5Ω（包括R a ）, 电枢回路总电感L ∑=30 mH ；晶闸管整流装置采用三相桥式电路。试求： （1）满足静差率S ≤5%的调速范围有多大？ （2）电动机带额定负载运行的最低速是多少？ （3）画出转速单闭环调速系统的动态结构图。 （4）判断该系统动态是否稳定。 15（20分）、单闭环负反馈系统调节对象的传递函数为： ) 1005.0)(1045.0)(16.0(20 ) (+++s s s s W obj 试用PI 调节器将其校正成典型Ⅰ型系统，写出调节器传递函数。画出调节器电路图，计算调节器RC 元件参数。若在设计过程中对调节对象的传递函数进行了近似处理，说明是何种近似。 ( 要求:阻尼比 ξ=0.707, 调节器输入电阻R 0=40K Ω) 2008 ——2009 学年第 一 学期 《电力拖动控制系统》课程考试试卷（ A ）卷答案及评分标准 一、简答题（每小题6分，共42分） 1、调速系统的静态性能指标有 ①转速降N n n n -=?0 ②调速范围m in m in m ax n n n n D N == ③静差率0 n n s ?= 它们之间的关系为：) 1(s n s n D N -?= 2、（6分）答：电流调节器（ACR ）的作用：1）对电网电压波动起及时抗扰作用；2）起动时保证获得允许的最大电流dm I ；3）在转速调节过程中，使电流跟随给定电压*i U 变化；4）当电机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。一旦故障消失，系统立即自动恢复正常。 电流调节器（ACR ）的输出限幅值：s dm e s d0cm K R I n C K U U N += = 3、（6分）答：稳态误差：对于典型I 型系统，在阶跃输入下，稳态时是无差的；但在斜坡输入下则有恒值稳态误差，且与K 值成反比；在加速度输入下稳态误差为∞ 。对于典型II 型系统，在阶跃和斜坡输入下，稳态时均无差；加速度输入下稳态误差与开环增益K 成反比。 动态性能：典型 I 型系统在跟随性能上可以做到超调小，但抗扰性能稍差；典型Ⅱ型系统的超调量相对较大，抗扰性能却比较好。 4、（6分）解：(1) 特点：1)饱和非线性控制 2) 转速超调（退饱和超调）3)准时间最

电力拖动自动控制系统实验报告

电力拖动自动控制系统实验报告 实验一双闭环可逆直流脉宽调速系统 一，实验目的： 1.掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的组成、原理及各主要单元部件的工作原理。 2.熟悉直流PWM专用集成电路SG3525的组成、功能与工作原理。 3.掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的调试步骤、方法及参数整定。 二，实验内容： 1.PWM控制器SG3525的性能测试。 2.控制单元调试。 3.测定开环和闭环机械特性n=f(Id)。

4.闭环控制特性n=f(Ug)的测定。 三．实验系统的组成和工作原理 图6—10 双闭环脉宽调速系统的原理图 在中小容量的直流传动系统中，采用自关断器件的脉宽调速系统比相控系统具有更多的优越性，因而日益得到广泛应用。 双闭环脉宽调速系统的原理框图如图6—10所示。图中可逆PWM变换器主电路系采用MOSFET 所构成的H型结构形式，UPW为脉宽调制器，DLD为逻辑延时环节，GD为MOS管的栅极驱动电路，FA为瞬时动作的过流保护。 脉宽调制器UPW采用美国硅通用公司（Silicon General）的第二代产品SG3525，这是一种性能优良，功能全、通用性强的单片集成PWM控制器。由于它简单、可靠及使用方便灵活，大大简化了脉宽调制器的设计及调试，故获得广泛使用。 四．实验设备及仪器 1．MCL系列教学实验台主控制屏。 2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。 3．MCL—10组件或MCL—10A组件。 4．MEL-11挂箱 5．MEL—03三相可调电阻（或自配滑线变阻器）。 6．电机导轨及测速发电机、直流发电机M01（或电机导轨及测功机、MEL—13组件。 7．直流电动机M03。

西交《电力拖动自动控制系统》在线作业1答案

西交《电力拖动自动控制系统》在线作业 试卷总分:100 得分:0 一、单选题(共30 道试题,共60 分) 1.转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是( )。 A.PID B.PI C.P D.PD 正确答案:B 2.静差率和机械特性的硬度有关,当理想空载转速一定时,特性越硬,静差率( )。 A.越小 B.越大 C.不变 D.不确定 正确答案:A 3.下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是( )。 A.降电压调速 B.串级调速 C.变极调速 D.变压变频调速 正确答案:D 4.可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行,实现无静差调速的是( )。 A.比例控制 B.积分控制 C.微分控制 D.比例微分控制 正确答案:B 5.控制系统能够正常运行的首要条件是( )。 A.抗扰性 B.稳定性 C.快速性 D.准确性 正确答案:B 6.在定性的分析闭环系统性能时,截止频率ωc越低,则系统的稳定精度( )。

A.越高 B.越低 C.不变 D.不确定 正确答案:A 7.常用的数字滤波方法不包括( )。 A.算术平均值滤波 B.中值滤波 C.中值平 D.均滤波几何平均值滤波 正确答案:D 8.转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是( )。 A.ACR B.AVR C.ASR D.ATR 正确答案:A 9.双闭环直流调速系统的起动过程中不包括( )。 A.转速调节阶段 B.电流上升阶段 C.恒流升速阶段 D.电流下降阶段 正确答案:D 10.直流双闭环调速系统中出现电源电压波动和负载转矩波动时,( )。 A.ACR抑制电网电压波动，ASR抑制转矩波动 B.ACR抑制转矩波动，ASR抑制电压波动 C.ACR 放大转矩波动，ASR抑制电压波动 D.ACR放大电网电压波动，ASR抑制转矩波动 正确答案:A 11.下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是( ) A.饱和非线性控制 B.转速超调 C.准时间最优控制 D.饱和线性控制

《电力拖动自动控制系统》参考问题详解

《电力拖动自动控制系统》参考答案： 第一章 一、填空题： 1.答案：静止可控整流器直流斩波器 2.答案：调速围静差率. 3.答案：恒转矩、恒功率 4.答案：脉冲宽度调制 二、判断题： 答案：1.×、2. √、 三、问答题： 1.答案：生产机械的转速n与其对应的负载转矩T L的关系。1.阻转矩负载特性； 2.位转矩负载特性； 3.转矩随转速变化而改变的负载特性，通风机型、恒功率、转矩与转速成比例； 4.转矩随位置变化的负载特性。 2.答案：放大器的放大系数K p，供电电网电压，参数变化时系统有调节作用。电压负反馈系统实际上只是一个自动调压系统，只有被反馈环包围部分参数变化时有调节作用。 3.答案：U d减少，转速n不变、U d增加。 4.答案：生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速围。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与理想空载转速之比，称作转差率。静态速降值一定，如果对静差率要求越严，值越小时，允许的调速围就越小。 5.答案：反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。系统能有效地抑制一切被负反馈环所包围的前向通道上的扰动作用。但完全服从给定作用。反馈控制系统所能抑制的只是被反馈环包围的前向通道上的扰动。可见，测速发电机的励磁量发生变化时，系统无能为力。 6.答案：采用比例积分调节器的闭环调速系统是无静差调速系统。积分控制可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，原因是积分调节器的输出包含了输入偏差量的全部历史。可以实现无静差调速。 四、计算题： 1.答案：开环系统的稳态速降：354.33r/min；满足调速要求所允许的稳态速降：8.33r/min；闭环系统的开环放大系数：41.54 2.答案：42.5N?M， 3.41N?M 3.答案：T=62.92N?M，n=920r/min，cosФ=0.78 4.答案：α=0。时n0=2119r/min, α=30。时n0=1824r/min，α=31.1。，cosФ=0.82，s=0.0395。 5.答案：D=4.44，s=0.048，Δn=5.3r/min。 6.答案：系统允许的稳态速降：3.06r/min，开环放大系数：31.7 7.答案：系统的开环放大系数从4.7变为17.9 8.答案：s=0.86，Δn cl=5.56r/min，K p=27.8，α=0.0067V?min/r。 9.答案：调速围D=10，允许静差率s=10%。 10.答案：允许的静态速降Δn cl=3.06r/min，闭环系统的开环放大系数K=31.7。 第二章 一、填空题： 1.跟随抗扰环ACR 外环ASR 2.典型Ⅰ型典型Ⅱ型

电力拖动知识点总结

电力拖动知识点总结 导读：电力拖动知识点总结 实训目的：通过电机与拖动的实训，能进一步掌握常用电工工具的使用，识别低压电器及电工材料，安装简单的电气线路，并了解电机拖动的工作原理。 实训内容：认识各种电工工具及使用方法，依照断电延时带直流能耗制动的 Y-△启动的控制电路的原理图，连接线路实训工具：热继电器、交流接触器、时间继电器、保险丝、空气开关、按钮、波浪钳、十字螺丝刀等 实训过程： 1、了解电工工具的使用方法及各电器的一些基本结构，如交流接触器有常开接口与常闭结口等，按钮有红绿黑三种颜色，每一种有分常开与常闭两种按钮。 2、初步了解断电延时带直流能耗制动的Y-△启动的控制电路的工作原理。 3、依照电路图一条线一条线开始接，以线路构成闭合回路来接电路，防止出现错误。 4、遇到的状况：⑴在接线过程中忘记用两种不同颜色的接电路图，以便把主线路与控制线路区分开来，便于出现错误时检查⑵在接线完后，开启电源开关时，电动机便开始运作。这是明显的错误，但由于线路多且导线颜色单。一，检查不出问题的所在⑶在检查不

出问题后，把导线拆卸下来，按电路图重新接上去，在此过程中终于发现原来把控制电路中的两条线一起接在同一个交流接触器的`常开接触点。 实训感想：虽然在这短短的实训过程中，由于时间及自己的不细心，没有把电路接成功，但学到的东西蛮多的。遇到不懂的东西，及时问老师或同学，例如交流接触器的结构如何看，加上自己的思考都得到了解决。 通过此次实训，我觉得细心有多么重要，就像自己所接的电路，因为两条线重接在一起，导致电动机不能正常工作，更严重的有些同学由于自己的马虎，出现了两次短路的情况，把电路线板都烧坏了。所以不管今后在做什么事，都有认真细心对待，尽力把事情做好，才能避免出现不必要的后果，我相信有认真付出就一定会有所收获，自己将会做得更好。 【电力拖动知识点总结】 1.产科知识点总结 2.负数知识点总结 3.师说知识点总结 4.除法知识点总结 5.电路知识点总结 6.分数知识点总结 7.大物知识点总结

电力拖动的报告

实验一晶闸管—直流电动机开环调速研究他励直流电动机的晶闸管开环调速过程，观察其中转速、电磁转矩及电枢电流的变化规律。 1．问题分析 现代工业生产中大都通过晶闸管控制向直流电动机供电，典型的晶闸管-直流电动机开环调速系统主要由直流电源、可控晶闸管及电机三部分组成，由于是开环调速，因此无须考虑反馈环节。SIMULINK仿真模型同样按照系统的基本结构来构造。 2．SIMULINK仿真模型 晶闸管-直流电动机开环调速系统的仿真模型如实验图1所示，其中用到的基本模块及其参数设置如图2、图3、图4和图5所示。 图 1 图 2可关断晶闸管GTO的参数设置

图 3续流二极管的参数设置 图 4脉冲发生器的参数设置 图 5电感L的参数设置

3.仿真 按上述设置参数进行仿真，得到如图6的仿真波形,图7的局部波形图。示波器的显示的三个信号是：电机转速、电枢电流和电枢电压 图 6（完整波形）图7（局部波形图） 波形分析： 晶闸管—直流电动机系统（V-M系统）的机械特性： n d e U I R C - = 由晶闸管—直流电动机开环调速的机械特性可知，转速n的大小直接受电枢电压U的控制。起动时，转速n=0，电枢电压全部加在电枢绕组上，转速和电枢电流均快速上升。由于a T I C TΦ =，可知电磁转矩的与电枢电流的波形基本一致。但由于机械惯性等的影响，转速的上升速度总是赶不上电枢电流的上升速度，所以，电枢电流会在短时间内达到一个峰值，此后，由于转速的上升，电枢电流会逐渐下降。由于dt dn GD T T L e375 2 = - ，当电磁转矩与负载转矩方向相反、大小相等时而互相平衡时，转速将为一稳定值，在此之前会有些波动。由图6 的波形可见，实验仿真结果与理论分析是相一致的。 4、实验拓展： A、上图中的电感值为L=0.5H，现将L改为L=0.02H，波形图如 下 图8（完整波形图）图9（局部波形图）

电力拖动试题库带答案

《电力拖动控制线路与技能训练》教学大纲及复习习题库 版本：中国电力出版社 主编：程建龙 定价：29.80元 适用班级：13电大二 代课人：田芳于长超 出题人：田芳于长超 制定时间：2014年 审核人：

电力拖动》教学大纲 第一章异步电动机的基本控制线路及常用低压电器 掌握：低压电器的使用维护、型号命名、选择、安装。掌握手动、点动、连续等常规电路的原理、分析方法。 重难点：低压电器的范围及应用、低压电器的分类、常用低压配电电器及其使用注意事项、常用低压控制电器及其使用注意事项，电路原理分析。 第二章直流、同步电动机基本控制线路及控制线路设计方法了解：直流电动机的结构与原理 重难点：他励直流电动机的基本控制线路 删除：并励直流电动机的基本控制线路、串励直流电动机的基本控制线路第三章常用机械的电气控制线路 了解：常用控制线路电路分析、生产机械电器控制设备的维护及检修方法。重难点：生产机械电器控制设备的原理分析。 第四章电动机的自动调速及其调试与维修概述（删除）

电力拖动试题库 重点部分 绪论 一、填空 1、电源分交流电源和（）。 二、名词解释 2、电力拖动 三、简答 3、电力拖动装置一般由哪几部分组成？ 4、电力拖动装置中电动机的作用是什么？ 5、按电动机的组合数量来分，电力拖动的发展经历了哪几个阶段？ 第一章异步电动机的基本控制线路及常用低压电器 第一节三相异步电动机的手动正转控制线路 一、填空 6、低压断路器类型品种很多，常用的有（）、框架式、（）、漏电保护式。 7、低压熔断器广泛用于低压配电系统和控制系统中，主要用作（）保护。 8、低压熔断器在使用时（）联在被保护的电路中。 9、负荷开关分为（）负荷开关和封闭式负荷开关两种。 10、负荷开关一般在照明电路和功率小于（） KW的电动控制线路中。 11、低压断路器又称（）。 13、低压控制电器依靠人力操作的控制电器称为 ( ) 。 14、低压控制电器根据信号能自动完成动作的称为 ( ) 。 15、断路器的文字符号是 ( ) 。 17、熔断器文字符号是（）。 18、负荷开关分为（）负荷开关和封闭式负荷开关两种。 19、开启式负荷开关文字符号是（）。 20、封闭式负荷开关文字符号是（）。 21、组合开关文字符号是（）。

电力拖动自动控制系统论文

A C 1 异步电机的矢量控制理论 本章首先阐述异步电动机的三相坐标系下的数学模型，然后根据坐标变换理论，得到了它在两相静止坐标系下和两相同步坐标系下的数学方程，在此基础之上介绍了异步电机的矢量控制原理【14】。 1.1 异步电机的数学模型 由于异步电机矢量控制调速系统的控制方式比较复杂，要确定最佳的方式，必须对系统动静态特性进行充分的研究。异步电机本质上是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统，为了便于研究，一般进行如下假设: （1)三相定子绕组和转子绕组在空间均分布，即在空间互差所产生的磁动势沿气隙圆周按正弦分布，并忽略空间谐波; (2)各相绕组的自感和互感都是线性的，即忽略磁路饱和的影响; (3)不考虑频率和温度变化对电阻的影响; (4)忽略铁耗的影响。 无论三相异步电动机转子绕组为绕线型还是笼型，均将它等效为绕线转子，并将转子参数换算到定子侧，换算后的每相绕组匝数都相等。这样异步电机数模型等效电路如图1.1所示。 120o

A A A s A s A B B B s B s B C C C s C s C d u i R i R p dt d u i R i R p dt d u i R i R p dt ψψψψψψ?=+=+???=+=+?? ? =+=+?? a a a r a r a b b b r b r b c c c r c r c d u i R i R p dt d u i R i R p dt d u i R i R p dt ψψψψψψ? =+=+?? ? =+=+?? ? =+=+?? /du dt 图1.1 异步电机的物理模型 图1.1中，定子三相对称绕组轴线A 、B, C 在空间上固定并且互差 ， 转子对称绕组的轴线a 、b 、 c 随转子一起旋转。我们把定子A 相绕组的轴线作 为空间参考坐标轴，转子a 轴和定子A 轴间的角度作为空间角位移变量。规定各绕组相电压、电流及磁链的正方向符合电动机惯例和右手螺旋定则。这样，我们可以得到异步电机在三相静止坐标系下的电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程。 1.1.1 异步电机在三相静止坐标系下的数学模型 1、三相定子绕组的电压平衡方程为 (1-1) 式中以微分算子P 代替微分符号 相应地，三相转子绕组折算到定子侧的电压方程 (1-2) 式中：为定子和转子相电压的瞬时值； 为定子和转子相电流的瞬时值； 为定子和转子相磁链的瞬时值； 为定子和转子电阻。 将定子和转子电压方程写成矩阵形式： 120o θ,,,,,A B C a b c u u u u u u ,,,,,A B C a b c i i i i i i ,,,,,A B C a b c ψψψψψψ,s r R R

电力拖动自动控制系统-运动控制系统-课后题答案

第2章 三、思考题 2-1 直流电动机有哪几种调速方法？各有哪些特点？ 答：调压调速，弱磁调速，转子回路串电阻调速，变频调速。特点略。 2-2 简述直流PWM 变换器电路的基本结构。 答：直流PWM 变换器基本结构如图，包括IGBT 和续流二极管。三相交流电经过整流滤波后送往直流PWM 变换器，通过改变直流PWM 变换器中IGBT 的控制脉冲占空比，来调节直流PWM 变换器输出电压大小，二极管起续流作用。 2-3 直流PWM 变换器输出电压的特征是什么？ 答：脉动直流电压。 2=4 为什么直流PWM 变换器-电动机系统比V-M 系统能够获得更好的动态性能？ 答：直流PWM 变换器和晶闸管整流装置均可看作是一阶惯性环节。其中直流PWM 变换器的时间常数Ts 等于其IGBT 控制脉冲周期（1/fc），而晶闸管整流装置的时间常数Ts 通常取其最大失控时间的一半（1/（2mf）。因fc 通常为kHz 级，而 f 通常为工频（50 或60Hz）为一周内），m 整流电压的脉波数，通常也不会超过20，故直流PWM 变换器时间常数通常比晶闸管整流装置时间常数更小，从而响应更快，动态性能更好。 2=5 在直流脉宽调速系统中，当电动机停止不动时，电枢两端是否还有电压？电路中是否还有电流？为什么？ 答：电枢两端还有电压，因为在直流脉宽调速系统中，电动机电枢两端电压仅取决于直流PWM 变换器的输出。电枢回路中还有电流，因为电枢电压和电枢电阻的存在。 2-6 直流PWM 变换器主电路中反并联二极管有何作用？如果二极管断路会产生什么后果？ 答：为电动机提供续流通道。若二极管断路则会使电动机在电枢电压瞬时值为零时产生过电压。 2-7 直流PWM 变换器的开关频率是否越高越好？为什么？ 答：不是。因为若开关频率非常高，当给直流电动机供电时，有可能导致电枢电流还未上升至负载电流时，就已经开始下降了，从而导致平均电流总小于负载电流，电机无法运转。2=8 泵升电压是怎样产生的？对系统有何影响？如何抑制？ 答：泵升电压是当电动机工作于回馈制动状态时，由于二极管整流器的单向导电性，使得电动机由动能转变为的电能不能通过整流装置反馈回交流电网，而只能向滤波电容充电，造成电容两端电压升高。泵升电压过大将导致电力电子开关器件被击穿。应合理选择滤波电容的容量，或采用泵升电压限制电路。 2-9 在晶闸管整流器-电动机开环调速系统中，为什么转速随负载增加而降低？ 答：负载增加意味着负载转矩变大，电机减速，并且在减速过程中，反电动势减小，于是电枢电流增大，从而使电磁转矩增加，达到与负载转矩平衡，电机不再减速，保持稳定。故负载增加，稳态时，电机转速会较增加之前降低。 2-10 静差率和调速范围有何关系？静差率和机械特性硬度是一回事吗？举个例子。 答：D=（nN/△n）（s/（1-s）。静差率是用来衡量调速系统在负载变化下转速的稳定度的，）而机械特性硬度是用来衡量调速系统在负载变化下转速的降落的。 2-11 调速范围与静态速降和最小静差率之间有何关系？为什么必须同时提才有意义？ 答：D=（nN/△n）（s/（1-s）。因为若只考虑减小最小静差率，则在一定静态速降下，允许） 允许的最小转差率又大得不能满足要求。因此必须同时提才有意义。 2=12 转速单闭环调速系统有哪些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？如

电力拖动实训报告

电力拖动实训报告 实训目的:通过电机与拖动的实训,能进一步掌握常用电工工具的使用,识别低压电器及电工材料,安装简单的电气线路,并了解电机拖动的工作原理。 实训内容:认识各种电工工具及使用方法,依照断电延时带直流能耗制动的Y-△启动的控制电路的原理图,连接线路。 实训工具:热继电器、交流接触器、时间继电器、保险丝、空气开关、按钮、波浪钳、十字螺丝刀等。 实训过程: 1、了解电工工具的使用方法及各电器的一些基本结构,如交流接触器有常开界面与常闭结口等,按钮有红绿黑三种颜色,每一种有分常开与常闭两种按钮 2、初步了解断电延时带直流能耗制动的Y-△启动的控制电路的工作原理 3、依照电路图一条线一条线开始接,以线路构成闭合回路来接电路,防止出现错误 4、遇到的状况:(1)在接线过程中忘记用两种不同颜色的接电路图,以便把主线路与控制线路区分开来,便于出现错误时检查(2)在接线完后,开启电源开关时,电动机便开始运作。这就是明显的错误,但由于线路多且导线颜色单一,检查不出问题的所在、(3)在检查不出问题后,把导线拆卸下来,按电路图重新接上去,在此过程中终于发现原来把控制电路中的两条线一起接在同一个交流接触器的常开接触点 实训感想:一周忙碌的“电力拖动”实训终于完成了,此刻的我有很多的感慨想说！首先,我怀着真诚的心要感谢一个人,我的老师——张老师。我感谢她给

我的帮助,因为就是她给予的无私帮助才让我的实训得以顺利完成,我感谢她每天不厌其烦的给我们测量电路板与讲解错误！在此我也要感谢学校给我们机会实训！通过这周的实训我学会了很多知识,以前一直处于理论状态的知识得以实实在在的运用,这让我的理论知识得以真真的融会贯通运用熟练！在老师的严格要求之下,我对电路的走线进行了几次修改,这对我的电路安装能力有很大的提高。因为对照着图纸进行安装,我的识图能力有了很大的提高。通过这次实训我对电气元件的认知能力有了很大的提高,知道了一个很重要的知识,那就就是:要想懂得电路的安装与维修就首先要熟悉各种电器元件的识别与功能。通过与老师的交流,她分享了她的工作经验,我知道了:作为一个合格的机电人才,在日后接触机械电气元件时,首先应有一种要弄懂这个元件的每一个零件的欲望,因为无论这个零件就是什么,只要它存在就证明它就是有作用的。 最后我还要感谢那些与我一起忙碌的同学们与我的组员,就是您们的帮助才让我得以顺利的完成实训实验。

电力拖动自动控制系统复习模拟试题(全)

1．转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是 A．PID B．PI C．P D．PD 2．静差率和机械特性的硬度有关,当理想空载转速一定时,特性越硬,静差率 A．越小B．越大C．不变D．不确定 3．下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是 A．降电压调速B．串级调速C．变极调速D．变压变频调速4．可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，实现无静差调速的是 A．比例控制B．积分控制C．微分控制D．比例微分控制5．控制系统能够正常运行的首要条件是 A．抗扰性B．稳定性C．快速性D．准确性 6．在定性的分析闭环系统性能时，截止频率ωc越低,则系统的稳定精度 A．越高B．越低C．不变D．不确定 7．常用的数字滤波方法不包括 A．算术平均值滤波B．中值滤波 C．中值平均滤波D．几何平均值滤波 8．转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是 A．ACR B．AVR C．ASR D．ATR 9．双闭环直流调速系统的起动过程中不包括 A.转速调节阶段 B.电流上升阶段 C.恒流升速阶段 D.电流下降阶段 11．下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是 A．饱和非线性控制B．转速超调 C．准时间最优控制D．饱和线性控制 12．下列交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是 A．降电压调速B．变极对数调速 C．变压变频调速D．转子串电阻调速 13．SPWM技术中，调制波是频率和期望波相同的 A．正弦波B．方波C．等腰三角波D．锯齿波 14．下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是 A．高阶B．低阶C．非线性D．强耦合 15．在微机数字控制系统的中断服务子程序中中断级别最高的是 A．故障保护B．PWM生成C．电流调节D．转速调节 16．比例微分的英文缩写是 A．PI B．PD C．VR D．PID 17．调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准 A．平均速度B．最高速C．最低速D．任意速度20．采用旋转编码器的数字测速方法不包括 A．M法B．T法C．M/T法D．F法 21．转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是 A．ACR B．AVR C．ASR D．ATR 22．下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中，错误的是A．只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的 B．反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动

电力拖动自动控制系统论文

东华大学研究生课程论文封面 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的课程论文，是本人独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人 亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名：洪豪 注：本表格作为课程论文的首页递交，请用水笔或钢笔填写。

步 电 机 的 矢 量 控 制 理 论 本章首先阐述异步电动机的三相坐标系下的数学模型，然后根据坐标变换理论，得 到了它在两相静止坐标系下和两相同步坐标系下的数学方程，在此基础之上介绍了异步 电机的矢量控制原理【14 】。 1.1异步电机的数学模型 由于异步电机矢量控制调速系统的控制方式比较复杂，要确定最佳的方式，必须对 系统动静态特性进行充分的研究。异步电机本质上是一个高阶、非线性、强耦合的多变 量系统，为了便于研究，一般进行如下假设： (1) 三相定子绕组和转子绕组在空间均分布， 即在空间互差1200 所产生的磁动势沿 气隙圆周按正弦分布，并忽略空间谐波； (2) 各相绕组的自感和互感都是线性的，即忽略磁路饱和的影响 ； (3) 不考虑频率和温度变化对电阻的影响； (4) 忽略铁耗的影响。 无论三相异步电动机转子绕组为绕线型还是笼型，均将它等效为绕线转子，并将转 子参数换算到定子侧，换算后的每相绕组匝数都相等。这样异步电机数模型等效电路如 图1.1所示。 图1.1异步电机的物理模型 图1.1中，定子三相对称绕组轴线 A 、B, C 在空间上固定并且互差1200 ，转子对 称绕组的轴线 a 、 b 、 c 随转子一起旋转。我们把定子 A 相绕组的轴线作为空间参考坐标 轴，转子a 轴和定子A 轴间的角度，作为空间角位移变量。规定各绕组相电压、电流及 磁链的正方向符合电动机惯例和右手螺旋定则。这样，我们可以得到异步电机在三相静 止坐标系下的电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程。 1.1.1异步电机在三相静止坐标系下的数学模型 1、三相定子绕组的电压平衡方程为 (1-1) 式中以微分算子P 代替微分符号 相应地，三相转子绕组折算到定子侧的电压方程 (1-2) 式中：U A ,U B ,U C ,U a ，U b ,U c 为定子和转子相电压的瞬时值； iA ，iB ，i C ，ia ，ib ，ic 为定子和转子相电流的瞬时值； 屮 屮 屮 屮 屮 屮 A, B, C, a, b, c 为定子和转子相磁链的瞬时值； Rs,Rr 为定子和转子电阻。 将定子和转子电压方程写成矩阵形式：

电力拖动实训报告记录

电力拖动实训报告记录

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电力拖动实训报告 实训目的：通过电机与拖动的实训，能进一步掌握常用电工工具的使用，识别低压电器及电工材料，安装简单的电气线路，并了解电机拖动的工作原理。实训内容：认识各种电工工具及使用方法，依照断电延时带直流能耗制动的y-△启动的控制电路的原理图，连接线路。 实训工具：热继电器、交流接触器、时间继电器、保险丝、空气开关、按钮、波浪钳、十字螺丝刀等。 实训过程： 1、了解电工工具的使用方法及各电器的一些基本结构，如交流接触器有常开界面与常闭结口等，按钮有红绿黑三种颜色，每一种有分常开与常闭两种按钮 2、初步了解断电延时带直流能耗制动的y-△启动的控制电路的工作原理 3、依照电路图一条线一条线开始接，以线路构成闭合回路来接电路，防止出现错误 4、遇到的状况：（1）在接线过程中忘记用两种不同颜色的接电路图，以便把主线路与控制线路区分开来，便于出现错误时检查（2）在接线完后，开启电源开关时，电动机便开始运作。这是明显的错误，但由于线路多且导线颜色单一，检查不出问题的所在.（3）在检查不出问题后，把导线拆卸下来，按电路图重新接上去，在此过程中终于发现原来把控制电路中的两条线一起接在同一个交流接触器的常开接触点 实训感想：一周忙碌的“电力拖动”实训终于完成了，此刻的我有很多的感慨想说！首先，我怀着真诚的心要感谢一个人，我的老师——张老师。我感谢他 给我的帮助，因为是她给予的无私帮助才让我的实训得以顺利完成，我感谢她每天不厌其烦的给我们测量电路板和讲解错误！在此我也要感谢学校给我们机会实训！通过这周的实训我学会了很多知识,以前一直处于理论状态的知识得以实实在在的运用，这让我的理论知识得以真真的融会贯通运用熟练！在老师的严格要求之下，我对电路的走线进行了几次修改，这对我的电路安装能力有很大的提高。因为对照着图纸进行安装，我的识图能力有了很大的提高。通过这次实训我对电气元件的认知能力有了很大的提高，知道了一个很重要的知识，那就是：要想懂得电路的安装和维修就首先要熟悉各种电器元件的识别和功能。通过和老师的交流，他分享了他的工作经验，我知道了：作为一个合格的机电人才，在日后接触机械电气元件时，首先应有一种要弄懂这个元件的每一个零件的欲望，因为无论这个零件是什么，只要它存在就证明它是有作用的。 最后我还要感谢那些与我一起忙碌的同学们和我的组员，是你们的帮助才让我得以顺利的完成实训实验。篇二：电机及拖动实习报告 张家口职业技术学院 电机修理实习报告 指导教师：刘素芳 系别：电气工程系 专业班级：08应用电子 姓名：耿路平 日期：2009年12月22日 一、三相异步电动机介绍 作电动机运行的三相异步电机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。 绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设 置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器 连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。 3

电力拖动自动控制系统试卷带答案模板

电力拖动自动控制系统试卷带答案

一、填空题 1. 直流调速系统用的可控直流电源有：旋转变流机组（G-M系统）、静止可控整流器（V-M统）、直流斩波器和脉宽调制变换器（PWM）。 2. 转速、电流双闭环调速系统的起动过程特点是饱和非线性控制、准时间最优控制和转速超调。 3. 交流异步电动机变频调速系统的控制方式有恒磁通控制、恒功率控制和恒电流控制三种。 4. 变频器从结构上看，可分为交交变频、交直交变频两类，从变频电源性质看，可分为电流型、电压型两类。 5. 相异步电动机的数学模型包括：电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程。 6. 异步电动机动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。 7. 常见的调速系统中，在基速以下按恒转矩调速方式，在基速以上按恒功率调速方式。 8. 调速系统的稳态性能指标包括调速范围和静差率。 9. 反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。 10. VVVF控制是指逆变器输出电压和频率可变的控制 11、转速、电流双闭环调速系统当中，两个调节器采用串级联接，其中转速反馈极性为负反馈、电流反馈极性为负反馈。12、直流斩波器的几种常见的控制方法：①T不变，变ton——

脉冲宽度调制（PWM）；②ton不变，变 T——脉冲频率调制（PFM）；③ton和T都可调，改变占空比——混合型。13、转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时，转速n取决于给定电压、ASR的输出量取决于负载电流。 14. 各种电力拖动自动控制系统都是经过控制电动机转速来工作的。 15. V-M系统中，采用三相整流电路，为抑制电流脉动，可采用的主要措施是设置平波电抗器。 16、在单闭环调速系统中，为了限制全压启动和堵转电流过大，一般采用电流截止负反馈。 17、在α＝β配合控制的直流可逆调速系统中，存在的是直流平均环流，可用串接环流电抗器抑制。 18、采用PI调节器的转速、电流双闭环系统启动时，转速调节器经历不饱和、饱和、退饱和三种状态。 二、选择题 1. 带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（ A ） A、零； B、大于零的定值 C、小于零的定值； D、保持原先的值不变 2. 无静差调速系统的PI调节器中P部份的作用是（ D ） A、消除稳态误差； B、不能消除稳态误差也不能加快动态响应

电力拖动自动控制知识点总结

第1章 绪论 1、电机的分类？ ①发电机(其她能→电能)直流发电机与交流发电机 ②电动机(电能→其她能) 直流电动机:有换向器直流电动机(串励、并励、复励、她励)与 无换向器直流电动机(又属于一种特殊的同步电动机) 交流电动机:同步电动机 异步电动机:鼠笼式、绕线式、伺服电机 控制电机:旋转变压器 自整角机 力矩电机 测速电机 步进电机(反应式、永磁式、混合式) 2、根据直流电机转速方程 n — 转速(r/min); U — 电枢电压(V) I — 电枢电流(A); R — 电枢回路总电阻( Ω ); Φ — 励磁磁通(Wb);Ke — 由电机结构决定的电动势常数。 三种方法调节电动机的转速:(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 。 调压调速:调节电压供电电压进行调速,适应于:U ≤Unom,基频以下,在一定范围内无级平滑调速。 弱磁调速:无级,适用于Φ≤Φnom,一般只能配合调压调速方案,在基频以上(即电动机额定转速以上)作小范围的升速。 变电阻调速:有级调速。 问题3:请比较直流调速系统、交流调速系统的优缺点,并说明今后电力传动系统的发展的趋势。 * 直流电机调速系统 优点:调速范围广,易于实现平滑调速,起动、制动性能好,过载转矩大,可靠性高,动态性能良好。 缺点:有机械整流器与电刷,噪声大,维护困难;换向产生火花,使用环境受限;结构复杂,容量、转速、电压受限。 * 交流电机调速系统(正好与直流电机调速系统相反) 优点:异步电动机结构简单、坚固耐用、维护方便、造价低廉,使用环境广,运行可靠,便于制造大容量、高转速、高电压电机。大量被用来拖动转速基本不变的生产机械。 缺点:调速性能比直流电机差。 * 发展趋势:用直流调速方式控制交流调速系统,达到与直流调速系统相媲美的调速性能;或采用同步电机调速系统、 第2章 闭环控制的直流调速系统 1、常用的可控直流电源有以下三种 ? 旋转变流机组——用交流电动机与直流发电机组成机组,以获得可调的直流电压。 ? 相控整流器——把交流电源直接转换成可控的直流电源。 ? 直流斩波器或脉宽调制变换器——先用不可控整流交流电变换成直流电,然后用PWM 脉宽调制方式调节输出的直流电压。 2、由原动机(柴油机、交流异步或同步电动机)拖动直流发电机 G 实现变流,由 G 给需要调速的直流电动机 M 供电,调节G 的励磁电流 i f 即可改变其输出电压 U ,从而调节电动机的转速 n 。 这样的调速系统简称G-M 系统,国际上通称Ward-Leonard 系统。 3、晶闸管-电动机调速系统(简称V-M 系统,又称静止的Ward-Leonard 系统), 4、晶闸管触发与整流装置的放大系数与传递函数 在动态过程中,可把晶闸管触发与整流装置瞧成就是一个纯滞后环节,其滞后效应就是由晶闸管的 Φ-=e C IR U n

电动机双重联锁电力拖动实训报告

桂林电子科技大学职业技术学院三相异步电动机接触器和按钮双重联锁正反转控制 学院（系）：ccccccccccccc 专业：cccccccccccccccc 学号： ccccccccccc 学生姓名： cccccc 指导教师： ccccccc

摘要 近几十年来，随着电力电子技术、微电子技术以及现代控制理论的发展，小功率电动机具有极其广泛的应用。三相异步电动机是世界上最常见的电动马达。它的流行是因其坚固耐用，结构简单，易保护，尺寸规范并且成本较低。三相异步电动机的种类很多，但各类三相异步电动机的基本结构是相同的，它们都由定子和转子这两大基本部分组成，在定子和转子之间具有一定的气隙。其转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。 本实验采取三相异步电动机接触器和按钮双重联锁正反转控制。由于采取了接触器常闭辅助触头的联锁功能，有采用了按钮联锁的功能，故电路具有双重连锁功能。这种控制线路集中了接触器联锁和按钮联锁的两种正反转电路的优点，此电路不仅具有操作简单方便的特点，而且能安全可靠地实现正反转运行，是机床电气控制中经常采用的线路 关键词：三相异步电动机；正反转；按钮联锁；触点联锁；双重连锁；

目录 摘要 (1) 引言 (2) 1. 三相异步电机的概述 (2) 1.1 三相异步电机的工作原理 (2) 1.2 三相异步电机的结构 (3) 1.3三相异步电机的分类 (4) 2.三相电机的正反转控制 (4) 2.1 方案选择 (5) 2.2 三相电动机的正反转控制线路 (7) 2.3 启动时应注意的问题 (7) 3、实训心得 (8) 4、参考文献 (8) 5、谢辞 (8)

电力拖动自动控制系统试卷带答案

一、填空题 1. 直流调速系统用的可控直流电源有：旋转变流机组（G-M系统）、静止可控整流器（V-M 统）、直流斩波器和脉宽调制变换器（PWM）。 2. 转速、电流双闭环调速系统的起动过程特点是饱和非线性控制、准时间最优控制 和转速超调。 3. 交流异步电动机变频调速系统的控制方式有恒磁通控制、恒功率控制和恒电流控 制三种。 4. 变频器从结构上看，可分为交交变频、交直交变频两类，从变频电源性质看，可分为 电流型、电压型两类。 5. 相异步电动机的数学模型包括：电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程。 6. 异步电动机动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。 7. 常见的调速系统中，在基速以下按恒转矩调速方式，在基速以上按恒功率调速方 式。 8. 调速系统的稳态性能指标包括调速范围和静差率。 9. 反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。 10. VVVF控制是指逆变器输出电压和频率可变的控制 11、转速、电流双闭环调速系统当中，两个调节器采用串级联接，其中转速反馈极性为负 反馈、电流反馈极性为负反馈。 12、直流斩波器的几种常用的控制方法：①T不变，变ton——脉冲宽度调制（PWM）； ②ton不变，变T——脉冲频率调制（PFM）；③ton和T 都可调，改变占空比——混合型。 13、转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时，转速n取决于给定电压、 ASR的输出量取决于负载电流。 14. 各种电力拖动自动控制系统都是通过控制电动机转速来工作的。 15. V-M系统中，采用三相整流电路，为抑制电流脉动，可采用的主要措施是设置平波电 抗器。 16、在单闭环调速系统中，为了限制全压启动和堵转电流过大，通常采用电流截止负反馈。 17、在α＝β配合控制的直流可逆调速系统中，存在的是直流平均环流，可用串接环 流电抗器抑制。 18、采用PI调节器的转速、电流双闭环系统启动时，转速调节器经历不饱和、饱和、退 饱和三种状态。 二、选择题 1. 带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（ A ） A、零； B、大于零的定值 C、小于零的定值； D、保持原先的值不变 2. 无静差调速系统的PI调节器中P部份的作用是（D ）