第十三章 同步电动机的变频调速系统..
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专升本《电力拖动与控制系统》一、(共75题,共150分)1。
异步电动机在采用能耗制动时需要( )。
(2分)A.转子回路串电阻B.定子回路串电阻C.把定子回路从电源断开,接制动电阻D。
定子回路通直流电流。
标准答案:D2。
三相桥式交叉连接可逆调速电路需要配置()个限环流电抗器。
(2分)A.1B.2C.3D.4。
标准答案:B3。
闸管反并联可逆调速电路中采用配合控制可以消除( ). (2分)A.直流平均环流B.静态环流C。
瞬时脉动环流 D.动态环流.。
标准答案:A4。
为了检测直流电流信号,且与系统主电路隔离,常用的电流检测方法是( )。
(2分)A。
串联采样电阻 B。
并联采样电阻C。
采用电流互感器 D.采用霍尔传感器。
标准答案:D5. 电流可反向的两象限直流PWM调速系统稳态工作时,当输出电压的平均值小于电机反电势时,电机工作在( )象限。
(2分)A。
1 B。
2 C.3 D。
4.标准答案:B6。
直流斩波调速系统在回馈电流可控的回馈发电制动时,直流电动机的反电势( )直流电源的电压。
(2分)A.大于B.等于 C。
小于。
标准答案:C7。
异步电动机串级调速系统,当调速范围较小时,一般采用的起动方法是(). (2分)A.用串级调速装置起动 B。
定子降压起动。
标准答案:B8。
串级调速系统中,串级调速装置的容量(). (2分)A.随调速范围D的增大而增加;B.随调速范围D的增大而减少;C。
与调速范围D无关..标准答案:A9。
绕线转子异步电动机的串级调速属于( )的调速方法。
(2分)A。
转差功率消耗型 B。
转差功率回馈型C.转差功率不变型.标准答案:B10。
永磁无刷直流电动机的调速系统中功率变换器的变频方式是( )。
(2分)A.他控式变频 B。
自控式变频;C.矢量控制式变频。
标准答案:B11。
无刷直流电动机调速系统的位置检测器使用的是( ) (2分)A.增量式位置检测器 B。
正余弦变压器.标准答案:A12. 永磁无刷直流电动机与永磁同步电动机结构非常相似,永磁无刷直流电动机的气隙磁密波形是() (2分)A.近似方波 B。
大工14春《电机与拖动》在线作业3
单选题判断题
一、单选题(共10 道试题,共60 分。
)
1. 同步电动机只能采用()来快速停机。
A. 回馈制动
B. 反接制动
C. 全制动
D. 能耗制动
-----------------选择:D
2. 三相笼型异步电动机可以直接起动的前提是供电变压器容量较(),电动机功率较()。
A. 大,小
B. 大,大
C. 小,大
D. 小,小
-----------------选择:A
3. 电动机输出功率的大小由()决定。
A. 电压
B. 电流
C. 负载
D. 电源
-----------------选择:C
4. 同步电动机异步起动时,可以采用()的方法来限制起动电流。
A. 直接起动
B. 减压起动
C. 变频起动
D. 软起动
-----------------选择:B
5. 通常说来,异步电动机有()种电气制动方法。
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
-----------------选择:D
6. 他励直流电动机的起动方法有()种。
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
-----------------选择:C
7. 他励直流电动机的电气制动有()种方式。
三相永磁同步电动机变频调速系统设计运动控制系统课程设计题目:三相永磁同步电动机变频调速系统设计专业班级:自动化姓名:学号:指导教师:摘要本论文在研究永磁同步电动机运行原理的基础上详细讨论了其变频调速的理论而且设计了一套基于DSP的永磁同步电动机磁场定向矢量控制系统。
永磁同步电动机相对感应电动机来说具有体积小、效率高以及功率密度大等优点,因此自从上个世纪80年代,随着永磁材料性能价格比的不断提高,以及电力电子器件的进一步发展,永磁同步电动机的研究也进入了一个新的阶段。
由于永磁同步电动机自身具有比感应电动机更为优越的性能,而且其dq变换算法相对简单、电机转子磁极的位置易于检测,因此交流调速的矢量控制理论在永磁同步电动机的控制领域也得到了同样的重视,有关永磁同步电动机矢量控制研究的成果陆续发表。
本文就是应用电压矢量控制SVPWM实现对永磁同步电机的转矩控制,使其拥有直流电机的性能。
关键词:永磁同步电机矢量控制 dq变换 DSP目录1 绪论............................................................................................................. (1)1.1 研究背景与意义 (1)1.2 研究现状及应用前景 (1)2 永磁同步电机的矢量控制方法 (3)3 硬件电路设计 (4)3.1 电流检测电路 (4)3.2 转速检测和转子磁极位置检测电路 (5)3.3 PWM发生电路 (6)3.4 IPM智能功率模块驱动电路 (7)3.5 系统保护电路 (8)3.6 人机接口电路 (9)4 软件设计............................................................................................................. . (9)设计心得............................................................................................................. .. (12)参考文献............................................................................................................. .. (13)1 绪论1.1 研究背景与意义众所周知,电动机是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁装置。
电力拖动自动控制系统——运动控制系统1、电力拖动实现了电能与机械能之间的能量转换,电力拖动自动控制系统——运动控制系统的任务是通过控制电动机电压、电流、频率等输入量,来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量。
P12、运动控制系统由电动机、功率放大与变换装置、控制器及相应的传感器等构成。
P13、运动控制系统的任务就是控制电动机的转速和转角,对于直线电动机来说是控制速度和位移。
要控制转速和转角,唯一的途径是控制电动机的电磁转矩T e,转矩控制是运动控制的根本问题。
P54、有三种调节电机转速的方法:1)调节电枢供电电压U;2)减弱励磁磁通Φ;3)改变电枢回路电阻R。
P76、在动态过程中,晶闸管触发与整流装置看成是一个纯滞后环节,其滞后效应是由晶闸管的失控时间引起的。
P147、一个调速系统的调速范围,是指在最低速时还能满足系统所需的静差率的转速可调范围。
P238、调速范围和静差率是一对互相制约的性能指标,如果既要提高调速范围,又要降低静差率,唯一的办法是减少负载所引起的转速降落Δn N。
P259、反馈控制规律:1)比例控制的反馈控制系统是被调量有静差的控制系统。
2)反馈控制系统的作用是:抵抗扰动,服从给定。
3)系统的精度依赖于给定的反馈检测精度。
P3110、反馈控制系统对它们都有抑制作用,但是有一种扰动除外,如果在反馈通道上的测速反馈系数α受到某种影响而发生变化,它非但不会能够得到反馈控制系统的抑制,反而会造成被调量的误差。
P3111、信号的离散化是微机数字控制系统的第一个特点。
信号的数字化是微机数字系统的第二个特点。
P4112、M法和T法测速特点与适用范围。
M法测速是在一定时间内测取旋转编码器输出的脉冲个数来计算转速;M法测速适用与高速段。
T法测试是测出旋转编码器两个编码器输出脉冲之间的间隔时间来计算转速;T法测速适用与低速段。
M/T法测速无论是在高速还是在低速都有较强的分辨能力。
P43-4513、从闭环结构上看,电流环在里面,称为内环;转速环在外边,称作外环。
《电力拖动自动控制系统》大型作业题一、填空1、变()调速是直流调速系统采用的主要方法,调节电枢供电电压需要有专门的可控()。
2、在直流闭环调速系统中,通常在电动机轴上安装一台()引出与转速成正比的()。
3、对于调速系统的转速控制,归纳起来有以下三个方面:()、()、()。
4、闭环系统与开环系统相比,反馈闭环控制主要有以下几个方面的优越性:机械特性()、静差率()、调速范围()。
5、闭环调速系统的调速精度依赖于()和()精度。
6、直流调速系统要达到无静差调速,要采用()规律。
7、直流调速系统的双闭环调速系统指的是()负反馈和()负反馈。
8、双闭环调速系统中设置了()调节器和()调节器。
9、转速、电流双闭环调速系统()调节器的输出作为()调节器的输入,再用()调节器的输出去控制晶闸管整流器的触发装置。
10、调节器的工程设计过程通常分成两步:第一步选择调节器的(),第二步选择调节器的()。
11、设计多环控制系统的一般原则是从()开始,一环一环地逐步向()扩展。
12、直流三环调速系统就内环的反馈参数而言,有带()内环和带()内环两类。
13、在直流电动机可逆调速系统中,可逆线路有两种方式:()可逆线路和()可逆线路。
14、励磁反接可逆线路只适用于对快速性要求(),正反转()的大容量可逆线路。
15、直流脉宽调速变换器有不可逆和可逆两类,可逆变换器又有()式、()式、()式等多种电路。
16、直流脉宽调速变换器的结构型式有()型、()型等类型。
17、从能量转换的角度上看,可以把异步电动机的调速系统分成转差功率()型、()型、()型等三大类型。
18、当异步电动机电路参数不变时,在一定转速下,电动机的电磁转矩T e与定子电压U的()成正比。
19、从结构上看静止变频装置可分为()变频和()变频两类。
20、从变频电源的性质上看。
不论是交-交变频还是交-直-交变频,都可分为()变频器和()变频器两大类。
21、电压源交-直-交变频器适应于()拖动,稳频稳压电源。
国家开放大学机械设计制造及其自动化专业(本科)电气传动与调速系统课程考核说明一、课程的性质和有关说明(一)课程的性质本课程是国家开放大学面向机械设计制造及其自动化专业本科层次开设的统设必修课。
该课程不仅具有自身的理论体系且是一门工程性和实践性很强的课程。
本课程的任务是解决电气传动与调速的入门问题,使学生掌握直流、交流电动机的基本工作原理、应用和选择方法,还要掌握直流、交流电动机速度控制系统的工作原理、特点、性能与应用,为从事电气传动与调速控制方面的实际工作打下基础。
本课程共54学时,3学分。
(二)关于考核的有关说明1.考核对象:机械设计制造及其自动化专业(本科)学生。
2.考核方式:本课程采用形成性考核和终结性考试(期末考试)相结合方式进行,形成性考核成绩占总成绩30%,终结性考试(期末考试)占总成绩70%,总成绩100分,60分及格。
3.命题依据:本考核说明是以国家开放大学机械设计制造及其自动化专业(本科)《电气传动与调速系统课程教学大纲》为依据编制的,本考核说明是考试命题的依据。
4.考核要求:重点考核本课程所涉及到的基本概念、基础知识和基本分析方法。
考核分三个层次要求:(1)掌握:考核要求最高的内容,也是课程中最重要的内容。
要求学生能够熟练运用这部分知识对相关问题做基本的分析、计算和处理,具有基本的应用能力和举一反三的能力。
本课程的终结考试卷中一般包含50%以上要求掌握的内容。
(2)理解:考核要求较高的内容,也是课程中较重要的内容。
要求学生能够运用这部分知识对相关问题进行简单的分析、判断和说明,具有区别容易被混淆的概念的能力,以及读懂原理结构图、零部件连接关系图和特性曲线图的能力。
终结考试卷中这部分内容一般包含30%左右。
(3)了解:考核要求较低的内容,通常与重点教学内容相关的较难掌握和理解的内容。
要求学生对这部分知识能够初步认识、学会、记忆或简单理解,具有简要描述、叙述、说明和举例的能力。
终结考试卷中这部分内容一般包含20%左右。
运动控制系统试题及答案运动控制系统这本书内容主要包括直流调速、交流调速和随动系统三局部。
以下是由关于运动控制系统试题的内容,希望大家喜欢!一、选择填空:(每空2分、共20分)1、一个调速系统的调速范围,是指在时还能满足所需静差率的转速可调范围。
答案:( 1 )1)最低速; 2)最高速;3)平均速; 4)不能确定;2、闭环调速系统可以获得比开环调速系统的稳态特性。
答案:( 2 )1)硬得不多; 2)硬得多;3)软得多; 4)软得不多;3、无静差调速系统的最高转速nmax,最高给定电压U*nmax其速度反应系数为。
答案:( 2 )1)nmax/U*nmax 2)U*nmax/nmax3)nmax×U*nmax 4)不确定4、反并联无环流配合控制的条件是答案:( 4 )1)α+β=240o 2)α+β=300o3)α+β=360o 4)α+β=180o5、无环流逻辑环节切换到正组晶闸管工作时,。
答案:( 4 ) 1)正、反组同时封锁; 2)封锁正组开放反组;3)正、反组同时开放; 4)封锁反组开放正组;6、在理想情况下电压型逆变器直流环节采用大电容滤波,它是一个内阻为零的恒压源,输出交流电压波形是。
答案:( 3 ) 1)锯齿波;2)正弦波3)矩形波; 4)不能确定;7、在理想情况下电流型逆变器直流环节采用电感滤波,它是一个相当于一个恒流源,输出交流电流波形是。
答案:( 1 ) 1)矩形波; 2)正弦波3)锯齿波; 4)不能确定;8、SPWM变频器中,如果在正弦调制波的半个周期内,三角载波只在正或负的一种极性范围内变化,所得到的SPWM波也只处于一个极性的范围内,叫做方式。
答:( 3)1)多极性控制; 2)双极性控制;3)单极性控制; 4)没用定义9、调速系统的动态性能就是控制的能力。
答案:( 2 ) 1)磁场;2)转矩;3)转速; 4)转差率;10、矢量控制系统是控制系统。
答案:( 2 )1)静止坐标; 2)旋转坐标;3)极坐标; 4)不能确定;二、什么是有静差闭环调速系统?怎样减少静差?什么是无静差闭环调速系统?怎样实现?(12分)答:系统在稳态时,需要一定的速度偏差来维持的速度控制系统为有静差调速系统。
变频调速永磁同步电动机的设计随着科技的不断发展,变频调速技术日益成为工业领域中重要的节能技术之一。
变频调速技术通过改变电源频率,实现对电动机的速度控制。
在众多类型的电动机中,永磁同步电动机因其高效、节能、高精度控制等优点,逐渐得到广泛应用。
本文将探讨变频调速永磁同步电动机的设计方法。
变频调速技术主要通过改变电源频率来改变电动机的转速。
根据异步电动机的转速公式 n=f(1-s)/p,其中n为转速,f为电源频率,s为转差率,p为极对数,可知当f改变时,n也会相应改变。
变频调速技术具有调速范围广、精度高、节能等优点,被广泛应用于各种工业领域。
永磁同步电动机是一种利用永磁体产生磁场的高效电动机。
其特点如下:效率高:永磁同步电动机的磁场由永磁体产生,可降低铁损和额定负载下的铜损,从而提高效率。
节能:由于其高效率,永磁同步电动机在长期运行中可节省大量能源。
调速性能好:永磁同步电动机的转速与电源频率成正比,因此可通过变频调速技术实现对电动机的速度精确控制。
维护成本低:永磁同步电动机结构简单,故障率低,维护成本相对较低。
变频调速永磁同步电动机的设计原则是在满足额定负载要求的前提下,尽可能提高电动机效率,同时确保调速性能优越。
为此,设计时需考虑以下几个方面:(1)优化电磁设计:通过合理选择永磁体的尺寸和位置,以及优化定子绕组的设计,降低铁损和铜损。
(2)转子结构设计:保证转子的强度和稳定性,同时考虑散热问题,防止因转子故障导致电动机损坏。
(3)控制系统设计:选择合适的控制算法和硬件设施,实现对电动机速度的精确控制。
(1)明确设计需求:根据应用场景和负载要求,确定电动机的功率、转速、电压、电流等参数。
(2)选择合适的永磁材料:根据需求和市场供应情况,选择合适的永磁材料,如钕铁硼等。
(3)设计定子结构:根据电磁负荷要求,设计定子的槽数、绕组形式等结构参数。
(4)优化转子设计:根据强度和稳定性要求,设计转子的结构形式,选择合适的材料和加工工艺。
摘要:采用电力电子装置实现电压-宾律协调控制,改变了同步电动机历来只能恒速运行而不能调速的面貌,使它和异步电机一样成为了可调速电机家族中的一员。
起动费时、重载时震荡或失步等问题已经不再是同步电机广泛应用的障碍,同步电动机调速系统的应用正在飞速发展着。
本文首先概括同步电机变压变频调速的特点及其基本类型,然后介绍了几种应用较广的系统,阐明了同步电机的多变量数学模型,最后讨论了自控变频同步电动机调速系统。
关键词:同步电机,变频调速,目录1 同步电动机变压变频调速的特点及其基本类型 (3)1.1概述 (3)1.2同步调速系统的特点 (4)2 他控变频同步电动机调速系统 (5)2.1转速开环恒压频比控制的同步电动机群调速系统 (5)2.2由交-直-交电流型负载换流变压变频器供电的同步电动机调速系统 (6)2.3由交-交变压变频器供电的大型低速同步电动机调速系统 (7)2.4按气隙磁场定向的同步电动机矢量控制系统 (8)3 自控变频同步电动机调速系统 (11)3.1梯形波永磁同步电动机(无刷直流电动机)的自控变频调速系统 (12)3.2正弦波永磁同步电动机的自控变频调速系统 (14)参考文献 (15)1 同步电动机变压变频调速的特点及其基本类型历史上最早出现的是直流电动机19世纪末,出现了交流电和交流电动机为了改善功率因数,同步电动机应运而生。
同步电动机也是一种交流电机。
既可以做发电机用,也可做电动机用,过去一般用于功率较大,转速不要求调节的生产机械,例如大型水泵,空压机等。
最初的同步电动机只用于拖动恒速负载或用于改善功率因数的场合。
在恒定频率下运行的大型同步电动机又存在着容易发生失步和振荡的危险,以及起动困难等问题。
因此,在没有变频电源的情况下,很难对同步电动机的转速进行控制。
1.1概述同步电动机历来是以转速与电源频率保持严格同步著称的。
只要电源频率保持恒定,同步电动机的转速就绝对不变。
采用电力电子装置实现电压-频率协调控制,改变了同步电动机历来只能恒速运行不能调速的面貌。
电力拖动试题2013电力拖动自动控制系统复习题一、填空题1. 直流调速系统用的可控直流电源有:旋转变流机组(G-M系统)、静止可控整流器(V-M统)、直流斩波器和脉宽调制变换器(PWM)。
2. 转速、电流双闭环调速系统的起动过程特点是饱和非线性控制、准时间最优控制和转速超调。
3. 交流异步电动机变频调速系统的控制方式有恒磁通控制、恒功率控制和恒电流控制三种。
4. 变频器结构上看可分为交交变频,交直交变频两类,变频电源性质看可分为电流型电压型两类。
5. 三相异步电动机的数学模型包括:电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程。
6. 异步电动机动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。
7. 常见的调速系统中,在基速以下按恒转矩调速方式,在基速以上按恒功率调速方式。
8. 调速系统的稳态性能指标包括调速范围和静差率。
9. 反馈控制系统的作用是:抵抗扰动,服从给定。
10. VVVF控制是指逆变器输出电压和频率可变的控制11、转速、电流双闭环调速系统当中,两个调节器采用串级联接,其中转速反馈极性为负反馈、电流反馈极性为负反馈。
12、直流斩波器的几种常用的控制方法:①T不变,变ton——脉冲宽度调制(PWM);②ton不变,变 T——脉冲频率调制(PFM);③ton和T都可调,改变占空比——混合型。
13、转速、电流双闭环系统,采用PI调节器,稳态运行时,转速n取决于给定电压、ASR的输出量取决于负载电流。
14. 各种电力拖动自动控制系统都是通过控制电动机转速来工作的。
15. V-M系统中,采用三相整流电路,为抑制电流脉动,可采用的主要措施是设置平波电抗器。
16、在单闭环调速系统中,为了限制全压启动和堵转电流过大,通常采用电流截止负反馈。
17、在α=β配合控制的直流可逆调速系统中,存在的是瞬时脉动环流,可用串接环流电抗器抑制。
18、采用PI调节器的转速、电流双闭环系统启动时,转速调节器经历不饱和,饱和、退饱和三种状态。
2023-11-08•永磁同步机概述•变频调速系统概述•永磁同步机变频调速系统的工作原理•永磁同步机变频调速系统的性能分析•永磁同步机变频调速系统的优化设计目•永磁同步机变频调速系统的实验验证录01永磁同步机概述定义:永磁同步机是一种基于永磁体励磁的同步电机,具有高效、节能、低噪声、高可靠性等特点。
特点高效节能:采用永磁体励磁,减少了励磁电流的消耗,提高了电机的效率。
低噪声:由于没有励磁电流的振动和噪声,所以运行时低噪声。
高可靠性:永磁同步机没有易磨损的机械部件,因此具有较长的使用寿命和较高的可靠性。
调速范围宽:永磁同步机可以通过控制励磁电流来调节电机的转速,从而实现宽范围的调速。
永磁同步机的定义与特点转子上安装有永磁体,形成磁场。
转子结构定子上有三相绕组,通过三相电流产生旋转磁场。
定子结构气隙是转子和定子之间的间隙,通过调整气隙的大小可以调节电机的气隙磁场。
气隙结构永磁同步机广泛应用于各种工业领域,如数控机床、塑料机、压缩机、纺织机等。
工业领域在新能源领域,永磁同步机被广泛应用于风力发电、太阳能发电等系统中,作为发电机或电动机使用。
新能源领域随着电动汽车的普及,永磁同步机在电动汽车的动力系统中得到了广泛应用。
电动汽车领域02变频调速系统概述变频调速系统的定义变频调速系统是指通过改变电源频率的方式,实现对电动机的调速控制。
变频调速系统的原理通过改变电源频率,可以改变电动机的转速,从而实现调速控制。
变频调速系统主要由变频器、电动机、控制器等组成。
变频调速系统的定义与原理根据变换方式的不同,变频调速系统可分为交-直-交变频器和交-交变频器两种。
其中,交-直-交变频器又可分为电压型和电流型两种。
变频调速系统的分类变频调速系统具有调速范围广、精度高、节能效果好、控制灵活等特点。
变频调速系统的特点变频调速系统的分类与特点变频调速系统的应用范围电力、冶金、化工、造纸、建材等行业的风机、水泵、压缩机等设备的调速控制。