運動控制系統(tǒng)-機電運動控制系統(tǒng)課程復(fù)習(xí)

機電運動控制系統(tǒng)

課程復(fù)習(xí)王明芳中南林業(yè)科技大學(xué)計信學(xué)院1/13/2023機電運動控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)內(nèi)容直流電機調(diào)速與控制

●、可控整流器-直流電動機調(diào)速系統(tǒng)●直流脈寬調(diào)制(PWM)調(diào)速

異步電機調(diào)速與控制

●變S調(diào)速▲調(diào)壓調(diào)速▲串級調(diào)速●變頻調(diào)速▲變頻調(diào)速理論▲靜止變頻器

▲變頻調(diào)速系統(tǒng)機電運動控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)1/13/2023機電運動控制系統(tǒng)機電運動控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)涉及電機學(xué)(調(diào)速理論)電力電子技術(shù)(變流技術(shù))控制理論微電子技術(shù)微機數(shù)字控制技術(shù)課程綜合性強，內(nèi)容多，涉及門廣。應(yīng)對相關(guān)先導(dǎo)基礎(chǔ)知識有必要的復(fù)習(xí)和掌握。

考試以上課內(nèi)容為主1/13/2023機電運動控制系統(tǒng)機電運動控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)一、直流電機控制

l.晶閘管可控整流器供電直流電動機機械特性

掌握：(l)機械特性曲線形狀與負載Id大小有關(guān)，分電流連續(xù)

區(qū)與電流斷續(xù)區(qū)，特性硬

度不同。

(2)電流連續(xù)區(qū)有換流重迭現(xiàn)象，采用直流平均值等效電路分析；電流斷續(xù)區(qū)無換流重迭現(xiàn)象，

采用交流瞬時值等效電路分析。1/13/2023機電運動控制系統(tǒng)機電運動控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)

了解：

(3)電流斷續(xù)區(qū)特性太軟而無法應(yīng)用，應(yīng)縮小電流斷續(xù)區(qū)，其措施是采用平波電抗器，其電感量應(yīng)按使最小負載電流下電流連續(xù)。2.雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)掌握：

(1)雙閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(圖1一7)

1/13/2023機電運動控制系統(tǒng)機電運動控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)(2)PI調(diào)節(jié)器的特點及作用穩(wěn)態(tài)無差－積分記憶功能動態(tài)響應(yīng)快－限幅輸出功能(3)兩閉環(huán)連接上特點:ST輸出作為LT輸入，故ST輸出限幅值決定了系統(tǒng)最大允許(安全)電流1/13/2023機電運動控制系統(tǒng)機電運動控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)(4)負載起動過程分析(圖1一8)

深入了解：各階段(區(qū)間)調(diào)節(jié)器狀態(tài)、雙閉環(huán)工作狀態(tài)3.可逆調(diào)速系統(tǒng)掌握：

(1)實現(xiàn)四象限可逆運行必須采用雙橋反并聯(lián)的理由---提供兩個方向電樞電流，產(chǎn)生兩個方向電磁轉(zhuǎn)矩，構(gòu)成可逆系統(tǒng)1/13/2023機電運動控制系統(tǒng)機電運動控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)核心1/13/2023機電運動控制系統(tǒng)機電運動控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)雙橋反并聯(lián)提供兩個方向電樞電流，產(chǎn)生兩個方向電磁轉(zhuǎn)矩，構(gòu)成可逆系統(tǒng)主電路1/13/2023機電運動控制系統(tǒng)機電運動控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)

(2)環(huán)流問題：平均環(huán)流、瞬時環(huán)流產(chǎn)生的機理(三相半波整流電路為例)了解：

(3)有環(huán)流系統(tǒng)、無環(huán)流系統(tǒng)工作原則4.直流脈寬調(diào)制(PWM)調(diào)速掌握：

(1)主電路結(jié)構(gòu)：H型橋，各器件作用

(2)雙極性調(diào)制：工作各階段中①器件觸發(fā)信號規(guī)律②導(dǎo)通器件及導(dǎo)通原因③反電勢E，自感電勢eL，電流ia方向④電機運行狀態(tài)及原因：電動，制動(能耗、反接、再生)1/13/2023機電運動控制系統(tǒng)機電運動控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)二、異步電機控制┄課程重點1.調(diào)速原理分類依據(jù)有：變同步速調(diào)速(變頻)，變滑差調(diào)速(交流調(diào)壓、串級調(diào)速)2.調(diào)壓調(diào)速掌握：

(1)調(diào)速機理

(2)三相調(diào)壓線路何種最優(yōu)

(圖2-1)

(3)對電機類型要求－高轉(zhuǎn)子電阻電機(高滑差電機，繞線式轉(zhuǎn)子電機)

須從：①調(diào)速范圍；②轉(zhuǎn)子發(fā)熱；③適合于風(fēng)機、水泵類負載調(diào)速節(jié)能

三方面說清1/13/2023機電運動控制系統(tǒng)機電運動控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)

3.串級調(diào)速掌握：

(1)串級調(diào)速的基本思想(虛擬電阻一電勢的概念)(2)晶閘管、亞同步、恒轉(zhuǎn)矩串調(diào)結(jié)構(gòu)(圖2一12)1/13/2023機電運動控制系統(tǒng)機電運動控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)

(3)各部分作用，亞同步速原因(SPM流向與兩個變流橋關(guān)系)；變流裝置容量大小(調(diào)速范圍與容量關(guān)系)；調(diào)速控制方法(最高、最低轉(zhuǎn)速)。了解：

4.雙饋電機調(diào)速基本思想

5.變頻調(diào)速(重點中重點)(1)變頻調(diào)速理論①基本控制方式

a.Ul／fl＝C控制基本原理：

b.基本控制模式(如圖)●基頻下：恒Ul／fl＝C→恒磁通→恒轉(zhuǎn)矩●基頻下：Ul＝UlN→弱磁→恒功率

1/13/2023機電運動控制系統(tǒng)機電運動控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)②基波運行特性－電壓源供電下異步電機工作特性重點掌握：a.Ul／fl＝C，El／fl＝C機械特性形狀、特點

b.全頻電壓補償思想

c.低頻起動性能改善的機理－轉(zhuǎn)子內(nèi)功率因數(shù)攺善1/13/2023機電運動控制系統(tǒng)機電運動控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)低頻時起動轉(zhuǎn)矩比額定頻率起動轉(zhuǎn)矩大。原因：起動轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子內(nèi)功率因數(shù)角起動時s=1，轉(zhuǎn)子頻率，完全決定于定子（電源）頻率1/13/2023機電運動控制系統(tǒng)機電運動控制系統(tǒng)復(fù)習(xí)③諧波效應(yīng)重點掌握：a.諧波等值電路，Sk=l事實b.對轉(zhuǎn)子參數(shù)的影響，變頻調(diào)速

與調(diào)壓調(diào)速轉(zhuǎn)子發(fā)熱本質(zhì)的不同

c.效率變化趨勢與逆變器類型關(guān)系

d.諧波轉(zhuǎn)矩類型、特性、起因、大小e.不同類型逆變器對電機定子電抗要求(2)靜止變頻器★交一交變頻不要求交-直-交方波變頻器①交-直-交變換拓樸結(jié)構(gòu)(圖2一43)②何謂電壓源型(VSI)、電流源型(CSI)逆變器③VSI、CSI特性比較(