机电运动控制系统(级复习).ppt
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,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,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。考试以上课内容为主,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。,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)双闭环系统结构(图1一7),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,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,机电运动控制系统 复习,核心,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,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),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,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),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,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 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,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,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2一2)CSI的四象限运行能力分析(图2一48),机电运动控制系统 复习,CSI的四象限运行能力分析(图2一48),机电运动控制系统 复习,课程结束,
