《直流调速系统》PPT课件.ppt

第一篇 直流拖动控制系统,电力拖动自动控制系统,学时：32,刘剑慰,一.概述,1.与各学科关系,自动控制原理,前修课程,电机拖动,以电力拖动系统中采用最广泛的电机及电力拖动为重点。本课程强调基本理论、突出实用性，为学习自动控制系统等专业打下坚实基础。,03202210,03100510,掌握自动控制的经典理论，具备对简单系统进行定性分析、定量估算和初步校正的能力，初步具备对系统进行试验研究和仿真研究的技能，为进一步的学习及工作实践中的实际应用奠定必要的基础。,1.与各学科关系,本课程主要以工程实践为背景，讲述电力拖动自动控制系统设计与应用中的思想和方法。包括自动控制系统的概论、半导体变流技术基础知识、直流和交流调速系统以及位置随动系统的组成、分析和工程设计等。,自动控制系统,03100910,一.概述,自动控制原理,电机拖动,03202210,03100510,2.发展近况,一.概述,四、五十年代经典控制理论发展成熟,60年代随计算机发展，出现现代控制理论,70年代以来，在系统理论、信息论、计算机科学、心理学和人工智能基础上，广度上向大系统理论发展深度上向智能控制理论发展,3.自动控制系统的定义,一.概述,1.自控系统分类,生产过程中，从控制对象工艺过程的角度,电动机,速度控制：调速系统,位置控制：随动（伺服）系统,张力控制,二、控制系统一般概念,电力拖动自动控制系统,1.自控系统分类,生产过程，控制对象工艺过程的角度,自动化仪表,温度,压力,流量,液位,二、控制系统一般概念,电力拖动自动控制系统,过程控制系统,2.对自动控制系统的要求,稳,准,快,稳定性,稳态误差,动态性能,二、控制系统一般概念,tp,ts,ess,%,3.设计步骤,1.分析任务,数学模型,初步方案,2.数学仿真，调整修改参数(MATLAB),3.原理图,试验模型,原理实验,4.样机生产,二、控制系统一般概念,第一章 闭环控制的直流调速系统,n转速U电枢电压I电枢电流R电枢回路总电阻励磁磁通Ke电动势常量,1-1直流调速系统用的可控电源,1.旋转变流机组交流电动机直流发动机：得到直流电,2.静止可控整流器晶闸管：交流直流,3.直流斩波器和脉宽调制变换器直流直流,一.旋转变流机组,1-1直流调速系统用的可控电源,交流电动机直流发动机：得到直流电,1.三极管,用基极电流控制E,C导通,2.二极管,3.晶闸管,二.静止可控整流器,1-1直流调速系统用的可控电源,单向导通,阳极A，阴极K,门级G,1.三极管,2.二极管,1.当晶闸管承受反向阳极电压，不论门级承受何种电压，晶闸管处于关断状态2.承受正向阳极电压，仅在门级承受正向电压情况下导通3.导通情况下，只要仍有一定正向阳极电压，不论门级电压如何，晶闸管仍保持导通，即晶闸管导通后，门级失去控制,阳极A阴极K门级G,1-1直流调速系统用的可控电源,3.晶闸管,一.单相可控整流电路,1-1直流调速系统用的可控电源,一.单相可控整流电路,控制角：,晶闸管从开始承受正向电压到开始导通的这段时间对应的角度,导通角：,晶闸管导通的电角度,1-1直流调速系统用的可控电源,一.单相可控整流电路,1-1直流调速系统用的可控电源,课堂习题,单项半波可控整流电路，电阻性负载，电阻R7.5，变压器二次电压的有效值为U2=150V,在 60 时给出触发脉冲，则输出平均电流Id为多少？,答案：,晶闸管-电动机调速系统,图1-3 晶闸管-电动机调速系统原理图,晶闸管触发整流装置,三.直流斩波器和脉宽调制变换器,T晶闸管的开关周期tonVT开通时间ton/T=tonf占空比f开关频率,1-1直流调速系统用的可控电源,课堂习题,1.2斩波器:Us=20V,Ud=15V,求占空比若,f=300Hz,求开通时间ton,答案:,晶闸管发明人获首届国际能源奖,尼克奥隆尼亚克来自美国伊利诺伊大学。“全球能源奖”评选委员会决定将该奖项授予他以表彰其在节能研究方面作出的突出贡献。他发明的晶闸管可以将直流电和交流电进行相互转换，从而可以进行能源储存，并大大降低能源消耗。目前世界上30的电能通过晶闸管进行转换。他还发明了半导体光辐射二极管，与传统的白炽灯相比，其使用寿命更长，不久后有望取代传统的照明方式。,新华网 2003-04-27 14:52:45,水银整流代替旋转变流机组,1948年6月1日，大同电化厂用200安的W型电解槽和60千瓦直流发电机生产烧碱，年生产能力30吨，联产漂白粉，作坊式生产。后停产，1949年8月修复生产。1958年年产量765吨。1965年3月实现了用水银整流器代替用电动机拖动直流发电机的落后工艺，用虎克8型石墨电解槽取代200安的W型电解槽，用60平方米双效蒸发器取代底火敞开蒸发锅，年生产能力3500吨。,