電氣傳動控制系統，陳振翼，PDF

電氣傳動控制系統，陳振翼，PDF。高等紡織院校教材，電子目錄，13M。
內容提要
& H6 t. _) v: W9 L5 ~+ C本書系統地闡述了目前工業生產中廣泛采用的各類交直流調速系統。直流調速部分包括單閉環有靜差、無靜差調速系統，多閉環調速系統，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機變頻調速、矢量變換控制及無換向器電動機調速系統。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。
本書可作高等院校工業自動化專業及其他相近專業的教材。也可供廠礦、科研設計單位電氣技術人員參考。
$ m' l7 Y) j2 A  Q' j7 X' v. t1 x本書由天津紡織工學院陳振翼主編，中國紡織大學邵世煌先生任主審，書稿第一、二、三章由陳振翼編寫，第四章和第六章的第一、四節由北京服裝學院吳錫祺編寫，第五章和第六章的第二、三節由北京服裝學院宋凌云編寫，第七、八章由中國紡織大學徐銀泉編寫。
2 k4 E/ Q, r0 B/ ^在本書的編寫過程中，天津大學田樹苞先生和鄭州紡織工學院車戰斌老師提出了許多寶貴建議，特此感謝!
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目錄
緒論 10
3 F0 L  H5 D% R! y* ~! z第一章 單閉環直流調速系統 12
" H1 Q& O  g) G# s5 B 第一節 調速系統的基本概念 12
  一、調速方法 12
0 ^' V& @& V; g8 n& y  二、供電電源 12
1 i0 f3 H* R# e; w7 F3 U% H4 M* z3 y" v2 r  三、開環KZ—D系統 12
$ D0 X; n) L3 N3 m( m* t  四、控制方式 14
  五、調速指標 15
第二節 單閉環有靜差自動調速系統 17
& V7 n) s7 s" U  一、系統組成、原理與機械特性 17
) ~3 t! c; V, b8 F3 p- U7 x7 F0 V  二、靜特性方程 18
) A/ z: p+ f3 F  三、閉環調速系統的基本特性 18
  四、轉速負反饋系統的動態分析與校正 20
8 \1 u8 {# L$ X& }8 G7 ^5 M  五、其他反饋環節在自動調速系統中的應用 23
, r- K5 K" F- D7 ~( K/ C- h 第三節 單閉環無靜差自動調速系統 26
  一、積分(I)調節器與比例積分(PI)調節器 26
  二、帶PI調節器的無差調速系統 27
第四節 調速系統的限流保護——電流截止負反饋 29
  一、限流保護的意義 29
  二、帶電流截止環節的自動調速系統 30
  三、結論 32
第五節 恒功率負載下自動調速系統 33
6 D3 n( e1 t0 H9 F  一、卷繞類恒功率負載的特點 33
* n& _5 c( t0 a% n& D2 M6 J  二、張力負反饋系統的工作原理 34
  三、張力的擾動補償控制系統 34
3 T$ U8 W( U9 R# ~ 習題 36
; Z5 d. C* {) Q: g2 F第二章 多閉環自動調速系統 38
第一節 轉速、電流雙閉環調速系統 38
  一、理想起動過程與雙閉環系統 38
, }! o& [, o3 s: l* H  二、雙閉環調速系統靜特性 39
5 n% J$ [$ d# {  {2 r8 Y. l. H  三、雙閉環調速系統動特性 40
第二節 電勢與電流雙閉環調速系統 42
' u# ?1 v( z5 p: z; x# K5 W  一、電勢與電流雙閉環系統的工作原理 42
8 P0 V( n7 p+ b$ ?4 M  二、電勢調節器的動態結構圖 43
  三、典型雙閉環調速系統實例 44
第三節 電樞電流斷續時的電流自適應調節 46
  一、電流斷續對系統的影響與電流自適應調節的概念 46
% F+ c, o# f* L9 L9 m  二、電流自適應調節器的實現 47
第四節 三閉環調速系統及其在多電機同步傳動中的應用 49
9 I5 e6 T+ M+ p) Y% u- S  一、以線速度υ為被調量的三閉環調速系統 49
2 y9 a4 I/ M' o* ?  二、以織物內張力為被調量的三閉環調速系統 50
  三、以調整輥a的位置作被調量的三閉環系統 51
第五節 有激磁控制的多環調速系統及其應用 53
) O; f: W# b7 ~, D" \  一、有激磁控制的調速系統 53
  二、非獨立激磁控制系統實例 54
, e  D# {  Q# E! o; u% q 第六節 調速系統中調節器的工程設計 56
2 t/ d0 h  c% B- F3 i' m  一、控制系統的性能指標與工程設計方法 57
! _( L8 z' o" K( Y0 @  二、典型系統的參數與跟隨性能指標的關系 59
  三、非典型系統的調節器校正 63
! d; P: f' S. A7 U4 q0 h0 ~' u2 Z 第七節 雙閉環調速系統的設計 66
: M8 J1 }! E5 T4 p! ]( i4 H3 M2 q  一、電流環調節器設計 67
- C9 o+ [/ ~5 w  ?7 F3 M! V$ f  二、速度環調節器設計 69
3 f( D9 V7 [6 I  三、雙閉環調速系統的抗擾動性能分析 71
  四、反饋校正在調速系統中的應用 75
第八節 ST飽和及給定積分器對雙閉環系統起動過程的影響 76
  一、ST飽和對起動過程的影響 76
  二、有給定積分器時雙閉環系統的起動過程 79
  三、設計舉例 80
$ h) J# P( Q+ D+ B# U: V/ I% m 習題 83
第三章 可逆調速系統 85
第一節 晶閘管—電動機系統的可逆運行方案 85
9 f* R) {2 b: g( R, Z9 E8 n  一、可逆運行方案及回饋制動原理 85
' q; H7 Y5 y' t. N  二、可逆系統中的環流問題 86
. w8 A+ r+ Q" b! D" q0 I. u 第二節 配合控制有環流可逆調速系統 88
: `. `0 h6 m8 [, G: D  一、配合控制系統的組成及特點 88
  二、配合控制有環流系統工作情況分析 90
第三節 邏輯無環流可逆調速系統 92
  一、系統構成及工作原理 92
  二、邏輯切換裝置 93
習題 98
: O7 H5 ?, y8 X4 X第四章 直流脈寬調速系統 99
第一節 直流電動機的PWM控制原理 99
1 q# h' d9 e5 _0 @ 第二節 脈寬調制變換器 100
  一、不可逆PWM變換器 101
  二、可逆PWM變換器 107
  三、脈寬變換器的晶體管開關損耗和開關頻率 110
! A" d% r! M1 |$ m# M) V+ b7 j 第三節 PWM調速系統的構成 112
  一、脈寬調制器 112
  二、驅動器與保護電路 117
第四節 PWM控制器控制的直流調速系統 120
  一、由集成PWM控制器控制的直流不可逆調速系統 120
% @4 q7 A- w! ^/ K9 Z+ {( P1 f  二、由單片機控制的PWM直流可逆調速系統 121
習題 123
第五章 交流調速系統分類與基本原理 124
第一節 交流調速系統分類 124
& f* W( U, c& l3 f; z! O. F% c: N( h 第二節 交流調壓調速原理 125
$ Y1 M( C. @' g8 P( ~" e- Z4 |  一、晶閘管交流調壓電路 125
$ U5 j; C: L$ T/ T  二、異步電動機調壓調速機械特性 128
  三、調壓調速系統的構成 129
. x! S4 ]0 T' A- r8 R# L0 y  四、調壓調速的功率損耗及適用范圍 132
第三節 交流線繞異步電動機的串級調速原理 133
  一、串級調速原理與分類 133
4 V$ @) ?( ?7 }7 S7 `6 k2 v  二、串級調速系統機械特性 136
/ s5 B. c8 i; T7 u% [  三、串級調速系統的構成 140
$ L) L6 U' B, c+ Z  四、串級調速系統的性能及其應用 143
第四節 交流變頻調速的基本原理 145
  一、變頻調速的控制方式與變頻裝置的分類 145
  二、U/f協調控制下的異步電動機的穩態機械特性 150
習題 152
第六章 異步電動機變頻調速系統 153
第一節 正弦波脈寬調制(SPWM)逆變器 153
5 [) Y- J) |9 I7 c) {2 u  一、變頻器的基本構成 153
+ S0 @% C- G  S: `$ A0 t$ n  二、SPWM逆變器工作原理 155
8 A" x( z, u9 ]' Q" k  三、諧波分析及轉矩脈動 158
1 {" q: I9 j$ ]  四、諧波引起的轉矩脈動 162
  五、諧波消除法 162
第二節 轉速開環、恒壓頻比控制的變頻調速系統 163
- U% A, H$ R" V/ `+ j  一、轉速開環的交—直—交電壓源變頻調速系統 163
7 h9 @& s' _" x& _1 A/ d1 {  二、轉速開環的交—直—交電流源變頻調速系統 168
! `% X) F0 d+ |# H5 L7 m2 I 第三節 轉速閉環、轉差頻率控制的變頻調速系統 173
  一、轉差頻率控制的基本概念 173
8 G; f( h4 j. D; Q: K7 v2 A  二、轉差頻率控制規律 174
4 m8 Y' ~7 v$ |, v: Y$ G; y% L  三、轉差頻率控制的變頻調速系統 175
$ h( x! `* ?2 G% j, o 第四節 通用變頻器及應用 178
  一、通用變頻器原理及方案 179
# \' Z# `! q4 `, ?, U/ M  二、通用變頻器電路 180
9 L  ~  X% m" g9 `( ?1 M6 U 習題 183
5 N: U/ o' Z7 K9 ]; c/ k+ j$ u第七章 異步電動機矢量變換控制系統 184
0 \, F9 ^' z' x6 u' ~; {/ x1 P 第一節 矢量變換控制的基本思想 184
第二節 坐標變換和矢量變換 185
  一、三相/兩相變換(3φ/2φ) 186
  二、矢量旋轉變換(VR) 187
  三、直角坐標/極坐標變換(K/P) 188
# n: a8 {3 s6 T; p, `& Y5 x 第三節 矢量變換控制的異步電動機數學模型 189
  一、雙軸理論和原型電動機的電壓方程 189
5 d' l" m$ C8 @5 e& k  二、用α—β軸坐標系描述的異步電動機數學模型 191
! M4 ^; a1 x" F$ N! Z' ]  @  三、用M—T軸坐標系描述的異步電動機數學模型 192
8 U5 @; M+ w( S' l9 e( l  四、數學模型中各變量的關系 193
  五、兩種數學模型比較 195
2 F7 ~4 s. Z; w$ u* c 第四節 異步電動機磁通的檢測和運算 196
' c# X" g$ Y, B& y  一、磁通檢測法 196
  二、磁通觀察器法 197
第五節 帶有速度傳感器的矢量變換控制系統 199
% ]; L4 F$ A5 O" L  M) |1 Q& y  一、原理性的異步電動機矢量變換控制系統 199
, d! w7 B: ]4 ]0 B" R  二、電流型逆變器供電的異步電動機轉差型矢量變換控制系統 200
  三、微機矢量變換控制SPWM變頻調速系統 202
2 T8 @6 o7 ~5 D# G5 x* |1 S& c 第六節 無速度傳感器矢量控制變頻調速系統 204
0 o' k7 i0 U, c  一、無速度傳感器矢量控制變頻調速系統的控制策略 204
  k. f  q2 b! N0 d) J  二、轉速ω_r的模擬計算 204
( V: d( Z8 ]! N+ ^* Y  三、電動機定子電流角頻率ω_s的模擬計算 205
  四、無速度傳感器矢量控制變頻調速系統的構成 206
2 [# L7 S6 g( r$ p  u 第七節 矢量變換控制系統的特點及調節器的設計問題 209
  一、矢量控制系統的特點 209
  二、矢量控制系統中調節器的設計問題 210
習題 211
5 S" m# _* X# o3 _8 N第八章 無換向器電動機調速系統 212
第一節 無換向器電動機的工作原理 212
' G+ C: I0 V5 l9 Q/ m5 H. N  一、無換向器電動機的基本原理 212
  二、無換向器電動機的組成 213
第二節 無換向器電動機的換流 215
  一、自然換流法(反電勢換流法) 215
  二、斷續電流換流法 216
第三節 無換向器電動機的基本特性及調速方法 216
  一、電樞反應和換流剩余角 217
  二、負載特性和過載能力 217
  三、機械特性和調速方法 218
第四節 無換向器電動機調速系統 220
  一、無換向器電動機調速系統的組成 220
; G; E4 z% A& s( A/ p% `  二、正反轉運行 221
  _) o* U, c+ @0 w  三、γ信號處理 222
% X* F  K( j! ]6 L" ] 第五節 交流無換向器電動機及其在滌綸牽伸加捻機上的應用 224
  一、主電路 224
6 a( L/ h; p# [8 Z- K$ P" I8 H- f# j  二、分配器 226
& P: x6 R7 ^+ \3 e, Y% T" X8 S  三、系統工作原理 228
+ C+ m7 F' n! {) S  g  四、交流無換向器電動機在滌綸牽伸加捻機上的應用 228
習題 229
, J3 G" S; s$ C參考文獻 230