機(jī)電傳動(dòng)控制總復(fù)習(xí)(1)

1、機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)電傳動(dòng)控制總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)課程共講了課程共講了8章的內(nèi)容：章的內(nèi)容： 1. 緒論；緒論； 2. 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)；機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)； 3. 直流電機(jī)的工作原理和特性；直流電機(jī)的工作原理和特性； 4. 交流電機(jī)的工作原理和特性；交流電機(jī)的工作原理和特性； 5. 控制電動(dòng)機(jī)；控制電動(dòng)機(jī)； 8. 電力電子學(xué)基礎(chǔ)；電力電子學(xué)基礎(chǔ)； 9. 直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)；直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)； 10. 交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)；交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)； 機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的選擇；機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的選擇；總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)1 緒論緒論 什么是機(jī)電傳動(dòng)，機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)什么是機(jī)電傳動(dòng)，機(jī)電傳動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)

2、展，機(jī)電傳動(dòng)控制的目的和任務(wù)。的發(fā)展，機(jī)電傳動(dòng)控制的目的和任務(wù)。 課程是機(jī)械類專業(yè)的一門主干技術(shù)基課程是機(jī)械類專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課，學(xué)習(xí)時(shí)要注意理論聯(lián)系實(shí)際。礎(chǔ)課，學(xué)習(xí)時(shí)要注意理論聯(lián)系實(shí)際?？倧?fù)習(xí)總復(fù)習(xí)2 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.1 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式TM 和和TL 既有大既有大小也有方向（正小也有方向（正負(fù)）負(fù)）在確定在確定n的正方的正方向后向后取取TM與與n相同的相同的方向?yàn)檎蚍较驗(yàn)檎蛉∪L與與n相反的相反的方向?yàn)檎蚍较驗(yàn)檎蚩倧?fù)習(xí)總復(fù)習(xí)2 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.2 轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩

3、的折算轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算 若機(jī)電傳動(dòng)為多軸系統(tǒng)，須將各量折算到若機(jī)電傳動(dòng)為多軸系統(tǒng)，須將各量折算到同一軸上才能列出整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式，一同一軸上才能列出整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式，一般折算到電動(dòng)機(jī)軸上。般折算到電動(dòng)機(jī)軸上。 轉(zhuǎn)矩折算依據(jù)系統(tǒng)靜態(tài)時(shí)功率不變的原則，轉(zhuǎn)矩折算依據(jù)系統(tǒng)靜態(tài)時(shí)功率不變的原則，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩折算依據(jù)系統(tǒng)存儲(chǔ)的動(dòng)能轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩折算依據(jù)系統(tǒng)存儲(chǔ)的動(dòng)能不變的原則。不變的原則。總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)2 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.3 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載特性機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載特性2.4 機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件（1）兩機(jī)械

4、特性有交叉點(diǎn)；兩機(jī)械特性有交叉點(diǎn)； （2）n為在平衡點(diǎn)處的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵谄胶恻c(diǎn)處的轉(zhuǎn)速變化，化， 當(dāng)當(dāng)n0時(shí)，時(shí)，TMTL TM-TL0； 當(dāng)當(dāng)nTL TM-TL0 總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)3 直流電機(jī)的工作原理及特性直流電機(jī)的工作原理及特性3.1 直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 發(fā)電機(jī)依電磁感應(yīng)定發(fā)電機(jī)依電磁感應(yīng)定理（右手定則）理（右手定則） 電動(dòng)機(jī)依安培電磁力電動(dòng)機(jī)依安培電磁力定律（左手定則）定律（左手定則）總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)3 直流電機(jī)的工作原理及特性直流電機(jī)的工作原理及特性3.2 直流發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)（a）他勵(lì)）他勵(lì)（b）并勵(lì)）并勵(lì)（c）串勵(lì)）串勵(lì)（d）復(fù)勵(lì)）復(fù)勵(lì)常用的是他勵(lì)和并勵(lì)

5、常用的是他勵(lì)和并勵(lì)總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)3 直流電機(jī)的工作原理及特性直流電機(jī)的工作原理及特性3.3 直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性nnTKKRKUnteae02總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)3 直流電機(jī)的工作原理及特性直流電機(jī)的工作原理及特性3.4 直流他勵(lì)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)時(shí)n=0 E=0 啟動(dòng)電流啟動(dòng)電流NNstIRUI2010/很大，這對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行有害，且使電動(dòng)機(jī)換向器火花大，所很大，這對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行有害，且使電動(dòng)機(jī)換向器火花大，所以，直流電動(dòng)機(jī)不允許直接啟動(dòng)，須設(shè)法減少啟動(dòng)電流以，直流電動(dòng)機(jī)不允許直接啟動(dòng)，須設(shè)法減少啟動(dòng)電流常用啟動(dòng)方法有兩種：常用啟動(dòng)方法有兩種：降壓?jiǎn)?dòng)和電樞

6、回路外接電阻啟動(dòng)。降壓?jiǎn)?dòng)和電樞回路外接電阻啟動(dòng)。總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)3 直流電機(jī)的工作原理及特性直流電機(jī)的工作原理及特性3.5 直流他勵(lì)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的調(diào)速調(diào)速特性特性1. 改變電樞供電電壓改變電樞供電電壓U；2. 改變電樞電阻改變電樞電阻Rad；3. 改變磁通改變磁通?？倧?fù)習(xí)總復(fù)習(xí)3 直流電機(jī)的工作原理及特性直流電機(jī)的工作原理及特性3.6 直流他勵(lì)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)形式有：直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)形式有： 反饋制動(dòng)反饋制動(dòng) 反接制動(dòng)反接制動(dòng) 能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)電源反接電源反接倒拉反接倒拉反接總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)4 交流電動(dòng)機(jī)的工原理及特性交流電動(dòng)機(jī)的工原理及特性4.

7、1 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理基于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和基于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子電流的相互作用轉(zhuǎn)子電流的相互作用總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)11. 544. 4222NfE21. 52202220222222SXRSEXREI4 交流電動(dòng)機(jī)的工原理及特性交流電動(dòng)機(jī)的工原理及特性4.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的定子電路和轉(zhuǎn)子電路三相異步電動(dòng)機(jī)的定子電路和轉(zhuǎn)子電路定子每相繞組的感應(yīng)電勢(shì)定子每相繞組的感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子每相繞組的感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子每相繞組的感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子每相繞組的電流轉(zhuǎn)子每相繞組的電流轉(zhuǎn)子每相電路的功率因數(shù)轉(zhuǎn)子每相電路的功率因數(shù)22. 5cos220222222222SXRRXRR總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)4

8、交流電動(dòng)機(jī)的工原理及特性交流電動(dòng)機(jī)的工原理及特性4.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)距與機(jī)械特性轉(zhuǎn)距與機(jī)械特性n=f(T) 機(jī)械機(jī)械特性曲線特性曲線27. 5220222222022212SXRUSRKSXRUSRKT改變定子電壓改變定子電壓U、定子電源頻率、定子電源頻率f、電、電子電路傳入電阻或電抗、轉(zhuǎn)子電路傳子電路傳入電阻或電抗、轉(zhuǎn)子電路傳入電阻或電抗等，都可得到異步電動(dòng)入電阻或電抗等，都可得到異步電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性機(jī)的人為機(jī)械特性總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)4 交流電動(dòng)機(jī)的工原理及特性交流電動(dòng)機(jī)的工原理及特性4.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)要求三相異步

9、電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)要求: 要有足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，啟動(dòng)要快、平滑，啟動(dòng)要有足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，啟動(dòng)要快、平滑，啟動(dòng)電流要小，啟動(dòng)時(shí)安全、可靠、操作簡(jiǎn)便，功耗小等。電流要小，啟動(dòng)時(shí)安全、可靠、操作簡(jiǎn)便，功耗小等。各種啟動(dòng)方法都有其各自各種啟動(dòng)方法都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，要根據(jù)實(shí)際情的優(yōu)缺點(diǎn)，要根據(jù)實(shí)際情況選擇況選擇)1 (60)1 (0SPfSnn總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)4 交流電動(dòng)機(jī)的工原理及特性交流電動(dòng)機(jī)的工原理及特性4.5 三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速交流調(diào)速交流調(diào)速變極對(duì)數(shù)調(diào)速變極對(duì)數(shù)調(diào)速改變鼠籠式電動(dòng)機(jī)定子繞組極對(duì)數(shù)改變鼠籠式電動(dòng)機(jī)定子繞組極對(duì)數(shù)變轉(zhuǎn)差率調(diào)速變轉(zhuǎn)差率調(diào)速調(diào)壓調(diào)速調(diào)壓調(diào)速改變定子電壓改

10、變定子電壓轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速線繞式線繞式串級(jí)調(diào)速串級(jí)調(diào)速線繞式線繞式電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速變頻調(diào)速變頻調(diào)速改變定子電源的頻率改變定子電源的頻率總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)4 交流電動(dòng)機(jī)的工原理及特性交流電動(dòng)機(jī)的工原理及特性4.6 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)特性制動(dòng)形式有：制動(dòng)形式有： 反饋制動(dòng)反饋制動(dòng) 反接制動(dòng)反接制動(dòng) 能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)電源反接電源反接倒拉反接倒拉反接實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要選擇適宜的制動(dòng)方法實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要選擇適宜的制動(dòng)方法總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)4 交流電動(dòng)機(jī)的工原理及特性交流電動(dòng)機(jī)的工原理及特性4.7 單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)（1）在

11、脈沖磁場(chǎng)作用下的單）在脈沖磁場(chǎng)作用下的單相異步電動(dòng)機(jī)沒有啟動(dòng)能力，相異步電動(dòng)機(jī)沒有啟動(dòng)能力，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零；啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零；（2）一旦啟動(dòng)，能自行加速）一旦啟動(dòng)，能自行加速到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，轉(zhuǎn)向不固定，到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，轉(zhuǎn)向不固定，取決于啟動(dòng)轉(zhuǎn)向；取決于啟動(dòng)轉(zhuǎn)向；單相異步電動(dòng)機(jī)是一中采用單單相異步電動(dòng)機(jī)是一中采用單相電源供電的異步電動(dòng)機(jī)相電源供電的異步電動(dòng)機(jī)電容分相式異步電動(dòng)電容分相式異步電動(dòng)機(jī)機(jī)電容分相啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)電容分相啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)電容分相運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)電容分相運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)4 交流電動(dòng)機(jī)的工原理及特性交流電動(dòng)機(jī)的工原理及特性4.8 同步電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī) 同步電動(dòng)機(jī)的同步電動(dòng)機(jī)的最大特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速恒最

12、大特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速恒定，功率因數(shù)可調(diào)，定，功率因數(shù)可調(diào)，可用以改善電網(wǎng)的可用以改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。一般啟功率因數(shù)。一般啟動(dòng)困難，需采用異動(dòng)困難，需采用異步啟動(dòng)步啟動(dòng)總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)5 控制電機(jī)控制電機(jī)5.1 控制電機(jī)概述控制電機(jī)概述5.2 交流伺服電動(dòng)機(jī)交流伺服電動(dòng)機(jī) 5.3 直流伺服電動(dòng)機(jī)直流伺服電動(dòng)機(jī) 5.4 直線異步電動(dòng)機(jī)直線異步電動(dòng)機(jī) 5.5 測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī) 總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)8 電力電子技術(shù)電力電子技術(shù)8.1 電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件8.2 電力半導(dǎo)體器件的驅(qū)動(dòng)電路及保護(hù)電力半導(dǎo)體器件的驅(qū)動(dòng)電路及保護(hù) 8.3 可控整流電路可控整流電路 8.4 逆變電路逆變電路 8.5 斬波電路與斬波電路與

13、PWM控制技術(shù)控制技術(shù) 總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)8 晶閘管及其基本線路晶閘管及其基本線路8.1 電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件 電力電子器件根據(jù)其開通與關(guān)斷可控性的不同電力電子器件根據(jù)其開通與關(guān)斷可控性的不同可分為三類：可分為三類： （1）不可控型器件，如整流二極管）不可控型器件，如整流二極管 （2）半控型器件）半控型器件 普通的普通的SCR （3）全控型器件）全控型器件 GTR、GTO、P-MOSFET等等總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)8 晶閘管及其基本線路晶閘管及其基本線路8.1 電力半導(dǎo)體器件電力半導(dǎo)體器件 晶閘管的工作原理：晶閘管的工作原理：（1）晶閘管具有正、）晶閘管具有正、反向阻斷能力；反向阻斷能力；（2）晶閘管

14、陽極和）晶閘管陽極和控制極同時(shí)加正向控制極同時(shí)加正向電壓時(shí)才導(dǎo)通；電壓時(shí)才導(dǎo)通；（3）導(dǎo)通后，控制極失）導(dǎo)通后，控制極失去控制作用，欲關(guān)斷，需去控制作用，欲關(guān)斷，需把陽極正向電壓降到一定把陽極正向電壓降到一定值（斷開或反向）。值（斷開或反向）?？倧?fù)習(xí)總復(fù)習(xí)8 晶閘管及其基本線路晶閘管及其基本線路8.2 可控整流電路可控整流電路 單相半波電路最簡(jiǎn)單，但各項(xiàng)指標(biāo)都較單相半波電路最簡(jiǎn)單，但各項(xiàng)指標(biāo)都較差，只適用于小功率和輸出電壓波形要求不差，只適用于小功率和輸出電壓波形要求不高的場(chǎng)合。單相橋式電路各項(xiàng)性能較好，只高的場(chǎng)合。單相橋式電路各項(xiàng)性能較好，只是電壓脈動(dòng)頻率較大，故最適合小功率的電是電壓脈動(dòng)頻率較大，故最適合小功率的電路。單相全波電路由于元件所承受的峰值電路。單相全波電路由于元件所承受的峰值電壓較高，又需采用帶中心抽頭的變壓器，所壓較高，又需采用帶中心抽頭的變壓器，所以較少使用；以較少使用；總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)9 直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)