东大20春离线交流电机控制技术(I)A李爱萍参考资料

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东北大学继续教育学院

交流电机控制技术(I) 试卷（作业考核线上2）A 卷（共6 页）

一、判断题（20分）正确：用√表示，错误：用X表示，请将判断结果填入各题的（）中：

1. 间接变频装置的中间直流环节采用大电感滤波的属于电压源变频装置。（ X ）

2. 恒磁通变频调速协调控制原则是U/f为常数（√）

3. 异步电动机矢量控制中，MT坐标系的电磁量是直流量。（√）

4. 在矢量控制中以定子A轴为参考轴的坐标系是dq坐标系。（ X ）

5. 交交变频器输出电压频率与输入电网电压的频率相同。（ X ）

6. 交-交变频器的最大输出频率是50Hz。（ X ）

7. 规则采样法的采样区间是等宽的（√）

8. 串联二极管的电流型逆变器换流中的尖峰电压出现在二极管换流时刻（√）

9. 在选择逆变器的开关器件时，可以不考虑元件承受反压的时间。（ X ）

10. 交直交变频器是直接变频器。（ X ）

11.按照VT1~VT6顺序导通逆变器主开关为三相异步电动机提供变频电源，ABC三相的下桥臂

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课程名称:交流电机控制技术（I）

浅析交流伺服电机的矢量控制

浅析交流伺服电机的矢量控制 伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）关于交流电机的矢量控制技术，有很多论文与各种文章介绍。但多用难解的公式与坐标来记述，如果没有扎实的数学和控制等理论基础的话，相信大家有同感比较难理解。日笃君尽量用简单易懂的图解与计算来聊聊电机的构造，静止坐标与旋转坐标的变化，矢量控制，伺服控制等电机驱动技术。 在聊控制之前，为了更好理解控制，我们先来看看电机的构造。实时应用的电机构造很复杂，但可以简单的理解成：电机由装在里面的转子与装在外面的定子构成（也有相反的电机），转子里面一般放入永久磁石，定子里面一般缠绕铜线。然后在中间插入中轴来带动驱动物体。 电机技术经过百年的发展，形成了如上的各种分类。电机上使用的磁石属于稀有金属，产量主要分布在中国，近年由于稀土材料的价格高腾，工业界正在积极研究如何减少稀土的使用量，保持性能的同时降低产品成本，是企业也更是工程师永远的课题。如今实际应用中，同步电机得到广泛的采用。 同步电机又以磁石所装入的部位，主要分类为SPM（表面磁石）和IPM（内部磁石）： SPM电机由于控制简单，早起被工业界所采用，但是这种电机由于磁石装在转子的表面，所以可以利用的动力主要来源于自身的表面磁石。 IPM电机由于可以利用磁石与磁石周围励磁的动力，产生高密度的能量，而且可以通过构造的工夫减少稀土的使用量，所以今年得到更广泛的应用。 下面进入正题，聊聊交流电机的控制问题。

交流电机控制技术II课程期末试卷A卷标准答案

交流电机控制技术I I课程期末试卷A卷标准答案 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020

交流电机控制技术I复习题A 一、判断题 1. 间接变频装置的中间直流环节采用大电感滤波的属于电压源变频装置。（） 2. 恒磁通变频调速协调控制原则是U/f为常数（） 3. 异步电动机矢量控制中，MT坐标系的电磁量是直流量。（） 4. 在矢量控制中以定子A轴为参考轴的坐标系是dq坐标系。（） 5. 交交变频器输出电压频率与输入电网电压的频率相同。（） 6. 交-交变频器的最大输出频率是50Hz。（） 7. 规则采样法的采样区间是等宽的（） 8. 串联二极管的电流型逆变器换流中的尖峰电压出现在二极管换流时刻（） 9. 在选择逆变器的开关器件时，可以不考虑元件承受反压的时间。（） 10. 交直交变频器是直接变频器。（） 二、选择题 从（A）、（B）、（C）、（D）中选择正确的答案，填入下面各题的（）中：1. 变频技术中正弦脉冲宽度调制的英文缩写是（） A．PIC B. IPM C. SPWM D. GTR 2．基频以下变频调速时为了维持最大转矩恒定，在较低频率时应适当提高（）。 A.定子电流 B.定子电压 C. 电源频率 D. 电机转速

3. 由D触发器构建的环形分配器，如果在任意时刻都有2个Q端输出1，则可得到宽（）的六路脉冲输出。 A.120° B. 180° C. 150° D. 不确定 4. 对变频器调速系统的调试工作应遵循先（）的一般规律。 A、先空载、后轻载、再重载 B、先轻载、后空载、再重载 C、先重载、后轻载、再空载 D、先轻载、后重载、再空载 5. 120°导电型的三相桥式逆变电路的换流是在（）之间进行的。 A. 相邻相的上桥臂或者下桥臂 B. 相邻相的上下桥臂 C. 同一相的上下桥臂 D. 不确定桥臂 6. 电流型变频器带异步电动机在电动状态下运行时，变频器的逆变器处于（）状态。 A. 空载 B.逆变 C.截止 D.无法确定 7.变频调速系统控制单元通过（）得到控制脉冲的高低电平。 A. 锁相环 B. 比较器 C. 函数发生器 D. 极性鉴别器 8.电流型变频器带动异步电动机可以四象限运行，如果运行在第2象限则逆变器处于（）状态。 A. 电动 B. 逆变 C. 整流 D. 截止 9. 交交变频器工作时，正、反两组变流器交替工作。如果输出电压电流相位差大于90°，说明电动机工作在（）状态。 A. 电动 B. 制动 C.空载 D.额定 10. 在变频调速中，若在额定频率以上调时，当频率上调时，电压 （）。 A、上调 B、下降 C、不变 D、不一定

常用低压控制电器要点

常用低压控制电器介绍 廖华文20121001003 231122班一、低压电器的基本知识 电器：是对于电能的生产、输送、分配和应用起控制、调节、检测及保护等作用的电气 设备的总称。 低压电器：工作电压交流1200V、直流1500V以下的电气线路中起通断、保护、控制 或调节作用的电器。 （一）低压电器的分类 ①按用途和控制对象分： 配电电器：用于低压电力网的配电电器。 控制电器：用于电力拖动及自动控制系统的电器。 ②按操作方式分： 自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器，如接触器、继电器等。 手动电器：通过人的操作发出动作指令的电器，如刀开关、转换开关和主令电器等。 ③按工作原理分： 电磁式电器：根据电磁感应原理进行工作，如交直流接触器、电磁式继电器等。 非电量控制电器：以非电物理量作为控制量进行工作，如按钮开关、行程开关、刀开关、 热继电器、速度继电器等。 （二）低压电器的结构 低压电器的基本结构是由触头系统和电磁机构组成。 触头是电磁式电器的执行部分，电器就是通过触头的动作分合被控电路的。 电磁系统用来操纵触点的闭合和分断，由铁芯、线圈和衔铁三部分组成。 1.触头系统——通过触头的开合控制电路通、断。 材料：一般采用铜、银、镍材料制成；对于小容量电器常用银质材料制成。接触电阻：触头 的动静触头闭合时形成的电阻，称为接触电阻。 造成电压损耗，增加铜耗。导致触头温度升高。 接触形式：点接触、线接触和面接触。

触点按其原始状态可分为常开触点和常闭触点。原始状态时（即线圈未通电）断开，线圈通电后闭合的触点叫常开触点。原始状态闭合，线圈通电后断开的触点叫常闭触点。线圈断电后所有触点复原。按触点控制的电路可分为主触点和辅助触点。主触点用于接通或断开主电路，允许通过较大的电流，辅助触点用于接通或断开控制电路，只能通过较小的电流。 2.灭弧系统 电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于 10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色 的光柱，即电弧。 电弧的危害： 延长了切断故障的时间； 高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏； 形成飞弧造成电源短路事故。 灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、利用介质灭弧、改善触头表面材料。下图是一种桥式结构双断口触头系统。当触头打开时，在断口中产生电弧。电弧电流在两电

交流电机的PLC控制

目录 第1章交流电机PLC控制工艺流程分析 (1) 1.1交流电机PLC控制过程描述 (1) 1.2交流电机PLC控制过程工艺分析 (1) 第2章交流电机PLC控制系统总体方案设计 (5) 2.1系统硬件组成 (5) 2.2控制方法分析 (5) 第3章交流电机PLC控制系统梯形图程序设计 (6) 3.1交流电机PLC控制系统程序流程图设计6 3.2 交流电机PLC控制系统程序设计思路 (11) 3.3 交流电机PLC控制系统控制过程 (11) 第4章交流电机PLC控制系统调试及结果分析 12 4.1 PLC控制工作过程的细节分析 (12) 4.2 交流电机PLC控制系统优点 (12) 课程设计心得 (13) 参考文献 (14) 附录.............................................................................................. 错误！未定义书签。

第1章交流电机PLC控制工艺流程分析 1.1交流电机PLC控制过程描述 PLC在三相异步电动机控制中的应用，与传统的继电器控制相比具有速度快，可靠性高，灵活性强，功能完善等优点。长期以来，PLC始终处于自动化领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用，它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。本文设计了三相异步电动机的PLC控制电路，实现三相异步电动机的星三角启动、正反转点动、连续、定时等控制，与传统的继电器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、灵活性强等优点，可作为高校学生学习PLC的控制技术的参考，也可作为工业电机的自动控制电路。 1.2交流电机PLC控制过程工艺分析 三相异步电动机接通电源，使电机的转子从静止状态到转子以一定速度稳定运行的过程称为电动机的起动过程。起动方法有直接起动和降压起动两种。 1.直接起动直接起动又称为全压起动，起动时，将电机的额定电压通过刀开关或接触器直接接到电动机的定子绕组上进行起动。直接起动最简单，不需附加的起动设备，起动时间短。只要电网容量允许，应尽量采用直接起动。但这种起动方法起动电流大，一般只允许小功率的三相异步电动机进行直接起动；对大功率的三相异步电动机，应采取降压起动，以限制起动电流。 2.降压起动通过起动设备将电机的额定电压降低后加到电动机的定子绕组上，以限制电机的起动电流，待电机的转速上升到稳定值时，再使定子绕组承受全压，从而使电机在额定电压下稳定运行，这种起动方法称为降压起动。 由于起动转矩与电源电压的平方成正比，所以当定子端电压下降时，起动转矩大大减小。这说明降压起动适用于起动转矩要求不高的场合，如果电机必须采用降压起动，则应轻载或空载起动。常用的降压起动方法有Y-△降压起动、自耦变压器降压起动、延边三角形减压启动、定子串电阻或电抗启动等。 此PLC控制系统选用大容量笼型异步电动机，这里用Y-△降压起动。 Y-△降压起动适用于电动机正常运行时接法为三角形的三相异步电动机。电

异步电动机矢量控制系统的仿真

异步电动机矢量控制系统仿真 1.异步电机矢量控制系统的原理及其仿真 1.1 异步电动机矢量控制原理 异步电机矢量变换控制系统和直接转矩控制系统都是目前已经获得使用的高性能异步电机调速系统，对比直接转矩控制系统，矢量变换系统有可以连续控制，调速范围宽的优点，因此矢量变换控制系统为现代交流调速的重要方向之一。 本文采用的是转子磁场间接定向电流控制型交流异步电机矢量控制系统[1]，如图1所示。 图1矢量变换控制系统仿真原理图 如果把转子磁链方向按空间旋转坐标系的M轴方向定向，则可得到按转子磁场方式定向下的三相鼠笼式异步电动机的矢量控制方程。 （1） （2） （3） （4）

（5） 上列各式中，是转子励磁电流参考值；是转差角频率给定值；是定子电流的励磁分量；是定子电流的转矩分量；是定子频率输入角频率； 是转子速度；是转子磁场定向角度；是转子时间常数；和分别是电机互感和转子自感。 图4所示控制系统中给定转速和实际电机转速相比较，误差信号送入转速调节器，经转速调节器作用产生给定转矩信号，电机的激磁电流给定信号根据电机实际转速由弱磁控制单元产生，再利用式（1）产生定子电流激磁分量给定信号，定子电流转矩分量给定信号则根据式（2）所示的电机电磁转矩表达式生成。、和转子时间常数Lr一起产生转差频率信号，和ωr相加生成转子磁场频率给定信号，对积分则得到转子磁场空间角度给定信号。和经坐标旋转和2/3相变换产生定子三相电流给定信号、和，和定子三相电流实测信号、和相比较，由滞环控制器产生逆变器所需的三相PWM信号。 1.2 异步电机转差型矢量控制系统建模 在MATLAB/SIMULINK环境下利用电气系统模块库中的元件搭建交流异步电机转差型矢量控制系统[2]，电流控制变频模型如图2所示。 图2 电流控制变频模型图 整个仿真图由电气系统模块库中的元件搭建组成，元件的直观连接和实际的主电路相像似，其中主要包括：速度给定环节，PI速度调节器、坐标变换模块、

东北大学《常用电器控制技术(含plc)ⅰ》考核作业答案 (1)

2017东北大学《常用电器控制技术(含P L C)Ⅰ》考核 作业答案(1) -标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

东北大学继续教育学院 常用电器控制（含PLC）I 试卷（作业考核线上） B 卷学习中心：院校学号：姓名 （共 3 页） 一、选择题（每题4分） 1. 三相变压器是由( A )组成，相应的磁路称为组式磁路。 A. 三台单相变压器 B. 二台单相变压器 C.一台单相变压器 D. 四台单相变压器 2. 按用途分，下列属于保护电器有( D )。 A.接触器 B. 按钮 C. 电磁阀 D. 熔断器 3. 按动作原理分，下列属于自动电器有( A )。 A. 继电器 B. 转换开关 C. 隔离开关 D. 按钮 4. 低压电器是指交流额定电压( B )及以下的电器。 A. 1300V 5. PLC的环境工作温度( B )范围 ° B. 0-55°°° 6. 一般定时器延时时间不到( C )，但计数器与定时器组合可设计长延时的定时器。 A. 1 7. 下列不属于填充式高压熔断器( D )。 A. 负荷开关 B. 高压绝缘子 C. 底座 D. 熔管 8. 数字量I/O模块中直流输入模块外接直流电源不包括( C )。 A、12V B、24V C 、96V D、 48V 9. STEP7的复合数据类型不包括( D )。 A、结构 B、数组 C、字符串 D、32位整数

10. 以下不属于中央处理单元（CPU）的作用的是( B )。 A控制从编程器输入的用户程序和数据接收与存储。 B直接或间接地控制或驱动现场生产设备 C用扫描的方式接收输入设备的状态（即开关量信号）和数据（即模拟量信号）。 D诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误。 二、判断题（每题2分） 1. 对于一些超高压、大容量的巨型变压器，为了减少制造及运输困难，常采用三相心式变压 器。( × ) 2. 用户存储器通常由用户程序存储器和功能存储器组成。（×） 3. 异步电动机的转子转速总是略低于旋转磁场的同步转速。（√） 4. 变压器是一种静止电器,它通过线圈间的电磁感应,将一种电压等级的直流电能转换成同频 率的另一种电压等级的直流电能。（×） 5、跌落式高压熔断器主要用于架空配电线路的支线、用户进口处，用作过载或短路保护。 （√） 6、结构（STRUCT）是指将一组不同类型的数据组合在一起，形成一个单元。（√） 7. 磁吹式灭弧装置灭弧能力最强。（√） 8. 低压电器指交流额定电压为1200V及以下或直流额定电压为1700V及以下的电器。 (√ ) 9、S7-300PLC中的一般输出指令可以串联使用。（×） 10. 直流电动机启动方法有直接启动、电枢回路串电阻启动、降压启动（√） 三、简答题:（40分） 1. 简述异步电动机能在生产和生活领域中的优缺点(10分） 答：优点：结构简单、制造容易、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高并具有适用的工作特性。缺点：功率因数滞后，电机在运行过程中必须从电网吸收感性无功功率，因此它的功率因数总小于 1。起动和调速性能差（得到克服，但控制复杂） 2. 电器的定义及作用（5分）

感应电机矢量控制系统的仿真

《运动控制系统》课程设计学院： 班级： 姓名： 学号： 日期： 成绩：

感应电机矢量控制系统的仿真 摘要：本文先分析了异步电机的数学模型和坐标变换以及矢量控制基本原理，然后利用Matlab /Simulink软件进行感应电机的矢量控制系统的仿真。采用模块化的思想分别建立了交流异步电机模块、逆变器模块、矢量控制器模块、坐标变换模块、磁链观测器模块、速度调节模块、电流滞环PWM调节器，再进行功能模块的有机整合，构成了按转子磁场定向的异步电机矢量控制系统仿真模型。仿真结果表明了该系统转速动态响应快、稳态静差小、抗负载扰动能力强，验证了交流电机矢量控制的可行性和有效性。 关键词：异步电机；坐标变换；矢量控制；Simulink仿真 一、异步电机的动态数学模 型和坐标变换 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， 异步电机的数学模型由下述电压方 程、磁链方程、转矩方程和运动方程 组成。 电压方程： 礠链方程： 转矩方程： 运动方程： 异步电机的数学模型比较复杂， 坐标变换的目的就是要简化数学模 型。异步电机数学模型是建立在三相 静止的ABC坐标系上的，如果把它变 换到两相坐标系上，由于两相坐标轴 互相垂直，两相绕组之间没有磁的耦 合，仅此一点，就会使数学模型简单 了许多。 （1）三相--两相变换（3/2变换） 在三相静止绕组A、B、C和两相 静止绕组a、b 之间的变换，或称三相 静止坐标系和两相静止坐标系间的变 换，简称 3/2 变换。 （2）两相—两相旋转变换（2s/2r变 换） 从两相静止坐标系到两相旋转坐 标系 M、T 变换称作两相—两相旋转 变换，简称 2s/2r 变换，其中 s 表 示静止，r 表示旋转。

常用低压控制电器课后习题答案

第4章常用低压控制电器 4-1 答：在频繁启动的场合常使用直流电磁机构而不使用交流电磁机构。因为交流电磁机构的电磁线圈中的电流I与气隙δ成正比，在吸和前后，电流变化很大，在线圈通电而衔铁尚未吸合瞬间，其电流值将达到吸合后的额定电流值的很多倍，若衔铁卡住不能吸合或者频繁动作，线圈可能烧毁。而直流电磁机构的电磁线圈中的电流与气隙无关，其频繁动作而电流的大小不随之变化，故其寿命较长，不容易损坏。 4-2 答：使单相交流接触器电磁机构在电源过零时其电磁吸力不为零且始终大于反力，衔铁就能够可靠的吸合，单相交流接触器就能够可靠的工作。若短路环断裂，单相交流接触器就不能够可靠的工作，使衔铁产生强烈的振动与噪声，严重的话使触头熔焊，线圈烧毁。 4-3 答：它是电磁式电器的执行部分，其主要作用是用来接通或断开被控制的电路。触头的接触形式有点接触、线接触和面接触三种。 4-4 答：接触电阻主要由于触头表面凹凸不平以及有氧化膜的存在而产生的。接触电阻的存在，使得动、静触头之间产生电压降，使铜耗增加，也使触头的温度升高，容易产生熔焊现象，使触头不能可靠工作。减小接触电阻的方法有：（1）触头材料选用电阻系数小的材料，使触头本身的电阻尽量减小。（2）增加触头的接触压力，一般在动触头上安装触头弹簧。（3）改善触头表面状况，尽量避免或减少表面氧化膜形成，在使用过程中尽量保持触头清洁。 4-5 答：触头的断开过程是逐步进行的，接触面积逐渐减少，接触电阻随之增加。在触头切断电路时，如果触头间的电压为10~20 V、电流为80~100 mA，触头之间将会出现强烈的火花和弧光，这就是电弧。电弧实际上是触头之间的气体在强电场作用下产生的放电现象。所谓气体放电现象，就是气体中大量的带电粒子作定向运动。危害：电弧产生以后会产生很高的温升并发出强烈的光，使触头烧灼，降低电器的寿命和工作的可靠性，延长了分断电路的时间，甚至使触头熔焊不能断开，造成严重事故。灭弧的方法有：（1）拉长电弧，降低电场强度。 （2）用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低电弧柱周围的温度。 （3）将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中，以冷却电弧。 （4）将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需的临界电压降。 4-6 答：主要工作原理为当电磁线圈通电后，产生电流I，在铁芯中产生磁通Φ及电磁吸力。电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触头机构动作，常闭触头分开，常开触头接通。主要作用是实现互锁或接通电路。 4-7 接触器的选用： （1）根据主触头所控制电路的电流性质来选择直流或交流接触器。 （2）根据被控负载的工作状态和其工作性质来选择相应使用类别的接触器。 （3）根据所控制负载的容量或额定电流来确定接触器主触头的电流等级。 （4）接触器的额定电压应大于等于被控负载电路的额定电压。 （5）接触器吸引线圈的额定电压等级应根据控制电路的电压来确定。 （6）接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。 接触器的日常维护： （1）接触器的可动部分的动作应灵活，通电时，在闭合过程中不能有卡住或滞缓现象；断电后，可动部分应完全恢复到原位。在吸合时不应有噪音和振动现象。 （2）接触器在动作过程中，可动部分不得与灭弧罩有摩擦、相碰，应有适当的间隙。 （3）接触器所有触头的表面及铁芯、衔铁的表面应保持清洁、无油污，相互接触要严密。短路环应完整、牢固。 （4）接触器各个触头上不能涂润滑油。严重磨损、烧伤的触头应当及时更换。 （5）接触器在吸合时，应先断开常闭触头，然后接通常开触头。 （6）接触器线圈的固定要牢固，可动部分不能碰线圈，绝缘电阻应符合要求。 （7）接触器的各个紧固螺钉、连接螺钉应拧紧。 4-8 答：低压断路器的选择应从以下几方面考虑：

异步电机的矢量控制系统

电力拖动课程结题报告 题目：异步电机的矢量控制系统 班级：K0312417 姓名：罗开元 学号：K031241723 老师：郎建勋老师 2015年 6月 22 日

前言 异步电机的矢量控制设计及仿真在矢量控制技术出现之前，交流调速系统多为V / f 比值恒定控制方法，又常称为标量控制。采用这种方法在低速及动态（如加减速）、加减负载等情况时，系统表现出明显的缺陷，所以交流调速系统的稳定性、启动、低速时的转矩动态相应都不如直流调速系统。随着电力电子技术的发展，交流异步电机控制技术全面从标量控制转向了矢量控制，采用矢量控制的交流电机完全可以和直流电机的控制效果相媲美，甚至超过直流调速系统。 矢量变换控制(以下简称VC)技术的诞生和发展为现代交流调速技术的发展提供了理论基础。交流电动机是一个多变量、非线性、强耦合的被控对象，采用了参数重构和状态重构的现代控制理论概念可以实现交流电动机定子电流的励磁分量和转矩分量之间的解耦，实现了将交流电动机的控制过程等效为直流电动机的控制过程。这就使得交流调速系统的动态性能得到了显著的改善和提高，从而使交流调速最终取代直流调速系统成为可能。实践证明，采用矢量控制方法的交流调速系统的优越性高于直流调速系统。矢量控制原理的出现也促进了其它控制方法的产生，如多变量解耦控制等方法。 七十年代初期，西门子公司的F .Blashke 和W .Flotor 提出了“感应电机磁场定向的控制原理”，通过矢量旋转变换和转子磁场定向，将定子电流按转子磁链空间方向分解成为励磁分量和转矩分量，这样就可以达到对交流电机的磁链和电流分别控制的目的,得到了类似于直流电机的模型,然后模拟直流电机进行控制，可以获得良好的静、动态调速性能。本文分析异步电机的数学模型及矢量控制原理的基础上, 利Matlab/Simulink 中SimPowerSystems 模块,采用模块化的思想分别建立了交流异步电机模块、矢量控制器模块、坐标变换模块、磁链调节器模块、速度调节模块, 再进行功能模块的有机整合, 构成了按转子磁场定向的异步 电机矢量控制系统仿真模型。仿真结果表明该系统转速动态响应快、稳态静差小、抗负载扰动能力强, 验证了交流电机矢量控制的可行性、有效性。 1.异步电机的 VC 原理 1.1 坐标变换 坐标变换的目的是将交流电动机的物理模型变换成类似直流电动机的模式，这样变换后，分析和控制交流电动机就可以大大简化。以产生同样的旋转磁动势为准则，在三相坐标 系上的定子交流电机A i 、B i 、C i ，通过3/2变换可以等效成两相静止坐标系上的交流电流 α i 和 β i ，再通过同步旋转变换，可以等效成同步旋转坐标系上的直流电流 d i 和q i 。如果观察 者站到铁心上与坐标系一起旋转，他所看到的就好像是一台直流电动机。 把上述等效关系用结构图的形式画出来，得到图l 。从整体上看，输人为A ，B ，C 三相电压，输出为转速ω，是一台异步电动机。从结构图内部看，经过3／2变换和按转子磁链

交流电机控制技术II

东北大学继续教育学院 交流电机控制技术II 试卷（作业考核线上2）A 卷（共6 页） 一、判断题（20分）正确用√表示，错误用X表示，请将判断结果填入各题的（）中： 1. 间接变频装置的中间直流环节采用大电感滤波的属于电压源变频装置。（X） 2. 恒磁通变频调速协调控制原则是U/f为常数（√） 3. 异步电动机矢量控制中，MT坐标系的电磁量是直流量。（√） 4. 在矢量控制中以转子a轴为参考轴的坐标系是dq坐标系。（X） 5. 在SPWM的正弦参考信号中加入3次谐波后，可以拓宽线性控制范围（X） 6. 交-交变频器的最大输出频率是50Hz。（X） 7. 规则采样法的采样区间是等宽的（√） 8. 串联二极管的电流型逆变器换流中的尖峰电压与负载漏抗有关（√） 9. 在选择逆变器的开关器件时，可以不考虑元件承受反压的时间。（X） 10. 交直交变频器是直接变频器。（√） 11.按照VT1~VT6顺序导通逆变器主开关为三相异步电动机提供变频电源，ABC三相的下桥臂开关编号分别是VT2、VT3、VT6。（X） 12.变频调速时，在基频以下通常采用恒磁通变频调速，其协调控制原则为U/f等于常数。（X） 等于常数。（√） 13.恒功率变频调速，其协调控制原则为 14.基频以下调速时为了维持最大转矩恒定，在频率较低时应适当提高转子电压。（X） 15.变频器按变换的环节分为交—交变频器和交—直—交变频器。（√） 16.变频器按直流环节储能元件不同分为电流型变频器和电压型变频器。（√） 17.矢量控制理论中涉及的三个主要坐标系分别是ABC 、αβ 和 MT ；其中ABC和αβ

是静止坐标系。（ X ） 18.通过坐标变换将定子电流分解为两个相互独立的量，其中为1T i 磁场分量； 1M i 为转矩分量，可以实现解耦控制。（ X ） 19.在矢量控制理论中将三相坐标系下的三个时间变量写成2[()()()]A A B C x k x t ax t a x t =++形式的空间矢量,是以任意x 轴为参考轴的空间矢量表达式。（ X ） 20.三相坐标系下，空间矢量a A j x x e θ-=是以转子a 轴为参考轴的空间矢量表达式。（ X ） 二、选择题（20分）请将正确答案填入各题的（）中： 1. 变频技术中智能功率模块的英文缩写是（ B ） A ．PIC B. IPM C. SPWM D. GTR 2．基频以下变频调速时为了维持最大转矩恒定，在较低频率时应适当提高（ B ）。 A.定子电流 B.定子电压 C. 电源频率 D. 电机转速 3. 由D 触发器构建的环形分配器，如果在任意时刻都有三个Q 端输出1，则可得到宽（ B ）的六路脉冲输出。 A.120° B. 180° C. 150° D. 不确定 4. 对变频器调速系统的调试工作应遵循先（ A ）的一般规律。 A 、先空载、后轻载、再重载 B 、先轻载、后空载、再重载 C 、先重载、后轻载、再空载 D 、先轻载、后重载、再空载 5. 180°导电型的三相桥式逆变电路的换流是在（ C ）之间进行的。 A. 相邻相的上桥臂或者下桥臂 B. 相邻相的上下桥臂 C. 同一相的上下桥臂 D. 不确定桥臂 6. 电流型变频器带异步电动机在电动状态下运行时，变频器的逆变器处于（ B ）状态。 A. 空载 B.逆变 C.截止 D.无法确定 7.变频调速系统控制单元通过（ B ）得到控制脉冲的高低电平。 A. 锁相环 B. 比较器 C. 函数发生器 D. 极性鉴别器 8. 磁场轨迹法采用相邻电压矢量作为辅助矢量，在主矢量u(561)转换为主矢量u(612)以前，采用（ A ）作为辅助矢量。

科蒂斯交流电机控制器参数表

科蒂斯交流电机控制器参数表 科蒂斯交流电机控制器参数表 编程参数 通过CURTIS 1311手持编程器或1314编程站，可以为此交流控制器进行参数设置。通过这些参数设置可以使客户对车辆的性能进行客户化的设置，从而满足用户特定的应用需求。对于编程器的操作，请参考附表C。 编程菜单 编程参数被分类并且按级别集中显示在菜单中，详见表格3。 电机响应调节 电机响应的特性调整可以通过速度控制或扭矩控制来实现。它取决于具体的应用需要。CURTIS 控制器提供以下调整模式： 简化版速度模式 速度模式 扭矩模式 简化版的速度模式减少了一些参数的设置，从而方便了用户调节，它适应大部分应用需求。 速度模式，包括简化版的速度模式，适用于加速器输入控制电机速度输出的应用。 扭矩模式适用于加速器输入控制电机扭矩输出的应用。 注意：扭矩控制和速度控制不可以同时选择。例如：如果您已经选择了速度或简化版速度模式，而之后您去调整扭矩控制参数，这些新调整的参数并不会产生效果。 请参照以下参数列表。 CURTIS INSTRUMENTS (CHINA) CO., LTD. CONTROL MODE SELECT …P27 0. SPEED MODE EXPRESS…P28 Max Speed…..最大速度 Kp 比例控制 Ki 积分控制 Accel Rate 加速调整 Decel Rate 减速调整 Brake Rate 刹车调整 Pump Enable 泵使能 1. SPEED MODE MENU Speed Controller Max Speed 最大速度 Kp 速度比例控制 Ki 速度积分比例（设定速度与实际速度对比） Vel Feedforward 速度前馈 Kvff 低速负载匹配（改善低速时加速器反应） Build Rate Kvff 启动的时间 Release Rate Kvff结束的时间

交流电机控制技术I复习

交流电机控制技术I复习 一、判断题 1?间接变频装置的中间直流环节采用大电感滤波的属于电压源变频装置。 （X） 2.恒磁通变频调速协调控制原则是U/f为常数（J） 3.异步电动机矢量控制中，MT坐标系的电磁量是直流量。（V ） 4.在矢量控制中以定子A轴为参考轴的坐标系是dq坐标系。（X ） 5.交交变频器输出电压频率与输入电网电压的频率相同。（X ） 6.交-交变频器的最大输出频率是50Hzo （X ） 7.规则采样法的采样区间是等宽的（V ） 8.在矢量控制理论中ABC和a B是静止坐标系，MT是旋转坐标系。（J） 9.矢量控制采用的是转子磁场定向的控制方法。（V ） 10.180°导电型的三相桥式逆变电路在任意区间有3只开关管同时导通. （J） 二、选择题 从（A）、（B）、（C）、（D）中选择正确的答案，填入下面各题的（）中： 1.变频技术中正弦脉冲宽度调制的英文缩写是（C ） A. PIC B. IPM C. SPWM D. GTR 2.基频以下变频调速时为了维持最大转矩恒定，在较低频率时应适当提高 （B ）。 A.定子电流 B.定子电压 C.电源频率 D.电机转速 3.I1ID触发器构建的环形分配器，如果在任意时刻都有2个Q端输出1,则可得到宽（A ）的六路脉冲输出。 A. 120° B. 180° C. 150° D.不确定 4.对变频器调速系统的调试工作应遵循先（A ）的一般规律。

A、先空载、后轻载、再重载 B、先轻载、后空载、再重载 C、先重载、后轻载、再空载 D、先轻载、后重载、再空载 5.120°导电型的三相桥式逆变电路的换流是在（A ）之间进行的。 A.相邻相的上桥臂或者下桥臂 B.相邻相的上下桥臂 C.同一相的上下桥臂 D.不确定桥臂 6.电流型变频器带异步电动机在电动状态下运行时，变频器的逆变器处于（B ）状态。 A.空载 B.逆变 C.截止 D.无法确定 7.变频调速系统控制单元通过（B ）得到控制脉冲的高低电平。 A.锁相环 B.比较器 C.函数发生器 D.极性鉴别器 二常数时，称为（C ）调制方式。 A.异步 B.分级异步 C.同步 D.不能确定 9.谐波消除法就是适当安排开关角，在满足输出（B ）的条件下，消除不希望有的谐波分量。 A.基波电流 B.基波电压 C.基波频率 D.基波相位 10.余弦交截法就是用一系列余弦同步（C ）波和模拟量基准电压波的交点去决定整流器中相应晶闸管的控制角的方法。 A.电流 B.频率 C.相位 D.电压 三、填空题 1.按照VTPVT6顺序导通逆变器主开关为三相异步电动机提供变频电源，ABC三 相的下桥臂开关编号分别是（VT4 ）, （VT6 ）, （VT2 ）。 2.变频调速时，在（基频）以下通常釆用恒磁通变频调速，其协调控制原则为 U/f等于（常数）；在（基频）以上一般采用恒功率变频调速，其协调控制原则为（U/Jf ）等于常数。基频以下调速时为了维持最大转矩恒定，在频率较低时应适当提高（定子电压）。 3.变频器按变换的环节分为（交一交变频器）和（交

第四章 交流电机理论基础

第四章交流电机理论基础 4.1 交流绕组与直流电枢绕组的根本区别是什么？ [答案] 4.2 构成交流电枢绕组并联支路的理想条件有哪些？ [答案] 4.3 产生脉振磁动势和产生圆形磁动势的条件各有哪些？ [答案] 4.4 将对称三相绕组接到三相电源的三个接线头对调两根后，其旋转磁动势的转向是否会改变？ [答案] 4.5 一台频率为50Hz的三相电机，通入频率为60Hz的三相对称电流，如电流的有效值不变，相序不变，试问三相合成基波磁动势的幅值，转速和转向是否会改变？ [答案] 4.6 a、b两相绕组，其空间轴线互成90o电角度，每相基波的有效匝数为Nk N1 (两相绕组都相同)，绕组为p对极，现给两相绕组中通以对称两相交流电流，即 试求绕组的基波合成磁动势及三相谐波合成磁动势的表达式f1(θ, t) 和f3(θ, t) ，写出两者的振幅计算式，并分别指出磁动势的转速及转向如何？ [答案]

4.7 三相对称交流定子绕组通入三相对称非正弦波电流，设此非正弦波电流包含有基波及3、5、7等奇次谐波分量，试分析分别由3、5、7次谐波电流所产生的三相合成磁动势基波和3、5、7次谐波的转速和转向。 [答案] 4.8 有一台汽轮发电机，定子槽数Z=36，极数2p＝2，采用双层叠绕绕组，节距y1＝14，每个线圈匝数N c＝1，并联支路数a＝1，频率为50Hz。每极磁通量Φ1＝2.63Wb。试求： (1) 导体电势E c1； (2) 匝电势E t1； (3) 线圈电势E y1； (4) 线圈组电势E q1； (5) 相电势E 1。 [答案] 4.9 一台三相交流异步电动机，定子采用双层短距叠绕绕组，Y联结，定子槽数Z＝48，极数2p＝4，线圈匝数N c＝22，节距y1＝10，每相并联支路数a＝4，定子绕组相电流I=37A，f＝50Hz，试求： (1) 一相绕组所产生的磁动势波； (2) 三相绕组所产生的合成磁动势波。 [答案] 4.10 一台三相六极交流对称定子绕组，在A、B、C相绕组中分别通以三相对称电流i A=10cosωt A；i B＝10cos(ωt-2π/3) A；i C＝10cos(ωt-4π/3) A，试求： (1) 当i A＝10 A时，三相合成磁动势基波的幅值的位置； (2) 当i B＝10 A时，三相合成磁动势基波的幅值的位置； (3) 当i A从10 A下降至5 A时，基波合成磁动势在空间转过多少圆周? [答案]

东大19春学期《常用电器控制技术(含PLC)》在线作业2

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (判断题)1: PLC可以有多个中断源，多中断源可以有优先顺序。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)2: 无热惯性的熔体发热时间常数很大，融化很快。（） A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)3: 交流接触器通电后如果吸合受阻，将导致线圈烧毁 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)4: 电路图不能与接线图或接线表混合绘制。（） A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)5: 能在两地或两地以上的地方控制一台电动机的方式叫多地控制。（） A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)6: plc可靠性低，抗干扰能力弱 .（） A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)7: 当按下动合按钮然后再松开时，按钮便自锁接通。（） A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)8: 继电器不能用来直接控制较大电流的主电路。（） A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)9: 控制电器是用于自动控制系统中发送控制指令的电器。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)10: 中间继电器的输入信号为线圈的通电和断电。（） A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)11: 磁吹式灭弧装置的磁吹力方向与电流方向无关。（） A: 错误 B: 正确

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 正确答案: (判断题)12: 按钮开关也可以作为一种低压开关，通过手动操作完成主电路的接通与分断。（） A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)13: 在接触器的动作过程中，当线圈通电时，主常开触点打开。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)14: 通过磁吹式灭弧装置的电弧电流越大，吹灭电弧的能力越强。（） A: 错误 B: 正确 正确答案: (判断题)15: 软PLC的目前形式是PC+自动化控制软件包+分布式I/O模块。 A: 错误 B: 正确 正确答案: (单选题)16: 接触器的_____是最容易损害的部件。 A: 触点 B: 衔铁 C: 铁心 D: 线圈 正确答案: (单选题)17: 下列不属于电磁式继电器_____。 A: 电压继电器 B: 电流继电器 C: 中间继电器 D: 时间继电器 正确答案: (单选题)18: A: A B: B C: C D: D 正确答案: (单选题)19: 变压器并联运行的理想条件是在带负载后，各变压器的负载系数相等，即负载分配合理，各变压器所分担的负载电流按各自容量大小_____ ，从而使并联组的容量得到充分发挥 A: 成正比例分配 B: 成反比例分配 C: 成平方分配 D: 都不对

基于Matlab的交流电机矢量控制系统仿真..

基于MATLAB交流异步电机矢量控制系统建 模与仿真 摘要：在分析异步电机的数学模型及矢量控制原理的基础上,利用MATLAB，采用模块化的思想分别建立了交流异步电机模块、逆变器模块、矢量控制器模块、坐标变换模块、磁链观测器模块、速度调节模块、电流滞环PWM调节器,再进行功能模块的有机整合,构成了按转子磁场定向的异步电机矢量控制系统仿真模型。仿真结果表明该系统转速动态响应快、稳态静差小、抗负载扰动能力强,验证了交流电机矢量控制的可行性、有效性。 关键词：交流异步电机，矢量控制，MATLAB 一、引言 交流电动机由于动态数学模型的复杂性，其静态和动态性能并不是很理想。因此在上世纪前期需要调速的场合下采用的都是直流电动机，但是直流电动机结构上存在着自身难以克服的缺点，导致人们对交流调速越来越重视。从最初的恒压频比控制到现在的直接转矩控制和矢量控制，性能越来越优良，甚至可以和直流电机的性能相媲美。 本文研究交流异步电机矢量控制调速系统的建模与仿真。利用MATLAB中的电气系统模块构建异步电机矢量控制仿真模型,并对其动、静态性能进行仿真试验。仿真试验结果验证了矢量控制方法的有效性、可行性。 二、交流异步电机的矢量控制原理 矢量控制基本思想是根据坐标变换理论将交流电机两个在时间相位上正交 的交流分量，转换为空间上正交的两个直流分量，从而把交流电机定子电流分解成励磁分量和转矩分量两个独立的直流控制量,分别实现对电机磁通和转矩的控制,然后再通过坐标变换将两个独立的直流控制量还原为交流时变量来控制交流电机,实现了像直流电机那样独立控制磁通和转矩的目的。 由于交流异步电机在A-B-C坐标系下的数学模型比较复杂,需要通过两次坐标变换来简化交流异步电机的数学模型。一次是三相静止坐标系和两相静止坐标系

永磁同步电机基础知识

(一) P M S M 的数学模型 交流电机是一个非线性、强耦合的多变量系统。永磁同步电机的三相绕组分布在定子上，永磁体安装在转子上。在永磁同步电机运行过程中，定子与转子始终处于相对运动状态，永磁体与绕组，绕组与绕组之间相互影响，电磁关系十分复杂，再加上磁路饱和等非线性因素，要建立永磁同步电机精确的数学模型是很困难的。为了简化永磁同步电机的数学模型，我们通常做如下假设： 1) 忽略电机的磁路饱和，认为磁路是线性的； 2) 不考虑涡流和磁滞损耗； 3) 当定子绕组加上三相对称正弦电流时，气隙中只产生正弦分布的磁势，忽略气隙中的高次谐波； 4) 驱动开关管和续流二极管为理想元件； 5) 忽略齿槽、换向过程和电枢反应等影响。 永磁同步电机的数学模型由电压方程、磁链方程、转矩方程和机械运动方程组成，在两相旋转坐标系下的数学模型如下： (l)电机在两相旋转坐标系中的电压方程如下式所示: 其中，Rs 为定子电阻；ud 、uq 分别为d 、q 轴上的两相电压；id 、iq 分别为d 、q 轴上对应的两相电流；Ld 、Lq 分别为直轴电感和交轴电感；ωc 为电角速度；ψd 、ψq 分别为直轴磁链和交轴磁链。 若要获得三相静止坐标系下的电压方程，则需做两相同步旋转坐标系到三相静止坐标系的变换，如下式所示。 (2)d/q 轴磁链方程： 其中，ψf 为永磁体产生的磁链，为常数，0f r e ωψ=，而c r p ωω=是机械角速度，p 为同步电机的极对数，ωc 为电角速度，e0为空载反电动势，其值为每项 倍。 (3)转矩方程： 把它带入上式可得: 对于上式，前一项是定子电流和永磁体产生的转矩，称为永磁转矩；后一项是转 子突极效应引起的转矩，称为磁阻转矩，若Ld=Lq ，则不存在磁阻转矩，此时，转矩方程为： 这里，t k 为转矩常数，32 t f k p ψ=。 (4)机械运动方程： 其中，m ω是电机转速，L T 是负载转矩，J 是总转动惯量(包括电机惯量和负载惯量)，B 是摩擦系数。 (二) 直线电机原理 永磁直线同步电机是旋转电机在结构上的一种演变，相当于把旋转电机的定子和动子沿轴向剖开，然后将电机展开成直线，由定子演变而来的一侧称为初级，转子演变而来的一侧称为次级。由此得到了直线电机的定子和动子，图1为其转变过程。

交流电机基础理论

交流电机基础理论 常用的交流电动机有三相异步电机（感应电机）和同步电机。 异步电机可用于一般场所和无特殊性能要求的各种机械设备；同步电机既可作发电机使用，也可作电动机使用。 Y 系列三相异步电机 三相稀土永磁同步电机 4.1 交流电机基础理论 电磁场理论 4.1.1 交流电机的基本工作原理 原理： 基于定子旋转磁场（定子绕组内三相电流所产生的合成磁场）和转子电流 （转子绕组内的感应电流）的相互作用。

工作原理 定子绕组与电源的连接 4.1.2 交流电机的基本电路分析 由于转子转速不等于同步转速，把转速差（n0－n）与同步转速n0的比值称为 异步电动机的转差率，用S表示，即 三相异步电动机的结构 按结构分类： 鼠笼式异步电动机：结构简单，坚固，成本低。 绕线式异步电动机：通过外串电阻改善电机的起动，调速等性能。 4.2.1 三相异步电动机的基本结构 定子 定子由铁心、绕组与机座三部分组成。定子铁心是电动机磁路的一部分，它是由0.5mm的硅钢片叠压而成，片与片之间是绝缘的。 定子绕组是电动机的电路部分由许多线圈连接而成，每个线圈有两个有效边分别放在两个槽里。三相对称绕组AX，BY，CZ可连接成星型或三角形。

机座主要用于固定与支撑定子的铁心。 转子 转子有铁心与绕组组成。 异步电动机的转子绕组有鼠笼式、线绕式。 4.3.1 定子电路分析 定子由铁心、绕组与机座三部分组成；定子铁心是电动机磁路的一部分，它是由0.5mm的硅钢片叠压而成，片与片之间是绝缘的。定子绕组是电动机的电路部分，由许多线圈连接而成，每个线圈有两个有效边分别放在两个槽里。三相对称绕组AX，BY，CZ可连接成星型或三角形。 定子每相绕组中产生的感应电动势为： 有效值为： 定子电动势或电流的频率：