电气传动控制系统的组成

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………………

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………………

课 程 设 计 报 告 书

题 目：电气传动自动控制系统 报告人：王宗禹 学 号： 1043031325 班 级： 2010级34班 指导教师： 肖勇 完成时间： 2013年 7月日 同组人： 王大松

秦 缘 龚 剑

电气信息学院专业实验中心

一．设计任务 1．设计目标：

（1）系统基本功能：该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机不可逆运行，系统在工作范围内能稳定工作

（2）已知条件：

（3）稳态/动态指标:

静态： s% ≤ 5% D = 3

动态： ?i% ≤ 5% ?n% ≤ 10%

(4) 期望调速性能示意说明:静差率小于5%，调速范围D=3. （5）系统电路结构示意图：

2.客观条件：

（1）使用设备列表清单及主要设备功能描述：

二．系统建模（系统固有参数测定实验内容）

1.实验原理

（1）变流电源内阻Rn的测定： a.电路示意图如下：

可以等效如下：

b.利用伏安法可以测出内阻R n的大小

电力传动自动控制系统 2019-06-16

第2章 直流电动机传动基础

直流电动机是电力传动系统的主要传动元件之一，它具有良好的起动和调速性能。直流电动机按励磁方式可分为：他励(Separately excited)、并励(Shunt)、串励(Series)、复励(Compound)(积复励、差复励)。本章主要研究直流他励电动机的运行问题，诸如机械特性及其计算；各种工作状态及其计算；调速特性及其计算等。

2.1 直流他励电动机的机械特性

在“电机学”中，注重电机的结构与原理，主要研究的是电机在进行能量转换时其内部的电磁过程；而“电力传动”，则注重的是电动机的使用，主要研究的是电机的外特性。在电动机的各类工作特性中首要的是机械特性。

电动机的机械特性(Speed-Torque Characteristics)，是电动机产生的转矩(电磁转矩)T与其转速n之间的关系，即n=f(T)。

电动机的机械特性是电动机性能的主要表现，只有掌握好电动机的机械特性，才能正确选择和使用电动机。电动机的机械特性在很大程度上决定了电力传动系统的稳态

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

电气传动自动控制系统

模拟试卷1：

一、 填空（共10分，每题2分）

1. 常用的可控直流电源有旋转变流机组、 晶闸管可控整流器 、直流斩波器三种类型。 2. 晶闸管触发与整流装置的近似传递函数是

。

。

3. 采用比例调节器的直流调速系统，考虑相同理想空载转速的情况，闭环静差率scl与开环静差率sop的关系是scl＝ 4. 一般来说，调速系统的动态指标以 抗扰 性能为主，而随动系统的动态指标以跟随性能为主。

5. 对于典型I型系统，开环放大倍数K越大，截止频率就越 高 ，系统响应就越 快 ，稳定性就越 差 。

二、 选择题（共10分，每题2分） 1. 晶闸管整流器的失控时间和 D 有关。

（A）整流器内阻 （B）晶闸管电流 （C）输入电压幅值 （D）脉波数 2. 试给出PI调节器的传递函数，并绘出用运算放大器的实现电路。 从频域特征上判断一个调速控制系统的性能 C

（A）截止频率高，响应就慢 （B）高频衰减快，抗干扰能力不强 （C）低频段增益高，稳态精度 （D）中频段越窄，稳定性越好 3. 电压负反馈的

电气传动自动控制系统

模拟试卷1：

一、 填空（共10分，每题2分）

1. 常用的可控直流电源有旋转变流机组、 晶闸管可控整流器 、直流斩波器三种类型。 2. 晶闸管触发与整流装置的近似传递函数是

。

。

3. 采用比例调节器的直流调速系统，考虑相同理想空载转速的情况，闭环静差率scl与开环静差率sop的关系是scl＝ 4. 一般来说，调速系统的动态指标以 抗扰 性能为主，而随动系统的动态指标以跟随性能为主。

5. 对于典型I型系统，开环放大倍数K越大，截止频率就越 高 ，系统响应就越 快 ，稳定性就越 差 。

二、 选择题（共10分，每题2分） 1. 晶闸管整流器的失控时间和 D 有关。

（A）整流器内阻 （B）晶闸管电流 （C）输入电压幅值 （D）脉波数 2. 试给出PI调节器的传递函数，并绘出用运算放大器的实现电路。 从频域特征上判断一个调速控制系统的性能 C

（A）截止频率高，响应就慢 （B）高频衰减快，抗干扰能力不强 （C）低频段增益高，稳态精度 （D）中频段越窄，稳定性越好 3. 电压负反馈的

电机与电气传动数字控制系统集成应用

技术调研报告

哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院xxxxx班 姓名：xxx 学号：xxxxxxx 1

一 电机基础 （1） 电机种类 ① 直流电机

图表 1 直流电机

直流电机（direct current machine）是

指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。

主要分类： 直流发电机

直流发电机是把机械能转化为直流电能的机器。它主要作为直流电动机、电解、

图表 2 直流电机

电镀、电冶炼、充电及交流发电机的励磁电源等所需的直流电机。虽然在需要直流电的地方，也用电力整流元件，把交流电转换成直流电，但从某些工作性能方面来看，交流整流电源还不能完全取代直流发电机。

直流电动机

将直流电能转换为机械能的转动装置。电动机定子提供磁场，直流电源

向转子的绕组提供电流，换向器使转子电流与磁场产生的转矩保持方向不变。

无刷直流电机

无刷直流电机是近年来随着微处理器技术的发展和高开关频率、

2

图表 3 直流电机

无刷直流电机既保持了传统直流电机

良好的调速性能又具有无滑动接触和换向火花、可靠性高、使用寿命长及噪声低等优点，因而在航空航天、

PLC控制的薄页纸纸机电气传动系统

技术报告!

PLC控制的薄页纸纸机电气传动系统

周春生

（山东昌华造纸机械有限公司，山东聊城，!$!"$%）

摘要：采用西门子和&’’ 的传动产品以()*+,’-./0( 和1*0’-. 总线控制方式实现电气传动中 的网络控制。

关键词：薄页纸造纸机；电气传动控制；网络控制

中图分类号：2.3#4567 文献标识码：’ 文章编号："!$8/$"9:（!""#）"$/""##/"8 作者简介：周春生先生，

工程师；主要从事计算机

软、硬件的开发，计算机

网络系统、自动化控制系

统的研究开发工作。

收稿日期; !""!/7"/!9（修改稿）

!电气传动!

网络控制技术的发展

对工业自动化系统产生了

深刻的影响，作为现场总线

标准的()*+,’-. 和1*0/

PLC控制的薄页纸纸机电气传动系统

’-. 网络在工业自动化系统

中占据着主导地位。本文简

要介绍山东昌华造纸机械有限公司设计的799" < !$" 长网多缸薄页纸纸机的电气传动控制系统。由于该纸 机是生产73=!$> ! 拷贝纸，所以要求电控系统的精 度高、稳定性强及性

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