電機(jī)控制技術(shù)

內(nèi)容概要

本書主要介紹了各類電動(dòng)機(jī)的控制技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)的原理及應(yīng)用，包括交、直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)與控制，現(xiàn)代交、直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)，控制電機(jī)，同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制，電動(dòng)機(jī)智能控制技術(shù)，電動(dòng)機(jī)及系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用等，融合了電動(dòng)機(jī)、電力電子、微機(jī)原理技術(shù)。這些技術(shù)是電子及電氣丁程技術(shù)人員必備的。    本書共分9章，主要內(nèi)容包括：電力傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)；直流電動(dòng)機(jī)的原理及特性；交流電動(dòng)機(jī)的原理及特性；控制電機(jī)的原理及特性；直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)，交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)；同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制；電動(dòng)機(jī)智能控制技術(shù)及其應(yīng)用；高效電動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)及其應(yīng)用。  本書適合電氣工程與自動(dòng)化、機(jī)械工程、過(guò)程控制、自動(dòng)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(dòng)機(jī)的原理及特性第3章　交流電動(dòng)機(jī)的原理及特性第4章　控制電機(jī)的原理及特性第5章　直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)第6章　交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)第7章　同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制第8章　電動(dòng)機(jī)智能控制技術(shù)與應(yīng)用第9章　高效電動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)及其應(yīng)用附錄　變量對(duì)照表參考文獻(xiàn)

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(dòng)，由一臺(tái)大功率變頻器來(lái)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)永磁同步電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)可逐臺(tái)起動(dòng)或分組起動(dòng)，特點(diǎn)為系統(tǒng)簡(jiǎn)單、控制方便，無(wú)須采取任何措施，就可以保證多臺(tái)電動(dòng)機(jī)同步運(yùn)行，但存在變頻器容量必須選用很大，單臺(tái)電動(dòng)機(jī)短路故障有可能引起變頻器跳閘、造成停產(chǎn)等不足?！　?）多臺(tái)小變頻器驅(qū)動(dòng)，每一臺(tái)電動(dòng)機(jī)由一臺(tái)小變頻器驅(qū)動(dòng)，一一對(duì)應(yīng)，特點(diǎn)為一臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)，變頻器容量基本上與電動(dòng)機(jī)相同，即使某臺(tái)電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，對(duì)應(yīng)變頻器停止工作，不會(huì)影響整臺(tái)紡絲機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但存在總設(shè)定、總起動(dòng)調(diào)節(jié)需另加環(huán)節(jié)，n臺(tái)變頻器輸出頻率會(huì)有離散性，存在一定的誤差。為了能夠達(dá)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(tái)小逆變器驅(qū)動(dòng)，采用公用直流小逆變器驅(qū)動(dòng)，除了保持小逆變器驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)外，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)狀態(tài)和再生制動(dòng)狀態(tài)的能量自動(dòng)補(bǔ)償。為保持一定的牽伸張力，被拖電動(dòng)機(jī)必須處于制動(dòng)狀態(tài)。公用直流母排連在一起，被拖電動(dòng)機(jī)變成發(fā)電機(jī)經(jīng)續(xù)流二極管整流成直流回饋到直流母線，電動(dòng)機(jī)不但無(wú)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(tái)電動(dòng)機(jī)停機(jī)。同時(shí)，防止了瞬時(shí)停電帶來(lái)的停機(jī)故障?！　〈送?，針對(duì)重要設(shè)備，還通過(guò)拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)設(shè)置了“輔助運(yùn)行逆變器”切換回路?！　】傊?，多臺(tái)電動(dòng)機(jī)同步變頻調(diào)速采用高精度的變頻器，稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)，開(kāi)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(tái)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(chǎng)位置由永磁轉(zhuǎn)子的位置決定，能自動(dòng)維持與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相差900的空間夾角，以產(chǎn)生最大的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速則嚴(yán)格地由永磁轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定。除仍需要逆變器開(kāi)關(guān)電路外，還需要一個(gè)能檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的傳感器，逆變器的開(kāi)關(guān)工作，即永磁同步電動(dòng)機(jī)定子繞組得到的多相電流，完全由轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)裝置給出的信號(hào)來(lái)控制?！　《ㄗ有D(zhuǎn)磁場(chǎng)由轉(zhuǎn)子位置來(lái)決定的運(yùn)行方式即自同步永磁同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式，是從20世紀(jì)60年代后期發(fā)展起來(lái)，具有直流電動(dòng)機(jī)的特性，即穩(wěn)定的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、可自行起動(dòng)，并可類似于直流電動(dòng)機(jī)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制。自同步永磁同步電動(dòng)機(jī)已成為當(dāng)今永磁同步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用的主要方式。按電動(dòng)機(jī)定子繞組中加入的電流形式可分為方波電動(dòng)機(jī)和正弦波電動(dòng)機(jī)兩類：　　1）方波電動(dòng)機(jī)，繞組中的電流是方波形的，與有刷直流電動(dòng)機(jī)工作原理完全相同，不同處在于它用電子開(kāi)關(guān)電路和轉(zhuǎn)子位置傳感器取代了有刷直流電動(dòng)機(jī)的換向器和電刷，實(shí)現(xiàn)了直流電動(dòng)機(jī)的無(wú)刷化，同時(shí)保持了直流電動(dòng)機(jī)良好的控制特性。這類方波電動(dòng)機(jī)亦稱為無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，當(dāng)前使用最廣泛的是自同步永磁同步電動(dòng)機(jī)。　　2）正弦波電動(dòng)機(jī)，其定子繞組得到的是對(duì)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(hào)決定；轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)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(jī)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(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，故主要用于高精度交流伺服控制系統(tǒng)中?！　?.永磁同步電動(dòng)機(jī)在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用　　現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)常用的有交流異步電動(dòng)機(jī)、有刷直流電動(dòng)機(jī)和永磁同步電動(dòng)機(jī)（包括無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)）三大類，按照不同要求，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)又分為定速驅(qū)動(dòng)、調(diào)速驅(qū)動(dòng)和精密控制驅(qū)動(dòng)三類：　?。?）定速驅(qū)動(dòng)　　工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有大量生產(chǎn)機(jī)械要求連續(xù)地以大致不變的速度、單方向運(yùn)行，如風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)、普通機(jī)床等，以往大多采用三相或單相異步電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。但異步電動(dòng)機(jī)效率和功率因數(shù)低、損耗大，大量電能在使用中被浪費(fèi)了。其次，工農(nóng)業(yè)中大量使用的風(fēng)機(jī)、水泵往往亦需要調(diào)節(jié)其流量，通常是通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門、閥來(lái)完成的，這其中又浪費(fèi)了大量的電能。20世紀(jì)70年代起，采用變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)和水泵中異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)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(dòng)機(jī)本身的低效率依然存在?！　　?/pre>








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