电机与控制课程标准

电机与控制课程标准
电机与控制课程标准

《电机与控制》课程标准

适用专业:汽车电子技术专业

开设时间:第三学期课时数:84

一、课程任务与性质

根据应用电子专业人才培养方案,《电机与控制》课程任务主要有以下7项。

1、变压器

2、常用低压电器;

3、直流电动机

4、三相异步电动机

5、电动机转速的调节;

6、典型电气控制环节;

7、典型机械设备电气控制系统分析;

《电机与控制》课程是机电一体化、电气自动化技术等专业的核心课程;它是将《电机学》、《电力拖动》和《电机控制》等课程有机结合而成的一门课程,是《机床电气控制》、《PLC、变频器及触摸屏综合技术应用》的前修课程,在整个专业培养目标中起着承前启后和桥梁的作用;是理论和实践性一体化的课程;在第三学期开设,约84课时。

二、学习目标

(一)专业能力

1.知道变压器的基本结构及工作原理。

2.能使用电工工具拆装交、直流电机。

3.能够分析电动机常用的起动、制动、调速方法及工作特点。

4.认识低压电器的作用、结构、主要参数、使用方法,了解各种新型低压电器。

6.会读懂电力拖动基本控制线路,能够分析控制工作过程。

7.会应用常用电工工具对电机电气控制故障进行判断、分析、检查,并且能够使用正确方法将故障排除。

(二)方法能力

1.具有独立进行电气控制系统分析和评估的能力;

2.具有获取、分析、归纳、交流、使用信息和新技术的能力;3.具有自学能力、理解能力与表达能力及动手操作能力;

4.具有综合运用知识与技术从事程度较复杂的技术工作的能力;5.具有合理利用与支配资源的能力;

6.具备电气安全操作的能力。

(三)社会能力

1.具有良好的职业道德和敬业精神;

2.具有团队意识及妥善处理人际关系的能力;

3.具有沟通与交流能力;

4.具有计划组织能力和团队协作能力。

三、课程内容

四、教学设计说明

(一)教学总体思路

《电机与控制》课程分为7个教学模块,从变压器到低压电器的基本原理,再从直流电机到三相异步电机的基本理论最后到感三相异步电动机的电气控制原理,教学内容从易到难,由浅入深,由简单到综合,循序渐进。每个教学模块又分为若干个教学项目,通过教学项目学习相关的知识内容,然后实施任务,理论联系实际。《电机与控制》课程是项目教学法,是“教、学、做”的实施课程。为了提高学生的实际综合能力,每个教学模块都安排了综合实训项目。通过本课程的教学,学生的专业技能得到了明显提高。

本课程的教学工作可以在“实训中心”的“电工维修实训室”进行。

(二)分单元教学设计

五、考核方式建议

学生、教师共同参与评价,过程考核与结果考核相结合。针对每个实训任务的评价,采用过程考核,课程结束进行理论实践一体化的结果考核,考核采用实践和理论相结合的方式,课程总成绩由平时成绩、技能考核与理论考试三部分组成。分数比例宜为 30:30:40。技能的分数宜以 18 分为合格,理论分数宜以24 分为合格,如果有一项达不到要求,视为该科成绩不合格。理论考核应以以下内容为主:涉及事实、概念以及理解、原理方面的“陈述性知识”。如:

1.三相异步电机的基本结构及工作原理;

2.电动机常用的起动、制动、调速方法及工作特点;

3.车床的电气控制电路的分析

4.三相变压器的结构原理与并列运行;

5.电气控制电路的故障检修步骤和方法;

实践考核以实际考操作技能为主,每完成一个学习单元评定一次成绩。成绩的评定应包括以下内容:

(1)操作技能的完成情况;

(2)操作规程执行情况;

(3)现场的布置情况;

(4)工作态度;

(5)团队协作精神;

(6)考勤。

实践考核每一单元都应有成绩评定,由各“单元成绩×权值”综合为操作技能过程考核成绩。

单元成绩评定标准如下:

国内外特种电机的种类和使用

国内外特种电机的种类及使用 一、特种电机的概念: 电机作为驱动的主要动力源,广泛应用于工业、农业、国防、公共设施、家用电器等各个领域。特种电机指为了满足各类机械设备对其拖动电机性能要求的不同,而专门针对某一类型的机械设备特殊需要而单独设计、制造的特殊专用电机,国民经济的增长为特种电机行业的持续快速发展奠定了良好的基础。 二、特种电机的种类 特种电机主要分为:新型旋转电机、直线电机、非电磁类电机三类。 1、新型旋转电机 (1)永磁无刷电机: 无刷电机的定义:一切具有直流电机外部特性的,采用电子换相的电机统称为“无刷电机”。无刷电机的优点:1、无电刷、低干扰。无刷电机去除了电刷,最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的电火花,这样就极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰。2、噪音低,运转顺畅。无刷电机没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,噪音会低许多,这个优点对于模型运行稳定性是一个巨大的支持3、寿命长,低维护成本。少了电刷,无刷电机的磨损主要是在轴承上了,从机械角度看,无刷电机几乎是一种免维护的电动机了,必要的时候,只需做一些除尘维护即可。 (2)新型开关磁阻电机:开关磁阻电机是一种新型调速电机,调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点,是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代无极调速系统。它的结构简单坚固,调速范围宽,调速性能优异,且在整个调速范围内都具有较高效率,系统可靠性高。它具有两个基本特征:(l)开关性——电机必须工作在一个连续的开关模式,这也是为什么在各种新型功率半导体器件可以获得后这种电机才得以发展的主要原因。(2)磁阻性——定、转子具有可变磁阻回路,是真正的磁阻电机。 (3)磁悬浮电机:磁悬浮电动机是一种具有轴承支承功能的特殊电动机,它在运行时,不需要任何独立的轴承支承,因此具有无摩擦和磨损,无润滑油污染,寿命长等一系列优点。 (4)复式永磁电机:复式永磁同步电机将2个盘式电机的定子与外转子电机的定子构成一体,3个转子构成一个全封闭的筒形,将定子包围在其内部,它充分地利用了外转子式电机2个端面的空间。一般工况下该电机的输出功率不大,但输出转矩很大;因此,该结构电机以低速大转矩为主要特征,非常适合油田抽油等

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

《驱动电机及控制技术》课程标准-电气自动化专业

《电机驱动技术》课程标准 一、课程基本信息 二、课程定位与作用 (一)课程定位 《电机驱动技术》课程的开设是通过深入企业调研,与专业指导委员会专家共同论证,根据工作任务与职业能力分析,以必须、够用为度,以掌握知识、强化应用、培养技能为重点,以机电一体化相关工作任务为依据设置本课程。 (二)课程的作用 《电机驱动技术》课程是机电一体化专业必修的一门专业核心课程。是在电工电子、电力拖动等课程基础上,开设的一门综合性较强的核心课程,其任务是使学生掌握常用电动机的结构及其控制方法,培养学生对常用电动机的结构原理分析及控制策略的设计能力;对学生进行职业意识培养和职业道德教育,提高学生的综合素质与职业能力,增强学生适应职业变化的能力,为学生职业生涯的发展奠定基础。 三、课程设计理念 《电机驱动技术》课程的设计以生产实际中的具体案例为主,其服务目标是以就业为导向,以能力为本位,以素质为基础。注重实用性,坚持以实为本,避开高深理论推导和内部电路的过细研究,适当降低理论教学的重心,删除与实际工作关系不大的繁冗计算,注重外部特性及连线技能,同时兼顾对学生素质、能力的培养,做到既为后续课程服务,又能直接服务于工程技术应用能力的培养。 四、课程目标 学生通过学习《电机驱动技术》课程,使学生能掌握机电设备常使用的几种电动机--直流电动机、交流感应电动机、交流永磁电动机和开关磁阻电动机的结构、原理及应用以及驱动电动机的结构及其控制方法。熟悉电机调速、分析及控

制。结合生产生活实际,培养学生对所学专业知识的兴趣和爱好,养成自主学习与探究学习的良好习惯,从而能够解决专业技术实际问题,养成良好的工作方法、工作作风和职业道德。 【知识目标】 掌握驱动电机的结构原理及应用,掌握功率变换器电路及其应用技术,驱动电机控制技术及新型电机的结构特点与选用。 【能力目标】 能对对驱动电机各种控制电路进行选择、应用和设计,能够准确描述各种电机控制技术的控制原理及特点,并针对不同电机选用不同的控制方式。 【素质目标】 能整体把握驱动电机及控制技术的应用及在日后的工作中解决实际问题。培养学生实事求是的作风和创新精神,培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力,培养学生一丝不苟的工作作风和良好的团队协作精神。 五、课程内容设计 根据学院对机电一体化专业人才培养方案的要求,结合就业岗位的技能需求,按照职业教育理念,本课程设计了三个教学项目,具体内容如下:

电机及其控制技术模拟试题汇总

考试题型: 一、选择题(30分); 二、判断题(20分); 三、问答题(15分); 四、计算题(15分); 五、设计(电路图)(20分)。 一、选择题(30) 1、一台他励直流电动机拖动恒转矩负载,当电枢电压降低时,电枢电流和转速将( 3 )。 (1)电枢电流减小、转速减小 (2)电枢电流减小、转速不变(3)电枢电流不变、转速减小 (4)电枢电流 不变、转速不变 2、一台直流发电机由额定运行状态转速下降为原来的50%,而励磁电流和电枢电流保持不变,则( 1 )。 (1)电枢电势下降50% (2)电磁转矩下降50% (3)电枢电势和电磁转矩都下降50% (4)端电压下降50% 3、一台直流电动机起动时,励磁回路应该( 3 )。 (1)与电枢回路同时接入 (2)比电枢回路后接入 (3)比电枢回路先接入(4)无先后次序 4、定子三相绕组中通过三相对称交流电时在空间会产生( 2 )。 (1) 气隙磁场 (2)旋转磁场 (3)对称磁场 (4) 脉动磁场 5、热继电器是利用( 1 )来切断电路的保护电器。 (1) 电流的热效应 (2) 电流的磁效应 (3) 电压的热效应 (4) 速度 6、交流接触器上的短路环的作用是减少吸合时产生的( 1 )。 (1) 振动(2)热量 (3)磁场 (4)电流 7、长期带额定负载运行的交流接触器,其额定电流通常选( 3 )。 (1)小于负载额定电流 (2)等于负载额定电流(3)负载额定电流的1.3—2倍 (4)愈大愈好 8、已知一台异步电动机的额定转速n=970r/min,则该电动机的额定转差率SN为( 3 ) (1) 0.01 (2) 0.02 (3) 0.03 (4) 0.04 9、一般对于经常起动的电动机来说,如果它的容量( 1 )就可以直接起动。 (1)小于供电变压器容量的20%(2)大于供电变压器容量的20%(3)等于供电变压器的容量(4)小于供电变压器容量的50% 10、熔断器是用于供电线路和电气设备( 3 )保护的电器 (1) 过载 (2) 过流(3) 短路 (4) 过压 1、原理图中,各电器的触头都按 ( B ) 时的正常状态画出。 A.通电 B. 没有通电或不受外力作用 C.受外力 D 动作 2、热继电器是对电动机进行(C )保护的电器。 A.过流 B. 短路 C. 过载 D 过压 3、三相异步电动机有一相断路而成单相运行时,则 ( A ) A 电流变大而输出转矩变小 B 电流和输出转矩都变大 C 电流和输出转矩都不变 D电流和输出转矩都变小 4、直流电动机的几种人为机械特性中,哪种的硬度不变?( B ) A 电枢串电阻的人为机械特性 B 改变电枢电压的人为机械特性 C 减弱磁通的人为机械特性 D 以上三种都不是 5、下面对异步电动机降低定子电压的人为机械特性的描述,哪种是正确的?(C ) A 最大转矩Tm不变,临界转差率Sm不变B最大转矩Tm不变,临界转差率Sm变大 C 最大转矩Tm降低,临界转差率Sm不变 D 最大转矩Tm降低,临界转差率Sm变小

控制电机与特种电机课后答案第4章

控制电机与特种电机课后答案第4章思考题与习题 1. 旋转变压器由_________两大部分组成。( ) A.定子和换向器 B.集电环和转子 C.定子和电刷 D.定子和转子 2. 与旋转变压器输出电压呈一定的函数关系的是转子( )。 A.电流 B. 转角 C.转矩 D. 转速 3(旋转变压器的原、副边绕组分别装在________上。( ) A(定子、转子 B.集电环、转子 C.定子、电刷 D. 定子、换向器 4(线性旋转变压器正常工作时,其输出电压与转子转角在一定转角范围内成________。 5、试述旋转变压器变比的含义, 它与转角的关系怎样? 6、旋转变应器有哪几种?其输出电压与转子转角的关系如何, 7、旋转变压器在结构上有什么特点?有什么用途。 8、一台正弦旋转变压器,为什么在转子上安装一套余弦绕组?定子上的补偿绕组起什么作用? 9、说明二次侧完全补偿的正余弦旋转变压器条件,转子绕组产生的合成磁动势和转子转角α有何关系。 10、用来测量差角的旋转变压器是什么类型的旋转变压器? 11、试述旋转变压器的三角运算和矢量运算方法. 12、简要说明在旋转变压器中产生误差的原因和改进方法。 答案 1. D 2. B 3. A 4. 正比

5. 旋转变压器的工作原理和一般变压器基本相似,从物理本质来看,旋转变压器可以看成是一种能转动的变压器。区别在于对于变压器来说,其原、副边绕组耦合位置固定,所以输出电压和输入电压之比是常数,而旋转变压器的原、副边绕组分别放置在定、转子上,由于原边、副边绕组间的相对位置可以改变,随着转子的转动,定、转子绕组间的电磁耦合程度将发生变化,电磁精确程度与转子的转角有关,因此,旋转变压器能将转角转换成与转角成某种函量关系的信号电压。输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系,或保持某一比例关系,或在一定转角范围内与转角成线性关系。 6. 按着输出电压和转子转角间的函数关系,旋转变压器主要可以分:正、余弦旋转变压器(代号为XZ)和线性旋转变压器(代号为XX)、比例式旋转变压器(代号为XL),矢量旋转变压器(代号为XS)及特殊函数旋转变压器等。其中,正余弦旋转变压器当定子绕组外加单相交流电流激磁时其输出电压与转子转角成正余弦函数关系;线性旋转变压器的输出电压在一定转角范围内与转角成正比,线性旋转变压器按转子结构又分成隐极式和凸极式两种;比例式旋转变压器则在结构上增加了一个固定转子位置的装置,其输出电压也与 转子转角成比例关系。 按旋转变压器在系统中用途可分为解算用旋转变压器和数据传输用旋转变压器。根据数据传输用旋转变压器在系统中的具体用途,又可分为旋变发送机(代号为XF),旋变差动发送机(代号为XC),旋变变压器(又名旋变接收器)(代号为XB)。 若按电机极对数的多少来分, 可将旋转变压器分为单极对和多极对两种。采用多极对是为了提高系统的精度。

驱动电机与控制技术技术试卷(A)

院 年 学期新能源汽车驱动电机技术课程试卷 共 3 页第 1 页题次 一 二 三 四 总分 得分 第一部分.概念辨析模块 请判断下列说法是否正确,正确在括号内画“√”,错误则在括号内画“×” (共25分,每空1分) ( )1、新能源汽车要求驱动电机体积小、质量轻,具有高可靠性和寿命长。 ( )2、新能源汽车无需要求驱动电机全速段高效运行。 ( )3、电机驱动系统一般由电动机、功率变换器、传感器和控制器组成。 ( )4、直流电机一般具有电刷装置和换向器。 ( )5、电刷装置的作用是把直流电压、直流电流引入或引出。 ( )6、磁导率是表示物质导磁性能的参数。 ( )7、直流电机的工作原理是通电直导线在磁场中受力。 ( )8、交流异步电机的工作原理是由三相交流电在定子绕组中产生旋转磁场,从而在鼠笼中产生感应电流,从而在磁场中受力。 ( )9、永磁同步电机的工作原理是通过电子开关电路产生旋转磁场,转子根据磁阻最小的原理进行旋转。 ( )10、无刷直流电机的工作原理是通过电子开关产生旋转磁场,转子跟随磁场旋转。 ( )11、开关磁阻电机的工作原理是三相交流电在定子绕组中产生旋转磁场,由永磁铁构成的转子跟随旋转磁场旋转。 ( )12、直流电机调速性能好,启动转矩大。 ( )13、直流电机控制复杂,易磨损。 ( )14、交流异步电机具有高可靠性,制造成本高。 ( )15、无刷直流电机无换向器和电刷,结构简单牢固,尺寸和质量小,基本免维护。 ( )16、开关磁阻电机一般定子凸极比转子凸极少两个。 ( )18、开关磁阻电机的成本相对而言最低。 ( )19、功率二极管基本结构和工作原理与电子电路中的二极管都是相同的。 ( )20、占空比指的是电力电子开关的导通时间与开关周期之比。 ( )21、直流斩波电路只有降压斩波电路。 ( )22、PWM 整流电路采用脉冲宽度调制控制,能够实现电能双向变换。 ( )23、轮毂电机结构简单、布置灵活,车辆的空间利用率高,传动系统效率高。 ( )24、开关磁阻电机的噪音较大。 ( )25、永磁同步电机和无刷直流电机的转子结构相似,都是由永磁铁组成。 第二部分.基本知识模块 下列题目只有一个正确答案,请选择正确答案并将代码填写在括号里。 (共15分,每题1分) 1.交流异步电机的转速为( )r/min 。 A 4000-6000 B 12000-15000 C 4000-10000 D >15000 2.永磁同步电机的转速为( )r/min 。 A 4000-6000 B 12000-15000 C 4000-10000 D >15000 3.磁通所通过的路径称为( ) A 磁感线 B 磁场强度 C 磁路 D 磁阻 4.用于制造永久磁铁和扬声器的磁钢的是( )。 A 硬磁材料 B 软磁材料 C 矩磁材料 D 普通材料 5.用于制造计算机中磁存储元件的磁芯、磁棒和磁膜等的是( )。 A 硬磁材料 B 软磁材料 C 矩磁材料 D 普通材料 6.用于制造电动机、变压器和继电器的铁芯的是( )。 A 硬磁材料 B 软磁材料 C 矩磁材料 D 普通材料 7.右图的电路符号所示为( )。 A 功率二极管 B 功率MOSFET C IGBT D GTR 8.功率MOSFET 指的是( )。 系 班 级 姓 名 学 号 命题教师 教研室负责人 系 负责人 试卷类型 A ………………………………………密封线………………………………………密封

控制电机与特种电机课后答案第6章

控制电机与特种电机课后答案第6章思考题与习题 1(步进电动机是数字控制系统中的一种执行元件,其功用是将________变换为相应的角位移或直线位移。( ) A(直流电信号 B.交流电信号 C. 计算机信号 D.脉冲电信号 2. 在步进电机的步距角一定的情况下,步进电机的转速与__ __成正比。 3(步进电动机与一般旋转电动机有什么不同,步进电动机有哪几种? 4(试以三相单三拍反应式步进电动机为例说明步进电动机的工作原理(为什么步进电动机有两种步距角, 5. 步进电动机常用于_________系统中作执行元件,以有利于简化控制系统。( ) A.高精度 B.高速度 C.开环 D.闭环 6. 步进电动机的角位移量或线位移量与输入脉冲数成_ _。 7. 步进电动机的输出特性是( ) A.输出电压与转速成正比 B.输出电压与转角成正比 C.转速与脉冲量成正比 D.转速与脉冲频率成正比、如何控制步进电动机输出的角位移、转速或线速度, 8 9、反应式步进电动机与永磁式及感应式步进电动机在作用原理方面有什么共同点和差异,步进电动机与同步电动机有什么共同点和差异, oo10、一台反应式步进电动机步距角为0.9/1.8,问(1)这是什么意思,(2)转子齿数是多少,

11(采用双拍制的步进电动机步距角与采用单拍制相比( ) A(减小一半 B.相同 C.增大一半 D.增大一倍 12. 有一四相八极反应式步进电机,其技术数据中有步距角为1.8?/0.9?,则该电机转子齿数为( ) A.75 B.100 C.50 D.不能确定 13(一台三相反应式步进电动机,采用三相六拍运行方式,在脉冲频率f为400Hz时,其转速n为100r/min,试计算其转子齿数Z和步距角θ。若脉冲频率不变,采用三相三拍运行Rb 方式,其转速n和步距角θ又为多少, 1b1 14. 一台三相反应式步进电动机,其转子齿数Z为40,分配方式为三相六拍,脉冲频率fR 为600Hz,要求: (1)写出步进电动机顺时针和逆时针旋转时各相绕组的通电顺序; (2)求步进电动机的步距角θ; b (3)求步进电动机的转速n。 15. 有一脉冲电源,通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子绕组,测得步进电机的转速为100rpm,已知转子有24个齿。(5分) 求:(1)步进电机的步距角θ (2)脉冲电源的频率f 16(有一台三相反应式步进电机,按A—AB—B—BC—C—CA方式通电,转子齿数为80

控制电机与特种电机课后答案第6章

控制电机与特种电机课后答案第 6 章 A. 高精度 B. 高速度 C. 开环 D. 闭环 6. 步进电动机的角位移量或线位移量与输入脉冲数成 输出特性是 ( ) A. 输出电压与转速成正比 B. 输出电压与转角成正比 C. 转速与脉冲量成正比 D. 转速与脉冲频率成正比 、如何控制步进电动机输出 的角位移、转速或线速度 , 8 9、反应式步进电动机与永磁式及感应式步进电动机在作用原理方面有什么共 同点和差异 , 步进电动机与同步电动机有什么共同点和差异 台反应式步进电动机步距角为 0.9/1.8 ,问 (1) 这是什么意思 ,(2) 转子 齿数是多少 , 思考题与习题 1(步进电动机是数字控制系统中的一种执行元件,其功用是将 变换为 相应的角位移或直线位移。 ( ) A( 直流电信号 B. 交流电信号 C. 计算机信号 D. 脉冲电信号 2. 在步进电机的步距角一定的情况下,步进电机的转速与 成正比。 3( 步进电动机与一般旋转电动机有什么不同 , 步进电动机有哪几种 ? 4( 试以三相单三拍反应式步进电动机为例说明步进电动机的工作原理 (为什么 步进电动机有两种步距角 , 5. 步进电动机常用于 系统中作执行元件,以有利于简化控制系统。 _ _。 7. 步进电动机的 oo10、

11(采用双拍制的步进电动机步距角与采用单拍制相比( ) A(减小一半B.相同 C.增大一半 D.增大一倍 12. 有一四相八极反应式步进电机,其技术数据中有步距角为1.8?/0.9? ,则该电机转子齿数为( ) A.75 B.100 C.50 D. 不能确定 13(一台三相反应式步进电动机,采用三相六拍运行方式,在脉冲频率f 为 400Hz时,其转速n为100r/min ,试计算其转子齿数Z和步距角0。若脉冲频率不变,采用三相三拍运行Rb 方式,其转速n 和步距角0又为多少, 1b1 14. 一台三相反应式步进电动机,其转子齿数Z为40,分配方式为三相六拍, 脉冲频率fR 为600Hz,要求: (1) 写出步进电动机顺时针和逆时针旋转时各相绕组的通电顺序 (2) 求步进电动机的步距角0; b (3) 求步进电动机的转速n。 15. 有一脉冲电源,通过环形分配器将脉冲分配给五相十拍通电的步进电机定子绕组,测得步进电机的转速为100rpm,已知转子有24个齿。(5分) 求:(1) 步进电机的步距角0 (2) 脉冲电源的频率f 16(有一台二相反应式步进电机,按A—AB— B— BC—C— CA方式通电,转子齿 数为80

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。

《电机在空调中的应用》特种电机及其驱动技术大作业剖析.doc

本科生课程大作业报告 课程名称:题目:姓名:学号:学院:专业:指导教师:特种电机及其驱动技术 电机在空调中的应用 电气工程学院 电气工程及其自动化

目录 1 概述 (2) 1.1 电机简介 (2) 1.2 空调电机的基本要求 (3) 2 空调用电机原理 (3) 2.1 压缩机电机 (3) 2.1.1 异步电动机特点及其控制系统 (4) 2.1.2 单相异步电机 (4) 2.1.3 三相异步电机 (5) 2.2 空调风扇电机 (7) 2.3 其它装置用电机 (9) 2.4 步进电机在空调中的应用 (9) 2.4.1 步进电机简介 (9) 2.4.2 步进电机在空调中的应用 (10) 2.5 永磁同步电机在空调中的应用 (11) 2.5.1 永磁同步电机工作原理及其特点 (11) 2.5.2 永磁同步电机在空调中的应用 (12) 2.6 无刷直流电机在空调中的应用 (13) 2.6.1 无刷直流电机简介 (13) 2.6.2 无刷直流电机在空调中的应用 (14) 3 空调中常用电机性能比较 (14) 4 结论与展望 (15)

电机在空调中的应用 电机( Electric Machine ),是机械能与电能之间转换装置的统称。转换是双向的,大部 分应用的是电磁感应原理。由机械能转换成电能的电机,通常称做“发电机” ;把电能转换成机械能的电机,被称做“电动机” 。电机在生活中的应用非常广泛,在家庭中一般属于驱 动型电机。驱动用电动机可划分:电动工具(包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等 工具)用电动机、家电(包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸 尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等)用电动机及其它通用小型机械设备(包括各种小型机 床、小型机械、医疗器械、电子仪器等)用电动机。家用电动机主要是小功率电机,家庭中凡有 转动件的,都是由电机来驱动的,如:空调室内机风扇电机、室外风扇电机、空气 压缩机、室内机转页电机等。家用电器的性能与所匹配的电机有着直接的关系,电机的效率、功率因数、调速范围及噪声与家电的节能环保有着密切的关系。本文着重讨论电机在空调中 的典型应用。 1 概述 空调即空气调节器(Air Conditioner ),是指用人工手段,对建筑/构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、速度等参数进行调节和控制的过程。一般包括冷源/ 热源设备,冷热介质输配系统,末端装置等几大部分和其他辅助设备。主要包括水泵、风机和管路系统。末端装置则负责利用输配来的冷热量,具体处理空气,使目标环境的空气参数达到要求。 空调的结构包括压缩机、冷凝器、蒸发器、风扇、四通阀、单向阀毛细管组件。空调中 的驱动电机主要有 4 个。一个是在压缩机里做功,起到循环制冷剂的作用;一个是在室外机里,带动风扇给压机、冷凝器降温;一个是在室内机里,带动风扇把蒸发器的“冷”给吹出来;一个是室内机百叶窗的调整电机。 1.1 电机简介 电机是应用电磁感应原理运行的旋转电磁机械,用于实现电能向机械能的转换。运行时从电系统吸收电功率,向机械系统输出机械功率。电机驱动系统主要由电机、控制器(逆变器)构成,驱动电机和电机控制器所占的成本之比约为1:1,根据设计原理与分类方式的不同,电机的具体构造与成本构成也有所差异。电机的控制系统主要起到调节电机运行状态, 使其满足整车不同运行要求的目的。针对不同类型的电机,控制系统的原理与方式有很大差别。 图 1.1-1电动机驱动系统的基本组成框图

《电机在空调中的应用》特种电机及其驱动技术大作业

本科生课程大作业报告 课程名称:特种电机及其驱动技术 题目:电机在空调中的应用 姓名: 学号: 学院:电气工程学院 专业:电气工程及其自动化指导教师:

目录 1 概述 (2) 1.1 电机简介 (2) 1.2空调电机的基本要求 (3) 2 空调用电机原理 (3) 2.1 压缩机电机 (3) 2.1.1 异步电动机特点及其控制系统 (4) 2.1.2单相异步电机 (4) 2.1.3 三相异步电机 (5) 2.2 空调风扇电机 (7) 2.3 其它装置用电机 (9) 2.4 步进电机在空调中的应用 (9) 2.4.1 步进电机简介 (9) 2.4.2 步进电机在空调中的应用 (10) 2.5 永磁同步电机在空调中的应用 (11) 2.5.1 永磁同步电机工作原理及其特点 (11) 2.5.2 永磁同步电机在空调中的应用 (12) 2.6 无刷直流电机在空调中的应用 (13) 2.6.1 无刷直流电机简介 (13) 2.6.2 无刷直流电机在空调中的应用 (14) 3 空调中常用电机性能比较 (14) 4 结论与展望 (15)

电机在空调中的应用 电机(Electric Machine),是机械能与电能之间转换装置的统称。转换是双向的,大部分应用的是电磁感应原理。由机械能转换成电能的电机,通常称做“发电机”;把电能转换成机械能的电机,被称做“电动机”。电机在生活中的应用非常广泛,在家庭中一般属于驱动型电机。驱动用电动机可划分:电动工具(包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具)用电动机、家电(包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等)用电动机及其它通用小型机械设备(包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等)用电动机。家用电动机主要是小功率电机,家庭中凡有转动件的,都是由电机来驱动的,如:空调室内机风扇电机、室外风扇电机、空气压缩机、室内机转页电机等。家用电器的性能与所匹配的电机有着直接的关系,电机的效率、功率因数、调速范围及噪声与家电的节能环保有着密切的关系。本文着重讨论电机在空调中的典型应用。 1 概述 空调即空气调节器(Air Conditioner),是指用人工手段,对建筑/构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、速度等参数进行调节和控制的过程。一般包括冷源/热源设备,冷热介质输配系统,末端装置等几大部分和其他辅助设备。主要包括水泵、风机和管路系统。末端装置则负责利用输配来的冷热量,具体处理空气,使目标环境的空气参数达到要求。 空调的结构包括压缩机、冷凝器、蒸发器、风扇、四通阀、单向阀毛细管组件。空调中的驱动电机主要有4个。一个是在压缩机里做功,起到循环制冷剂的作用;一个是在室外机里,带动风扇给压机、冷凝器降温;一个是在室内机里,带动风扇把蒸发器的“冷”给吹出来;一个是室内机百叶窗的调整电机。 1.1 电机简介 电机是应用电磁感应原理运行的旋转电磁机械,用于实现电能向机械能的转换。运行时从电系统吸收电功率,向机械系统输出机械功率。电机驱动系统主要由电机、控制器(逆变器)构成,驱动电机和电机控制器所占的成本之比约为1:1,根据设计原理与分类方式的不同,电机的具体构造与成本构成也有所差异。电机的控制系统主要起到调节电机运行状态,使其满足整车不同运行要求的目的。针对不同类型的电机,控制系统的原理与方式有很大差别。 图1.1-1 电动机驱动系统的基本组成框图

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

电动车驱动电机和控制技术综述

电动车驱动电机及其控制技术综述 摘要:简述了电动车驱动系统及特点,在此基础上详细分析并比较了电动车主要电气驱动系统,着重介绍了一种深埋式永磁同步电动机及其控制系统,最后简要概述了电动车电气驱动系统的发展方向。 1 概述 电动车是一种安全、经济、清洁的绿色交通工具,不仅在能源、环境方面有其独特的优越性和竞争力,而且能够更方便地采用现代控制技术实现其机电一体化的目标,因而具有广阔的发展前景。 现有电动车大致可以分为以下几个主要部分:蓄电池、电池管理、充电系统、驱动系统、整车管理系统及车体等。驱动系统为电动车提供所需的动力,负责将电能转换成机械能。无论何种电动车的驱动系统,均具有基本相同的结构,都可以分成能源供给子系统、电气驱动子系统、机械传动子系统三部分,其中电气驱动子系统是电动车的心脏,主要包括电动机、功率电子元器件及控制部分。如图1所示。 其中,电动车驱动系统均具有相同或相似的功能模块,如图2所示。 2 电动车电气驱动系统比较 电动机的类型对电气驱动系统以及电动车整体性能影响非常大,评价电动车的电气驱动系统实质上主要就是对不同电动机及其控制方式进行比较和分析。目前正在应用或开发的电动车电动机主要有直流电动机、感应电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机四类。由这四类电动机所组成的驱动系统,其总体比较如下表所示。 电动车电气驱动系统用电动机比较表 下面分别对这几种电气驱动系统进行较为详细地分析和阐述。 2.1 直流驱动系统

直流电动机结构简单,具有优良的电磁转矩控制特性,所以直到20世纪80年代中期,它仍是国内外的主要研发对象。而且,目前国内用于电动车的绝大多数是直流驱动系统。 但普通直流电动机的机械换向结构易产生电火花,不宜在多尘、潮湿、易燃易爆环境中使用,其换向器维护困难,很难向大容量、高速度发展。此外,电火花产生的电磁干扰,对高度电子化的电动汽车来说将是致命的。此外,直流电动机价格高、体积和重量大。随着控制理论和电力电子技术的发展,直流驱动系统与其它驱动系统相比,已大大处于劣势。因此,目前国外各大公司研制的电动车电气驱动系统已逐渐淘汰了直流驱动系统。 2.2 感应电动机驱动系统 2.2.1 感应电动机 电动车感应电动机与一般感应电动机相比较具有以下特征: (1)稳定运行时,与一般感应电动机工况相似。 (2)驱动电动机没有一般感应电动机的起动过程,转差率小,转子上的集肤效应不明显。 (3)运行频率不是50hz,而是远远在此之上。 (4)采用变频调速方式时,转速与极数之间没有严格对应关系。 为此,电动车感应电动机设计方面如下特点: (1)尽力扩大恒转矩区,使电动机在高速运转时也能有较高转矩。而要提高转矩,则需尽量减小定转子之间的气隙,同时减小漏抗。 (2)更注重电动机的电磁优化设计,使转矩、功率和效率等因素达到综合最优。 (3)减少重量、体积,以增加与车体的适配性。 2.2.2 控制技术 应用于感应电动机的变频控制技术主要有三种:v/f控制、转差频率控制、矢量控制。20世纪90年代以前主要以pwm方式实现v/f控制和转差频率控制,但这两种控制技术因转速控制范围小,转矩特性不理想,而对于需频繁起动、加减速的电动车不太适宜。近几年

控制电机与特种电机课后答案第2章

控制电机与特种电机课后答案第2章思考题与习题 1(一台直流测速发电机,已知电枢回路总电阻R=180Ω,电枢转速 n=3000r/min,负载电阻R=2000aLΩ,负载时的输出电压U=50V,则常数 =__________,斜率C=___________。 Kae 2(直流测速发电机的输出特性,在什么条件下是线性特性,产生误差的原因和 改进的方法是什么, 3(若直流测速发电机的电刷没有放在几何中性线的位置上,试问此时电机正、反转时的输出特性是否一样,为什么, 4. 根据上题1中已知条件,求该转速下的输出电流I和空载输出电压U。 aa0 5(测速发电机要求其输出电压与_________成严格的线性关系。 6(测速发电机转速为零时,实际输出电压不为零,此时的输出电压称为 ____________。 7(与交流异步测速发电机相比,直流测速发电机有何优点, 8. 用作阻尼组件的交流测速发电机,要求其输出斜率_________,而对线性度等精度指针的要求是次要的。 9.为了减小由于磁路和转子电的不对称性对性能的影响,杯形转子交流异步测速发电机通常是( ) A.二极电机 B.四极电机 C.六极电机 D.八极电机 10(为什么异步测速发电机的转子都用非磁性空心杯结构,而不用鼠笼式结构, 11.异步测速发电机在理想的情况下,输出电压与转子转速的关系是:() A.成反比; B.非线性同方向变化; C.成正比; D.非线性反方向变化 答案

1、(一直流测速发电机,已知电枢回路总电阻R=180Ω,电枢转速 n=3000r/min,负载电阻R=2000aLΩ,负载时的输出电压UK=50V,则常数 =_0.1817_,斜率C=_____0.1667_____。 ae KeU,n,Cn=50 aRa1,RL C=50/3000=0.1667 Ra1,K=C()=0.1667 X (1+180/2000)=0.181703 eRL 2、直流测速发电机的输出特性,在什么条件下是线性特性,产生误差的原因和改进的方法是什么, ,答:直流测速发电机,当不考虑电枢反应,且认为励磁磁通、R a 和R L 都能保持为常数时可认为其特性是线性的。 误差产生原因有: 1). 温度影响; 措施: (1)设计电机时,磁路比较饱和,使励磁电流的变化所引起磁通的变化较小。 (2)在励磁回路中串联一个阻值比励磁绕组电阻大几倍的附加电阻来稳流。 2). 电枢反应的影响; 措施: (1)对电磁式直流测速发电机,在定子磁极上安装补偿绕组。有时为了调节补偿的程度,还接有分流电阻,如图2.10 所示。 NiCC(2)在设计电机时,选择较小的线负荷()和较大的空气隙。 ,AD,a (3)在使用时,转速不应超过最大线性工作转速,所接负载电阻不应小于最小负载电阻,以保证线性误差在限定范围内。 3). 延迟换向去磁作用的影响; 对于小容量的测速机一般采取限制转速的措施来削弱延迟换向去磁作用,限定最高工作转速。 4). 纹波影响;

《驱动电机及控制技术》教学大纲

《驱动电机及控制技术》教学大纲 一、授课对象 本课程适用于汽车服务系新能源汽车制造与装配专业(中、高级)班三年制 二、课程学时 总学时108课时,6课时/周,1学期授完。 三、课程的任务和目的 本课程是中等职业学校电子技术应用与维修专业教材,是一门机电类专业课程。其任务是:使学生掌握常用电动机的结构及其控制方法,培养学生对常用电动机的维护、保养与检修的技能和解决实际问题的能力;对学生进行职业意识培养和职业道德教育,提高学生的综合素质与职业能力,增强学生适应职业变化的能力,为学生职业生涯的发展奠定基础。 本课程目的是:使学生能掌握电动类、制冷类日用电器中主要使用的三种电动机——单相异步电动机、直流电动机和单相串励电动机的结构、原理及应用,以及电动类、制冷空调类电器专用电动机的结构及其控制方法。熟悉对上述电动机进行维护、保养与检修。结合生产生活实际,培养学生对所学专业知识的兴趣和爱好,养成自主学习与探究学习的良好习惯,从而能够解决专业技术实际问题,养成良好的工作方法、工作作风和职业道德。 四、课程内容和要求 第一章:直流电动机 8课时 1.教学内容: 第一节:直流电动机的结构和分类 第二节:直流电动机的工作原理与运行特性 第三节:直流电动机的起动、反转和调速。 2.教学要求与建议:了解直流电动机的基本结构和分类,掌握直流电动机 的基本工作原理,理解直流电动机的起动、反转、调速的原理和方法,初步了解 直流电动机常见故障的检修方法。 第二章:单相异步电动机 10课时 1.教学内容: 第一节:异步电动机的结构和工作原理 第二节:单相异步电动机的分类 第三节:单相异步电动机的反转和调速 2.教学要求与建议:了解单相异步电动机的基本结构,掌握单相异步电动 机的基本工作原理,理解异步电动机的分类和起动方式,了解单相异步电动机的 反转、调速的原理和方法,初步了解单相异步电动机常见故障及其检修方法。

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