《电力拖动自动控制系统》是电气工程领域一门重要的课程,主要研究如何利用自动化技术控制电动机的运行。考试中的知识点涵盖了电力拖动系统的多个方面,包括能量转换、控制策略、电动机特性和调速系统的设计。
1. **能量转换与泵升电压**:在可逆系统制动时,直流PWM功率变换器将机械能转化为电能,但由于二极管整流器的单向导电性,电能无法回馈到交流电网,而是存储在滤波电容中,导致电容电压升高,形成泵升电压。
2. **转速微分负反馈**:引入转速微分负反馈能提前让转速调节器在启动时退饱和,有效抑制超调,提升系统的动态性能。
3. **积分控制与无静差调速**:积分控制确保在无静差情况下直流调速系统能保持恒速运行,实现无静差调速,提高了系统的稳态精度。
4. **比例积分控制**:比例积分控制结合了比例控制和积分控制的优点,避免了单独使用时的不足,增强了系统的稳定性和响应速度。
5. **双闭环调速系统启动**:在启动过程中,双闭环调速系统的速度调节器并不总是处于饱和状态,而是根据系统需求调整。
6. **异步电动机模型**:异步电动机的稳态数学模型包含等值电路和机械特性,用于分析电机的运行特性。
7. **SPWM调制**:正弦波脉宽调制(SPWM)是一种通过正弦波调制波和等腰三角波载波的交点确定逆变器开关器件通断的方法,产生幅值相等、宽度按正弦规律变化的脉冲序列。
8. **调速系统性能指标**:S表示调速范围,D表示静差率,这些是衡量调速系统性能的重要指标。
9. **编码器分类**:旋转编码器分为增量式和绝对式,前者常用于检测转速,后者用于检测转角和位移。
10. **调速系统稳态性能**:调速系统的稳态输出受到负载、转速给定等因素的影响。
11. **数字测速方法**:M法适合测量高速,T法适合测量低速,这两种方法在光电式旋转编码器中应用广泛。
12. **抗扰性能指标**:动态降落和恢复时间是评价系统抗扰动能力的关键指标。
13. **直流电动机调速**:直流电动机的变压调速和降磁调速都能实现无级调速,提供了灵活的控制方式。
14. **PI调节器工作状态**:当调节器未饱和时,PI调节器在线性状态下工作,目标是使输入偏差电压在稳态时为零。
15. **弱磁控制**:弱磁控制下电动机的电磁转矩呈现恒功率特性,适用于恒功率负载,不适合恒转矩负载。
16. **能量回馈**:在大容量调速系统中,可以通过逆变器将多余的电能回馈到电网,既提高制动效果,又实现节能。
17. **闭环调速系统**:闭环调速系统通过增设转速检测装置和运算放大器,提供了更硬的稳态特性,但同时也增加了系统的复杂性。
18. **磁链跟踪动力**:这种控制方法将逆变器和交流电动机视为一个整体,以圆形旋转磁场为目标进行控制。
19. **直流调速系统**:在自动控制的直流调速系统中,通常通过调节电源电压来控制电动机速度。
20. **有环流可逆系统制动**:制动过程中包括本组逆变、它组制动两个阶段,确保能量有效转换。
21. **逻辑无环流可逆调速**:这种系统设计避免了两组晶闸管同时封锁的情况,减少了环流现象。
22. **坐标系转换**:通过坐标变换可以构建与交流三相绕组等效的直流电动机模型,简化分析。
23. **静差率与机械特性硬度**:两者虽然有关,但并非同一概念,静差率是衡量系统静态误差的指标,机械特性硬度则反映了系统对负载变化的敏感程度。
24. **电流跟踪PWM**:电流跟踪PWM(CFPWM)控制方法使实际电流能快速跟踪给定值,提高电流控制精度。
25. **异步电动机变频调速**:基频以上变频调速通常属于恒转矩调速,低于基频则通常为恒功率调速。
26. **调制波与载波**:正弦波作为调制波,等腰三角波作为载波,这是SPWM调制的基本原理。
27. **交流异步电动机调速**:调速方法按转差功率变化可分为消耗型和馈送型,前者将多余能量消耗掉,后者则可能回馈电网。
28. **直流V-M可逆调速系统**:有环流和无环流两类系统分别对应不同的能量转换和控制策略。
29. **闭环调速代价**:闭环调速系统提高了系统的稳定性,代价是需要额外的转速检测和运算放大器。
30. **平波电抗器**:在V-M系统中,平波电抗器有助于抑制电流波动,提升系统稳定性。
31. **直流传动双闭环调速**:两个调节器都采用PI调节器,启动过程具有饱和非线性和准时间最优的特点。
32. **SVPWM与SPWM比较**:SVPWM(空间矢量脉宽调制)相比传统的SPWM,能提高输出电压效率。
33. **交流异步电动机调速方法**:按照转差功率变化情况,调速方法分为消耗型和馈送型。
34. **闭环调速系统作用**:闭环调速系统通过自动调节电枢电压,补偿负载变化引起的电枢回路电阻压降,从而保持稳定的转速。
35. **电流脉动与转矩脉动**:电流脉动会导致转矩脉动,为了减小影响,需要采取抑制电流脉动的措施。
36. **M法测速原理**:M法通过计数器记录脉冲信号,定时器发出中断请求,CPU读取计数值并清零,实现精确测速。
37. **比例调节**:比例调节仅通过比例系数调整,可以快速响应,但可能存在稳态误差。
这些知识点涵盖了电力拖动自动控制系统的各个关键组成部分,包括能量转换、电机控制策略、调速系统设计和性能评估等方面,对于理解和设计这类系统至关重要。