- •Конспект лекций
- •С о д е р ж а н и е
- •Лекция 1 Введение
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •План-график самостоятельной работы студентов
- •1.1. Типы электроприводов
- •1.2. Краткий исторический обзор развития электропривода
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава 2. Механика электропривода
- •2.1. Приведение моментов и сил сопротивления, инерционных масс и моментов инерции
- •2.2. Механические характеристики производственных механизмов и электрических двигателей. Установившиеся режимы
- •2.3. Уравнение движения электропривода
- •2.4. Время ускорения и замедления привода
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава 3. Механические характеристики электродвигателей
- •3.1. Механические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения
- •3.2. Механические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения
- •3.3. Механические характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция 4
- •3.4. Механические характеристики асинхронного двигателя
- •3.5. Механические характеристики асинхронного двигателя в тормозных режимах
- •3.6. Механические характеристики синхронного двигателя
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава 4. Регулирование скорости электроприводов
- •4.1. Основные показатели регулирования скорости электроприводов
- •4.2. Регулирование угловой скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения изменением магнитного потока
- •4.3. Реостатное регулирование угловой скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения
- •4.4. Регулирование угловой скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения изменением подводимого к якорю напряжения
- •4.4.1. Система генератор — двигатель'
- •4.4.2. Регулирование скорости двигателя постоянного тока по системе тп-д
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция 6
- •4.5. Регулирование скорости электроприводов переменного тока
- •4.5.1. Реостатное регулирование скорости асинхронного электропривода
- •4.5.2. Частотное регулирование асинхронных электроприводов
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава 5. Переходные режимы в электроприводах
- •5.1. Общие положения
- •5.2. Переходные процессы в электроприводах с двигателя постоянного тока независимого возбуждения
- •5.2.1. Общие дифференциальные уравнения и их решение
- •5.2.2. Общие дифференциальные уравнения и их решение без учета электромагнитных процессов
- •5.2.3 Реостатный пуск
- •5.2.4. Динамическое торможение
- •5.2.5. Торможение противовключением
- •Вопросы для самопроверки
- •5.3. Переходные режимы в приводах с асинхронными двигателями трехфазного тока
- •5.3.1. Пуск асинхронного двигателя
- •5.3.2. Торможение противовключением и реверсирование
- •5.3.3. Динамическое торможение
- •Вопросы для самопроверки
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
Селиванов И.А.
Конспект лекций
по “Основам электропривода”
Утверждено Редакционно-издательским советом в качестве учебного пособия
Магнитогорск
2008
УДК 681.325.5001.573
Р е ц е н з е н т ы:
Профессор кафедры “Электропривода и автоматизации промышленных устьановок” Южно-Уральского технического университета, доктор технических наук Ю.С. Усынин
Начальник Центральной электротехнической лаборатории ОАО “Магнитогорский металлургический комбинат”, кандидат технических наук В.В. Головин
Селиванов И.А
Конспект лекций по “Основам электропривода”, Учебное пособие. - Магнитогорск МГТУ, 2008. – ____ с.
ISBN 5-89514- 671-6
Учебное пособие содержит лекции, касающиеся механики электропривода, механических характеристик двигателей постоянного и переменного токов, регулирования угловой скорости электроприводов, переходных режимов, и методики их расчета, расчета мощности электроприводов, прикладных элементов теории автоматического управления и систем управления электроприводами и с последовательной коррекцией при подчиненном регулировании параметров.
При рассмотрении выше перечисленных вопросов основное внимание обращалось на физические процессы, протекающие в электроприводах, и анализу влияния различных параметров на их характеристики и свойства.
Учебное пособие по каждой лекции содержит вопросы для самопроверки, которые позволяют студентам определить глубину освоения изучаемых вопросов.
Предназначено для студентов специальности 210106 “Промышленная электроника”.
УДК 681.325.5001.573
ISBN 5-89541-231-1
ГОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова»,
Селиванов И.А., 2008
С о д е р ж а н и е
|
Лекция 1 |
7 |
|
Введение |
7 |
|
Г л а в а 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА |
10 |
|
1.1. Типы электроприводов |
10 |
|
1.2. Краткий исторический обзор развития электропривода |
11 |
|
Вопросы для самопроверки |
12 |
|
Лекция 2 |
14 |
|
Глава 2. МЕХАНИКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА |
14 |
|
2.1. Приведение моментов и сил сопротивления, инерционных масс и моментов инерции |
14 |
|
2.2. Механические характеристики производственных механизмов и электрических двигателей. Установившиеся режимы |
15 |
|
2.3. Уравнение движения электропривода |
17 |
|
2.4. Время ускорения и замедления привода |
20 |
|
Вопросы для самопроверки |
22 |
|
Лекция 3 |
26 |
|
Глава 3. МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ |
26 |
|
3.1. Механические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения |
26 |
|
3.2. Механические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения в тормозных режимах |
27 |
|
3.3. Механические характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения |
29 |
|
Вопросы для самопроверки |
30 |
|
Лекция 4 |
35 |
|
3.4. Механические характеристики асинхронного двигателя |
35 |
|
3.5. Механические характеристики асинхронного двигателя в тормозных режимах |
37 |
|
3.6. Механические характеристики синхронного двигателя |
39 |
|
Вопросы для самопроверки |
40 |
|
Лекция 5 |
44 |
|
Глава 4. РЕГУЛИРОВАНИЕ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ |
44 |
|
4.1. Основные показатели регулирования угловой скорости электроприводов |
46 |
|
4.2. Регулирование угловой скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения изменением магнитного потока |
47 |
|
4.3, Реостатное регулирование угловой скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения |
47 |
|
4.4. Регулирование угловой скорости двигателя постоянного тока независимого возбуждения изменением подводимого к якорю напряжения |
48 |
|
4.4.1. Система генератор — двигатель' |
48 |
|
4.4.2. Регулирование скорости двигателя постоянного тока по системе ТП-Д |
49 |
|
Вопросы для самопроверки |
51 |
|
Лекция 6 |
55 |
|
4.5. Регулирование скорости электроприводов переменного тока |
55 |
|
4.5.1. Реостатное регулирование скорости асинхронного электропривода |
55 |
|
4.5.2. Частотное регулирование асинхронных электроприводов |
55 |
|
Вопросы для самопроверки |
57 |
|
Лекция 7 |
61 |
|
Глава 5. ПЕРЕХОДНЫЕ РЕЖИМЫ В ЭЛЕКТРОПРИВОДАХ |
61 |
|
5.1. Общие положения |
61 |
|
5.2. Переходные процессы в электроприводах с двигателя постоянного тока независимого возбуждения |
61 |
|
5.2.1. Общие дифференциальные уравнения и их решение |
61 |
|
5.2.2. Общие дифференциальные уравнения и их решение без учета электромагнитных процессов |
64 |
|
5.2.3 Реостатный пуск |
64 |
|
5.2.4. Динамическое торможение |
66 |
|
5.2.5. Торможение противовключением |
66 |
|
Вопросы для самопроверки |
67 |
|
Лекция 8 |
74 |
|
5.3. Переходные режимы в приводах с асинхронными двигателями трехфазного тока |
74 |
|
5.3.1. Пуск асинхронного двигателя |
74 |
|
5.3.2. Торможение противовключением и реверсирование |
76 |
|
5.3.3. Динамическое торможение |
78 |
|
Вопросы для самопроверки |
79 |
|
Лекция 9 |
84 |
|
5.4. Формирование переходных процессов |
84 |
|
5.4.1. Пуск привода вхолостую |
85 |
|
5.4.2. Пуск привода с реактивным моментом нагрузки |
86 |
|
5.4.3. Торможение привода под нагрузкой |
87 |
|
5.4.4. Реверсирование привода под нагрузкой |
88 |
|
Вопросы для самопроверки |
90 |
|
Лекция 10 |
96 |
|
Г л а в а 6. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ |
96 |
|
6.1. Общие положения |
96 |
|
6.2. Потери энергии в электроприводах постоянного и переменного тока |
97 |
|
6.3. Нагрев и охлаждение двигателя. Классификация режимов работы электроприводов |
97 |
|
6.4. Расчет мощности двигателя при длительном режиме работы |
100 |
|
6.4.1. Метод средних потерь |
100 |
|
6.4.2. Метод эквивалентного тока |
101 |
|
6.4.3. Метод эквивалентного момента |
102 |
|
6.4.4. Метод эквивалентной мощности |
102 |
|
Вопросы для самопроверки |
102 |
|
Лекция 11 |
107 |
|
6.5 . Расчет мощности двигателя при кратковременном режиме работы |
107 |
|
6.6. Расчет мощности двигателя при повторно-кратковременном режим работы |
107 |
|
Вопросы для самопроверки |
110 |
|
Лекция 12 |
113 |
|
Г л а в а 7. Прикладные элементы теории автоматического управления |
113 |
|
7.1. Основные определения и понятия |
113 |
|
7.2. Передаточные функции |
114 |
|
7.3. Эквивалентные преобразования структурных схем |
126 |
|
7.4. Передаточные функции автоматических систем управления |
126 |
|
Вопросы для самопроверки |
126 |
|
Лекция 13 |
124 |
|
7.5. Основные характеристики звеньев и систем |
124 |
|
7.5.1. Статические и астатические звенья |
124 |
|
7.5.2. Статические и астатические автоматические системы управления |
124 |
|
7.5.3. Временные характеристики |
128 |
|
7.5.4. Частотные характеристики |
125 |
|
7.5.5. Характеристики линейных моделей автоматических регуляторов |
128 |
|
Вопросы для самопроверки |
129 |
|
Лекция 14 |
143 |
|
7.6. Устойчивость автоматических систем регулирования |
143 |
|
7.7. Качество регулирования. Показатели качества |
143 |
|
7.6. Синтез линейных систем автоматического регулирования методом логарифмических частотных характеристик |
146 |
|
Вопросы для самопроверки |
148 |
|
Лекция 15 |
156 |
|
Глава 8. Системы управления электроприводами с последовательной коррекцией при подчиненном регулировании параметров |
156 |
|
8.1. Общие принципы синтеза систем с последовательной коррекцией при подчиненном регулировании параметров |
156 |
|
8.2. Структурные схемы системы ТП-Д |
160 |
|
8.3. Влияние нагрузки на работу системы |
161 |
|
Вопросы для самопроверки |
164 |
|
Лекция 16 |
169 |
|
8.4. Регулирование скорости электродвигателей |
169 |
|
8.4.1. Система регулирования с обратной связью по скорости. |
169 |
|
8.4.2. Система регулирования с обратной связью по ЭДС двигателя |
169 |
|
8.4.3.Система регулирования с обратной связью по напряжению |
173 |
|
8.5. Ограничение тока и производной скорости |
176 |
|
8.6. Регулирование положения (пути) |
178 |
|
Вопросы для самопроверки |
179 |
|
Библиографический список |
189 |