《交直流调速原理.doc

自学指导书及习题集冯玉生2008.4.15目 录一:自学大纲第一部分: 课程性质与目标.第二部分: 自学内容与考核目标.第三部分: 有关说明.二: 习题集第一章: 单闭环直流调速控制系统第二章: 转速,电流双闭环直流调速系统第三章: 直流调速系统的工程设计方法 (删去不讲)第四章: 可逆调速系统第五章: PWM直流调速系统第六章: 伺服系统原理与设计 (删去不讲)第七章: 交流调速系统自学大纲 第一部分 课程性质与目标一: 课程性质与特点 交直流调速原理是研究直流电动机,交流电动机在实际应用中的调系统的构成与原理,是自动化专业,电气工程及其自动化专业,以及机电类一体化专业的一门重要专业课. 其基本任务是通过对直流电动机,交流电动机静, 动态数学模型分析为出发点, 介绍交直流调速系统的控制方式的原理, 变频器在交流调速系统中的重要作用,其工程应用及发展趋势,不断提高对调速系统原理的认识, 培养交直流调速系统的应用能力.二: 课程目标与基本要求1. 课程目标 通过学习使学生认识和掌握交直流调速系统的构成与原理,并能正确分析调速过程中的性能,培养学生分析与解决问题的能力,为完成毕业设计,从事相关技术工作和提高研究能力, 提供重要的理论基础与开发能力.2. 知识, 能力, 素质的基本要求本课程由直流调速系统, 交流调速系统两大部分组成, 直流调速系统研究单闭环系统, 双闭环系统, 可逆系统, PWM直流调速系统. 交流调速系统研究几种调速的方法及原理. 交流变频调速, 矢量控制调速系统的实现, 通用变频器的典型应用.基本要求: 使学生了解并掌握反馈控制的基本规律, 学习调速系统中稳态, 动态, 可逆过程的分析方法, 深刻了解直流调速到交流调速的发展过程与必然趋势, 掌握新技术, 新装备的工程应用实质. 并运用理论分析方法解决实际问题, 培养对调速装置, 变频器在系统中的应用与设计能力.3. 先修课程要求本课程的先修课程为,及等, 为交直流调速系统中的静 动态分析, 数学模型的介绍与学习提供支持, 为系统组成原理, 交-直-交变频调速系统的构成与分析奠定理论与技术基础.第二部分 自学内容与考核目标 第一章 单闭环直流调速控制系统一: 学习目的与要求 掌握直流电动机的调速方法, 晶闸管可控整流器的组成与应用,单闭环直流调速系统反馈控制的规律与组成形式,从直流电动机的数学模型入手,分析单闭环直流调速系统的静动态特性和抗扰性.二: 自学内容知识点: 直流电动机数学模型的建立, 直流电动机的调速方法, 晶闸管可控整流, 反馈控制的作用与规律.重点及难点: 反馈控制的基本概念与方式, 组成闭环后的基本性质与特点.了解内容: 单闭环直流调速系统的构成, 晶闸管可控整流对调压调速的实现方法,转速负反馈,电流截止负反馈等的组成及分析方法, 系统原理图,动态结构图.第二章 转速,电流双闭环直流调速系统一: 学习目的与要求转速,电流双闭环直流调速系统是调速性能优良的直流系统, 掌握双闭环直流调速系统的构成原理, 性能分析.二: 自学内容知识点: 在单闭环直流调速系统的基础上如何增加电流负反馈而构成双闭环直流调速系统, 从而获得良好的动静态性能, 各控制器输出限幅值的作用原理, 起动过程分析.重点及难点: 动态性能与两个控制器的作用.了解内容: 转速微分负反馈, 弱磁控制的直流调速系统.第三章 直流调速系统的工程设计方法 (删去不讲)第四章 可逆调速系统一: 学习目的与要求 学习直流可逆调速系统的构成原理及特性分析, 整流组,逆变组的工作模式, 可逆运行时直流电动机与两组电源之间的能量转换过程.二: 自学内容知识点: 直流可逆调速系统的结构, 两组晶闸管可逆系统中的环流, 逻辑无环流可逆调速系统的原理与组成.重点及难点: 可逆调速系统中实现发电回馈制动, 可逆系统中环流的抑制, 调速系统的制动过程分析, 无环流可逆调速系统的工作特点.了解内容: 晶闸管整流装置的整流和逆变状态, 可逆系统中环流的种类, 配合控制有环流系统.第五章 PWM直流调速系统一: 学习目的与要求PWM直流调速系统主电路结构, 原理及性能分析, 直流脉宽调速系统的调速性能在快速性上明显优于晶闸管调速系统.二: 自学内容知识点: 脉宽调速系统的主电路构成与工作原理.重点及难点: 脉宽调制变换器的工作原理.了解内容: 全控型电力半导体器件是实现脉宽调速的必要条件, 脉宽调速系统的组成.第六章 伺服系统原理与设计 (删去不讲)第七章 交流调速系统一: 学习目的与要求交流调速系统与直流调速系统相比种类多,原理也较为复杂,主要学习异步电动机的调速控制方式,介绍坐标变换和矢量控制原理,掌握变频器在实际应用中功能选择,参数设置, 附件选配等问题, 充分发变频器的性能.二: 自学内容知识点: 交流调速系统应用领域, 交流电动机调速方式及特性, 通用变频器的基本内容, 主电路的控制方式, 异步电动机变频调速系统采用矢量控制后其性能完全可以和直流调速系统相比美.学习通用变频器的控制模式, 性能指标, 硬件配置, 外围接线端子功能, 以及变频器的选择应用.重点及难点: 矢量控制的基本原理思想, 坐标变换可以清楚说明把异步电动机等效变换成直流电动机的控制方法称为矢量控制, 矢量控制已经在通用变频器中广泛应用.了解内容: 异步电动机的坐标变换结构图及矢量控制原理图, 无速度传感器矢量控制调速系统. 第三部分 有关说明一.使用教材刘军 孟祥忠编著. , 机械工业出版社 2007.4. -21世纪电气信息类系列教材. 定价: 20元.推荐学习参考书: 1.李宁 刘启新编著. , 机械工业出版社 2003.7. -21世纪规划教材. 定价: 13元.2.陈伯时 陈敏逊编著.,机械工业出版社 1998.4. -21世纪课程教材. 定价: 30元.3.齐战庆 王振臣编著., 机械工业出版社 2002.5. -机电类教材. 定价: 20元. 二.自学方法指导 三.关于命题考试的若干说明 1. 习题集教材中各章都有习题:第一章: 单闭环直流调速控制系