電氣傳動(dòng)控制系統,陳振翼,PDF。高等紡織院校教材,電子目錄,13M。: _1 t4 o b3 c2 J$ P
內容提要
. W8 A+ {) R5 W本書(shū)系統地闡述了目前工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用的各類(lèi)交直流調速系統。直流調速部分包括單閉環(huán)有靜差、無(wú)靜差調速系統,多閉環(huán)調速系統,可逆調速系統及脈寬調速系統。交流調速部分包括異步電動(dòng)機變頻調速、矢量變換控制及無(wú)換向器電動(dòng)機調速系統。詳細討論了上述系統的組成、工作原理、特性及工程設計方法。+ \1 S2 x8 V: g5 }- Q0 z+ ~" z
本書(shū)可作高等院校工業(yè)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)及其他相近專(zhuān)業(yè)的教材。也可供廠(chǎng)礦、科研設計單位電氣技術(shù)人員參考。
/ }7 ]- L1 c0 [: g本書(shū)由天津紡織工學(xué)院陳振翼主編,中國紡織大學(xué)邵世煌先生任主審,書(shū)稿第一、二、三章由陳振翼編寫(xiě),第四章和第六章的第一、四節由北京服裝學(xué)院吳錫祺編寫(xiě),第五章和第六章的第二、三節由北京服裝學(xué)院宋凌云編寫(xiě),第七、八章由中國紡織大學(xué)徐銀泉編寫(xiě)。
/ ^* v8 }- z; } Y1 b在本書(shū)的編寫(xiě)過(guò)程中,天津大學(xué)田樹(shù)苞先生和鄭州紡織工學(xué)院車(chē)戰斌老師提出了許多寶貴建議,特此感謝!, {3 U& r6 e: @5 e1 ~
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2015-12-17 21:33 上傳
! @5 u5 ?4 u9 E& b1 x; D* q
目錄
# Y" d d, F, t' H% I1 l緒論 10
( {8 @1 K- H* R( \第一章 單閉環(huán)直流調速系統 12
8 H$ J# i6 U7 \# v 第一節 調速系統的基本概念 124 e% Q8 V' s1 d% G- F+ {8 j
一、調速方法 12
" L- d5 j# P3 f4 @+ F7 K/ j 二、供電電源 12
9 ]. K+ a2 ~+ i2 w+ L4 V 三、開(kāi)環(huán)KZ—D系統 12; o, Z3 a$ }' Q1 a
四、控制方式 148 y3 e$ F( k5 V& n1 r
五、調速指標 15% ^+ t9 N- y; J. t& ~5 l: n
第二節 單閉環(huán)有靜差自動(dòng)調速系統 17
5 R5 W9 m3 S* o" ?) ]: q 一、系統組成、原理與機械特性 17: V* R& a0 R1 l% g! V2 V
二、靜特性方程 18
1 C* ]/ t4 k2 _7 Q4 R ^' r 三、閉環(huán)調速系統的基本特性 18
|/ Y. V% f3 y# _ S* D0 J 四、轉速負反饋系統的動(dòng)態(tài)分析與校正 20
, Q. Y' T( Y9 ] 五、其他反饋環(huán)節在自動(dòng)調速系統中的應用 231 z2 Z- q( P: j
第三節 單閉環(huán)無(wú)靜差自動(dòng)調速系統 26) X* D# P8 E2 P- ~
一、積分(I)調節器與比例積分(PI)調節器 26. G5 p& h( F' C% G' N! L1 {6 C% e
二、帶PI調節器的無(wú)差調速系統 27& K5 v1 j2 h7 _- U: S+ k
第四節 調速系統的限流保護——電流截止負反饋 29: L6 Q, b" A3 N3 X5 ^2 `
一、限流保護的意義 29
. ?- j4 x/ e0 I7 b u ]$ D 二、帶電流截止環(huán)節的自動(dòng)調速系統 30: g4 Q/ \, ]* b( x( j+ M3 V
三、結論 32
; l8 |& p0 k/ V0 x. ?& ` 第五節 恒功率負載下自動(dòng)調速系統 33
+ I: M+ D5 T0 F 一、卷繞類(lèi)恒功率負載的特點(diǎn) 33
( c2 s4 X) R0 N9 x' J 二、張力負反饋系統的工作原理 34% h4 U" h5 L5 [' ?
三、張力的擾動(dòng)補償控制系統 347 `6 P5 A- n3 Q. o2 q
習題 36- g6 R( u% n; }1 e+ N+ B
第二章 多閉環(huán)自動(dòng)調速系統 38
7 g* ^3 R7 m5 b" o 第一節 轉速、電流雙閉環(huán)調速系統 38
0 V- b3 n/ l y% v9 e 一、理想起動(dòng)過(guò)程與雙閉環(huán)系統 38
5 R& N: U7 X, N9 S* ` u 二、雙閉環(huán)調速系統靜特性 39! `+ E: P3 x8 N
三、雙閉環(huán)調速系統動(dòng)特性 40+ {; x+ W+ y! W
第二節 電勢與電流雙閉環(huán)調速系統 42
6 }' E9 `$ }& i$ r 一、電勢與電流雙閉環(huán)系統的工作原理 42
0 j% J4 p9 s( k# s# b+ p 二、電勢調節器的動(dòng)態(tài)結構圖 43
" a g+ p( R7 K) l) \+ p- w; } 三、典型雙閉環(huán)調速系統實(shí)例 44- g$ K/ P' C2 c; `' V0 T$ n3 F
第三節 電樞電流斷續時(shí)的電流自適應調節 461 L# i/ B* C, Y/ p, j4 w7 ]; k
一、電流斷續對系統的影響與電流自適應調節的概念 46" W6 }0 Q1 Q3 Q+ y
二、電流自適應調節器的實(shí)現 47- r4 d6 R3 q6 f; m5 U% c4 J' `' X
第四節 三閉環(huán)調速系統及其在多電機同步傳動(dòng)中的應用 49
. m# Q& |8 x4 Q4 Z6 M 一、以線(xiàn)速度υ為被調量的三閉環(huán)調速系統 49
9 m4 v+ W" W" L+ G% S) a) K 二、以織物內張力為被調量的三閉環(huán)調速系統 50- |# s2 J; \. ~: y$ D/ i! H
三、以調整輥a的位置作被調量的三閉環(huán)系統 51
$ j3 i4 W3 w8 r% ]. @9 j 第五節 有激磁控制的多環(huán)調速系統及其應用 53
) m9 N$ M3 f' B4 D1 X/ }# F' c 一、有激磁控制的調速系統 53
: t0 p' s/ ^. o/ W. Y; A- f$ N" y 二、非獨立激磁控制系統實(shí)例 54
/ V( c8 R$ A% F% H+ E4 k) V 第六節 調速系統中調節器的工程設計 56
9 x4 l. J! }, j1 E+ I* }% m8 U 一、控制系統的性能指標與工程設計方法 57
' |5 s) M! x y7 B 二、典型系統的參數與跟隨性能指標的關(guān)系 59
5 m" O7 X" b7 u2 y, W7 A3 e6 L 三、非典型系統的調節器校正 63
+ C+ ^+ D @/ l6 @& j 第七節 雙閉環(huán)調速系統的設計 666 {2 [3 w @9 v( E X" S6 a! e+ ~
一、電流環(huán)調節器設計 67& B6 e, H0 e! ?" f* \
二、速度環(huán)調節器設計 69
' U3 o6 {/ I+ E7 A* W 三、雙閉環(huán)調速系統的抗擾動(dòng)性能分析 71! H# t% c1 F8 f# e0 h/ P- X3 b
四、反饋校正在調速系統中的應用 75& a1 D( P0 T# l0 [1 ?- h2 C
第八節 ST飽和及給定積分器對雙閉環(huán)系統起動(dòng)過(guò)程的影響 76! H# r f$ B" ]0 P/ q. \5 }
一、ST飽和對起動(dòng)過(guò)程的影響 76! ]' a+ S& J5 Y( t4 |! M
二、有給定積分器時(shí)雙閉環(huán)系統的起動(dòng)過(guò)程 79
, I* s' U) ^8 i* f 三、設計舉例 80
& f; K- e5 c0 X 習題 833 m @0 P; t' }
第三章 可逆調速系統 85
; e I& r+ C. d& S$ h c% Q& m 第一節 晶閘管—電動(dòng)機系統的可逆運行方案 85
4 u: J8 |' c" |7 W6 `9 } 一、可逆運行方案及回饋制動(dòng)原理 85
9 v2 G% |: ^* ]. ^+ E. d 二、可逆系統中的環(huán)流問(wèn)題 86# B, S3 V* X. |! u
第二節 配合控制有環(huán)流可逆調速系統 88
6 F% O( D5 F) R* M, A7 D* q! U 一、配合控制系統的組成及特點(diǎn) 88" L% c: h. {8 o# ]) S$ r
二、配合控制有環(huán)流系統工作情況分析 90: M, I8 J7 C, n# I
第三節 邏輯無(wú)環(huán)流可逆調速系統 92; w: ~% T& y9 ^4 i$ f( X8 m
一、系統構成及工作原理 92
' m3 u! ~! O: w$ q ? 二、邏輯切換裝置 93! D, x$ }9 ~5 a2 O
習題 988 t2 r6 T1 R1 X# b& y; V* q* ^
第四章 直流脈寬調速系統 99
( ]2 s8 d8 y. L+ D1 h' u0 |3 H 第一節 直流電動(dòng)機的PWM控制原理 992 D( J% G |" y2 d! F
第二節 脈寬調制變換器 1005 P8 s$ R6 L0 x1 O# ^. [6 N
一、不可逆PWM變換器 1014 u# F5 _$ f+ \ I3 [4 J
二、可逆PWM變換器 107
+ E0 e" p. V1 S! ^0 J H 三、脈寬變換器的晶體管開(kāi)關(guān)損耗和開(kāi)關(guān)頻率 1109 n8 e, i# n( W9 z5 G& M
第三節 PWM調速系統的構成 112
6 u( P8 w- E/ B- m) T 一、脈寬調制器 112
1 `# b7 _0 r# u D5 X 二、驅動(dòng)器與保護電路 1171 {2 ~9 o! A; y+ c) X) z
第四節 PWM控制器控制的直流調速系統 120' S4 h5 Y e$ I
一、由集成PWM控制器控制的直流不可逆調速系統 120. [3 r# {) q: `9 ?# @. O4 q: P/ G0 W
二、由單片機控制的PWM直流可逆調速系統 121" z" ?# ~9 m+ m/ x2 p! i
習題 123
0 i# @; e! {1 Q! t/ B4 L第五章 交流調速系統分類(lèi)與基本原理 124
h; W; K. O6 p: t- o4 _6 h+ D/ l 第一節 交流調速系統分類(lèi) 124
; i& `. [; e V" q 第二節 交流調壓調速原理 125
: `% V; n9 F6 `8 S3 M, N( t 一、晶閘管交流調壓電路 125& \ c6 t* i ]) n9 v% x
二、異步電動(dòng)機調壓調速機械特性 128
+ S5 ?/ O9 J) |% T% d 三、調壓調速系統的構成 129; c6 W! E2 e ^5 t0 \2 h9 F4 f
四、調壓調速的功率損耗及適用范圍 132% z+ {2 i2 [5 x+ V# f$ ~! i
第三節 交流線(xiàn)繞異步電動(dòng)機的串級調速原理 133
+ L6 q7 t8 r) `7 J t4 F5 D 一、串級調速原理與分類(lèi) 133
! l/ L( d: x; ~$ l- e 二、串級調速系統機械特性 136
) J6 Y& T& f# I$ z, f 三、串級調速系統的構成 140, N% y( N. I6 A) i$ E8 W
四、串級調速系統的性能及其應用 143
) P' b4 k V/ V0 u# \! E 第四節 交流變頻調速的基本原理 145% z( q; Z- p& R6 `9 u
一、變頻調速的控制方式與變頻裝置的分類(lèi) 145
. A; n9 S$ d. J' L @ `. R7 d 二、U/f協(xié)調控制下的異步電動(dòng)機的穩態(tài)機械特性 150
: @% e# h9 ~$ \* [- _" F! x 習題 152% Q( y' F* p) m- c' L
第六章 異步電動(dòng)機變頻調速系統 153
) \0 t" x; e' ? 第一節 正弦波脈寬調制(SPWM)逆變器 153
$ @+ r r' Z) t/ e0 B 一、變頻器的基本構成 153& p! U& Y; m$ S* |- n
二、SPWM逆變器工作原理 155% x/ m; M8 |4 ^' Q$ y" l+ e$ L
三、諧波分析及轉矩脈動(dòng) 158
/ w: {( C D1 {, J 四、諧波引起的轉矩脈動(dòng) 162
1 {- S( W+ ^7 N+ ^8 C 五、諧波消除法 162
" m/ Y4 S2 m$ V& p0 P- V# x1 q0 T 第二節 轉速開(kāi)環(huán)、恒壓頻比控制的變頻調速系統 163' ] h$ C1 u, Y
一、轉速開(kāi)環(huán)的交—直—交電壓源變頻調速系統 163$ S. A' f' y3 s, a2 v1 }- U
二、轉速開(kāi)環(huán)的交—直—交電流源變頻調速系統 168% H$ o3 q: S: C+ f+ _
第三節 轉速閉環(huán)、轉差頻率控制的變頻調速系統 173
' g/ |* ^9 X# o5 `& `% v- N9 W; _ 一、轉差頻率控制的基本概念 173; b5 D8 K4 s& G
二、轉差頻率控制規律 174# `1 J2 w U6 l5 w0 |" Y8 ~
三、轉差頻率控制的變頻調速系統 175
# b7 v( ^- x" A: `0 D1 Z6 p6 A 第四節 通用變頻器及應用 178! B' m# h; C& {
一、通用變頻器原理及方案 179! z& R: ^& m, D% F
二、通用變頻器電路 180
( U1 g# l* G8 ^5 ? 習題 1839 X7 ?; ~- ^7 [4 E
第七章 異步電動(dòng)機矢量變換控制系統 184" b' @5 p8 Z& B2 J
第一節 矢量變換控制的基本思想 184$ ~- m: U q9 \: R# K/ w& a
第二節 坐標變換和矢量變換 185
2 y( @2 j/ n r$ i4 w 一、三相/兩相變換(3φ/2φ) 1865 g7 v" O' m0 L7 k
二、矢量旋轉變換(VR) 187
7 z# M) E1 V4 O2 l; l+ X* P! c 三、直角坐標/極坐標變換(K/P) 188( U2 _, I0 p4 s. ^
第三節 矢量變換控制的異步電動(dòng)機數學(xué)模型 189
' P" O; X+ k( U6 D1 l7 w3 P 一、雙軸理論和原型電動(dòng)機的電壓方程 1897 l5 P' ~3 ]) Y
二、用α—β軸坐標系描述的異步電動(dòng)機數學(xué)模型 191
9 l+ g/ g, C. g 三、用M—T軸坐標系描述的異步電動(dòng)機數學(xué)模型 192
( i% ], L! O1 @ 四、數學(xué)模型中各變量的關(guān)系 193/ c. v, z7 {0 q- { B/ f
五、兩種數學(xué)模型比較 195
! w" y+ ]/ M$ [( C( s) {' ]. {# } 第四節 異步電動(dòng)機磁通的檢測和運算 196
4 l- s# L- U' `% e% s0 B 一、磁通檢測法 196$ T( } o$ s4 ?. m2 @$ s
二、磁通觀(guān)察器法 197) L, [3 ]2 {* S. N
第五節 帶有速度傳感器的矢量變換控制系統 199
) ]% |) E8 T: A3 b! u 一、原理性的異步電動(dòng)機矢量變換控制系統 1995 {1 B' k. X& I* ?
二、電流型逆變器供電的異步電動(dòng)機轉差型矢量變換控制系統 2004 x s( ~( [* Q4 E
三、微機矢量變換控制SPWM變頻調速系統 202. R) ~. e" a+ e
第六節 無(wú)速度傳感器矢量控制變頻調速系統 204% V$ b$ J) @9 A! c
一、無(wú)速度傳感器矢量控制變頻調速系統的控制策略 204
, F4 Q9 `2 o9 r% g/ d! f3 K 二、轉速ω_r的模擬計算 204
2 n6 u! `3 q N& c- ?" _ 三、電動(dòng)機定子電流角頻率ω_s的模擬計算 2057 k8 O% d6 K( v+ O: z0 P) B
四、無(wú)速度傳感器矢量控制變頻調速系統的構成 2065 W+ w- u* e5 z3 P5 ~0 T4 Z
第七節 矢量變換控制系統的特點(diǎn)及調節器的設計問(wèn)題 209
2 ?0 ^9 S% d3 j/ E4 ^8 M 一、矢量控制系統的特點(diǎn) 209
2 Z0 ?5 Q. Y1 {( J 二、矢量控制系統中調節器的設計問(wèn)題 210
6 R. `4 f b/ z7 N' B. l 習題 211/ t" `! o0 }! q) x
第八章 無(wú)換向器電動(dòng)機調速系統 2127 U7 k4 x& F1 |8 H. M4 ~4 d
第一節 無(wú)換向器電動(dòng)機的工作原理 212
7 C2 g7 j/ `% _! j9 o0 Y 一、無(wú)換向器電動(dòng)機的基本原理 212
$ D0 P4 W8 u+ {' i U3 e: w 二、無(wú)換向器電動(dòng)機的組成 213
9 K. x& q/ f I0 ~3 C* U& J 第二節 無(wú)換向器電動(dòng)機的換流 215
+ t2 M9 I" k8 m/ C( y9 A 一、自然換流法(反電勢換流法) 215
3 _$ r4 j; ^. C; z8 V" D/ w* N 二、斷續電流換流法 2168 D S. }+ y) ]
第三節 無(wú)換向器電動(dòng)機的基本特性及調速方法 216* H* o5 W$ ^/ [1 C+ H. C2 [0 W
一、電樞反應和換流剩余角 217
! z2 j0 `! Q& G6 ` 二、負載特性和過(guò)載能力 2176 _3 V8 _, ^' Q* t- S
三、機械特性和調速方法 218& [( o; ]9 V3 v4 L
第四節 無(wú)換向器電動(dòng)機調速系統 220
5 F2 v0 h8 ?2 W* w) g# \) x 一、無(wú)換向器電動(dòng)機調速系統的組成 220
2 L+ R0 g( @- t S# q* n 二、正反轉運行 221
* a# M2 s) T# {6 Q3 v* p4 d 三、γ信號處理 222* e9 W8 {+ a- q9 N7 Q
第五節 交流無(wú)換向器電動(dòng)機及其在滌綸牽伸加捻機上的應用 224
2 W( f% s: G Q* d# C0 U# X 一、主電路 2248 |, U+ `7 u7 g" q. s3 u
二、分配器 226
$ h. ^$ l; k/ N) x! d5 o: A% U' d/ f 三、系統工作原理 228: s. R/ J- p0 A; r4 l
四、交流無(wú)換向器電動(dòng)機在滌綸牽伸加捻機上的應用 2289 q2 P7 I/ L% o! P/ O1 T
習題 229( _1 ~; ^: u3 s! z, x, q, |
參考文獻 230& p+ T, P# O! ^1 w6 I3 ^
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