运动控制系统--机电运动控制系统课程复习.ppt

1、2020-08-14,机电运动控制系统,机电运动控制系统课程复习,王 明 芳,中南林业科技大学 计信学院,2020-08-14,机电运动控制系统,学习内容 直流电机调速与控制 、可控整流器-直流电动机调速系统 直流脉宽调制(PWM)调速 异步电机调速与控制 变S调速 调压调速 串级调速 变频调速 变频调速理论 静止变频器 变频调速系统,机电运动控制系统 复习,2020-08-14,机电运动控制系统,机电运动控制系统 复习,涉及 电机学(调速理论) 电力电子技术(变流技术) 控制理论 微电子技术 微机数字控制技术 课程综合性强，内容多，涉及门广。应对相关先导基础知识有必要的复习和掌握。 考试以上

2、课内容为主,2020-08-14,机电运动控制系统,机电运动控制系统 复习,一、直流电机控制 l. 晶闸管可控整流器供电直流电动机机械特性 掌握： (l) 机械特性曲线形状与负载 Id大小有关，分电流连续 区与电流断续区，特性硬 度不同。 (2)电流连续区有换流重迭现象， 采用直流平均值等效电路分 析； 电流断续区无换流重迭现象， 采用交流瞬时值等效电路分 析。,2020-08-14,机电运动控制系统,机电运动控制系统 复习,了解： (3) 电流断续区特性太软而无法应用，应缩小电流断续区，其措施是采用平波电抗器，其电感量应按使最小负载电流下电流连续。 2.双闭环直流调速系统 掌握： (1) 双

3、闭环系统结构(图1一7),2020-08-14,机电运动控制系统,机电运动控制系统 复习,(2) PI调节器的特点及作用 稳态无差积分记忆功能 动态响应快限幅输出功能 (3) 两闭环连接上特点: ST输出作为LT输入，故ST输出限幅值决定了系统最大允许(安全)电流,2020-08-14,机电运动控制系统,机电运动控制系统 复习,(4) 负载起动过程分析(图1一8) 深入了解：各阶段(区间)调节器状态、双闭环工作状态 3. 可逆调速系统 掌握： (1) 实现四象限可逆运行必须采用双桥反并联的理由- 提供两个方向电枢电流，产生两个方向电磁转矩，构成可逆系统,2020-08-14,机电运动控制系统,

4、机电运动控制系统 复习,核心,2020-08-14,机电运动控制系统,机电运动控制系统 复习,双桥反并联 提供两个方向电枢电流，产生两个方向电磁转矩，构成可逆系统主电路,2020-08-14,机电运动控制系统,机电运动控制系统 复习,(2) 环流问题：平均环流、瞬时环流产生的机理(三相半波整 流电路为例) 了解： (3) 有环流系统、无环流系统工作原则 4.直流脉宽调制(PWM)调速 掌握： (1) 主电路结构：H型桥，各器件作用 (2) 双极性调制：工作各阶段中 器件触发信号规律 导通器件及导通原因 反电势E，自感电势eL，电流ia方向 电机运行状态及原因：电动，制动(能耗、反接、再生),2

5、020-08-14,机电运动控制系统,机电运动控制系统 复习,二、异步电机控制课程重点 1. 调速原理 分类依据 有：变同步速调速(变频)，变滑差调速(交流调压、串级调速) 2. 调压调速 掌握： (1)调速机理 (2)三相调压线路何种最优 (图2-1) (3) 对电机类型要求高转子 电阻电机(高滑差电机，绕 线式转子电机) 须从： 调速范围； 转子发热； 适合于风机、水泵类负载调速节能 三方面说清,2020-08-14,机电运动控制系统,机电运动控制系统 复习,3.串级调速 掌握： (1) 串级调速的基本思想(虚拟电阻一电势的概念) (2) 晶闸管、亚同步、恒转矩串调结构(图2一12),20

6、20-08-14,机电运动控制系统,机电运动控制系统 复习,(3) 各部分作用，亚同步速原因(SPM流向与两个变流桥关系)；变流装置容量大小(调速范围与容量关系)；调速控制方法(最 高、最低转速)。 了解： 4 .双馈电机 调速基本思想 5. 变频调速(重点中重点) (1) 变频调速理论 基本控制方式 a. UlflC 控制基本原理： b.基本控制模式(如图) 基频下：恒UlflC 恒磁通恒转矩 基频下：UlUlN弱磁 恒功率,2020-08-14,机电运动控制系统,机电运动控制系统 复习,基波运行特性电压源供电下异步电机工作特性 重点掌握： a. UlflC， ElflC 机械特性形状、特点

7、 b.全频电压补偿思想 c. 低频起动性能改善的机理转子内功率因数攺善,2020-08-14,机电运动控制系统,机电运动控制系统 复习,低频时起动转矩 比额定频率起动转矩 大。原因： 起动转矩 转子内功率因数角 起动时s=1，转子频率 ，完全决定于定子（电源）频率,2020-08-14,机电运动控制系统,机电运动控制系统 复习, 谐波效应 重点掌握： a. 谐波等值电路，Sk= l 事实 b. 对转子参数的影响，变频调速 与调压调速转子发热本质的不同 c. 效率变化趋势与逆变器类型关系 d. 谐波转矩类型、特性、起因、大小 e. 不同类型逆变器对电机定子电抗要求 (2) 静止变频器 交一交变频不要求 交-直-交方波变频器 交-直-交变换拓朴结构 (图2一43) 何谓电压源型(VSI)、电流源型(CSI)逆变器 VSI、CSI特性比较(表2一