機電傳動控制總復習(1)

1、機電傳動控制機電傳動控制總復習總復習課程共講了課程共講了8章的內(nèi)容：章的內(nèi)容： 1. 緒論；緒論； 2. 機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎；機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎； 3. 直流電機的工作原理和特性；直流電機的工作原理和特性； 4. 交流電機的工作原理和特性；交流電機的工作原理和特性； 5. 控制電動機；控制電動機； 8. 電力電子學基礎；電力電子學基礎； 9. 直流傳動控制系統(tǒng)；直流傳動控制系統(tǒng)； 10. 交流傳動控制系統(tǒng)；交流傳動控制系統(tǒng)； 機電傳動控制系統(tǒng)中電動機的選擇；機電傳動控制系統(tǒng)中電動機的選擇；總復習總復習1 緒論緒論 什么是機電傳動，機電傳動控制系統(tǒng)什么是機電傳動，機電傳動控制系統(tǒng)的發(fā)

2、展，機電傳動控制的目的和任務。的發(fā)展，機電傳動控制的目的和任務。 課程是機械類專業(yè)的一門主干技術基課程是機械類專業(yè)的一門主干技術基礎課，學習時要注意理論聯(lián)系實際。礎課，學習時要注意理論聯(lián)系實際?？倧土暱倧土? 機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎2.1 機電傳動系統(tǒng)的運動方程式機電傳動系統(tǒng)的運動方程式TM 和和TL 既有大既有大小也有方向（正小也有方向（正負）負）在確定在確定n的正方的正方向后向后取取TM與與n相同的相同的方向為正向方向為正向取取TL與與n相反的相反的方向為正向方向為正向總復習總復習2 機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎2.2 轉矩、轉動慣量和飛輪轉矩

3、的折算轉矩、轉動慣量和飛輪轉矩的折算 若機電傳動為多軸系統(tǒng)，須將各量折算到若機電傳動為多軸系統(tǒng)，須將各量折算到同一軸上才能列出整個系統(tǒng)的運動方程式，一同一軸上才能列出整個系統(tǒng)的運動方程式，一般折算到電動機軸上。般折算到電動機軸上。 轉矩折算依據(jù)系統(tǒng)靜態(tài)時功率不變的原則，轉矩折算依據(jù)系統(tǒng)靜態(tài)時功率不變的原則，轉動慣量和飛輪轉矩折算依據(jù)系統(tǒng)存儲的動能轉動慣量和飛輪轉矩折算依據(jù)系統(tǒng)存儲的動能不變的原則。不變的原則?？倧土暱倧土? 機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎2.3 機電傳動系統(tǒng)的負載特性機電傳動系統(tǒng)的負載特性2.4 機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件（1）兩機械

4、特性有交叉點；兩機械特性有交叉點； （2）n為在平衡點處的轉速變?yōu)樵谄胶恻c處的轉速變化，化， 當當n0時，時，TMTL TM-TL0； 當當nTL TM-TL0 總復習總復習3 直流電機的工作原理及特性直流電機的工作原理及特性3.1 直流電機的基本結構和工作原理直流電機的基本結構和工作原理 發(fā)電機依電磁感應定發(fā)電機依電磁感應定理（右手定則）理（右手定則） 電動機依安培電磁力電動機依安培電磁力定律（左手定則）定律（左手定則）總復習總復習3 直流電機的工作原理及特性直流電機的工作原理及特性3.2 直流發(fā)電機直流發(fā)電機（a）他勵）他勵（b）并勵）并勵（c）串勵）串勵（d）復勵）復勵常用的是他勵和并勵

5、常用的是他勵和并勵總復習總復習3 直流電機的工作原理及特性直流電機的工作原理及特性3.3 直流電動機的機械特性直流電動機的機械特性nnTKKRKUnteae02總復習總復習3 直流電機的工作原理及特性直流電機的工作原理及特性3.4 直流他勵直流他勵電動機的啟動特性電動機的啟動特性啟動時啟動時n=0 E=0 啟動電流啟動電流NNstIRUI2010/很大，這對電網(wǎng)運行有害，且使電動機換向器火花大，所很大，這對電網(wǎng)運行有害，且使電動機換向器火花大，所以，直流電動機不允許直接啟動，須設法減少啟動電流以，直流電動機不允許直接啟動，須設法減少啟動電流常用啟動方法有兩種：常用啟動方法有兩種：降壓啟動和電樞

6、回路外接電阻啟動。降壓啟動和電樞回路外接電阻啟動?？倧土暱倧土? 直流電機的工作原理及特性直流電機的工作原理及特性3.5 直流他勵直流他勵電動機的電動機的調速調速特性特性1. 改變電樞供電電壓改變電樞供電電壓U；2. 改變電樞電阻改變電樞電阻Rad；3. 改變磁通改變磁通?？倧土暱倧土? 直流電機的工作原理及特性直流電機的工作原理及特性3.6 直流他勵直流他勵電動機的制動特性電動機的制動特性直流他勵電動機制動形式有：直流他勵電動機制動形式有： 反饋制動反饋制動 反接制動反接制動 能耗制動能耗制動電源反接電源反接倒拉反接倒拉反接總復習總復習4 交流電動機的工原理及特性交流電動機的工原理及特性4.

7、1 三相異步電動機的結構和工作原理三相異步電動機的結構和工作原理基于定子旋轉磁場和基于定子旋轉磁場和轉子電流的相互作用轉子電流的相互作用總復習總復習11. 544. 4222NfE21. 52202220222222SXRSEXREI4 交流電動機的工原理及特性交流電動機的工原理及特性4.2 三相異步電動機的定子電路和轉子電路三相異步電動機的定子電路和轉子電路定子每相繞組的感應電勢定子每相繞組的感應電勢轉子每相繞組的感應電勢轉子每相繞組的感應電勢轉子每相繞組的電流轉子每相繞組的電流轉子每相電路的功率因數(shù)轉子每相電路的功率因數(shù)22. 5cos220222222222SXRRXRR總復習總復習4

8、交流電動機的工原理及特性交流電動機的工原理及特性4.3 三相異步電動機的三相異步電動機的轉距與機械特性轉距與機械特性n=f(T) 機械機械特性曲線特性曲線27. 5220222222022212SXRUSRKSXRUSRKT改變定子電壓改變定子電壓U、定子電源頻率、定子電源頻率f、電、電子電路傳入電阻或電抗、轉子電路傳子電路傳入電阻或電抗、轉子電路傳入電阻或電抗等，都可得到異步電動入電阻或電抗等，都可得到異步電動機的人為機械特性機的人為機械特性總復習總復習4 交流電動機的工原理及特性交流電動機的工原理及特性4.4 三相異步電動機的啟動特性三相異步電動機的啟動特性三相異步電動機的啟動要求三相異步

9、電動機的啟動要求: 要有足夠大的啟動轉矩，啟動要快、平滑，啟動要有足夠大的啟動轉矩，啟動要快、平滑，啟動電流要小，啟動時安全、可靠、操作簡便，功耗小等。電流要小，啟動時安全、可靠、操作簡便，功耗小等。各種啟動方法都有其各自各種啟動方法都有其各自的優(yōu)缺點，要根據(jù)實際情的優(yōu)缺點，要根據(jù)實際情況選擇況選擇)1 (60)1 (0SPfSnn總復習總復習4 交流電動機的工原理及特性交流電動機的工原理及特性4.5 三相異步電動機的調速三相異步電動機的調速交流調速交流調速變極對數(shù)調速變極對數(shù)調速改變鼠籠式電動機定子繞組極對數(shù)改變鼠籠式電動機定子繞組極對數(shù)變轉差率調速變轉差率調速調壓調速調壓調速改變定子電壓改

10、變定子電壓轉子電路串電阻調速轉子電路串電阻調速線繞式線繞式串級調速串級調速線繞式線繞式電磁轉差離合器調速電磁轉差離合器調速變頻調速變頻調速改變定子電源的頻率改變定子電源的頻率總復習總復習4 交流電動機的工原理及特性交流電動機的工原理及特性4.6 三相異步電動機的制動特性三相異步電動機的制動特性制動形式有：制動形式有： 反饋制動反饋制動 反接制動反接制動 能耗制動能耗制動電源反接電源反接倒拉反接倒拉反接實際應用時，應根據(jù)實際需要選擇適宜的制動方法實際應用時，應根據(jù)實際需要選擇適宜的制動方法總復習總復習4 交流電動機的工原理及特性交流電動機的工原理及特性4.7 單相異步電動機單相異步電動機（1）在

11、脈沖磁場作用下的單）在脈沖磁場作用下的單相異步電動機沒有啟動能力，相異步電動機沒有啟動能力，啟動轉矩為零；啟動轉矩為零；（2）一旦啟動，能自行加速）一旦啟動，能自行加速到穩(wěn)定運行狀態(tài)，轉向不固定，到穩(wěn)定運行狀態(tài)，轉向不固定，取決于啟動轉向；取決于啟動轉向；單相異步電動機是一中采用單單相異步電動機是一中采用單相電源供電的異步電動機相電源供電的異步電動機電容分相式異步電動電容分相式異步電動機機電容分相啟動電動機電容分相啟動電動機電容分相運轉電動機電容分相運轉電動機總復習總復習4 交流電動機的工原理及特性交流電動機的工原理及特性4.8 同步電動機同步電動機 同步電動機的同步電動機的最大特點是轉速恒最

12、大特點是轉速恒定，功率因數(shù)可調，定，功率因數(shù)可調，可用以改善電網(wǎng)的可用以改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。一般啟功率因數(shù)。一般啟動困難，需采用異動困難，需采用異步啟動步啟動總復習總復習5 控制電機控制電機5.1 控制電機概述控制電機概述5.2 交流伺服電動機交流伺服電動機 5.3 直流伺服電動機直流伺服電動機 5.4 直線異步電動機直線異步電動機 5.5 測速發(fā)電機測速發(fā)電機 總復習總復習8 電力電子技術電力電子技術8.1 電力半導體器件電力半導體器件8.2 電力半導體器件的驅動電路及保護電力半導體器件的驅動電路及保護 8.3 可控整流電路可控整流電路 8.4 逆變電路逆變電路 8.5 斬波電路與斬波電路與

13、PWM控制技術控制技術 總復習總復習8 晶閘管及其基本線路晶閘管及其基本線路8.1 電力半導體器件電力半導體器件 電力電子器件根據(jù)其開通與關斷可控性的不同電力電子器件根據(jù)其開通與關斷可控性的不同可分為三類：可分為三類： （1）不可控型器件，如整流二極管）不可控型器件，如整流二極管 （2）半控型器件）半控型器件 普通的普通的SCR （3）全控型器件）全控型器件 GTR、GTO、P-MOSFET等等總復習總復習8 晶閘管及其基本線路晶閘管及其基本線路8.1 電力半導體器件電力半導體器件 晶閘管的工作原理：晶閘管的工作原理：（1）晶閘管具有正、）晶閘管具有正、反向阻斷能力；反向阻斷能力；（2）晶閘管

14、陽極和）晶閘管陽極和控制極同時加正向控制極同時加正向電壓時才導通；電壓時才導通；（3）導通后，控制極失）導通后，控制極失去控制作用，欲關斷，需去控制作用，欲關斷，需把陽極正向電壓降到一定把陽極正向電壓降到一定值（斷開或反向）。值（斷開或反向）。總復習總復習8 晶閘管及其基本線路晶閘管及其基本線路8.2 可控整流電路可控整流電路 單相半波電路最簡單，但各項指標都較單相半波電路最簡單，但各項指標都較差，只適用于小功率和輸出電壓波形要求不差，只適用于小功率和輸出電壓波形要求不高的場合。單相橋式電路各項性能較好，只高的場合。單相橋式電路各項性能較好，只是電壓脈動頻率較大，故最適合小功率的電是電壓脈動頻率較大，故最適合小功率的電路。單相全波電路由于元件所承受的峰值電路。單相全波電路由于元件所承受的峰值電壓較高，又需采用帶中心抽頭的變壓器，所壓較高，又需采用帶中心抽頭的變壓器，所以較少使用；以較少使用；總復習總復習9 直流傳動控制系統(tǒng)直流傳動控制系統(tǒng)