电力拖动课程综述

《电力拖动自动控制系统课程综述
摘要:电力拖动控制技术是以电动机为对象,以电力电子技术功率变换器为弱电控制强电的媒质,以自动控制理论为分析和设计基础,以电子线路或计算机为控制手段,掌握运动控制系统的控制规律及设计方法。本文对该课程进行了简单介绍和我对这门课的认识,同时通过实例说明该课程的实际应用的重要性。
关键字: 课程介绍  感想  实例
一、课程简介
1、课程专业地位
    电力拖动自动控制系统是自动化专业的一门传统专业课。既有完整的理论体系,又有很强的实践性,是一门把理论基础和工具应用到工程实践中去的典范课程;不但能培养系统的概念,还能培养应用基本理论与方法进行工程设计的能力,而且有利于学生建立系统的观念、工程的观念、科技进步的观念和创新的观念,形成正确的认识论。
2、学习时间及教学概要
    学习时间长12周,每周6个学时,共计72个学时。除课堂教学外还有三天,每天6小时的实验环节。
    直流电动机为对象组成的运动控制,包括单闭环调速系统、多环调速系统、可逆调速系统和直流脉宽调速系统的基本组成和控制规律、静态、动态性能分析及工程设计方法。掌握以交流电动机为对象组成的运动控制,包括调压调速系统、串级调速系统和变频调速系统的基本组成、工作原理和性能特点。
二、课程主要内容
1、教材结构及关联程度
    本书分为电力拖动直流调速系统、电力拖动交流调速系统、位置伺服系统3篇。第1篇为本书的基础,第2篇为本书的重点,第3篇可作为选修课内容及应用参考
    1篇的主要内容:依据直流电动机的广义数学模型,建立了直流电动机的闭环控制结构及相应的控制系统;分析了闭环直流调速系统的静、动态特性;介绍了直流调速系统可逆运行的方法;给出了电力拖动自动控制系统的工程设计方法。
    2篇的主要内容:从建立交流电动机数学模型人手,讲述现代交流电动机变压变频调速系统的基本组成、基本工作原理、基本控制方法,以及静、动态特性分析。
    3篇的主要内容:介绍了位置伺服系统的基本特点、组成、类型、基本工作原理,以及伺服系统的稳态分析和设计、动态分析和设计。本篇最后介绍了工业生产中的位置伺服系统。
2各章节学习要点
1)第一章-绪论
    学习要点:第一、运动控制系统及组成;第二、运动控制系统的转矩控制规律。难点是生产机械的负载转矩特性。
2)第二章-转速反馈控制的直流拖动系统
    学习的要点:第一、 三种用于电气传动自动控制系统的可控直流电源的优劣比较;第二、 在直流调速系统中主要采用变电压调速;第三、 介绍目前应用最广泛的是晶闸管可控整流器;第四、 晶闸管-电动机系统(V-M系统)的组成环节。
3)第三章-转速、电流双闭环直流调速系统
    学习要点:第一、转速、电流双闭环调速系统的组成及其静特性;第二、稳态结构框图及其静特性;阐述动态数学模型,并就起动和抗扰两个方面分析转速调节器ASR、电流调节器ACR的作用。其中重点、难点是双闭环调速系统的基本组成、稳态结构框图及其参数计算。
4)第四章-可逆调速系统和弱磁控制得直流调速系统
    学习要点:第一、掌握可逆线路的基本结构;第二、掌握V-M系统反并联可逆线路4象限运行的各种工作状态;第三、掌握可逆系统的结构、工作原理、控制方式和性能。其中重点、难点包括可逆调速系统主回路的拓扑特征及回馈制动时对电源的要求; 其二,环流的产生、分类、对晶闸管可逆线路的影响。其三,有环流可逆调速系统的正反运转过程中,主电路的能量变换、控制系统的调节等动态过程分析。
5)第五章-基于稳态模型的异步电动机调速系统
    学习要点:第一、讨论交流变压调速问题;第二、了解交流变压的基本方式;第三、掌
握交流变压调速系统的闭环特性。其中重点、难点是异步电动机转速闭环系统改变电压时机械特性的变化规律。
(6)第六章-升频基于动态模型的异步电机变压变频调速系统
    学习要点:第一、变频调速的基本控制方式:基频以下,恒压频比控制,实现恒转矩调速;基频以上,恒压升频控制,实现恒功率调速;第二、异步电动机电压频率协调控制的稳态机械特性:CVCF时的机械特性,电压频率协调控制下的机械特性:Us/ω1=恒值控制,恒Eg/ω1控制, Er/ω1控制。其中重点、难点是异步电动机改变电压时机械特性的变化规律。
(7)第七章-绕线转子异步电机双馈调速系统
    学习要点:第一、串级调速原理与基本类型:异步电动机转子附加电势时的工作,附加电动势的获得与电气串级调速;第二、五种工况。其中重点、难点是异步电动机转子附加电势的作用。
8)第八章-同步电动机变压变频调速系统
    学习要点:第一、同步电动机变压变频调速的特点及其基本类型。 第二、转速开环恒压频比控制的同步电动机调速系统第三、由交--交变频器供电的大型低速同步电动机调速系统。其中难点是他控、自控变频调速系统。
四、学习总结
1、学习感想
    通过本课程学习使我们了解控制理论、电力电子技术在电力拖动自动控制系统中的具体应用及工程设计方法,使我们能较熟练地掌握直流电机调速系统、感应电机变频调速系统的基本原理和特性,系统静、动态数学模型;并学会利用控制理论基本知识对调速系统进行设计的工程方法;掌握各种调速系统适用场合,了解各种调速系统现状和发展趋势。
    通过本门课程的学习我们应建立系统的工程概念,不仅要能从事电力拖动自动控制系统设计,而且要能够针对不同的控制对象及要求,选择合适的控制规律、系统结构、单元部件和系统参数。
    电力拖动自动控制系统不仅在工业企业中应用,而且在交通、运输、军事装备、机械、
楼宇建筑乃至民用家电,处处可以看到它的身影,拓展传统电力拖动自动控制系统课程知识的视野,对拓宽自动化专业面向有重要意义。
2、课程小结 
    通过课程的系统学习,我认为该课程具有如下主要特点:
1)课程知识的综合性强、覆盖面宽。
    电力拖动自动控制系统与先修课程的关系密切,综合了电路、电子、电机拖动、自动控制原理、电力电子变流技术等课程的相关知识。
2)理论和应用密切联系,工程实用性很强。
    电力拖动自动控制系统讲述了各类交直流调速系统,几乎包括了工业的所有应用,是实用性很强的专业课。在讲授方法上基本上按系统组成,各单元作用,系统工作原理和系统设计和参数等顺序进行。控制理论贯穿整个系统,是控制理论的具体应用,也决定了系统的基本性能。主电路强电部分与变流技术有关,控制部分与电子、微机、数字控制等课程
有关。因此在课程讲授中不仅要讲系统,更重要的是讲知识的综合和运用,学会用知识,这是创新的基础。

本文发布于:2024-09-24 09:22:50,感谢您对本站的认可!

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