《交直流调速原理.doc

<交直流调速原理>
自学指导书及习题集

冯玉生
2008.4.15

目录

一:<交直流调速原理>自学大纲
第一部分:课程性质与目标.
第二部分:自学内容与考核目标.
第三部分:有关说明.

二:<交直流调速原理>习题集
第一章:单闭环直流调速控制系统

第二章:转速,电流双闭环直流调速系统

第三章:直流调速系统的工程设计方法(删去不讲)

第四章:可逆调速系统

第五章:PWM直流调速系统

第六章:伺服系统原理与设计(删去不讲)

第七章:交流调速系统

<交直流调速原理>自学大纲
第一部分课程性质与目标
一:课程性质与特点
交直流调速原理是研究直流电动机,交流电动机在实际应用中的调系统的构成与原理,是自动化专业,电气工程及其自动化专业,以及机电类一体化专业的一门重要专业课.其基本任务是通过对直流电动机,交流电动机静,动态数学模型分析为出发点,介绍交直流调速系统的控制方式的原理,变频器在交流调速系统中的重要作用,其工程应用及发展趋势,不断提高对调速系统原理的认识,培养交直流调速系统的应用能力.

二:课程目标与基本要求
课程目标
通过学习使学生认识和掌握交直流调速系统的构成与原理,并能正确分析调速过程中的性能,培养学生分析与解决问题的能力,为完成毕业设计,从事相关技术工作和提高研究能力,提供重要的理论基础与开发能力.
知识,能力,素质的基本要求
本课程由直流调速系统,交流调速系统两大部分组成,直流调速系统研究单闭环系统,双闭环系统,可逆系统,PWM直流调速系统.交流调速系统研究几种调速的方法及原理.交流变频调速,矢量控制调速系统的实现,通用变频器的典型应用.
基本要求:使学生了解并掌握反馈控制的基本规律,学习调速系统中稳态,动态,可逆过程的分析方法,深刻了解直流调速到交流调速的发展过程与必然趋势,掌握新技术,新装备的工程应用实质.并运用理论分析方法解决实际问题,培养对调速装置,变频器在系统中的应用与设计能力.
先修课程要求
本课程的先修课程为<电机学>,<电力电子变流技术>,<自动控制原理>,<PLC可编程控制器>,及<单片机原理与应用>等,为交直流调速系统中的静动态分析,数学模型的介绍与学习提供支持,为系统组成原理,交-直-交变频调速系统的构成与分析奠定理论与技术基础.
第二部分自学内容与考核目标
第一章单闭环直流调速控制系统
一:学习目的与要求
掌握直流电动机的调速方法,晶闸管可控整流器的组成与应用,单闭环直流调速系统反馈控制的规律与组成形式,从直流电动机的数学模型入手,分析单闭环直流调速系统的静动态特性和抗扰性.
二:自学内容
知识点:直流电动机数学模型的建立,直流电动机的调速方法,晶闸管可控整流,反馈控制的作用与规律.
重点及难点:反馈控制的基本概念与方式,组成闭环后的基本性质与特点.
了解内容:单闭环直流调速系统的构成,晶闸管可控整流对调压调速的实现方法,转速负反馈,电流截止负反馈等的组成及分析方法,系统原理图,动态结构图.
第二章转速,电流双闭环直流调速系统
一:学习目的与要求
转速,电流双闭环直流调速系统是调速性能优良的直流系统,掌握双闭环直流调速系统的构成原理,性能分析.
二:自学内容
知识点:在单闭环直流调速系统的基础上如何增加电流负反馈而构成双闭环直流调速系统,从而获得良好的动静态性能,各控制器输出限幅值的作用原理,起动过程分析.
重点及难点:动态性能与两个控制器的作用.
了解内容:转速微分负反馈,弱磁控制的直流调速系统.
第三章直流调速系统的工程设计方法(删去不讲)

第四章可逆调速系统
一:学习目的与要求
学习直流可逆调速系统的构成原理及特性分析,整流组,逆变组的工作模式,可逆运行时直流电动机与两组电源之间的能量转换过程.

二:自学内容
知识点:直流可逆调速系统的结构,两组晶闸管可逆系统中的环流,逻辑无环流可逆调速系统的原理与组成.
重点及难点:可逆调速系统中实现发电回馈制动,可逆系统中环流的抑制,调速系统的制动过程分析,无环流可逆调速系统的工作特点.
了解内容:晶闸管整流装置的整流和逆变状态,可逆系统中环流的种类,配合控制有环流系统.

PWM直流调速系统
一:学习目的与要求
PWM直流调速系统主电路结构,原理及性能分析,直流脉宽调速系统的调速性能在快速性上明显优于晶闸管调速系统.

二:自学内容
知识点:脉宽调速系统的主电路构成与工作原理.
重点及难点:脉宽调制变换器的工作原理.
了解内容:全控型电力半导体器件是实现脉宽调速的必要条件,脉宽调速系统的组成.

伺服系统原理与设计(删去不讲)

第七章交流调速系统
一:学习目的与要求
交流调速系统与直流调速系统相比种类多,原理也较为复杂,主