08级交直流课时授课计划

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1、2010〜2011学年度、第一学期机电工程系（部）自动化专业自动化08、港口自动化08—班授课时间：第1周第1〜2课时2010年9刀6日章节及题目：第0章绪论第1章单闭环控制的直流调速系统1-1概述教学目的：1、2、3、4、介绍本课程与其它课程的联系在本专业的地位本课程的内容直流调速的基本概念重点与难点：本课程与其它课程的联系直流调速的基本概念参考书与教具（图表、模型、演示等）：魏连荣朱益江《交直流调速系统》北京师范大学出版社钱平《交直流调速系统》高等教育出版社陈伯时《电力拖动自动控制系统》机械工业出版社教学过程

2、（教学步骤、内容、时间分配等）：引言介绍本课程与其它课程的联系快速量电力拖「连续量自动控制系统自动控制系统V厂自动珥、动自动制系统控制系J慢速量自动控制系统、过程自I^动控制系统WBO*、逻辑控/制系统在本专业的地位专业主干课本课程的内容直流调速和交流调速直流调速的基本概念直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速和快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。由于直流拖动控制系统在理论上和实践上都比较成熟，而且从控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础。因此，为了保持由浅入深的教

3、学顺序,应该首先很好地掌握直流拖动控制系统。第1章单闭环控制的直流调速系统1-1概述U-IRn=1.1直流调速的基本概念1.1.1直流调速方法根据直流电动机转速方程由式(1-1)可以看出，有三种方法调节电动机的转速：(1)调节电枢供电电压U。调速特性：转速下降，机械特性曲线平行下移。(2)减弱励磁磁通0o调速特性：转速上升，机械特性曲线变软。(3)改变电枢回路电阻R。调速特性：转速下降，机械特性曲线变软三种调速方法的性能与比较对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好。改变电阻只能

4、有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只是配合调压方案，在基速(额定转速)以上作小范围的弱磁升速。因此，自动控制的直流调速系统往往以调压调速为主。1.1.2直流调速系统用的可控直流电源■旋转变流机组一用交流电动机和直流发电机组成机组，获得可调的直流电压。■静止式可控整流器——用静止式的可控整流器获得可调的直流电压。■直流斩波器或脉宽调制变换器——用恒定直流电源或不控整流电源供电，利用电力电子开关器件斩波或进行脉宽调制，产生可变的平均电压。1旋转变流机组(略)2静止式可控整流器•V-M系统工作原理

5、晶闸管-电动机调速系统(简称V-M系统，又称静止的Ward-Leonard系统)•V-M系统的问题■由于晶闸管的单向导电性，它不允许电流反向，给系统的可逆运行造成困难。■晶闸管对过电压、过电流和过高的du/dt与di/dt都十分敏感，若超过允许值会在很短的时间内损坏器件。■由谐波与无功功率引起电网电压波形畸变，殃及附近的用电设备，造成电力公害。3直流斩波器或脉宽调制变换器1.直流斩波器的基本结构2.斩波器的基本控制原理3.输出电压计算采用简单的单管控制时，称作直流碑*噴来離背斤发展成采用各种脉冲宽度调制开关的电路

6、，脉宽调制变换器(P谕-PulseWidthModulation)。4.斩波电路三种控制方式•PWM系统的优点的主要问题R1.1.3.晶闸管-电动机系统(V-M系统)1触发脉冲相位控制•等效电路分析•瞬时电压平衡欝"+汕+畔dr当电流波形连续时，UdO二f(a)可用下式表示mTT•兀=一Umsin一cosa兀m•整流电压的平均值计算•整流与逆变状态■当0〈d〈兀/2时，UdO>0,晶闸管装置处于整流状态，电功率从交流侧输送到直流侧；■当k/2

7、流脉动及其波形的连续与断续由于电流波形的脉动，可能出现电流连续和断续两种情况，这是V-M系统不同于G-M系统的又一个特点。当V-M系统主电路有足够大的电感量，而且电动机的负载也足够大时，整流电流便具有连续的脉动波形。当电感量较小或负载较轻时，在某一相导通后电流升高的阶段里，电感中的储能较少；等到电流下降而下一相尚未被触发以前，电流已经衰减到是，便造成电流波形断续的情况。3抑制电流脉动的措施抑制电流脉动的措施，主要是：■设置平波电抗器；■增加整流电路相数；■采用多重化技术。4晶闸管-电动机系统的机械特性V-M系统机

8、械特性V-M系统机械特性的特点由图可见：■当电流连续时，特性还比较硬；斷续段特性则很软，而且呈显著的非线性，理想空载转速翘得很高。课后作业：1、复习内容：教材第一章2、预习内容：教材第2章3、书面作业：4、思考题：5、参考资料：《电机拖动》《电力电子技术》教后总结：编制日期：2010年9月1日教师签字：朱益江教研室主任签字:2010〜2011学年度、第一学期机电工程系（部