文档介绍：电力传动控制系统——运动控制系统<br****题解答）
第1章 电力传动控制系统基本构造与构成 1
第2章 电力传动系统模型 13
第3章 直流传动控制系统 18
第4章 交流传动控制系统 30
第5章 电力传动控制系统分析与设计* 38
第1章 电力传动控制系统基本构造与构成
1. 依照电力传动控制系统基本构造，简述电力传动控制系统基本原理和共性问题。
答：电力传动是以电动机作为原动机拖动生产机械运动一种传动方式，由于电力传播和变换便利，使电力传动成为当代生产机械重要动力装置。电力传动控制系统基本构造如图1-1所示，普通由电源、变流器、电动机、控制器、传感器和生产机械（负载）构成。
电力传动控制系统基本工作原理是，依照输入控制指令（例如：速度或位置指令），与传感器采集系统检测信号（速度、位置、电流和电压等），通过一定解决给出相应反馈控制信号，控制器按一定控制算法或方略输出相应控制信号，控制变流器变化输入到电动机电源电压、频率等，使电动机变化转速或位置，再由电动机驱动生产机械按照相应控制规定运动，故又称为运动控制系统。
虽然电力传动控制系统种类繁多，但依照图1-1所示系统基本构造，可以归纳出研发或应用电力传动控制系统所需解决共性问题：
1）电动机选取。电力传动系统能否经济可靠地运营，对的选取驱动生产机械运动电动机至关重要。应依照生产工艺和设备对驱动规定，选取适当电动机种类及额定参数、绝缘级别等，然后通过度析电动机发热和冷却、工作制、过载能力等进行电动机容量校验。
2）变流技术研究。电动机控制是通过变化其供电电源来实现，如直流电动机正反转控制需要变化其电枢电压或励磁电压方向，而调速需要变化电枢电压或励磁电流大小；交流电动机调速需要变化其电源电压和频率
等，因而，变流技术是实现电力传动系统核心技术之一。
3）系统状态检测办法。状态检测是构成系统反馈核心，依照反馈控制原理，需要实时检测电力传动控制系统各种状态，如电压、电流、频率、相位、磁链、转矩、转速或位置等。因而，研究系统状态检测和观测办法是提高其控制性能重要课题。
4）控制方略和控制器设计。任何自动控制系统核心都是对控制办法研究和控制方略选取，电力传动控制系统也不例外。依照生产工艺规定，研发或选取恰当控制办法或方略是实现电力传动自动控制系统重要问题。
2．直流电动机有几种调速办法，其机械特性有何差别？
答：直流电动机转速和其她参量之间稳态关系为
考虑到她励直流电动机电枢电流与电磁转矩关系，可以将其机械特性写成如下形式：
式中称作抱负空载转速，为机械特性斜率。
由上式可知，有如下三种调节直流电动机转速办法：
1）变化电枢回路电阻（图1-2）。
2）削弱励磁磁通（图1-3）。
3）调节电枢供电电压（图1-4）。
比较三种调速办法可知，变化电阻只能有级调速；削弱磁通虽然可以平滑调速，但调速范畴不大，往往只是配合调压方案，实现一定范畴内弱磁升速；调节电枢供电电压方式既能持续平滑调速，又有较大调速范畴，且机械特性也很硬。因而，直流调速系统往往以变压调速为主，仅在基速（额定转速）以上作小范畴弱磁升速。
3. 从异步电动机转差功率角度，可把交流调速系统提成哪几类？并简述其特点。
答：异步电动机按其转子构造可分为笼型转子异步电动机和绕线转子异步电动机，可以依照实际应用规定选取电动机。异步电动机转速方程为
由上式可知，若变化供电频率或变化电动机极对数则可调速，这就是变频调速和变极对数调速由来。此外，通过变化定子电压、绕线转子异步电动机转子串电阻或外接可变电源可以变化转差率来实现异步电动机转速调节。
为更科学地进行分类，按照交流异步电动机原理，从定子传入转子电磁功率可提成两某些：一某些是拖动负载有效功率，称作机械功率；另一某些是传播给转子电路转差功率，与转差率成正比。从能量转换角度看，转差功率与否增大，是消耗掉还是得到回收，是评价调速系统效率高低标志。从这点出发，又可以把异步电动机调速系统提成三类：
1）转差功率消耗型。调速时所有转差功率都转换成热能消耗掉，它是以增长转差功率消耗来换取转速减少（恒转矩负载时），此类调速办法效率最低，越向下调效率越低。
2）转差功率馈送型。调速时转差功率一某些消耗掉，大某些则通过变流装置回馈电网或转化成机械能予以运用，转速越低时回收功率越多，其效率比前者高。
3）转差功率不变型。此类调速办法无论转速高低，转速降都保持不变，并且很小，因而转差功率消耗基本不变且很小，其效率最高。
当前普通采用笼型转子异步电动机实现低于同步转速调速，调速办法可选取定子变压调速、定子变压变频调速等方案；当需要高于同步转速运营或其她特殊应用场合时，则需采用绕线转