交流控制技术-第三章
过程控制技术-第三章 过程控制系统的分析
3 过程控制系统的分析
时曲线有极值点（ｎ为正整数）。将上述两种ｔ值代入式（３-18），就能求出过渡过程曲线的各个特殊点数值，其数值列入表３-２中。
3 过程控制系统的分析
根据表３-２中数据绘制出过渡过程曲线如图３-5中的曲线２所示
过程控制技术
第六讲 过程控制系统的过渡过程分析（二）
3 过程控制系统的分析
（2）衰减比n 是指过渡过程曲线同方向的前后相邻两个峰值之比，如图3-6中Ｂ/Ｂ′＝n，或习惯表示为n∶1。可见n愈小，过渡过程的衰减程度越小，意味着控制系统的振荡程度越加剧烈，稳定性也就低，当n＝１时，过渡过程为等幅振荡；反之，n愈大，过渡过程愈接近非振荡过程，相应的稳定性也越高。从对过程控制系统的基本性能要求综合考虑（稳定、迅速），
3 过程控制系统的分析
式中下标“0”表示系统在初始平衡状态下的数值，则
3 过程控制系统的分析
（4）控制器的控制规律 在过程控制系统中常使用的控制器，其控制规律有比例、比例积分和比例积分微分三种，它们的数学模型分别为：
3 过程控制系统的分析
在这个系统中若选用的是电动比例控制器，则p＝Ｋcｅ 在过程控制仪表中控制器的放大系数Ｋc是通过改变控制器的比例度δ来设置的，若采用测量范围（量程）为50～100℃，输出信号为4～20 mA DC的电动温度变送器，并选用电动控制器的比例度δ＝２０％，于是根据比例度的定义计算出控制器的放大系数是：
3 过程控制系统的分析
（5）余差Ｃ（残余偏差） 余差是过渡过程终了时设定值与被控变量的稳态值之差，用数学式表示为 余差是一个反映控制系统准确性的质量指标，也是一个精度指标。它由生产工艺给出，一般希望余差为零或不超过预定的范围。
3 过程控制系统的分析
第三章 交流电机控制电路设计基础
第三章 交流电机控制电路设计基础 内蒙古工业大学电力学院自动化系
第二节 交流异步鼠笼电机的正转与反转控制电路
在生产上往往要求运动部件向正反两个方向运动。也就是让电动机做正反转运 动。我们在学习电动机的工作原理时已经知道，只要将接到电源的任意两根联线对 调即可。为此我们采用了图示的控制线路。
操作过程：
二、电机的Y-Δ启动
第三章 交流电机控制电路设计基础 内蒙古工业大学电力学院自动化系
第三章 交流电机控制电路设计基础 内蒙古工业大学电力学院自动化系
工作过程
1)合上QS，按下SB2，KM 线圈吸合，KM 主触点 闭合，电动机运转。
2)KM辅助常开触点闭合， 自锁。
3)按下SB1，KM线圈断 电，主触点、辅助触点断 开，电动机停止。
自锁另一作用： 实现欠压和失压保
护
三相鼠笼异步电动机起、停控制线路
动机转速接近零时，必须立即断开电源，否则电动机会反向旋转。
由于反接制动电流较大，制动时需在定子回路中串入电阻以限制制动电流。反
接制动电阻的接法有两种：对称电阻接法和不对称电阻接法。
单
向
运
行
的
三
相
异
步
电
动
机
反
接
制
动
控
制
线
路
第三章 交流电机控制电路设计基础 内蒙古工业大学电力学院自动化系
第四节 两台电机的顺序启动与同时停车
SB1
SB3
停车 SB2
正转 反转
该电路必须先停车才能由正转 到反转或由反转到正转。SB1和SB2 不能同时按下，否则会造成短路！
第三章 交流电机控制电路设计基础
互锁作用：正转时， SB2不起作用；反转 时，SB1不起作用。 从而避免两触发器同 时工作造成主回路短 路。
变频调速选用课件第三章-PWM控制技术
通过改变PWM信号的占空比，可以调节交流电机输入电压的有 效值，从而实现电机的调速。
交流电机方向控制
通过改变PWM信号的相位，可以改变电机输入电压的相位，从 而控制电机的旋转方向。
交流电机启动与制动
通过PWM信号的频率和占空比的调节，可以实现电机的平滑启 动、制动和停止。
PWM控制在步进电机控PWM控制原理 • PWM控制器设计 • PWM控制技术在电机控制中的应用 • PWM控制技术的实验与实现
01
PWM控制技术概述
PWM控制技术的定义
PWM（脉宽调制）控制技术是 一种通过调节脉冲宽度来控制输 出电压或电流的数字信号处理技
术。
在PWM控制中，脉冲的宽度被 调制，以产生可变的占空比，进
测试PWM信号
通过示波器等工具，测试PWM信号 的波形是否符合预期。
实现电机控制
将PWM信号接入电机驱动器，通过 调整PWM占空比实现电机的调速控 制。
传感器数据采集
如果实验中涉及到传感器数据采集， 需要编写相应的数据采集程序。
PWM控制技术的实验结果分析
分析PWM波形
通过示波器等工具，分析PWM信号的波形是否稳定、占空比是否 准确。
而控制平均输出电压或电流。
PWM控制技术广泛应用于电机 控制、电源管理、音频处理、通
信等领域。
PWM控制技术的发展历程
1960年代
随着数字信号处理技术的发展 ，PWM控制技术开始出现。
1970年代
随着微电子技术的进步，PWM 控制芯片开始出现，广泛应用 于电机控制领域。
1980年代
随着计算机技术的普及，PWM 控制算法开始被广泛应用于电 源管理、音频处理等领域。
步进电机步进控制
电机与电力电子技术手册
电机与电力电子技术手册电机与电力电子技术手册是一本综合性工具书，旨在为电机和电力电子技术领域的从业人员和学习者提供必要的知识和参考资料。
本手册内容丰富全面，包括电机原理、电力电子器件、电机控制技术等方面的内容。
通过学习和应用手册中的知识，读者可以更好地理解和应用电机和电力电子技术，提高工作效率和技术水平。
第一章电机原理1.1 电机基本原理电机是将电能转换为机械能的装置。
手册首先介绍了电机的基本工作原理和分类，包括直流电机、交流电机以及特殊类型的电机。
通过深入理解电机的工作原理，读者将能够更好地进行电机的选择和应用。
1.2 电机性能参数与测试了解电机性能参数对于电机的设计和使用至关重要。
本节详细介绍了电机的常用性能参数，如额定功率、额定电流、转速等，并介绍了电机性能测试的方法与技术。
读者将能够根据手册中的指导，正确地测试和评估电机的性能。
1.3 电机故障诊断与维修电机的故障诊断和维修是保证电机正常运行和延长使用寿命的重要环节。
本节介绍了常见的电机故障原因和诊断方法，并提供了常见故障的解决方案。
通过学习本节内容，读者将能够准确地判断电机故障，并采取相应的维修措施。
第二章电力电子器件2.1 功率半导体器件电力电子技术的核心是功率半导体器件的应用。
手册介绍了常见的功率半导体器件，如晶闸管、功率场效应管、功率二极管等，并详细说明了它们的特性和应用场景。
读者将能够根据手册提供的信息，正确地选择和使用功率半导体器件。
2.2 整流器与逆变器整流器和逆变器是电力电子技术中常见的电路。
本节介绍了整流器和逆变器的原理和工作方式，并提供了常见电路拓扑的设计和分析方法。
通过学习本节内容，读者将能够设计和实现各种类型的整流器和逆变器。
2.3 电力电子变频调速技术电力电子调速技术在工业控制和电力系统中有着广泛的应用。
本节详细介绍了电力电子变频调速技术的原理和实现方法，包括电压源逆变器和电流源逆变器等。
读者将能够了解和应用电力电子变频调速技术，实现电机的精确控制和调节。
第3章电力牵引交流传动与控制ppt课件
定子铁心及冲片示意图
（a）铜排转子
（b）铸铝转子
笼形式转子绕组
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篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
定子三相绕组由三个彼 此独立的绕组组成，且每个 绕组又由若干线圈连接而成。 每个绕组即为一相，每相绕 组在空间相差120°电角度。 线圈由绝缘铜导线或绝缘铝 导线绕制。中、小型三相电 动机多采用圆漆包线，大、 中型三相电动机的定子线圈 则用较大截面的绝缘扁铜线 或扁铝线绕制后，再按一定 规律嵌入定子铁心槽内。定 子三相绕组的六个出线端都 引至接线盒上，一般首端分 别标为U1, V1, W1 ，末端分 别标为U2, V2, W2 。这六个 出线端在接线盒里的排列如 图所示。三相绕组可接成星 形或三角形。
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篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
三相笼型异步电动机结构图
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篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
功率场效应管（Power MOSFET） (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 压控器件，输入阻抗高，开关速度高，损耗小 目前水平：200A/1000V
6
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
日本 1975 直流 80%，交流 20% 1985 直流 20%，交流 80%
现代交换技术 第三章 数字程控交换技术
由振铃继电器控制振铃的原理如图3.5所示。
a
用户线 b
R
R
振铃开关 截铃
R
振铃控制
图3.5 振铃控制
第三章 数字程控交换技术
S (Supervision)监视
为完成电话呼叫，交换机必须能够正确判断出用户线上的以下3种情况。 用户话机的摘挂机状态。 用户话机(号盘)发出的拨号脉冲。 投币、磁卡等话机的输入信号。
后予以登记，并通过人机命令赋予该用户线使用该项业务的权利。以 下为常用的补充业务：
① 缩位拨号② 热线服务③ 呼出限制④ 闹钟服务⑤ 免打扰服务 ⑥ 转移呼叫⑦ 呼叫等待⑧ 遇忙回叫⑨ 缺席用户服务
第三章 数字程控交换技术
3.2 数字程控交换机的硬件组成
数字程控交换机的硬件组成如图3.1所示，数字程控交换机的硬 件系统由话路子系统和控制子系统组成。
步进制交换机有电路技术简单，人员培训容易等优点，但由于在 步进制交换机中接续过程是机械动作，也存在着噪声大，易磨损，话 音质量欠佳，维护工作量大，呼叫接线速度慢，故障率高等缺点。
第三章 数字程控交换技术
2．机电式电话交换
（2）纵横制交换机(crossbarsystem)。 纵横制交换机有两个特点：
电机控制技术手册
电机控制技术手册第一章：引言电机控制技术是现代工业中不可或缺的一部分。
它能够实现对电机系统的全面控制和管理，提高生产效率和产品质量。
本手册旨在介绍电机控制技术的基本原理和常见应用，帮助读者理解和掌握相关知识。
第二章：电机基础知识2.1 电机的工作原理电机是将电能转换为机械能的设备。
根据不同的原理和结构，电机可以分为直流电机、交流电机和步进电机等多种类型。
本节将详细介绍各种电机的工作原理和特点。
2.2 电机控制的基本原则电机控制的基本原则是根据实际需求对电机进行启动、停止、调速等操作。
常见的电机控制方法包括直接启动、星三角启动、变频调速等。
本节将详细介绍各种电机控制方法的原理和适用范围。
2.3 电机控制系统的组成电机控制系统由电源、控制器、传感器和执行器等组成。
每个组成部分都扮演着关键的角色，确保电机能够按照预定要求工作。
本节将逐一介绍各个组成部分的功能和作用。
第三章：电机控制技术的应用3.1 电动机控制系统电动机控制系统广泛应用于机械制造、能源、交通运输等领域。
本节将通过具体案例，介绍电动机控制系统在驱动各类机械设备中的应用和优势。
3.2 电机控制器的选型与调试电机控制器是电机控制系统中最重要的部分，其选择和调试对于系统的稳定性和性能至关重要。
本节将介绍如何根据实际需求选择合适的电机控制器，并对其进行调试和优化。
3.3 电机控制技术在智能制造中的应用随着工业智能化的发展，电机控制技术在智能制造中的应用越来越广泛。
本节将介绍电机控制技术在智能制造中的典型应用案例，包括自动化装配线、机器人等领域。
第四章：电机控制技术的发展趋势4.1 变频调速技术变频调速技术是当前电机控制技术的主流趋势之一。
本节将介绍变频调速技术的原理和应用优势，并展望其未来发展方向。
4.2 无感矢量控制技术无感矢量控制技术是电机控制技术领域的前沿技术。
本节将介绍无感矢量控制技术的原理和应用，并探讨其对电机控制技术的影响和未来发展方向。
电力电子技术 徐德鸿版 习题解答
+
1 × U d D(1 −
2
fL
D)
= 15A
（3）增加 L 可以使 ΔI 下降
I VTm = 110%I 0 = 11A
1 ΔI = 11 −10 = 1A 2 L=500μH
1 × U d D(1 − D) = 1A
2
fL
2、Boost 电路如图 2.17 所示，设输入电压为 100V，电感 L 是 1000μH，电 容 C无穷大，输出接 10Ω 的电阻，电路工作频率 50kHz,MOSFET 的导通占 空比为0.5，求：（1）输出直流电压 Uo，输出直流电流 Io；
（2）电感电流平均值 IL； （3）MOSFET 阻断时的电压。
解：（1）U o
=
Ud 1− D
=
200V
I o= U o / R = 20A
（2） I L
=
I in
=
Io 1− D
=
40A
（3）U VTm = U o = 200V
1
3、设有两组蓄电池，A 组电压为 100V，B 组电压为 200V，用 Buck 电路和 Boost 电路组合设计一种电路，以完成既能由 A 组蓄电池向 B 组蓄电池充电，又能由 B 组蓄电池向 A 组蓄电池充电的功能。
解：（1）占空比范围
Uo < D < Uo
U dmax
U dmin
得：
0.25 < D < 0.5
（2）电感电流临界连续时，有
I omin
=
1 2
ΔI
L
=
5 10
=
0.2A
开关关断期间，有
L = U o (1 − D)T = U o (1 − D)T
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电压型 电容器 矩形
直流回路滤波环节 输出电压波形（三相六拍）
输出电流波形（三相六拍） 输出阻抗 再生制动
矩形 大 易于再生制动，不需主回路 附加设备。 容易 较慢 耐压高，对关断时间无严格 要求 较简单 单机、多机拖动
当负载为异步电动机时 近似为正弦波。
小 再生制动困难，需要在电源 侧设置反并联有源逆变器 困难 与电流型相比较快 耐压一般较低，关断时间要 求短 较复杂 多机拖动，稳频稳压电源或 不停电电源。
二、等值电路、开关逻辑和输出波形
自动顺序换流
逆变器 （ASCI逆变器）
电流
电流
3.1 串联二极管式电流逆变器
存在换 流过程
△接
3.1 串联二极管式电流逆变器
三、换流
1：换流前 换流前VT1稳定导通； C1电压为－Uco。
3.1 串联二极管式电流逆变器
2：恒流充电阶段 VT3导通，C1上电压反向加到VT1 上； VT1关断，C被反向恒流充电； 在C1上电压变为零时，VT1反压 结束，反压时间t0
电动机在第二 象限运行时：
电动机在第一 象限运行时：
整流器逆变
逆变器整流
整流器整流
逆变器逆变
电动机
电动机在第三 象限运行运行时：
整流器逆变 逆变器整流
整流器
电压型和电流型变频器的特点
中间电路 比较内容
电流型 电抗器
当负载为异步电动机时近似为 正弦波
交流电机控制技术 第三章 电流型变频调速系统
第三章 电流型变频调速系统
3.1 串联二极管式电流逆变器
3.2 电流型逆变器的四象限运行
3.1 串联二极管式电流逆变器
一、逆变器结构
VT：主晶闸管 C：换流电容 VD：隔离二极管防止C 经由负载放电 Ld：平波电抗器（大）
3.1 串联二极管式电流逆变器
过流及短路保护 动态特性 对晶闸管要求 线路结构 适用范围
3.2 电流型逆变器的的四象限运行
一、电动和发电制动状态波形
电动状态 电机定子电流频率高 于转子旋转频率； 直流电压与电流方向 一致。 发电制动状态 电机定子电流频率低 于转子旋转频率； 直流电压与电流方向 相反。
直流电流方向不会改变
3.2 电流型逆变器的的四象限运行
二、电流型变频器整流器、逆变器工作状态
当C上电压被反向恒流 充电到uba时，VD3上电 压为零， VD3导通，恒流充电结 束，时间为t1。
3.1 串联二极管式电流逆变器
3：二极管换流阶段 流过VD1的电流向VD3中转移； 在a相和b相中引起尖峰电压； 在ia＝0时，换流结束。
4：新的稳态 换流结束达到新的稳定； C上电压被充电至最大。