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《电力拖动自动控制系统》知识点、习题解
问题 1:电机的分类?
① 发电机(其他能→电能)直流发电机
交流发电机
② 电动机(电能→其他能) 直流电动机: 有换向器直流电动机(串励、并励、复励、他励)
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
旋转变压器
控制电机 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)
U −IR
问题2 :根据直流电机转速方程 n n-转速(r/min);U-电枢电压(V);I-电枢电流(A);
K Φ
e
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:有机械整流器和电刷,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 转速反馈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——用交流电动机和直流发电机组成机组,以获得可调的直流电压。
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静止式可控整流器——用静止式的可控整流器,以获得可调的直流电压。
直流斩波器或脉宽调制变换器——用恒定直流电源或不控整流电源供电,利用电力电子开关
器件斩波或进行脉宽调制,以产生可变的平均电压。
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 即可改变其输出电压 U,从而调节电动机的转
f
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 、采用简单的单管控制时,称作直流斩波器,后来逐渐发展成采用各种脉冲宽度调制开关的电路,
脉宽调制变换器(PWM-Pulse Width Modulation )。
PWM 系统的优点
(1)主电路线
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