天津电气传动研究所

第1章 电气传动系统动力学基础

一、问答题

1.电气传动系统力学方程式中，TM，TL和n的正方向是如何规定的？如何表示它的实际方向？

答：拖动转矩Tem与规定正向相同取正，相反取负；负载转矩TL与规定正向相同取负，相反取正。 惯性转矩Jd?/dt的大小及正负符号由拖动转矩Tem及负载转矩TL的代数和来决定。

3. 从动力学方程式中如何看出系统是处于加速、减速、匀速等运动状态。 答：运动方程式 S=S(t),其S关于时间t的导数即为瞬时运动速度：V(t)=s'(t),

瞬时速度V(t)关于时间t 的导数即为瞬时运动加速度：a(t)=V'(t)=S''(t). 故可知：a(t)>0，a(t)＜0，a(t)＝0时，相对于系统处于加速的,减速的,稳定的工作状态；

当V(t)=s'(t)=0时，系统处于静止状态或匀速运动.

4、分析多轴电气传动系统时为什么要折算为单轴系统？折算的原则是什么?

5.为什么低速轴转矩大？高速轴转矩小？

答：转矩为力与力矩的乘积，一般来说，高速轴上的径向力要比低速轴上的径向

力小，所以在力矩相差无几的情况下，低速轴的转矩要比高速轴的转矩大。

6.起重机提升和下放重物时，传动机构的损耗由电动机承担还是重物承担？提升和下放

中国计量学院200 6 ~ 200 7 学年第 1 学期 《电力传动控制系统》课程考试试卷（D） 开课二级学院： 机电工程学院 ，考试时间： 年 月 日 时 考试形式：闭卷■、开卷□，允许带 计算器 入场 考生姓名： 学号： 专业： 班级： 题序 得分 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 评卷人 装 一. 选择题/填空题:(共13空格) 订 线 1．在直流V-M系统的稳态结构图中, Un是 。 (a)额定电压值 (b) 额定电压标么值 (c) 转速给定值 (d) 转速反馈值 (e) 以上都不是 2．α、β配合控制的直流有环流反并联可逆调速系统中,当电机工作在第Ⅲ象限反转电动状态时,其正组整流桥处在 状态,反组整流桥

中国计量学院200 6 ~ 200 7 学年第 1 学期 《电力传动控制系统》课程考试试卷（C） 开课二级学院： 机电工程学院 ，考试时间： 年 月 日 时 考试形式：闭卷■、开卷□，允许带 计算器、A4纸1张 入场 考生姓名： 学号： 专业： 班级： 题序 得分 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 评卷人 装 一. 选择题/填空题:(共13空格) 订 线 1. 在电机单闭环调速控制系统中，对于（ ）的扰动，系统是无能为力的。 a、运算放大器的参数的变化 b、电机励磁电压的变化 c、转速反馈参数的变化 d、电网电压的变化 ２．带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（ ） a、零 b、大于零的定值 c、小于零的定值

中国民航大学

Electric Drive Control System Course Design

《电气传动控制系统》

课程设计说明书

指导老师： 张 健

目 录

一、设计参数及要求 ………………………………………………………………………2 二、调速的方案选择 ………………………………………………………………………2 1、电动机供电方案…………………………………………………………………………2 2、系统的调速方法…………………………………………………………………………3 3、调节器的选择……………………………………………………………………………3 3、确定系统的总体结构……………………………………………………………………4 三、双闭环调速系统的稳态分析及稳态参数计算 ………………………………………6 1、稳态结构图及静特性……………………………………………………………………7 2、稳态参数计算……………………………………………………………………………7 四、转速、电流双闭环直流调速系统的动态数学模型 …………………………………8 1、直流电机的传递函数……………………………………………………………………8 2、电力电子变换器的传递函数………………

液压、气压、机械、与电气传动比较

液压传动的优缺点

与其它传动方式相比，液压传动具有以下优缺点。 一、液压传动的优点

1) 液压传动可以输出大的推力或大转矩，可实现低速大吨位运动，这是其它传动方式所不能比的突出优点。

2) 液压传动能很方便地实现无级调速，调速范围大，且可在系统运行过程中调速。 3) 在相同功率条件下，液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。液压元件之间可采用管道连接、或采用集成式连接，其布局、安装有很大的灵活性，可以构成用其它传动方式难以组成的复杂系统。

4) 液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定，可使运动部件换向时无换向冲击。而且由于其反应速度快，故可实现频繁换向。

5) 操作简单，调整控制方便，易于实现自动化。特别是和机、电联合使用时，能方便地实现复杂的自动工作循环。

6) 液压系统便于实现过载保护，使用安全、可靠。由于各液压元件中的运动件均在油液中工作，能自行润滑，故元件的使用寿命长。

7) 液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造、维修和推广使用。

二、液压传动的缺点

1) 油的泄漏和液体的可压缩性会影响执行元件运动的准确性，故无法保证严格的传动比。 2) 对油温的变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度

中国民航大学

Electric Drive Control System Course Design

《电气传动控制系统》

课程设计说明书

指导老师： 张 健

目 录

一、设计参数及要求 ………………………………………………………………………2 二、调速的方案选择 ………………………………………………………………………2 1、电动机供电方案…………………………………………………………………………2 2、系统的调速方法…………………………………………………………………………3 3、调节器的选择……………………………………………………………………………3 3、确定系统的总体结构……………………………………………………………………4 三、双闭环调速系统的稳态分析及稳态参数计算 ………………………………………6 1、稳态结构图及静特性……………………………………………………………………7 2、稳态参数计算……………………………………………………………………………7 四、转速、电流双闭环直流调速系统的动态数学模型 …………………………………8 1、直流电机的传递函数……………………………………………………………………8 2、电力电子变换器的传递函数………………

液压、气压、机械、与电气传动比较

液压传动的优缺点

与其它传动方式相比，液压传动具有以下优缺点。 一、液压传动的优点

1) 液压传动可以输出大的推力或大转矩，可实现低速大吨位运动，这是其它传动方式所不能比的突出优点。

2) 液压传动能很方便地实现无级调速，调速范围大，且可在系统运行过程中调速。 3) 在相同功率条件下，液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。液压元件之间可采用管道连接、或采用集成式连接，其布局、安装有很大的灵活性，可以构成用其它传动方式难以组成的复杂系统。

4) 液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定，可使运动部件换向时无换向冲击。而且由于其反应速度快，故可实现频繁换向。

5) 操作简单，调整控制方便，易于实现自动化。特别是和机、电联合使用时，能方便地实现复杂的自动工作循环。

6) 液压系统便于实现过载保护，使用安全、可靠。由于各液压元件中的运动件均在油液中工作，能自行润滑，故元件的使用寿命长。

7) 液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造、维修和推广使用。

二、液压传动的缺点

1) 油的泄漏和液体的可压缩性会影响执行元件运动的准确性，故无法保证严格的传动比。 2) 对油温的变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度

工业技术

电气传动自动控制系统优化设计方法研究

杜珊珊

江苏泰达机电设备有限责任公司，江苏 南京 210039

摘要：随着社会经济生活的不断进步，人们生活水平的不断提高，公共基础设施的日益完善，环保、节能观念已逐渐深入人心，电气传动系统作为一种高效、节能系统，在社会各个领域得到了广泛的推广和应用，并对相关领域产生深远的影响，受到了人们越来越多的关注。为了能够优化电气传动系统，降低运行成本，促使其发挥最优性能，加强对电气传动自动控制系统的研究势在必行。本文通过过电气传动自动控制系统的概念及研究现状进行分析，对Ⅰ型、Ⅱ型以及典型Ⅲ型系统调节器设计方法进行分析和研究，并阐述又流调速矢量控制系统优化方案，从而推动我国相关领域进一步发展。 关键词：电气传动；自动控制；优化设计 中图分类号：TM921.5 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)23-0110-01

随着城市的飞速发展，人们生活水平的不断提高，使得对自动化的生活生产模式依赖程度越来越高。电气传动广泛应用于国民生产的各个方面，是实现自动化的关键技术。进入21世纪，机电一体化技术和人工智能技术得到了进一步发展。社会对于电气传动自动控制技术的要求也越来越高，只有不断对现有的控制系统进

电力电子与电气传动综合课程设计任务书

一、目的及要求：

通过电力电子与电气传动的综合课程设计教学环节,使学生掌握以直流电动机为对象组成的运动控制，包括转速单闭环调速系统，转速、电流双闭环控制调速系统，静态、动态性能分析及工程设计方法，掌握以交流电动机为对象组成的运动控制,包括基于稳态模型和动态模型的异步电动机调速系统以及同步电动机调压调速系统的工作原理和性能特点。

通过该课程的学习，培养学生理论联系实际的能力，掌握电气传动控制系统的工作原理和设计方法，从实际出发，深入地进行理论分析，应用理论解决电气传动系统中的实际问题，提高学生分析问题和解决问题的能力。检验同学们对所学知识的掌握程度和运用能力。 二、内容及步骤： 内容：

1. 设计一个三相桥式全控整流电路，电源相电压为220V，利用可调的直流电压驱动直流电机进行调速，仿真观察整流电路输出电压和电流波形，电机电流、转速、转矩变化曲线。

2. 设计一个双闭环直流电动机调速系统，整流装置采用三相桥式电路，电动机参数：UN=220V,IdN=136A,nN=1460r/min,Ce=0.132V.min/r, 过载倍数λ＝1.5，整流装置放大系数Ks＝40，电枢回路总电阻R＝0.5欧，时间常数Tl

电力电子与电气传动综合课程设计任务书

一、目的及要求：

通过电力电子与电气传动的综合课程设计教学环节,使学生掌握以直流电动机为对象组成的运动控制，包括转速单闭环调速系统，转速、电流双闭环控制调速系统，静态、动态性能分析及工程设计方法，掌握以交流电动机为对象组成的运动控制,包括基于稳态模型和动态模型的异步电动机调速系统以及同步电动机调压调速系统的工作原理和性能特点。

通过该课程的学习，培养学生理论联系实际的能力，掌握电气传动控制系统的工作原理和设计方法，从实际出发，深入地进行理论分析，应用理论解决电气传动系统中的实际问题，提高学生分析问题和解决问题的能力。检验同学们对所学知识的掌握程度和运用能力。 二、内容及步骤： 内容：

1. 设计一个三相桥式全控整流电路，电源相电压为220V，利用可调的直流电压驱动直流电机进行调速，仿真观察整流电路输出电压和电流波形，电机电流、转速、转矩变化曲线。

2. 设计一个双闭环直流电动机调速系统，整流装置采用三相桥式电路，电动机参数：UN=220V,IdN=136A,nN=1460r/min,Ce=0.132V.min/r, 过载倍数λ＝1.5，整流装置放大系数Ks＝40，电枢回路总电阻R＝0.5欧，时间常数Tl