電力傳動與自動控制系統(tǒng)

電力傳動與自動控制系統(tǒng)第1頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月綜述電動機電力電子裝置控制器機械裝置命令電源反饋信號系統(tǒng)的組成第2頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月綜述1.發(fā)展狀況電動機設(shè)計與制造技術(shù)電力電子技術(shù)微處理器技術(shù)電機控制理論與技術(shù)(交流電機)2.應(yīng)用民用:交通,家用電器,機械國防:航空,航天,雷達,武器裝備第3頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月綜述3.基礎(chǔ)電機學(xué)(電動機):直流電動機,異步電動機,同步電動機,其他電力電子技術(shù):晶閘管,功率MOSFET,IGBT,GTR,GTO等應(yīng)用與控制自動控制原理:閉環(huán)控制,穩(wěn)定性,快速性微處理器:單片機,數(shù)字信號處理器(DSP)

第4頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月綜述4.電氣傳動的新技術(shù)（交流調(diào)速系統(tǒng)）(1)航空電力傳動系統(tǒng)性能目標：體積,重量,效率,可靠性,快速性電機的特點：高速化(10000~100000r/min)，稀土永磁電機，開關(guān)磁阻電機電機的結(jié)構(gòu)基本不變，轉(zhuǎn)速與輸出機械功率成正比第5頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月綜述4.電氣傳動的新技術(shù)（交流調(diào)速系統(tǒng)）(2)大功率牽引系統(tǒng)(交通)性能目標：大功率，高速，效率，安全電機的特點：電動，磁懸浮，直線電機

第6頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月課程內(nèi)容1.電力傳動基礎(chǔ)：電動機的外特性，電機學(xué)的補充2.直流調(diào)速系統(tǒng)(主體)：直流電動機構(gòu)成的調(diào)速系統(tǒng)，靜特性、動態(tài)特性、單閉環(huán)、雙閉環(huán)、系統(tǒng)工程設(shè)計方法3.交流調(diào)速系統(tǒng)：交流電動機構(gòu)成的調(diào)速系統(tǒng)，變頻器、變頻調(diào)速、矢量控制、無刷直流電動機4.計算機控制系統(tǒng)：系統(tǒng)數(shù)字化控制。第7頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月課程要求教材：電力傳動與自動控制系統(tǒng)，范正翹主編參考書：電力拖動自動控制系統(tǒng)，陳伯時主編考核方式：(1)卷面考試，開卷到教科書，80%(2)參加教學(xué)實驗，2次，10%(3)完成所有習(xí)題，10%第8頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月第一篇電力傳動基礎(chǔ)

第1章電力傳動系統(tǒng)動力學(xué)1.1運動方程式Te：電動機產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩，TL：負載轉(zhuǎn)矩，J：轉(zhuǎn)動慣量，Ω：角速度(rad/s),n：轉(zhuǎn)速(r/min)第9頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月第一篇電力傳動基礎(chǔ)

第1章電力傳動系統(tǒng)動力學(xué)1.1運動方程式國際單位制工程單位制電機轉(zhuǎn)速n的控制→轉(zhuǎn)矩Te的控制第10頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月第1章電力傳動系統(tǒng)動力學(xué)轉(zhuǎn)矩Te的控制→電機轉(zhuǎn)速n的控制當Te>TL

則dn/dt>0,電機轉(zhuǎn)速n上升當Te<TL

則dn/dt<0,電機轉(zhuǎn)速n下降當Te=TL

則dn/dt=0,電機轉(zhuǎn)速n不變動態(tài)穩(wěn)態(tài)運動方程式中的重要參數(shù)，影響系統(tǒng)的動態(tài)性能

負載轉(zhuǎn)矩飛輪矩第11頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月第1章電力傳動系統(tǒng)動力學(xué)1.2負載轉(zhuǎn)矩和飛輪矩的折算生產(chǎn)機械運動的多樣性：旋轉(zhuǎn)運動，平移運動，升降運動折算的原則

TL：折算前后的功率不變GD2：折算前后的動能不變電動機傳動機構(gòu)工作機構(gòu)第12頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2負載轉(zhuǎn)矩和飛輪矩的折算一、旋轉(zhuǎn)運動傳動機構(gòu)：減速器，減速比i=

n/ng>1二級減速已知Tg，求TLTg→TL：折算前后的功率不變第13頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2負載轉(zhuǎn)矩和飛輪矩的折算1.負載轉(zhuǎn)矩的折算已知Tg，求TLTg→TL：折算前后的功率不變只要i足夠大有電動機很小的力矩就能夠帶動很大的機械負載第14頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2負載轉(zhuǎn)矩和飛輪矩的折算一、旋轉(zhuǎn)運動傳動機構(gòu)：減速器，減速比i=n/ng>1二級減速已知GDg,GD1,GD2,GD3,GD4求GDLGDg→GDL：折算前后的動能不變第15頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2負載轉(zhuǎn)矩和飛輪矩的折算GDg→GDL：折算前后的動能不變慣量很大的機械折合到電動機軸上變得很小GD1的轉(zhuǎn)速為n，不需要折合GD2和GD3的轉(zhuǎn)速為n/I1,動能減小i平方倍GD4和GDg的轉(zhuǎn)速為n/i1i2,動能減小i1i2的平方倍。第16頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2負載轉(zhuǎn)矩和飛輪矩的折算2.飛輪矩的折算已知GD1,GD2,GD3,GD4,GDg，求GDLGDg→GDL：折算前后的動能不變慣量很大的機械折合到電動機軸上變得很小第17頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2負載轉(zhuǎn)矩和飛輪矩的折算二、平移運動1.負載轉(zhuǎn)矩的折算已知阻力Fg，求TLFg→TL：折算前后的功率不變2.飛輪矩的折算mg→GDL：折算前后的動能不變第18頁，課件共20頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2負載轉(zhuǎn)矩和飛輪矩的折算三、升降運動1.負載轉(zhuǎn)矩的折算(1)提升運動：已知重力F，求TL提升運動：電動機克服機械摩擦帶動重物運動第19頁，