直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)心得

PAGEPAGE12023年直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)心得涉及到了自動控制原理、電機(jī)拖動、電力電子和高數(shù)等多門學(xué)科的知識，讓我覺得學(xué)起來有點(diǎn)吃力。但經(jīng)過老師的細(xì)細(xì)梳理，使我慢慢對這門課程有了新的認(rèn)識，電力拖動是以電動機(jī)作為原動機(jī)拖動機(jī)械設(shè)備運(yùn)動的一種拖動方式。電力拖動裝置由電動機(jī)及其自動控制裝置組成。自動控制裝置通過對電動機(jī)起動、制動的控制，對電動機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的控制，對電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制以及對某些物理參量按一定規(guī)律變化的控制等，可實(shí)現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備的自動化控制。現(xiàn)代運(yùn)動控制已成為電機(jī)學(xué)，電力電子技術(shù)，微電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，控制理論，信號檢測與處理技術(shù)等多門學(xué)科相互交叉的綜合學(xué)性科。課上老師簡單介紹了運(yùn)動控制及其相關(guān)學(xué)科的關(guān)系，隨著其他相關(guān)學(xué)科的不斷發(fā)展，運(yùn)動控制系統(tǒng)也在不斷發(fā)展，不斷提高系統(tǒng)的安全性，可靠性，在課上跟隨老師的思路，使我對運(yùn)動控制系統(tǒng)有了更深刻的理解。運(yùn)動控制系統(tǒng)的任務(wù)是通過對電動機(jī)電壓，電流，頻率等輸入電量的控制,來改變工作機(jī)械的轉(zhuǎn)矩，速度，位移等機(jī)械量，使各種機(jī)械按人們期望的要求運(yùn)行,以滿足生產(chǎn)工藝及其他應(yīng)用的需要。工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對運(yùn)動控制系統(tǒng)提出了日益復(fù)雜的要求，同時(shí)也為研制和生產(chǎn)各類新型的控制裝置提供了可能。在前期課程控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理、電力電子等課程的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)以電動機(jī)為被控對象的控制系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)觀念、運(yùn)動控制系統(tǒng)的基本理論和方法、初步的工程設(shè)計(jì)能力和研發(fā)同類系統(tǒng)的能力。課堂上老師全面、系統(tǒng)、深入地介紹了運(yùn)動控制系統(tǒng)的基本控制原理、系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、分析和設(shè)計(jì)方法。運(yùn)動控制內(nèi)容主要包括直流調(diào)速、交流調(diào)速和伺服系統(tǒng)三部分。直流調(diào)速部分主要介紹單閉環(huán)、雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)和以全控型功率器件為主的直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)等內(nèi)容;交流調(diào)速部分主要包括基于異步電動機(jī)穩(wěn)態(tài)模型的調(diào)速系統(tǒng)、基于異步電動機(jī)動態(tài)模型的高性能調(diào)速系統(tǒng)以及串級調(diào)速系統(tǒng);隨動系統(tǒng)部分介紹直、交流隨動系統(tǒng)的性能分析與動態(tài)校正等內(nèi)容。此外，書中還介紹了近幾年發(fā)展起來的多電平逆變技術(shù)和數(shù)字控制技術(shù)等內(nèi)容。《運(yùn)動控制系統(tǒng)》既注重理論基礎(chǔ)，又注重工程應(yīng)用，體現(xiàn)了理論性與實(shí)用性相統(tǒng)一的特點(diǎn)。書中結(jié)合大量的工程實(shí)例，給出了其仿真分析、圖形或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)，具有形象直觀、簡明易懂的特點(diǎn)。第一部分中主要介紹直流調(diào)速系統(tǒng)，調(diào)節(jié)直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速有三種方法：改變電樞回路電阻調(diào)速閥，減弱磁通調(diào)速法，調(diào)節(jié)電樞電壓調(diào)速法。變壓調(diào)速是是直流調(diào)速系統(tǒng)的主要方法，系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)至少包含了兩部分：能夠調(diào)節(jié)直流電動機(jī)電樞電壓的直流電源和產(chǎn)生被調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的直流電動機(jī)。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，可控直流電源主要有兩大類，一類是相控整流器，它把交流電源直接轉(zhuǎn)換成可控直流電源;另一類是直流脈寬變換器，它先把交流電整流成不可控的直流電，然后用pwm方式調(diào)節(jié)輸出直流電壓。開環(huán)控制系統(tǒng)無法滿足人們期望的性能指標(biāo)，本章就閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)展開分析和討論。論述哦了轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的控制規(guī)律，分析了系統(tǒng)的靜差率，介紹了pi調(diào)節(jié)器和p調(diào)節(jié)器的控制作用。轉(zhuǎn)速單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)能夠提高調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，但動態(tài)性能仍不理想，轉(zhuǎn)速，電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)是靜動態(tài)性能良好，應(yīng)用最廣的直流調(diào)速系統(tǒng);還介紹了轉(zhuǎn)速，電流雙閉環(huán)系統(tǒng)的組成及其靜特性，數(shù)學(xué)模型，并對雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)特性進(jìn)行了詳細(xì)分析。第二部分主要介紹交流調(diào)速系統(tǒng)。交流調(diào)速系統(tǒng)有異步電動機(jī)和同步電動機(jī)兩大類。異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)分為3類：轉(zhuǎn)差功率消耗型調(diào)速系統(tǒng)，轉(zhuǎn)差功率饋送型調(diào)速系統(tǒng)，轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)。同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率恒為零，同步電動機(jī)調(diào)速只能通過改變同步轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)，由于同步電動機(jī)極對數(shù)是固定的，只能采用變壓變頻調(diào)速。首先介紹了交流pwm變頻器的主電路，然后討論正選pwm(spwm)，電流跟蹤pwm(cfpwm)和電壓空間矢量pwm(svpwm)三種控制方式，討論了電壓矢量與定子磁鏈的關(guān)系，最后介紹了pwm變頻器在異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng)用的特