交流电动机驱动及其控制课件PPT

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第四章 驱动电机及控制系统

第四章   驱动电机及控制系统

组通过的线电流值。
额定转速
在额定电压输入下以额定功率输出时对应的电机最低转速。
额定功率
额定条件下,电机轴上输出的机械功率。
峰值功率
在规定的时间内,电机允许输出的最大功率。
最高工作转速 相应于电动汽车最高设计车速的电机转速。
最高转速
在无带载条件下,电机允许旋转的最高转速。
额定转矩
电机在额定功率和额定转速下的输出转距。
整车控制器(VCU)根据驾驶员意图发出各种指令,电机 控制器响应并反馈,实时调整驱动电机输出,以实现整车的 怠速、前行、倒车、停车、能量回收以及驻坡等功能。电机 控制器另一个重要功能是通信和保护,实时进行状态和故障 检测,保护驱动电机系统和整车安全可靠运行。
第四章 驱动电机及控制系统
2.电动汽车对驱动电机性能的要求
由于存在电刷、 换向器等易损件, 所以必须进行定期维护 或更換。
第四章 驱动电机及控制系统
2.新能源汽车直流电动机的性能要求 (1)低能耗性
为了延长一次充电续驶里程以及抑制电动机的温升、 尽量 保持低损耗和高效率成为直流电动机的重要特性 。 近年来, 由 于稀土系列永磁体的研究开发, 直流电动机的效率已明显提高, 能耗明显减低。 (2)环境适应性
直流电动机作为新能源汽车的驱动电机时, 与在室外使用时 的环境大致相同, 所以要求在设计时充分考虑密封的问题, 防止 灰尘和水汽侵入电动机, 另外还要考虑电动机的散热性能。
第四章 驱动电机及控制系统
(3)抗振动性 由于直流电动机具有较重的电枢, 所以在颠簸的路况行驶时,
车辆振动会影响到轴承所承受的机械应力, 对这个应力进行监 控和采取相应的对策是很有必要的。 同时由于振动, 很容易影 响到換向器和电刷的滑动接触, 因此必须采取提高电刷弹簧预 紧力等措施。

《电动机控制电路》课件

《电动机控制电路》课件
02
它主要用于驱动各种机械设备, 满足生产和生活需求。
电动机控制电路的组成
01
02
03
主电路
主电路是电动机直接接入 的部分,主要由断路器、 接触器、电动机等组成。
控制电路
控制电路用于控制主电路 的工作,主要由控制按钮 、继电器、接触器等组成 。
保护电路
保护电路用于保护电动机 和控制电路的安全,主要 由热继电器、熔断器等组 成。
ห้องสมุดไป่ตู้
04
CATALOGUE
电动机控制电路的应用
电动机控制电路在工业自动化中的应用
自动化生产线
电动机控制电路用于驱动 各种机械装置,实现自动 化生产线的连续运转。
物流系统
在物流系统中,电动机控 制电路驱动传送带、升降 机等设备,实现货物的快 速、准确传输。
工业机器人
电动机控制电路用于驱动 工业机器人的关节,使其 能够实现复杂、精确的动 作。
方向,实现方向控制。
02
CATALOGUE
电动机控制电路的种类
交流电动机控制电路
交流电动机控制电路是指通过交流电源驱动交流电动机的电路。它通常由电源开 关、接触器、热继电器、熔断器等组成,用于控制电动机的正反转、调速和制动 等操作。
交流电动机控制电路的优点是结构简单、成本低廉、维护方便,适用于大多数工 业控制和自动化设备中。
电动机控制电路的发展趋势和挑战
发展趋势
未来电动机控制电路将趋向于高效、 环保、智能化发展,满足日益增长的 需求。
挑战
随着技术的不断发展,电动机控制电 路面临着成本、技术更新换代、市场 接受度等方面的挑战。同时,如何实 现电动机控制电路的可持续发展也是 当前面临的重要问题。

哈尔滨工业大学交流电动机课程PPT课件

哈尔滨工业大学交流电动机课程PPT课件

返回
iA
iC C iB
A
ZX Y B
Y
参考方向:绕组
始端到末端的方

C
iA Im
A
NZ
B
S
X
iB iC
t
合成磁场方向:
向下
t 0 18 返回
同理分析,可得
Im
其它电流角度下
的磁场方向
n 0 60
A
Y
Z
N
CS
B
X
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iA iB iC
t
n0
A
Y
Z
C
B
X
t 120 19 返回
可见,当定子绕组中通入三相电流后,它 们共同产生的合成磁场是随着电流的交变而在 空间不断地旋转着,这就是旋转磁场。
A
C'
N •B
X A'

Z' X'
X' S
iC
C' Y' Y Z B'
C
B' B

N

SX
C
iB
Z
A'
Y
即:P=2
23
返回
4. 旋转磁场的转速
旋转磁场的转速决定于磁场的极数,在一对极的
情况下,当电流交变一次时,磁场恰好在空间旋转了
一周。
I m iA iB iC
t
Hale Waihona Puke N0=60f(转/分)A Y NZ
C
第8章 交流电动机
1返回
目录
8.1 三相异步电动机的构造 8.2 工作原理 8.3 三相异步电动机的电路分析 8.4 转矩与机械特性 8.5 三相异步电动机的使用 8.6 铭牌数据 8.7 单相异步电动机

项目三 交流电机类型及其控制技术

项目三  交流电机类型及其控制技术

第四节 三相异步感应电动机的转矩与功率的关系
从定子输入到转子的功率(kw)
Pm

2 n0T
60
式中, T 为旋转磁场作用于转子导体所产生的转矩; n0 为旋转磁场的同步
转速。
当转子的转速为 n(r/min)时,转子产生的总机械功率(包括有用功率和损
耗的功率)(W)
2 nT
Pm 60
式中,n 为电动机转子转速。
2)制动运转状态。三相异步感应电动机的三种制动运转状态:反馈制动、反 接制动和能耗制动。一般情况下,电动汽车利用反馈制动回收能量可以达到车辆 所消耗能量的10%~15%,这对与电动汽车的节能有重要意义。
在反馈制动状态,感应电动机被电动车带动,并将一部分惯 性能量转换为转子钢耗,而大部分通过进入定子。除去定子铜 耗与铁耗后,电能反馈到电流转换器被转换并储存到动力电池 中,因此又称为发电制动。由于Te为负,s<0,所以反馈制动状 态的机械特性是电动状态机械特性向第三象限的延伸。
下降,如图 3-13 所示。
图 3-13 功率因数特性
(5)效率特性 效率特性η = f2(P2)。根据η = P2/ P1,P2 =0,η =0。P2 增加,η 提高,当 P2 增加到某一临界值时, η 又下降。这是因为铜损与电流有关,与电流平方成正比, 如图 3-14 所示。
图 3-14 效率特性
三相异步电动机根据其转子结构的不同又可分鼠笼式和绕线式两大类,其中鼠笼 式应用最为广泛。
交流异步电机具有以下的特点。交流异步电动机具有结构简单、坚固耐用、价格 便宜、工作可靠、效率较高、无需保养等特点,特别是采用鼠笼式转子时,交流电 动机具有其他电动机不可比拟的优点,随着电子调速技术的发展,已成为电力拖动 选择的主要机型。

电机控制技术-课件

电机控制技术-课件

1.2 电力传动系统运动方程
1.2.1 运动方程 一. 单轴电力拖动系统的运动方程
研究运动方程,以电动机的轴为研究对象,电动机 运行时的轴受力如图示。
电力拖动系统正方向的规定:先规定转速n的正方 向,然后规定电磁转矩的正方向与n的正方向相同, 规定负载转矩的正方向与n的正方向相反。
生产机械转矩分为:摩擦阻力产生的和重力 作用产生的。
(3)恒功率负载:负载转矩与转速成反比。 (4)粘滞摩擦负载:负载转矩与转速成正比。
1.4 电力传动系统的机械特性
第 电动机机械特性:电动机的转速与转矩的关系。
一 电动机四象限运行状态:正向电动状态、反向电
章 动状态,正向制动状态、反向制动状态。
电动机固有机械特性: 电动机人为机械特性:
第II象限 第I象限 正向制动 正向电动
变压器
变电站
楼宇
照明 B
高压输电线
制冷 小型发电机 变压器
M
电力系统简单结构图
H/C 加 热
工厂
1.1 电力传动系统的发展
第 电力传动系统:以电动机为动力源,驱动各种设 一 备及电器的系统,以 完成一定的生产任务。 章 目前,电能的三分之二用于电力传动系统。
电力传动系统的基本结构:


电源
指令 控制设备
电动机 传动机构 生产机械
1.1 电力传动系统的发展
第 电力传动系统分类: 一 (1)按控制类型:调速系统、位置随动系统。调 章 速系统又分为直流调速和交流调速。
(2)按电动机类型:直流传动系统、交流传动 系统。
概 (3)按机组形式:单台传动系统、多机传动系 述 统。
(4)按运动方式:单向运转不可逆、双向运转 可逆传动系统 (5)按用途形式:主传动系统、辅助传动系统

电动机驱动与控制技术

电动机驱动与控制技术
电动机驱动与控制技 术
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汇报人:
目录 /目录
01
点击此处添加 目录标题
02
电动机驱动技 术
03
电动机控制技 术
04
电动机驱动与 控制技术的应 用
05
电动机驱动与 控制技术的发 展趋势
01 添加章节标题
02 电动机驱动技术
直流电动机驱动
单击此处添加标题
未来发展:随着人工智能和物联网技术的不断发展,智能控制技术在电动机控制领域的 应用将更加广泛,未来将会有更多的智能化算法和传感器应用于电动机的控制中。
04
电动机驱动与控制技术 的应用
工业自动化领域的应用
电机驱动与控制 技术在工业自动 化领域的应用广 泛,如数控机床、 自动化流水线等。
发展趋势:随着电力电子技术和控制理论 的发展,调速控制技术也在不断发展和完 善,未来将更加注重节能、环保、智能化 等方面的发展。
定位控制技术
定义:通过控制电动机的输入电压、电流或频率等参数,实现电动机精 确位置控制的技术。 应用领域:机器人、数控机床、自动化生产线等需要精确控制的领域。
控制方式:开环控制、闭环控制和半闭环控制等。
添加 标题
应用场景:调速控制技术在工业自动化、 交通运输、家用电器等领域广泛应用,例 如数控机床、电梯、空调等都需要用到调 速控制技术。
添加 标题
添加 标题
分类:调速控制技术可以分为直流调速和 交流调速两大类,其中直流调速又可以分 为线性直流调速和脉宽调制直流调速,交 流调速又可以分为变频调速和变极调速。
定义:利用直流电源为直流电动机提供动力,实现机械能与电能相互转换的技术。

新能源汽车驱动电机及其控制ppt课件

新能源汽车驱动电机及其控制ppt课件

应用:大功率、低速车辆,尤其是驱动系统功率需求较大的大型电动客车、特 斯拉等(矢量变频控制,缩小与同步电机差距),调速范围大
3、永磁同步电机
优点:小体积、轻量化、功率密度高,能耗小20%;缺点:成本高。应用广泛
4、开关磁阻电机
优点:结构简单,效率高(>85%),成本低,调速灵活(可以通过改变电压, 导通和关断角度,拥有很好的调速范围和能力);缺点:转矩脉动较大,噪音 大。在电动汽车上在试验阶段
2023/12/22
48
主要内容
1
汽车驱动电机概述
2
驱动电机的结构原理
3
逆变器的结构原理
4
电机检测与故障分析
2023/12/22
49
电机检测与故障分析(比亚迪e5)
2023/12/22
50
电机检测与故障分析(知豆D2)
2023/12/22
51
单击此处添加标题
此处添加详细文本描述,建议与标题相关并符合整体语言风格,语言描述尽量简洁生动。尽量将每页幻灯片的字数控制在200字以内, 据统计每页幻灯片的最好控制在5分钟之内。
输入简单的文字
这里输入简单的文字概述 以往我们只是用颜色的深浅、形状的大小以及字体的 不同来突出某些重要内容,这有一个很大的弊端,就 是要强调的内容会一直处于强调地位,当我们讲述别 的内容时,它会分散观众的视线;强调动画,通过对 象的放大、缩小、闪烁、变色等动作实现强调效果, 并能够让演示者自如控制,强调过后自动回复到初始 状态。与那些戛然而止的PPT相比,加一个简单的片 尾动画将收到意想不到的效果:一是作为礼貌,提醒 大家演示结束,并给人一定的缓冲时间,准备接下来 的活动;二是与片头动画相呼应,做到有始有终,避 免给人虎头蛇尾的印象。

交流伺服电动机及其驱动

交流伺服电动机及其驱动
▪ 交流电机(不管是同步还是异步)的转速受电源频率的制约, 因而调速较为困难。
▪ 气隙磁场难于直接检验,可以用转子的位置和速度的等效控 制(矢量控制)来代替
▪ T=CMI2 cos (T:转矩;CM:转矩系数;:气隙磁通;I2: 转子电流;cos:转子功率因数)
▪ ,I2,cos 都是转差率S的函数,难以直接控制
• 改变定子电压U和定子供电频率f之间的不同比例关系,得到不 同的变频调速方式。
5)变频调速器装置(VFD)
可分为电压型和电流型两大类 大功率晶体管组成的电压型变频调速装置使用广泛
6、改变转差率调速(适用于绕线式转子) 7、三相异步电动机的反转 对调任意两根电源线即可。
六、选用
同直流伺服电动机的选用
BUPT
• 转子的转速ns与旋转磁场转速相同,称为同步转速。ns与所接交 流电的频率f及电机的磁极对数p之间的关系为 ns=f/p。在中
国,电源频率为50赫 ,因此二极电机同步转速为3000 转/分, 四极电机同步转速为1500转/分, • 采用永久磁铁磁场,不需要磁化电流控制,只要检测磁铁转子的 位置即可;也称为无刷直流伺服电动机。容易控制;转矩产生机 理与直流伺服电动机相同 • T=CMIa。(T:转矩;CM:转矩系数;:气隙磁通;Ia :转子 电流)
▪ 关键是解决对交流电动机的控制和驱动 ▪ 气隙磁场难于直接检验,可以用转子的位置和速度的等效控
制(矢量控制)来代替
▪ 矢量控制是交流伺服系统的关键,可以利用微处理器和微型 计算机数控对交流电动机作磁场的矢量控制,从而获得对交 流电动机的最佳控制。
▪ 矢量控制原理:
矢量控制:同时控制电动机输入电流I1的幅值和相位以 得到交流电动机的最佳控制。
2)电气旋转磁场:三相对称的交流绕组通入三相对称的交流电 流时会在电机的气隙空间产生。· 两种旋转磁场尽管产生的机理

交流电机驱动PPT课件

交流电机驱动PPT课件

(1)180°导通型控制方式
同一桥臂上、下两管之间互相换流的逆 变器称作180°导通型逆变器。
例如,当VT1关断后,使VT4导通,而当VT4关断 后,又使VT1导通。这时,每个开关器件在一个 周期内导通的区间是180°,其他各相亦均如此。 由于每隔60°有一个器件开关,在180°导通型 逆变器中,除换流期间外,每一时刻总有3个开 关器件同时导通。
• 普通交-直-交变压变频器的基本结构
SCR可控 整流器
六拍 逆变器
AC 50Hz~
DC
AC
调压
调频
图3 可控整流器调压、六拍逆变器调频的交-直-交变压变频器
2. 180º导通型和120º导通型逆变器
交-直-交变压变频器中的逆变器一般接 成三相桥式电路,以便输出三相交流变频 电源,下图为6个电力电子开关器件VT1 ~ VT6 组成的三相逆变器主电路,图中用开 关符号代表任何一种电力电子开关器件。
具体的整流和逆变电路种类很多,当前 应用最广的是由二极管组成不控整流器和 由功率开关器件(P-MOSFET,IGBT等) 组成的脉宽调制(PWM)逆变器,简称 PWM变压变频器,如下图所示。
• 交-直-交PWM变压变频器基本结构
恒压恒频 (CVCF)
AC 50Hz~
中间直流环节
DC
C
PWM 逆变器
变压变频 (VVVF)
AC
调压调频 图2 交-直-交PWM变压变频器
PWM变压变频器的应用之所以如此广泛, 是由于它具有如下的一系列优点:
(1)在主电路整流和逆变两个单元中, 只有逆变单元可控,通过它同时调节电压 和频率,结构简单。采用全控型的功率开 关器件,只通过驱动电压脉冲进行控制, 电路也简单,效率高。

交流电机伺服.ppt

交流电机伺服.ppt
在这个端子中还有许多输出限制功能端子和一些输出信号,在这不做过多赘述,一个 基本的速度控制环只需接以上给出的一部分端子。
机械工程实验中心
实验原理
内容二:松下伺服驱动器接线及操作说明
4、编码器反馈接线(CN SIG)端子:该端子即可接增量式码盘, 其具体接法可以参见驱动器说明书。以增量式码盘为例,它只需 接三相脉冲信号、RX、RX/和电源(+5V)。
交流电动机伺服控制实验
机械工程实验中心
实验目的
1. 了解交流伺服调速系统的组成,掌握调速 和稳速的方法;
2. 通过实验认识交流伺服电机的调速特性;
机械工程实验中心
实验器材和设备
EM400交流伺服系统及其配套仪器、仪表 松下交流伺服电机及其控制器
机械工程实验中心
实验理
内容一:交流伺服控制原理
iw I M sin( 240 )
当三相电流获得后送入电流调节器同反馈回来的电流信号进行比较运算后 经PWM调制后到驱动电路,最后驱动伺服电动机工作。除了这些基本结构 外,电路中还加入了故障处理和保护环节,如过压、欠压、过流、断相及 电动机过热等硬件检测及保护电路。一旦出现故障将通知CPU并封锁输出。
为了提高速度调节品质,现在的驱动器大都采用了以下两项关键技术: 一是在速度解码器中采用M/T测速方法,即在电动机高速运转时,通过 记录单位时间内的脉冲个数来实现速度测量,而在电动机低速运转时,通 过记录两脉冲之间的时间长短来实现速度测量。这样无论是在高速或低速 时都能很准确的测定电动机的转速。二是数字调节器算法中采用先进的滑 模算法,这种算法根据电动机在高速和低速运行状态上的不同特性,分别 给定不同的PID调节参数,使各阶段的参数都能到优化。这样就使电动机 在低速运行时平稳性好,高速时跟随误差小。

伺服系统总结(电机和驱动)ppt课件

伺服系统总结(电机和驱动)ppt课件

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8
(1) 液压伺服控制系统 液压伺服控制系统是以电机提供动力基础,使用液压泵将机械能转化为压力,推 动液压油。通过控制各种阀门改变液压油的流向,从而推动液压缸做出不同行程、 不同方向的动作,完成各种设备不同的动作需要。液压伺服控制系统按照偏差信 号获得和传递方式的不同分为机-液、电-液、气-液等,其中应用较多的是机-液和 电-液控制系统。按照被控物理量的不同,液压伺服控制系统可以分为位置控制、 速度控制、力控制、加速度控制、压力控制和其他物理量控制等。液压控制系统 还可以分为节流控制(阀控)式和容积控制(泵控)式。在机械设备中,主要有机-液伺 服系统和电-液伺服系统。
伺服系统介绍
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1
目录
伺服系统概述
系统结构原理以及分类
伺服电机
伺服驱动
编码器以及制动方式介绍
伺服与步进区别
伺服选型
;...
2
一、 伺服系统概述
伺服系统(servomechanism)又称随动系统, 是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制 系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等 输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任 意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控 制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控 等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置 控制非常灵活方便。
;...
10
(4) 电液伺服控制系统 它是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的反馈控制系统。最常见的 有电液位置伺服系统、电液速度控制系统和电液力(或力矩)控制系统。 以上是我们常用到的四种伺服系统,他们的工作原理和性能以及可以应用的 范围都有所区别,各有自己的特点和优缺点。因此在选择或者购买的时候, 就需要根据系统的需要以及需要控制的参数和实现的性能,通过计算后在选 择合适的产品。
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