电力传动与自动控制系统1.ppt

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1、电力传动与自动控制系统研究以电动机作为执行机构的,将电能转换为机械能的自动控制系统1.电力(电气)传动：电动机，将电能转换为机械能，电力驱动机械2.自动控制系统：实现闭环控制，以满足系统性能指标要求综述电动机电力电子装置控制器机械装置命令电源反馈信号系统的组成综 述1.发展状况 电动机设计与制造技术 电力电子技术 微处理器技术 电机控制理论与技术(交流电机)2.应用 民用:交通,家用电器,机械 国防:航空,航天,雷达,武器装备综述3.基础 电机学(电动机):直流电动机,异步电动机,同步电动机,其他 电力电子技术:晶闸管,功率MOSFET,IGBT,GTR,GTO等应用与控制 自动控制原理:闭环

2、控制,稳定性,快速性 微处理器:单片机,数字信号处理器(DSP)综述4.电气传动的新技术 （交流调速系统）(1)航空电力传动系统 性能目标：体积,重量,效率,可靠性,快速性 电机的特点：高速化(10000100000r/min)，稀土永磁电机，开关磁阻电机电机的结构基本不变，转速与输出机械功率成正比综述4.电气传动的新技术 （交流调速系统）(2)大功率牵引系统(交通)性能目标：大功率，高速，效率，安全 电机的特点：电动，磁悬浮，直线电机 课程内容1.电力传动基础：电动机的外特性，电机学的补充2.直流调速系统(主体)：直流电动机构成的调速系统，静特性、动态特性、单闭环、双闭环、系统工程设计方法3

3、.交流调速系统：交流电动机构成的调速系统，变频器、变频调速、矢量控制、无刷直流电动机4.计算机控制系统：系统数字化控制。课程要求教材：电力传动与自动控制系统，范正翘主编参考书：电力拖动自动控制系统，陈伯时主编考核方式：(1)卷面考试，开卷到教科书，80%(2)参加教学实验，2次，10%(3)完成所有习题，10%第一篇电力传动基础第1章电力传动系统动力学1.1运动方程式Te：电动机产生的电磁转矩，TL：负载转矩，J：转动惯量，：角速度(rad/s),n：转速(r/min)第一篇电力传动基础第1章电力传动系统动力学1.1运动方程式国际单位制工程单位制电机转速n的控制转矩Te的控制第1章电力传动系统

4、动力学转矩Te的控制电机转速n的控制当Te TL 则 dn/dt 0,电机转速n上升当Te TL 则 dn/dt 1二级减速已知Tg，求TLTgTL：折算前后的功率不变1.2负载转矩和飞轮矩的折算1.负载转矩的折算已知Tg，求TLTgTL：折算前后的功率不变只要i足够大有电动机很小的力矩就能够带动很大的机械负载1.2负载转矩和飞轮矩的折算一、旋转运动传动机构：减速器，减速比 i=n/ng1二级减速已知GDg,GD1,GD2,GD3,GD4求GDLGDgGDL：折算前后的动能不变1.2负载转矩和飞轮矩的折算GDgGDL：折算前后的动能不变惯量很大的机械折合到电动机轴上变得很小GD1的转速为n，不

5、需要折合GD2和GD3的转速为n/I1,动能减小i平方倍GD4和GDg的转速为n/i1i2,动能减小i1i2的平方倍。1.2负载转矩和飞轮矩的折算2.飞轮矩的折算已知GD1,GD2,GD3,GD4,GDg，求GDLGDgGDL：折算前后的动能不变惯量很大的机械折合到电动机轴上变得很小1.2负载转矩和飞轮矩的折算二、平移运动1.负载转矩的折算已知阻力Fg，求TLFgTL：折算前后的功率不变2.飞轮矩的折算mgGDL：折算前后的动能不变1.2负载转矩和飞轮矩的折算三、升降运动1.负载转矩的折算(1)提升运动：已知重力F，求TL提升运动：电动机克服机械摩擦带动重物运动1.2负载转矩和飞轮矩的折算三、升降运动1.负载转矩的折算(2)重物下降运动：已知重力F，求TL2.飞轮矩的折算下降运动：重物克服机械摩擦带动电动机运动