电机控制第一章绪论pnew

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1、第一章绪论一、电机控制技术电机——发电机和电动机的统称。1、电机控制是一门既古老而又现代的课题：1834年德国人雅可比发明直流电动机；1888年南斯拉夫裔美国人特斯拉发明了交流电动机，又称感应电动机。2、人类目前使用的绝大部分电能都是由发电机产生的，据统计，全世界工业用电动机消耗了总发电量的30%——40%，在我国，超过60%的年发电量被各种各样的电动机所消耗，转换为机械动力。3、电机控制的目的很简单，就是如何最大地降低自身损耗，最大效率利用能源。4、近年来电力电子技术和计算机技术的发展，是现代电机控制的技术基础。例：感应电动机的起动性能要求①转

2、矩足够大②电流不能太大电机学中介绍感应电机起动方法（1）Y/△（2）自耦变压器降压（3）定子串电抗器新电机起动器（1）电机软起动器（2）变频器和电机智能控制器感应电动机的软起动软起动器通用型软起动器数码型软起动器智能型软起动器软起动器是一种将电力电子技术、微处理器技术和先进控制理论相结合的新型电机起动装置；体积小、技术含量高、性能可靠、保护功能齐全、操作简便；能无阶跃地平稳起动/停止电机，避免因采用传统起动方式引起的机械与电气冲击等问题，有效地降低起动电流及配电容量，避免增容投资，延长机械设备的使用寿命，减少设备的维修量。通用型软起动器操作面板特

3、点：多种起动方式:限流起动、斜坡起动、斜坡限流起动、最大程度满足现场需求，实现最佳起动效果。高可靠性:高性能微处理器对信号进行数字化处理、避免了以往模拟线路的过多调整、获得极佳的准确性和执行速度。电机的保护:多种电机保护功能，过流、输入/输出缺相、晶闸管短路、过热保护，确保电机及软起动器在故障或误操作时不被损坏。基本原理图软起动器起、停特性曲线电压斜坡软起动起动时，软起动器的电压快速升至U1、然后在设定的时间t内逐渐上升、电机随着电压的上升不断加速达到额定电压和额定转速时，起动过程完成。限流起动起动时，软起动器的输出电压迅速增加，直到输出电流达到

4、限流值保持输出电流不大于该值，电压逐步升高，使电动机加速当达到额定电压、额定转速时，输出电流迅速下降至额定电流，起动过程完成斜坡限流起动起动时，输出电压以设定的时间平稳上升，输出电流以一定的速率增加，当起动电流增至限定值IM时，电流保持恒定直至起动完成。软停机在设定的软停机时间内输出电压由额定电压逐步降至零电机停转。技术参数控制电源AC220V±15%,50Hz三相电源AC380V±30%,50Hz标称电源15A～1000A，共22种额定值电机功率7.5～530kW（额定电压380V）适用电机一般鼠笼型异步电机起动方式斜坡限流起动；限流起动（2I

5、n～5In）；电压斜坡起动（0.5～0.6秒可调）停止方式自由停车；软停车（0.5～0.6秒可调）逻辑输出阻抗1.8kΩ，电源+15V继电器输出故障输出；全压输出（旁路）[常开触点：5A，AC250v]起动频度可作频繁或频繁起动；建议每小时不超过25次保护功能断相、过载、短路、SCR保护、过流、过热等感应电动机变频器起动变频器特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。适用于要求精度高、调速性能较好场合。二、电机控制技术和方法的多样性电机控制－－电动机转速的控

6、制，－－发电机励磁的控制电动机－－速度控制（指起动、改变转向、调速、制动）；统称为电动机的调速。例如电力机车、纺织机械等速度要调节风机、水泵为控制流量，希望在不同转速下运行空调采用新型电机及变频技术根据室内外温设定温度，达到温度后不是停机，而是低速微风，避免频繁起停电动机－－直流电动机，感应电动机，同步电动机从最基本的原理出发，形成电机速度控制的多种多样方法直流电动机电动－发电机组→可控整流装置晶闸管调速系统：不可逆、可逆系统，单闭环、双闭环系统，有静差、无静差系统斩波调速（或脉宽调速）：带制动、不带制动系统，可逆、不可逆系统异步电机变极（换接绕

7、组）定子串电抗器（调节激励改变电抗值大小）转子串电阻（绕线转子），串级变频调速（PWM，SPWM，电压空间矢量SVPWM）转差频率控制，矢量控制，直接转矩控制三、电机控制技术的时代性电机控制与电力电子技术的发展密切相关主电路元件的控制，以及控制策略的实现，又可以借助计算机，单片机，就出现了电机的微机控制例如控制移相角转速信号的给定转速信号与反馈信号的比较调节器参数调整矢量变换控制，电机中电量的解耦，必须经过运算电机采用计算机控制构成了电机的数字控制将专家系统、模糊逻辑、神经网络、预测控制等等智能控制策略引入电机控制系统，实现电机的智能控制四、有关

8、本课程基础知识：电机学，电力电子学，自控理论课程重点：直流和异步（感应）电机的控制原理和策略教学环节：上课，作业（计算机仿真分析），实验