電力電子技術(shù)電子教案

電力電子技術(shù)電子教案2023/8/271第1頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的一般準(zhǔn)則第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置

電機(jī)與負(fù)載間的匹配

功率力矩與轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)方式

電機(jī)發(fā)熱因素的考慮電機(jī)與電力電子裝置間的匹配2023/8/272第2頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

速度與位置傳感器的選擇伺服驅(qū)動(dòng)控制及電流限制

電流反饋調(diào)節(jié)器電流限制環(huán)節(jié)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的一般準(zhǔn)則2023/8/273第3頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電流限制：控制環(huán)節(jié)框圖（雙環(huán)系統(tǒng)）第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的一般準(zhǔn)則2023/8/274第4頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電流限制：控制環(huán)節(jié)框圖（單環(huán)系統(tǒng)）第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的一般準(zhǔn)則2023/8/275第5頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)

固有的良好調(diào)速特性可用于伺服驅(qū)動(dòng)與調(diào)速驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜維護(hù)困難造價(jià)較高第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/276第6頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)

基本方程第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置電磁過(guò)程2023/8/277第7頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)

基本方程第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置電磁過(guò)程機(jī)械過(guò)程2023/8/278第8頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)態(tài)方程：電磁與機(jī)械第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)2023/8/279第9頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月穩(wěn)態(tài)方程第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)2023/8/2710第10頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)

基本方程第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2711第11頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電機(jī)的機(jī)械特性第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)2023/8/2712第12頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直流電機(jī)的機(jī)械特性（恒力矩機(jī)械負(fù)載）第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)2023/8/2713第13頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月反向電動(dòng)反向制動(dòng)正向電動(dòng)正向制動(dòng)運(yùn)行象限第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)Temwm2023/8/2714第14頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月波形系數(shù)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)2023/8/2715第15頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月用于驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的電力電子裝置

在所需象限運(yùn)行的能力電流限流能力較硬的機(jī)械特性盡可能好的波形因數(shù)快速的響應(yīng)特性第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2716第16頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

伺服驅(qū)動(dòng)裝置

四象限運(yùn)行

硬機(jī)械特性

快速響應(yīng)特性DC/DC全橋換流器交接時(shí)間的影響用于驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的電力電子裝置第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2717第17頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的DC/DC全橋換流器用于驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的電力電子裝置第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2718第18頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的DC/DC全橋換流器：交接時(shí)間用于驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的電力電子裝置第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2719第19頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月DC/DC全橋換流器DC/DC半橋換流器DC/DC降壓換流器AC/DC相控?fù)Q流器

調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置

四象限、二象限、單象限運(yùn)行對(duì)轉(zhuǎn)速、力矩指令的響應(yīng)速度要求較低電流間斷的影響用于驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的電力電子裝置第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2720第20頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的DC/DC換流器用于驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的電力電子裝置第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2721第21頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月工頻四象限換流器反并聯(lián)的橋式換流器通過(guò)開(kāi)關(guān)切換改變轉(zhuǎn)向的驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的電力電子裝置第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2722第22頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的AC/DC換流器：電流間斷的影響用于驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的電力電子裝置第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2723第23頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置電路圖與相量圖2023/8/2724第24頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)定子側(cè)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)子側(cè)基本方程2023/8/2725第25頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置基本方程將轉(zhuǎn)子歸算至定子側(cè)

定子電流2023/8/2726第26頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置基本方程：s很小時(shí)2023/8/2727第27頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月特性曲線感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子電流2023/8/2728第28頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月變定子電壓時(shí)的力矩特性（Vs：100％～50％）感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2729第29頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月VVVF調(diào)速（f：100％～50％，Vs：100％～50％）感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2730第30頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月VVVF調(diào)速（電動(dòng)與制動(dòng)）感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2731第31頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月VVVF調(diào)速（啟動(dòng)～額定轉(zhuǎn)速，無(wú)低速電壓提升）感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2732第32頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月VVVF調(diào)速（啟動(dòng)～額定轉(zhuǎn)速，有低速電壓提升）感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2733第33頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月不同區(qū)間的變頻調(diào)速方式感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2734第34頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月不同區(qū)間的變頻調(diào)速方式感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2735第35頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月不同區(qū)間的變頻調(diào)速方式（恒力矩調(diào)速～恒功率調(diào)速）感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2736第36頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月非正弦激勵(lì)的影響感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置諧波等值電路諧波滑差諧波電流有效值2023/8/2737第37頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月非正弦激勵(lì)的影響感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置

附加鐵損附加銅損力矩脈動(dòng)2023/8/2738第38頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月非正弦激勵(lì)的影響：附加銅損感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2739第39頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月非正弦激勵(lì)的影響：力矩脈動(dòng)感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2740第40頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月變頻調(diào)速裝置分類（交－直－交）

PWM－VSI驅(qū)動(dòng)裝置方波－VSI驅(qū)動(dòng)裝置

CSI驅(qū)動(dòng)裝置感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2741第41頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月交－直－交變頻裝置感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置制動(dòng)時(shí)能量的處理2023/8/2742第42頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月交－直－交變頻裝置：PWM-VSI感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2743第43頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月交－直－交變頻裝置：方波-VSI感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2744第44頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月交－交變頻裝置（周波變換器）感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置正組三相橋式換流器反組三相橋式換流器2023/8/2745第45頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月交－交變頻裝置（周波變換器）感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2746第46頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月交－交變頻裝置（波形，局部）感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2747第47頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月交－交變頻裝置（波形，一個(gè)基波周期）感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2748第48頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月交－交變頻裝置（兩橋交替工作）感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2749第49頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月工頻變電壓調(diào)速（普通籠型電機(jī)）感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2750第50頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月工頻變電壓調(diào)速（高轉(zhuǎn)子電阻籠型電機(jī)）感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2751第51頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月變轉(zhuǎn)子電阻調(diào)速（繞線式感應(yīng)電機(jī)）感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2752第52頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月串級(jí)調(diào)速（繞線式感應(yīng)電機(jī)）：電路圖感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2753第53頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月串級(jí)調(diào)速（繞線式感應(yīng)電機(jī)）：機(jī)械特性感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2754第54頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步電機(jī)結(jié)構(gòu)圖第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2755第55頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月正弦波同步伺服驅(qū)動(dòng)裝置：位置檢測(cè)同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2756第56頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月正弦波同步伺服驅(qū)動(dòng)裝置：控制框圖同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2757第57頁(yè)，課件共61頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月梯形波同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置：反電勢(shì)與電流波形同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)第八章電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置2023/8/2758第58頁(yè)，課件