電機控制技術

內(nèi)容概要

本書主要介紹了各類電動機的控制技術及其相關技術的原理及應用，包括交、直流電動機的拖動與控制，現(xiàn)代交、直流傳動控制系統(tǒng)，控制電機，同步發(fā)電機勵磁控制，電動機智能控制技術，電動機及系統(tǒng)節(jié)能技術與應用等，融合了電動機、電力電子、微機原理技術。這些技術是電子及電氣丁程技術人員必備的。    本書共分9章，主要內(nèi)容包括：電力傳動系統(tǒng)動力學；直流電動機的原理及特性；交流電動機的原理及特性；控制電機的原理及特性；直流傳動控制系統(tǒng)，交流傳動控制系統(tǒng)；同步發(fā)電機的勵磁控制；電動機智能控制技術及其應用；高效電動機與電動機系統(tǒng)節(jié)能技術及其應用。  本書適合電氣工程與自動化、機械工程、過程控制、自動化等專業(yè)的本科生、研究生和教師作為教材和參考書。

書籍目錄

前言第1章　概述第2章　直流電動機的原理及特性第3章　交流電動機的原理及特性第4章　控制電機的原理及特性第5章　直流傳動控制系統(tǒng)第6章　交流傳動控制系統(tǒng)第7章　同步發(fā)電機的勵磁控制第8章　電動機智能控制技術與應用第9章　高效電動機與電動機系統(tǒng)節(jié)能技術及其應用附錄　變量對照表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　變頻調(diào)速系統(tǒng)主電路方案，包括：　　1）大變頻調(diào)速器驅(qū)動，由一臺大功率變頻器來驅(qū)動多臺永磁同步電動機，電動機可逐臺起動或分組起動，特點為系統(tǒng)簡單、控制方便，無須采取任何措施，就可以保證多臺電動機同步運行，但存在變頻器容量必須選用很大，單臺電動機短路故障有可能引起變頻器跳閘、造成停產(chǎn)等不足?！　?）多臺小變頻器驅(qū)動，每一臺電動機由一臺小變頻器驅(qū)動，一一對應，特點為一臺變頻器驅(qū)動一臺電動機，可以實現(xiàn)軟起動，變頻器容量基本上與電動機相同，即使某臺電動機發(fā)生故障時，對應變頻器停止工作，不會影響整臺紡絲機的正常運轉(zhuǎn)，但存在總設定、總起動調(diào)節(jié)需另加環(huán)節(jié)，n臺變頻器輸出頻率會有離散性，存在一定的誤差。為了能夠達到轉(zhuǎn)速同步，需要另外增加串行通信接口等?！　?）公用直流電源的多臺小逆變器驅(qū)動，采用公用直流小逆變器驅(qū)動，除了保持小逆變器驅(qū)動的特點外，可以實現(xiàn)電動機電動狀態(tài)和再生制動狀態(tài)的能量自動補償。為保持一定的牽伸張力，被拖電動機必須處于制動狀態(tài)。公用直流母排連在一起，被拖電動機變成發(fā)電機經(jīng)續(xù)流二極管整流成直流回饋到直流母線，電動機不但無須從電網(wǎng)吸收能量，還可以將能量供給其他逆變器，既有利于直流母線電壓穩(wěn)定，又起到節(jié)能的作用；可以協(xié)調(diào)各臺電動機停機。同時，防止了瞬時停電帶來的停機故障?！　〈送?，針對重要設備，還通過拖動電動機設置了“輔助運行逆變器”切換回路?！　】傊嗯_電動機同步變頻調(diào)速采用高精度的變頻器，稀土永磁同步電動機，開環(huán)控制變頻調(diào)速系統(tǒng)，并趨向采用公用直流電源的多臺小逆變器的變頻器方案等?！　。?）自同步　　其定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場位置由永磁轉(zhuǎn)子的位置決定，能自動維持與轉(zhuǎn)子磁場相差900的空間夾角，以產(chǎn)生最大的電動機轉(zhuǎn)矩，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速則嚴格地由永磁轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速決定。除仍需要逆變器開關電路外，還需要一個能檢測轉(zhuǎn)子位置的傳感器，逆變器的開關工作，即永磁同步電動機定子繞組得到的多相電流，完全由轉(zhuǎn)子位置檢測裝置給出的信號來控制?！　《ㄗ有D(zhuǎn)磁場由轉(zhuǎn)子位置來決定的運行方式即自同步永磁同步電動機運行方式，是從20世紀60年代后期發(fā)展起來，具有直流電動機的特性，即穩(wěn)定的起動轉(zhuǎn)矩、可自行起動，并可類似于直流電動機對電動機進行閉環(huán)控制。自同步永磁同步電動機已成為當今永磁同步電動機應用的主要方式。按電動機定子繞組中加入的電流形式可分為方波電動機和正弦波電動機兩類：　　1）方波電動機，繞組中的電流是方波形的，與有刷直流電動機工作原理完全相同，不同處在于它用電子開關電路和轉(zhuǎn)子位置傳感器取代了有刷直流電動機的換向器和電刷，實現(xiàn)了直流電動機的無刷化，同時保持了直流電動機良好的控制特性。這類方波電動機亦稱為無刷直流電動機，當前使用最廣泛的是自同步永磁同步電動機。　　2）正弦波電動機，其定子繞組得到的是對稱三相交流電，但三相交流電的頻率、相位和幅值由轉(zhuǎn)子的位置信號決定；轉(zhuǎn)子位置檢測通常采用光電編碼器，獲得瞬間轉(zhuǎn)子位置信息；采用單片機或DSP作為控制器的核心單元，因其控制性能、控制精度和轉(zhuǎn)矩的平穩(wěn)性優(yōu)予無刷直流電動機控制系統(tǒng)，故主要用于高精度交流伺服控制系統(tǒng)中。　　4.永磁同步電動機在現(xiàn)代工業(yè)中的應用　　現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械驅(qū)動電動機常用的有交流異步電動機、有刷直流電動機和永磁同步電動機（包括無刷直流電動機）三大類，按照不同要求，電動機驅(qū)動又分為定速驅(qū)動、調(diào)速驅(qū)動和精密控制驅(qū)動三類：　?。?）定速驅(qū)動　　工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有大量生產(chǎn)機械要求連續(xù)地以大致不變的速度、單方向運行，如風機、泵、壓縮機、普通機床等，以往大多采用三相或單相異步電動機來驅(qū)動。但異步電動機效率和功率因數(shù)低、損耗大，大量電能在使用中被浪費了。其次，工農(nóng)業(yè)中大量使用的風機、水泵往往亦需要調(diào)節(jié)其流量，通常是通過調(diào)節(jié)風門、閥來完成的，這其中又浪費了大量的電能。20世紀70年代起，采用變頻器調(diào)節(jié)風機和水泵中異步電動機的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)其流量，獲得了可觀的節(jié)能效果，但變頻器的成本又限制了其使用，且異步電動機本身的低效率依然存在?！　　?/pre>








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