电力拖动学习心得体会 15页

‎　　《电力拖动自动控制系统》学习心得 进入到大四我们接触到了一门新的课程叫《电力拖动自动控制系统》,几次课上下来发现这门课包含的内容实在是太多了，涉及到了自动控制原理、电机拖动、电力电子和高数等多门学科的知识，让我觉得学起来有点吃力。但经过老师的细细梳理，使我慢慢对这门课程有了新的认识，电力拖动是以电动机作为原动机拖动机械设备运动的一种拖动方式。电力拖动装置由电动机及其自动控制装置组成。自动控制装置通过对电动机起动、制动的控制，对电动机转速调节的控制，对电动机转矩的控制以及对某些物理参量按一定规律变化的控制等，‎ ‎　　可实现对机械设备的自动化控制。 现代运动控制已成为电机学，电力电子技术，微电子技术，计算机控制技术，控制理论，信号检测与处理技术等多门学科相互交叉的综合性学科。课上老师简单介绍了运动控制及其相关学科的关系，随着其他相关学科的不断发展，运动控制系统也在不断发展，不断提高系 ‎　　统的安全性，可靠性，在课上跟随老师的思路，使我对运动控制系统有了更深刻的理解。 ‎ ‎ 运动控制系统的任务是通过对电动机电压，电流，频率等输入电量的控制,来改变工作机械的转矩，速度，位移等机械量，使各种机械按人们期望的要求运行,以满足生产工艺及其他应用的需要。工业生产和科学技术的发展对运动控制系统提出了日益复杂的要求，同时也为研制和生产各类新型的控制装置提供了可能。在前期课程控制理论、计算机技术、数据处理、电力电子等课程的基础上，学习以电动机为被控对象的控制系统，培养学生的系统观念、运 ‎　　动控制系统的基本理论和方法、初步的工程设计能力和研发同类系统的能力。 课堂上老师全面、系统、深入地介绍了运动控制系统的基本控制原理、系统组成和结构 ‎　　特点、分析和设计方法。 运动控制内容主要包括直流调速、交流调速和伺服系统三部分。直流调速部分主要介绍单闭环、双闭环直流调速系统和以全控型功率器件为主的直流脉宽调速系统等内容；交流调速部分主要包括基于异步电动机稳态模型的调速系统、基于异步电动机动态模型的高性能调速系统以及串级调速系统；随动系统部分介绍直、交流随动系统的性能分析与动态校正等内容。此外，书中还介绍了近几年发展起来的多电平逆变技术和数字控制技术等内容。《运动控制系统》既注重理论基础，又注重工程应用，体现了理论性与实用性相统一的特点。书中结合大量的工程实例，给出了其仿真分析、图形或实验数据，具有形象直观、简明易懂的特点。 ‎ ‎ 第一部分中主要介绍直流调速系统，调节直流电动机的转速有三种方法：改变电枢回路 ‎　　电阻调速阀，减弱磁通调速法，调节电枢电压调速法。 变压调速是是直流调速系统的主要方法，系统的硬件结构至少包含了两部分：能够调节直流电动机电枢电压的直流电源和产生被调节转速的直流电动机。随着电力电子技术的发展，可控直流电源主要有两大类，一类是相控整流器，它把交流电源直接转换成可控直流电源；另一类是直流脉宽变换器，它先把交流电整流成不可控的直流电，然后用pwm方式调节输出直流电压。本章说明了两类直流电源的特性和数学模型。当用可控直流电源和直流电动机组成一个直流调速系统时，它们所表现车来的性能指标和人们的期望值必然存在一个不小的差 ‎　　距，并做出了分析。开环控制系统无法满足人们期望的性能指标， 本章就闭环控制的直流调速系统展开分析和讨论。论述哦了转速单闭环直流调速系统的控制规律，分析了系统的静差率，介绍了pi调节器和p调节器的控制作用。转速单闭环直流调速系统能够提高调速系统的稳态性能，但动态性能仍不理想，转速，电流双闭环直流调速系统是静动态性能良好，应用最广的直流调速系统；还介绍了转速，电流双闭环系统的组成 ‎　　及其静特性，数学模型，并对双闭环直流调速系统的动态特性进行了详细分析。 ‎ ‎ 第二部分主要介绍交流调速系统。交流调速系统有异步电动机和同步电动机两大类。异步电动机调速系统分为3类：转差功率消耗型调速系统，转差功率馈送型调速系统，转差功率不变型调速系统。同步电动机的转差率恒为零，同步电动机调速只能通过改变同步转速来 ‎　　实现，由于同步电动机极对数是固定的，只能采用变压变频调速。 本章介绍了基于等效电路的异步电动机稳态模型，讨论异步电动机变压变频调速的基本原理和基频以下的电流补偿控制。首先介绍了交流pwm变频器的主电路，然后讨论正选pwm（spwm），电流跟踪pwm（cfpwm）和电压空间矢量pwm(svpwm)三种控制方式，讨论了电压矢量与定子磁链的关系，最后介绍了pwm变频器在异步电动机调速系统中应用的特殊问题。并讨论了转速开环电压频率协调控制的变压变频调速系统和通用变频器。详细讨论了转速闭环转差频率控制系统的工作原理和控制规律，并介绍了变频调速在恒压供水系统中的应用实例。 ‎ ‎ 矢量控制和直接转矩控制是两种基于动态模型的高性能的交流电动机调速系统，矢量控制系统通过矢量变换和按转子磁链定向，得到等效直流电机模型，然后按照直流电动机模型设计控制系统；直接转矩控制系统利用转矩偏差和定子磁链幅值偏差的符号，根据当前定子磁链矢量所在的位置，直接选取合适的定子电压矢量，实施电磁转矩和定子磁链的控制。两 ‎　　种交流电动机调速系统都能实现优良的静，动态性能，各有所长，也各有不足之处。 作为一个即将踏入社会的毕业生，这学期的学习又让我充实了不少，也给自己奠定了基础，非常感谢吕庭老师对我们的帮助，以后进入到工作岗位一定会做到学以致用。篇二：2013‎ ‎　　哈工大继续教育电气专业(交流拖动)心得体会 交流拖动控制系统 ‎　　学习心得体会 通过本次2013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。 （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106 kw · 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： te?pm ‎　　?m123nrurprs?ir2r1s?1srs?rrs212lls?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。 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′′。 （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。 篇三：《电力拖动》教学中的几点体会 ‎ ‎ 《电力拖动》教学反思 摘要：文章介绍了《电力拖动》这门课教学实践中的一些体会，从元件教学、基本电路原理教学、安装实训教学、维修实训教学、机床电路教学五个方面进行了阐述。提出了元件教学中的实验教学，总结了电路原理教学中的技巧，安装实训教学中的教学思路，提高维修技能的方法，机床教学中“提出要求→设计简单电路→组合成复杂电路”这一推理过程的教学方法。‎ ‎　　关键词：电力拖动 教学 体会 《电力拖动》是中职机电技术应用专业的一门核心职业能力课程，集专业理论和技能训练于一体，具有广泛的应用性和很强的实践性。其主要功能是学会常用低压电器的结构、工作原理和使用方法，掌握电动机基本控制电路的工作原理、安装、调试与检修，了解基本电路在机床等常用电气设备中的应用，并在理论教学和实践活动中培养学生的综合素质，提高 ‎　　职业能力，激发创造潜能，为毕业就业奠定坚实的基础。 在《电力拖动》传统的教学中，往往按“元件、基本电路、机床电路”‎ 的顺序安排教学，使学生一开始便长时间进入枯燥无味、晦涩难懂的元件教学中，往往感到不知在学什么，学这有什么用，元件还没学完，兴趣却已荡然无存。学习基本电路时也常常感到所学的内容离自己太遥远，难度太大，挫伤学习的积极性。等到了机床控制电路部分，因为基础没打好，那些复杂的机床电路在学生看来已成了天书。在本人多年教学实践中，通过反复思考和不断 ‎　　实践，逐渐摈弃这种教学模式，采用多种教学方法改变了这一现状。 一、元件教学 ‎ ‎ 元件教学是学习电力拖动控制电路的基础。对中职学生来说，电力拖动电路中的常用元件大多不熟悉甚至没听说过。在传统教学中，往往是对电气元件的结构、工作原理和和使用方法进行讲解，然后进行拆装实习操作，以加深理解。但实际上，多数学生经过这些过程后并不能达到教学要求，听讲时听得似是而非，实习时也只是机械的的操作，对其工作原理并不能深刻理解。在教学中，我增加了一些必要的实验，很好地解决了这些问题。例如，对于按钮来说，因为受电视机、收音机等生活电器的影响，学生往往存在按钮应该是按一下闭合、再按一下断开的思维定势，特别是对常闭按钮更是感到陌生。在按钮教学中，我增加了学生分组实验，用按钮，电池、小灯泡组成电路，让学生去按动按钮并观察小灯泡的亮灭，使学生首先获得感性认识，对常开、常闭的概念马上有了清晰的理解。再如，时间继电器往往是教学中的难点，学生往往对延时触点，瞬时触点，延时闭合、瞬时断开等分不清楚。在教学中我通过采用两个小灯泡、电池与时间继电器组成电路的实验进行比较，使学生理清了思路，突破了难点。‎ ‎　　二、电路原理教学 这一步是为实现教学目的而打基础的重要阶段，是获得专业技能的开始。因为图纸是工程技术的语言，在工作过程中，所有电气原理都是通过图形表达的，一切都要按图施工、按图检查、按图验收。图纸是工程技术工作的依据，只有掌握了这一技术语言，才能了解工作的内容及要求，所以要求学生首先必须从识图的基本功做起。对读电气原理图、电气接线图要把握诀窍，掌握以下规律：①认清线路中每个图符是何物、居何态、有何功能；②区别按钮或手动电器的动作顺序、谁先谁后；③确定各种继电器如接触器、电压和电流继电器等线圈的得电顺序；④明白各继电器触头动作的先后顺序；⑤按钮或继电器，在动作时常闭触头先分断，常开触头后闭合；复原时常开触头先断开，常闭触头后闭合；⑥一个电器动作后，如有若干个触头同时被通断时，观察它们控制哪些电路、引起哪些反应、为哪条电路准备创 ‎　　造了条件；⑦反过来又能通过实物接线去理解图形的表示形式，最终以逻辑推理办法读知其 全图。‎ ‎　　三、安装实训教学 ‎ ‎ 抓好基本功技能训练，可以大大地提高学生的动手操作能力。要按电气接线图进行规范化的接线，从简单的安装接线开始就要养成良好习惯，练好安装接线的基本功。如在安装“电动机自锁控制线路”时，老师首先对线路中各电气元件进行解体，使学生能够直观地了解其内部的结构、线路的工作原理，然后着重分析线路能实现自锁的特点，使学生了解电机“点动”与“自锁”控制线路的区别，掌握电机控制线路的基本环节，为各种控制线路的组合安装打下基础。 通过由浅入深、循序渐进的练习，可以使学生掌握控制线路的三种关系。一是通断关系，一个控制电器通电即吸合，断电即释放，如点动线路；二是先后关系，即动作的先与后，如正反转控制线路；三是条件关系，如互锁、联锁，即按钮互锁和线圈联锁。通过认识三种关系，要真正了解控制线路图中每一个元件的作用以及不同的连接方式所反映出来的不同的动 ‎　　作过程，从而能从根本上学会每一种控制原理。 四、维修实训教学 电气线路故障不是千篇一律的，不同的故障会产生相同的现象，而相同的故障其现象却不尽相同，所以在维修时不可生搬硬套。维修主要是靠经验，而经验则在于积累，但是在学校课堂化的实习教学的有限空间里，如何培养学生具有处理故障的能力呢？只有从以下几方面做起：‎ ‎　　1、熟悉控制线路的工作原理。 ‎ ‎ 2、掌握正确的检查方法，培养分析判断的能力。 3、掌握正确的维修方法。 这样，才能使学生掌握处理故障的技巧，把前两阶段所学到的知识运用到第三阶段中。如电机不能启动，引起此现象的故障有可能是由于电源、交流接触器、按钮、熔断器、热继电器、电动机等元件或线路的故障，如何尽快准确地找出故障点，并进行排除呢？对于这一 ‎　　故障可采用“逻辑分析法”来缩小故障范围： 1、如按下sb1，km线圈不吸合，故障范围：电源、控制线路和元件故障。 2、如按下sb1，km线圈吸合，电机不转，故障范围：可缩小到主电路部分。 根据现象分析判断故障范围后，可进行测量检查，采用“分组淘汰法”找出故障点。如 ‎　　现象1可采用以下的测量检查方法： 1、停电检查：用万用表欧姆档（r×100）表笔分别搭接在： （1）u11～3→零欧姆：上述线路无故障。 （2）v11～4→km线圈阻值：上述线路无故障。 （3）3～4线端。①按sb1→阻值无穷大：故障在sb1上。②用手按下km常开辅助触头