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20xx哈工大继续教育电气专业(交流拖动)心得体会5300字

黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得交流拖动控制系统学习心得体会通过本次20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训我学习了电力拖动自动控制系统下篇--交流拖动控制系统,电力拖动自动控制系统是把电能转换成机械能的装置,它被广泛地应用于一般生产机械需要动力的场合,也被广泛应用于精密机械等需要高性能电气传动的设备中,用以控制位置、速度、加速度、压力、张力和转矩等。一、交流拖动控制系统的应用领域主要有三个方面:?一般性能的节能调速?高性能的交流调速系统和伺服系统?特大容量、极高转速的交流调速(一)、一般性能的节能调速1、风机、水泵的调速范围和对动态快速性的要求都不高,只需要一般的调速性能。2、风机、水泵等通用机械的容量几乎占工业电力拖动总容量的一半以上,需要调速时不得不依赖挡板和阀门来调节送风和供水的流量,因而把许多电能白白地浪费了。3、如果换成交流调速系统,把消耗在挡板和阀门上的能量节省下来,每台风机、水泵平均都可以节约20%~30%以上的电能,效果是很可观的。(二)、高性能的交流调速系统和伺服系统1、交流电机性能远远优越于直流电机,如果改成交流拖动,显然能够带来可观的效益。以前,由于交流电机原理上的原因,其电磁转矩难以像直流电机那样通过电枢电流施行灵活的实时控制。2、20世纪70年代初发明了矢量控制技术,使交流电机可以获得和直流电机相仿的高动态性能,从而使交流电机的调速技术取得了突破性的进展。3、其后,又陆续提出了直接转矩控制、解耦控制等方法,形成了一系列可以和直流调速系统媲美的高性能交流调速系统和交流伺服系统。1黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得(三)、特大容量、极高转速的交流调速1、直流电机的换向能力限制了它的容量转速积不超过106kW·r/min,超过这一数值时,其设计与制造就非常困难了。2、交流电机没有换向器,不受这种限制,因此,特大容量的电力拖动设备,如厚板轧机、矿井卷扬机等,以及极高转速的拖动,如高速磨头、离心机等,都以采用交流调速为宜二、交流调速系统的主要类型(一)、交流调速系统的主要类型——按电动机的调速方法分类交流电机主要分为异步电机(即感应电机)和同步电机两大类,每类电机又有不同类型的调速系统。现有文献中介绍的异步电机调速系统种类繁多,可按照不同的角度进行分类。常见的交流调速方法有:1、降电压调速2、转差离合器调速3、转子串电阻调速4、绕线转子电动机串级调速和双馈电动机调速5、变极对数调速6、变压变频调速(二)、交流调速系统的主要类型——按电动机的能量转换类型分类按照交流异步电机的原理,从定子传入转子的电磁功率可分成两部分:一部分是拖动负载的有效功率,称作机械功率;另一部分是传输给转子电路的转差功率。从能量转换的角度上看,转差功率是否增大,是消耗掉还是得到回收,标志系统效率的高低。从这点出发,可以把异步电机的调速系统分成三类。1、转差功率消耗型调速系统2、转差功率馈送型调速系统3、转差功率不变型调速系统三、闭环控制的异步电动机变压调速系统—一种转差功率消耗型调速系统(一)异步电动机变压调速原理异步电机的电磁转矩为:2黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得Te?Pm?m1'2'3nRURprs?Ir'2r??1s?1sRs?Rr's2??12Lls?L'lr3np2当异步电机等效电路的参数不变时,在相同的转速下,电磁转矩与定子电压的平方成正比,因此,改变定子外加电压就可以改变机械特性的函数关系,从而改变电机在一定负载转矩下的转速。(二)、变压调速方式下的机械特性带恒转矩负载工作时,普通笼型异步电机变电压时的稳定工作点为A、B、C,转差率s的变化范围不超过0~sm,调速范围有限。如果带风机类负载运行,则工作点为D、E、F,调速范围可以大一些。1、交流力矩电动机的机械特性为了能在恒转矩负载下扩大调速范围,并使电机能在较低转速下运行而不致过热,就要求电机转子有较高的电阻值,这样的电机在变电压时的机械特性绘于图5-5。显然,带恒转矩负载时的变压调速范围增大了,堵转工作也不致烧坏电机,这种电机又称作交流力矩电机。3黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得2、晶闸管交流调压器的实现一般用三对晶闸管反并联或三个双向晶闸管分别串接在三相电路中,用相位控制改变输出电压。能耗制动:可以根据制动电路的要求选择某几个晶闸管不对称地工作,例如只让1,2,6三个器件导通,就可使定子绕组中流过半波直流电流,对旋转着的电动机转子产生制动作用。必要时,还可以在制动电路中串入电阻以限制制动电流。(三)、闭环控制的变压调速系统及其静特性普通异步电机变电压调速范围很窄,高转子电阻的力矩电机可以增大调速范围但机械特性又变软。为此,对于恒转矩性质的负载,要求调速范围较大时,往往采用带转速反馈的闭环控制系统(见图5-6a)。图5-6b所示的是闭环控制变压调速系统的静特性。当系统带负载在A点运行时,如果负载增大引起转速下降,反馈控制作用能提高定子电压,从而在右边一条机械特性上找到新的工作点A?。同理,当负载降低时,会在左边一条特性上得到定子电压低一些的工作点A??。4黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得(四)、闭环变压调速系统的近似动态结构框图转速调节器ASR是常用PI调节器;晶闸管触发和整流装置在动态中可以近似成一阶惯性环节;考虑到测速反馈滤波作用,FBS的传递函数可近似成一阶惯性环节;异步电机的动态过程是由一组非线性微分方程描述的,不可能用一个传递函数来准确描述其输入输出关系。5黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得可以先在一定的假定条件下,用稳态工作点附近的微偏线性化方法求出一种近似的传递函数。(五)、变压控制在软起动器和轻载降压节能运行中的应用中、大容量电动机的起动电流大,会使电网压降过大,影响其他用电设备的正常运行,甚至根本起动不起来。必须采取措施来降低其起动电流。在轻载时,电动机转子电流Ir?比额定负载时下降很多。而定子电流受励磁电流的牵制,并没有像转子电流降低得那么多。如果电动机长期轻载运行,将无谓地消耗许多电能。采用降压措施,可以实现软起动和降压节能。四、笼型异步电机变压变频调速系统(VVVF系统)——转差功率不变型调速系统变压变频调速系统简称为变频调速系统。变频调速特点:调速时转差功率不随转速而变化,调速范围宽,效率高,动态性能好,可与直流调速系统媲美。应用范围非常广范。(一)、变压变频调速的基本控制方式在进行电机调速时,常须考虑的一个重要因素是:希望保持电机中每极磁通量Fm为额定值不变。磁通太弱则没有充分利用电机的铁心;过分增大磁通又会使铁心饱和,从而导致过大的励磁电流,严重时会因绕组过热而损坏电机。对于直流电机,励磁系统是独立的,只要对电枢反应有恰当的补偿,Fm保持不变是很容易做到的。在交流异步电机中,磁通Fm由定子和转子磁势合成产生,要保持磁通恒定就需要采取特殊措施。(二)、电压-频率协调控制时的机械特性1、恒压恒频正弦波供电时的机械特性当定子电压Us和电源角频率w1恒定时机械特性Te=f(s)为?Us?s?1Rr'Te?3np?'222'2?????1?(sRs?Rr)?s?1(Lls?Llr)26黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得2、基频以下电压-频率协调控制时的机械特性在基频以下采用恒压频比控制时,同步转速和带负载时的转速降落分别为n0?60?12πnp60s?12πnp?n?sn0?7黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得3、基频以上电压-恒压变频控制时的机械特性当角频率提高时,同步转速随之提高,最大转矩减小,机械特性上移,而形状基本不变。(三)、电力电子变压变频器的主要类型变频调速系统需要有能够同时控制电压幅值和频率的交流电源,而电网提供的是恒压恒频的电源,因此应该配置变压变频器,又称VVVF(VariableVoltageVariableFrequency)装置。早期的VVVF装置是旋转变频机组,即由直流电动机拖动交流同步发电机,调节直流电动机的转速就能控制交流发电机输出电压和频率。现都采用电力电子变压变频器。(四)、变压变频调速系统中的PWM技术采用半控式的晶闸管构成的交-直-交变压变频器所输出的交流波形都是六拍阶梯波(对于电压型逆变器)或矩形波(对于电流型逆变器),逆变器的输出波形有较大的低次谐波,使电机输出转矩存在脉动分量,影响其稳态工作性能,在低速运行时更为明显。20世纪80年代,全控式电力电子开关器件出现之后,开发了应用PWM技术的逆变器。由于它的优良技术性能,除特大容量以外,变频器都已采用这种技术。1、正弦波脉宽调制(SPWM)技术8黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得2、正弦波脉宽调制(SPWM)技术3、电流滞环跟踪PWM控制技术用PWM控制技术的变压变频器一般都是电压源型的,它可以按需要方便地控制其输出电压,为此前面两小节所述的PWM控制技术都是以输出电压近似正弦波为目标的。但是,在电流电机中,实际需要保证的应该是正弦波电流,因为在交流电机绕组中只有通入三相平衡的正弦电流才能使合成的电磁转矩为恒定值,不含脉动分量。因此,若能对电流实行闭环控制,以保证其正弦波形,显然将比电压开环控制能够获得更好的性能。常用的一种电流闭环控制方法是电流滞环跟踪PWM(CurrentHysteresisBandPWM——CHBPWM)控制。9黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得4、电压空间矢量PWM控制技术SPWM控制主要着眼于使逆变器的输出电压尽量接近正弦波,并未顾及输出电流的波形;电流滞环跟踪控制则直接控制输出电流,使之在正弦波附近变化。然而交流电动机需要输入三相正弦电流的最终目的是在电动机空间形成圆形旋转磁场,从而产生恒定的电磁转矩。如果对准这一目标,把逆变器和交流电动机视为一体,按照跟踪圆形旋转磁场来控制逆变器的工作,其效果应该更好。这种控制方法称作“磁链跟踪控制”,磁链的轨迹是交替使用不同的电压空间矢量得到的,所以又称“电压空间矢量PWM(SVPWM,SpaceVectorPWM)控制”。(五)、基于异步电动机稳态模型的变压变频调速交流异步电机磁通的空间位置相对于定子和转子都是运动的,难以独立控制,不易实现很高的动态性能。对于并不需要很高的动态性能,只需在一定范围内调速,可以只用电机的稳态模型来设计控制系统,采用恒压频比转速开环控制方案;如果要求稍高一些的调速范围和起制动性能,可以采用转速闭环转差频率控制的方案。两类基于稳态数学模型的变压变频调速系统:转速开环恒压频比控制调速系统和转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统。(六)、异步电动机的动态数学模型和坐标变换基于稳态数学模型的异步电机调速系统虽然能够在一定范围内实现平滑调速,但是,如果遇到轧钢机、数控机床、机器人、载客电梯等需要高动态性能的调速系统或伺服系统,就不能完全适应了。要实现高动态性能的系统,必须首先认真研究异步电机的动态数学模型。(七)、基于动态模型按转子磁链定向的矢量控制系统异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统,通过坐标变换,可以使之降阶并化简,但并没有改变其非线性、多变量的本质。需要高动态性能的异步电机调速系统必须在其动态模型的基础上进行分析和设计,但要完成这一任务并非易事。经过多年的潜心研究和实践,有几种控制方案已经获得了成功的应用,目前应用最广的就是按转子磁链定向的矢量控制系统。(八)、基于动态模型按定子磁链控制的直接转矩控制系统10黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得直接转矩控制系统简称DTC(DirectTorqueControl)系统,是继矢量控制系统之后发展起来的另一种高动态性能的交流电动机变压变频调速系统。在它的转速环里面,利用转矩反馈直接控制电机的电磁转矩,因而得名。11

第二篇:20xx哈工大继续教育机械工程专业课作业2000字黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训课程作业黑龙江省专业技术人员继续教育知识更新培训机械工程专业20xx年作业说明:初级职称学员“专业课作业一”为第1-8题;“专业课作业二”为9-15题。中、高级职称学员“专业课作业”为1-20题;同时提交3000字左右“学习心得”一篇。所有学员均需按要求提交“公需课作业”。作业提交时间:以网站通知为准。1、微小机器人概念中微小的含义由两种情况,一是指机器人大小是微小的;另一层含义是指作业对象是微小的;微小所指的尺度是10-6mm。2、目前医疗领域对0.5~几mm、工业中对1~几cm粗细的狭窄空间内作业微小机器人需求程度较高。3、与常规齿轮加工方法相比,线切割电火花加工微小齿轮的最大优势是:可以得到稳定的加工结果,且线切割电火花加工法能够充分满足微细加工要求;线切割法加工槽宽ds与金属丝直径dw、单侧放电间隙δr的关系式:d。4、用线切割方法加工的高精度微小齿轮时其模数的确定应满足:不产生根切成为加工限界条件,加工时所用金属丝材质一般为:直径为25μm的钨丝。5、线切割电火花加工方法的特点有:使用直径细小的成品金属丝和电极,即可加工宽度非常窄小的沟道、连续供给新的金属丝,预作工具(刀具)的大小一般能够维持在一定的圆形断面。因此,电极成形和消耗的补给等不需要复杂作业、与加工工件的硬度无关,可以容易地加工高硬度金属材料、与工件厚度无关,可加工工件高宽比高的工件等。6、微小行星齿轮减速器的作用(机能)主要有:减速器输出轴转速减小为输入轴转速的1/n、输出轴输出力矩增大n倍、机械阻抗(惯性矩)变为原来的1/n2、与电机等驱动源组合使用可实现。7、超小型电机要想以尺寸大小成比例地减小磁场气隙是非常困难的,所以,只能增大力矩/体重比,因此,行星齿轮减速器是微型伺服机构小型化轻量化不可欠缺的因素。8、若10μm的线切割加工用金属丝能构实用化,则可望加工出最小模数尺度约在0.01mm的齿轮轮齿。9、利用橡胶弹性变形的微型气动驱动器的特点主要有:构造简单,易于小型化、无滑动部位,受摩擦影响较小、利用空气压力产生的力为表面力,力/自重比随着微小化将得以提高、随着微小化,作为橡胶构造体的固有频率上升,易于得到受振动影响小的稳定动作、柔软的构造,可动,作为微机械应用领域,有望在医疗、生物领域找到适用化背景。另外,用在管线内检查用机器人的情况下,1)不伤害管内壁;2)对于管道内径的变化有适用性等优点、不用电,有防爆性和耐水性。这非常适用于煤气管道、下水道、自来水管道等的检查作业,也适于体内检查作业等。10、臂式FMA的结构为:由呈扇形分布的三个压力室的纤维强化橡胶管组成。1黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训课程作业11、纤维强化橡胶是一种纤维与橡胶合成的复合材料,在弹性特性上有很强的各向异性。因此,FMA的外壁沿L方向难以伸长,而沿着与其成直角的T方向易于伸长。12、FMA的驱动控制方法是:作为压力控制方法,通过脉宽调制信号驱动高速电磁阀(开关阀)驱动、使用压力控制阀等即可以模拟量驱动FMA。13、由FMA驱动特性及实验研究得知:FMA可应用于臂式操作手、机器人手爪、步行机器人、蛇形管内移动机器人等柔性驱动机器人上。14、Bubbler驱动器可以设计制作成平板、圆筒型两种;该类驱动器作为移动机器人驱动机构具有如下特点:作为薄形驱动器结构使用、因其为柔软结构体,不损伤对象物体,还能适应形状、在水中及有粉尘等环境下也能使用、力/体积比大。15、FMA的浇注加工一般步骤是:(1)材料(橡胶本体、硬化剂等)计量,搅拌,脱泡;(2)注型;(3)硬化(加硫);(4)离型(脱模)。16、作为面向微小零部件组装和检查等作业用微小机器人,开发的微小SCARA机器人主要应用了电磁力驱动、气动两项微小驱动器技术,分别实现了前两轴回转关节电气伺服驱动和末端上下移动驱动。17、2英寸管内移动机器人采用FMA柔性管驱动器作为连接两端移动行走机构的主要目的是:具有能够适应管内径变化的特点。18、2英寸管内移动机器人行星轮式行走机构的特点是:在不光滑的粗糙表面经控制能行走。19、1英寸管内移动机器人技术中主要解决的三项技术有:(1)电机高效率、高转矩化;(2)摄像头部的小型化;(3)电缆刚度。20、从微小SCARA机器人、1英寸/2英寸管内移动机器人等微小机器人系统试制可以得出:对于集成化微小型机器人的研发,从微型伺服驱动器、微型摄像机、微型手爪三个大方面的都需要考虑特殊设计、特殊加工、装配工艺的技术问题,从而不断推进微小机器人技术进步。姓名:报考编号:身份证号:工作单位:2+20xx哈工大继续教育电气专业(交流拖动)心得体会发表于:2022.12.12来自:字数:5300手机看范文黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得交流拖动控制系统学习心得体会通过本次20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训我学习了电力拖动自动控制系统下篇--交流拖动控制系统,电力拖动自动控制系统是把电能转换成机械能的装置,它被广泛地应用于一般生产机械需要动力的场合,也被广泛应用于精密机械等需要高性能电气传动的设备中,用以控制位置、速度、加速度、压力、张力和转矩等。一、交流拖动控制系统的应用领域主要有三个方面:?一般性能的节能调速?高性能的交流调速系统和伺服系统?特大容量、极高转速的交流调速(一)、一般性能的节能调速1、风机、水泵的调速范围和对动态快速性的要求都不高,只需要一般的调速性能。2、风机、水泵等通用机械的容量几乎占工业电力拖动总容量的一半以上,需要调速时不得不依赖挡板和阀门来调节送风和供水的流量,因而把许多电能白白地浪费了。3、如果换成交流调速系统,把消耗在挡板和阀门上的能量节省下来,每台风机、水泵平均都可以节约20%~30%以上的电能,效果是很可观的。(二)、高性能的交流调速系统和伺服系统1、交流电机性能远远优越于直流电机,如果改成交流拖动,显然能够带来可观的效益。以前,由于交流电机原理上的原因,其电磁转矩难以像直流电机那样通过电枢电流施行灵活的实时控制。2、20世纪70年代初发明了矢量控制技术,使交流电机可以获得和直流电机相仿的高动态性能,从而使交流电机的调速技术取得了突破性的进展。3、其后,又陆续提出了直接转矩控制、解耦控制等方法,形成了一系列可以和直流调速系统媲美的高性能交流调速系统和交流伺服系统。1黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得(三)、特大容量、极高转速的交流调速1、直流电机的换向能力限制了它的容量转速积不超过106kW·r/min,超过这一数值时,其设计与制造就非常困难了。2、交流电机没有换向器,不受这种限制,因此,特大容量的电力拖动设备,如厚板轧机、矿井卷扬机等,以及极高转速的拖动,如高速磨头、离心机等,都以采用交流调速为宜二、交流调速系统的主要类型(一)、交流调速系统的主要类型——按电动机的调速方法分类交流电机主要分为异步电机(即感应电机)和同步电机两大类,每类电机又有不同类型的调速系统。现有文献中介绍的异步电机调速系统种类繁多,可按照不同的角度进行分类。常见的交流调速方法有:1、降电压调速2、转差离合器调速3、转子串电阻调速4、绕线转子电动机串级调速和双馈电动机调速5、变极对数调速6、变压变频调速(二)、交流调速系统的主要类型——按电动机的能量转换类型分类按照交流异步电机的原理,从定子传入转子的电磁功率可分成两部分:一部分是拖动负载的有效功率,称作机械功率;另一部分是传输给转子电路的转差功率。从能量转换的角度上看,转差功率是否增大,是消耗掉还是得到回收,标志系统效率的高低。从这点出发,可以把异步电机的调速系统分成三类。1、转差功率消耗型调速系统2、转差功率馈送型调速系统3、转差功率不变型调速系统三、闭环控制的异步电动机变压调速系统—一种转差功率消耗型调速系统(一)异步电动机变压调速原理异步电机的电磁转矩为:2黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得Te?Pm?m1'2'3nRURprs?Ir'2r??1s?1sRs?Rr's2??12Lls?L'lr3np2当异步电机等效电路的参数不变时,在相同的转速下,电磁转矩与定子电压的平方成正比,因此,改变定子外加电压就可以改变机械特性的函数关系,从而改变电机在一定负载转矩下的转速。(二)、变压调速方式下的机械特性带恒转矩负载工作时,普通笼型异步电机变电压时的稳定工作点为A、B、C,转差率s的变化范围不超过0~sm,调速范围有限。如果带风机类负载运行,则工作点为D、E、F,调速范围可以大一些。1、交流力矩电动机的机械特性为了能在恒转矩负载下扩大调速范围,并使电机能在较低转速下运行而不致过热,就要求电机转子有较高的电阻值,这样的电机在变电压时的机械特性绘于图5-5。显然,带恒转矩负载时的变压调速范围增大了,堵转工作也不致烧坏电机,这种电机又称作交流力矩电机。3黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得2、晶闸管交流调压器的实现一般用三对晶闸管反并联或三个双向晶闸管分别串接在三相电路中,用相位控制改变输出电压。能耗制动:可以根据制动电路的要求选择某几个晶闸管不对称地工作,例如只让1,2,6三个器件导通,就可使定子绕组中流过半波直流电流,对旋转着的电动机转子产生制动作用。必要时,还可以在制动电路中串入电阻以限制制动电流。(三)、闭环控制的变压调速系统及其静特性普通异步电机变电压调速范围很窄,高转子电阻的力矩电机可以增大调速范围但机械特性又变软。为此,对于恒转矩性质的负载,要求调速范围较大时,往往采用带转速反馈的闭环控制系统(见图5-6a)。图5-6b所示的是闭环控制变压调速系统的静特性。当系统带负载在A点运行时,如果负载增大引起转速下降,反馈控制作用能提高定子电压,从而在右边一条机械特性上找到新的工作点A?。同理,当负载降低时,会在左边一条特性上得到定子电压低一些的工作点A??。4黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得(四)、闭环变压调速系统的近似动态结构框图转速调节器ASR是常用PI调节器;晶闸管触发和整流装置在动态中可以近似成一阶惯性环节;考虑到测速反馈滤波作用,FBS的传递函数可近似成一阶惯性环节;异步电机的动态过程是由一组非线性微分方程描述的,不可能用一个传递函数来准确描述其输入输出关系。5黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得可以先在一定的假定条件下,用稳态工作点附近的微偏线性化方法求出一种近似的传递函数。(五)、变压控制在软起动器和轻载降压节能运行中的应用中、大容量电动机的起动电流大,会使电网压降过大,影响其他用电设备的正常运行,甚至根本起动不起来。必须采取措施来降低其起动电流。在轻载时,电动机转子电流Ir?比额定负载时下降很多。而定子电流受励磁电流的牵制,并没有像转子电流降低得那么多。如果电动机长期轻载运行,将无谓地消耗许多电能。采用降压措施,可以实现软起动和降压节能。四、笼型异步电机变压变频调速系统(VVVF系统)——转差功率不变型调速系统变压变频调速系统简称为变频调速系统。变频调速特点:调速时转差功率不随转速而变化,调速范围宽,效率高,动态性能好,可与直流调速系统媲美。应用范围非常广范。(一)、变压变频调速的基本控制方式在进行电机调速时,常须考虑的一个重要因素是:希望保持电机中每极磁通量Fm为额定值不变。磁通太弱则没有充分利用电机的铁心;过分增大磁通又会使铁心饱和,从而导致过大的励磁电流,严重时会因绕组过热而损坏电机。对于直流电机,励磁系统是独立的,只要对电枢反应有恰当的补偿,Fm保持不变是很容易做到的。在交流异步电机中,磁通Fm由定子和转子磁势合成产生,要保持磁通恒定就需要采取特殊措施。(二)、电压-频率协调控制时的机械特性1、恒压恒频正弦波供电时的机械特性当定子电压Us和电源角频率w1恒定时机械特性Te=f(s)为?Us?s?1Rr'Te?3np?'222'2?????1?(sRs?Rr)?s?1(Lls?Llr)26黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得2、基频以下电压-频率协调控制时的机械特性在基频以下采用恒压频比控制时,同步转速和带负载时的转速降落分别为n0?60?12πnp60s?12πnp?n?sn0?7黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得3、基频以上电压-恒压变频控制时的机械特性当角频率提高时,同步转速随之提高,最大转矩减小,机械特性上移,而形状基本不变。(三)、电力电子变压变频器的主要类型变频调速系统需要有能够同时控制电压幅值和频率的交流电源,而电网提供的是恒压恒频的电源,因此应该配置变压变频器,又称VVVF(VariableVoltageVariableFrequency)装置。早期的VVVF装置是旋转变频机组,即由直流电动机拖动交流同步发电机,调节直流电动机的转速就能控制交流发电机输出电压和频率。现都采用电力电子变压变频器。(四)、变压变频调速系统中的PWM技术采用半控式的晶闸管构成的交-直-交变压变频器所输出的交流波形都是六拍阶梯波(对于电压型逆变器)或矩形波(对于电流型逆变器),逆变器的输出波形有较大的低次谐波,使电机输出转矩存在脉动分量,影响其稳态工作性能,在低速运行时更为明显。20世纪80年代,全控式电力电子开关器件出现之后,开发了应用PWM技术的逆变器。由于它的优良技术性能,除特大容量以外,变频器都已采用这种技术。1、正弦波脉宽调制(SPWM)技术8黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得2、正弦波脉宽调制(SPWM)技术3、电流滞环跟踪PWM控制技术用PWM控制技术的变压变频器一般都是电压源型的,它可以按需要方便地控制其输出电压,为此前面两小节所述的PWM控制技术都是以输出电压近似正弦波为目标的。但是,在电流电机中,实际需要保证的应该是正弦波电流,因为在交流电机绕组中只有通入三相平衡的正弦电流才能使合成的电磁转矩为恒定值,不含脉动分量。因此,若能对电流实行闭环控制,以保证其正弦波形,显然将比电压开环控制能够获得更好的性能。常用的一种电流闭环控制方法是电流滞环跟踪PWM(CurrentHysteresisBandPWM——CHBPWM)控制。9黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得4、电压空间矢量PWM控制技术SPWM控制主要着眼于使逆变器的输出电压尽量接近正弦波,并未顾及输出电流的波形;电流滞环跟踪控制则直接控制输出电流,使之在正弦波附近变化。然而交流电动机需要输入三相正弦电流的最终目的是在电动机空间形成圆形旋转磁场,从而产生恒定的电磁转矩。如果对准这一目标,把逆变器和交流电动机视为一体,按照跟踪圆形旋转磁场来控制逆变器的工作,其效果应该更好。这种控制方法称作“磁链跟踪控制”,磁链的轨迹是交替使用不同的电压空间矢量得到的,所以又称“电压空间矢量PWM(SVPWM,SpaceVectorPWM)控制”。(五)、基于异步电动机稳态模型的变压变频调速交流异步电机磁通的空间位置相对于定子和转子都是运动的,难以独立控制,不易实现很高的动态性能。对于并不需要很高的动态性能,只需在一定范围内调速,可以只用电机的稳态模型来设计控制系统,采用恒压频比转速开环控制方案;如果要求稍高一些的调速范围和起制动性能,可以采用转速闭环转差频率控制的方案。两类基于稳态数学模型的变压变频调速系统:转速开环恒压频比控制调速系统和转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统。(六)、异步电动机的动态数学模型和坐标变换基于稳态数学模型的异步电机调速系统虽然能够在一定范围内实现平滑调速,但是,如果遇到轧钢机、数控机床、机器人、载客电梯等需要高动态性能的调速系统或伺服系统,就不能完全适应了。要实现高动态性能的系统,必须首先认真研究异步电机的动态数学模型。(七)、基于动态模型按转子磁链定向的矢量控制系统异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统,通过坐标变换,可以使之降阶并化简,但并没有改变其非线性、多变量的本质。需要高动态性能的异步电机调速系统必须在其动态模型的基础上进行分析和设计,但要完成这一任务并非易事。经过多年的潜心研究和实践,有几种控制方案已经获得了成功的应用,目前应用最广的就是按转子磁链定向的矢量控制系统。(八)、基于动态模型按定子磁链控制的直接转矩控制系统10黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训学习心得直接转矩控制系统简称DTC(DirectTorqueControl)系统,是继矢量控制系统之后发展起来的另一种高动态性能的交流电动机变压变频调速系统。在它的转速环里面,利用转矩反馈直接控制电机的电磁转矩,因而得名。11

第二篇:20xx哈工大继续教育机械工程专业课作业2000字黑龙江省20xx年度专业技术人员继续教育知识更新培训课程作业黑龙江省专业技术人员继续教育知识更新培训机械工程专业20xx年作业说明:初级职称学员“专业课作业一”为第1-8题;“专业课作业二”为9-15题。中、高级职称学员“专业课作业”为1-20题;同时提交3000字左右“学习心得”一篇。所有学员均需按要求提交“公需课作业”。作业提交时间:以网站通知为准。1、微小机器人概念中微小的含义由两种情况,一是指机器人大小是微小的;另一层含义是指作业对象是微小的;微小所指的尺度是10-6mm。2、目前医疗领域对0.5~几mm、工业中对1~几cm粗细的狭窄空间内作业微小机器人需求程度较高。3、与常规齿轮加工方法相比,线切割电火花加工微小齿轮的最大优势是:可以得到稳定的加工结果,且线切割电火花加工法能够充分满足微细加工要求;线切割法加工槽宽ds与金属丝直径dw、单侧放电间隙δr的关系式:d。4、用线切割方法加工的高精度微小齿轮时其模数的确定应满足:不产生根切成为加工限界条件,加工时所用金属丝材质一般为:直径为25μm的钨丝。5、线切割电火花加工方法的特点有:使用直径细小的成品金属丝和电极,即可加工宽度非常窄小的沟道、连续供给新的金属丝,预作工具(刀具)的大小一般能够维持在一定

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