機(jī)電運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)(級(jí)復(fù)習(xí))

1、機(jī)電運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)機(jī)電運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程復(fù)習(xí)課程復(fù)習(xí)王王 明明 芳芳中南林業(yè)科技大學(xué)中南林業(yè)科技大學(xué) 計(jì)信學(xué)院計(jì)信學(xué)院 學(xué)習(xí)內(nèi)容u 直流電機(jī)調(diào)速與控制 、可控整流器-直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng) 直流脈寬調(diào)制(pwm)調(diào)速 u 異步電機(jī)調(diào)速與控制 變s調(diào)速 調(diào)壓調(diào)速 串級(jí)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(jī)電運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 復(fù)習(xí)機(jī)電運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 復(fù)習(xí) 涉及電機(jī)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(jī)數(shù)字控制技術(shù) 課程綜合性強(qiáng)，內(nèi)容多，涉及門廣。應(yīng)對(duì)相關(guān)先導(dǎo)基礎(chǔ)知識(shí)有必要的復(fù)習(xí)和掌握。 考試以上課內(nèi)容為主機(jī)電運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 復(fù)習(xí)一、直流電機(jī)控制 l. 晶閘管可控整流器供電直

2、流電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性 掌握： (l) 機(jī)械特性曲線形狀與負(fù)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(wú)換流重迭現(xiàn)象， 采用交流瞬時(shí)值等效電路分 析。機(jī)電運(yùn)動(dòng)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(wú)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(fù)載電流下電流連續(xù)。 2.雙閉環(huán)雙閉環(huán)直流調(diào)調(diào)速系統(tǒng)統(tǒng) 掌握： (1) 雙閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(圖1一7) 機(jī)電運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 復(fù)習(xí)(2) pi調(diào)節(jié)器的特點(diǎn)及作用 穩(wěn)態(tài)無(wú)差積分記憶功能 動(dòng)態(tài)響應(yīng)快限幅輸出功能(3) 兩閉環(huán)連接上特點(diǎn): s

3、t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)電流機(jī)電運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 復(fù)習(xí) (4) 負(fù)載起動(dòng)過(guò)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(shí)現(xiàn)四象限可逆運(yùn)行必須采用雙橋反并聯(lián)的理由- 提供兩個(gè)方向電樞電流兩個(gè)方向電樞電流，產(chǎn)生兩個(gè)方向電磁轉(zhuǎn)矩兩個(gè)方向電磁轉(zhuǎn)矩，構(gòu)成可逆系統(tǒng)可逆系統(tǒng)機(jī)電運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 復(fù)習(xí)核心tatcic機(jī)電運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 復(fù)習(xí)uu雙橋反并聯(lián)雙橋反并聯(lián) 提供兩個(gè)方向電樞電流兩個(gè)方向電樞電流，產(chǎn)生兩個(gè)方向電磁轉(zhuǎn)兩個(gè)方向電磁轉(zhuǎn)矩矩，構(gòu)成可逆系統(tǒng)可逆系統(tǒng)主電路機(jī)電運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 復(fù)習(xí) (2) 環(huán)流問(wèn)題：平均環(huán)流、瞬時(shí)環(huán)

4、流產(chǎn)生的機(jī)理(三相半波整 流電路為例)了解： (3) 有環(huán)流系統(tǒng)、無(wú)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 器件觸發(fā)信號(hào)規(guī)律 導(dǎo)通器件及導(dǎo)通原因 反電勢(shì)e，自感電勢(shì)el，電流ia方向 電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)及原因：電動(dòng)，制動(dòng)(能耗、反接、再生)機(jī)電運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 復(fù)習(xí)二、異異步電電機(jī)控制課課程重點(diǎn) 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(jí)調(diào)速) 2. 調(diào)壓調(diào)速 掌握： (1)調(diào)速機(jī)理 (2)三相調(diào)壓線路何種最優(yōu) (圖2-1) (3) 對(duì)電機(jī)類型要求高轉(zhuǎn)子 電阻電機(jī)(高滑差電機(jī)，繞

5、線式轉(zhuǎn)子電機(jī)) 須從： 調(diào)速范圍； 轉(zhuǎn)子發(fā)熱； 適合于風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載調(diào)速節(jié)能 三方面說(shuō)清(1)sn-s n機(jī)電運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 復(fù)習(xí) 3.串級(jí)調(diào)速掌握： (1) 串級(jí)調(diào)速的基本思想(虛擬電阻一電勢(shì)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)機(jī)電運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 復(fù)習(xí) (3) 各部分作用，亞亞同步速原因(spm流向與兩個(gè)變與兩個(gè)變流橋關(guān)橋關(guān)系)；變變流裝置容量大小(調(diào)調(diào)速范圍與圍與容量關(guān)關(guān)系)；調(diào)調(diào)速控制方法(最 高、最低轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速)。了解： 4 .雙饋電雙饋電機(jī) 調(diào)調(diào)速基本思想 5. 變頻調(diào)變頻調(diào)速(重點(diǎn)中重點(diǎn)) (1) 變頻調(diào)變頻調(diào)速理論論 基本控制方式 a. ulflc 控制基本原

6、理： b.基本控制模式(如圖圖) 基頻頻下：恒ulflc 恒磁通恒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 基頻頻下：ululn弱磁 恒功率 11114.44wmef wk機(jī)電運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 復(fù)習(xí)基波運(yùn)行特性電壓源供電下異步電機(jī)工作特性重點(diǎn)掌握： a. ulflc， elflc 機(jī)械特性形狀、特點(diǎn) b.全頻電壓補(bǔ)償思想 c. 低頻起動(dòng)性能改善的機(jī)理轉(zhuǎn)子內(nèi)功率因數(shù)攺善機(jī)電運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 復(fù)習(xí)qtqnt11sff)cos(c22tqitm)(22112rlstg 低頻時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 比額定頻率起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 大。原因： 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)子內(nèi)功率因數(shù)角 起動(dòng)時(shí)s=1，轉(zhuǎn)子頻率 ，完全決定于定子（電源）頻率機(jī)電運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 復(fù)習(xí) 諧波效應(yīng) 重點(diǎn)掌握： a. 諧波等值電路，sk= l 事實(shí) b. 對(duì)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(shì)與逆變器類型關(guān)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(duì)電機(jī)定子電抗要求(2) 靜止變頻器 交一交變頻變頻不要求 交-直-交方波變頻器 交-直-交變換拓樸結(jié)構(gòu) (圖2一43) 何謂