电气传动自动化技术手册

电气传动自动化技术手册（第三版）

部分章节详细目录

第2章电气传动系统方案及电动机选择

2.1电气传动系统的组成

2.1.1电动机 (270)

⒈电动机的类型及其自然机械特性

⑴各种电动机的自然机械特性 (270)

⑵各类电动机机械特性计算公式及主要性能 (271)

⒉电动机的外壳结构型式

2.1.2电源装置 (273)

2.1.3电气传动控制系统 (273)

2.2生产机械的负载类型及生产机械和电动机

的工作制

2.2.1生产机械的负载类型 (274)

⒈恒转矩负载

⒉恒功率负载

⒊风机、水泵负载（二次型负载）

2.2.2生产机械的工作制 (275)

2.2.2.1长期工作制

2.2.2.2短期和重复短期工作制

2.2.3电动机的工作制 (275)

分为10个类型

2.3电动机的选择

2.3.1直流与交流电动机的比较 (280)

2.3.1.1不需调速的机械

2.3.1.2需要调速的机械

⑴转速与功率之积

⑵飞轮力矩

⑶解决直流电动机GD2大和功率受限制问题

⑷在环境恶劣场合

⑸交直流电动机调速性能差不多

⑹对电网的影响

2.3.2交流电动机的选择 (281)

2.3.2.1普通励磁同步电动机

2.3.2.2永磁同步电动机

2.3.2.3大功率无换向电动机

2.3.2.4异步电动机

2.3.2.5开关磁阻电动机

2.3.3直流电动机的选择 (283)

2.3.4电动机结构型式的选择共10条 (283)

2.3.5电动机的四种运行状态 (284)

⒈四种运行状态

⒉动力制动

⒊再生制动2.3.6常用电动机的性能及适用范围 (284)

2.3.7电动机的功率计算及检验 (287)

⒈发热校验

⒉走动校验

⒊过载能力校验

⒋电动机GD2校验

2.3.7.1电动机功率计算的基本公式 (288)

⒈电动机容量计算的基本公式表2－5

⒉飞轮力矩的计算表2－6

⒊机械传动效率平均值表2－7

⒋滚动摩擦系数表表2－8

⒌滑动摩擦系数表表2－9

2.3.7.2几种常用机械传动中所用电动机的功率计

算 (291)

⒈离心式风机

⒉离心式泵

⒊离心式压缩机

⒋起重机

⒌金属切削机床

2.3.7.3电动机的校验 (293)

⒈恒定负载连续工作制下电动机的校验

⑴电动机的额定功率P N；

⑵电动机的最小起动转矩；

⑶允许的最大飞轮力矩；

⒉短时工作制下电动机的校验 (294)

⒊变动负载连续工作制电动机的校验 (294)

⑴矩形负载；

⑵梯形或三角形负载；

⒋断续周期工作制下电动机的校验 (295)

⑴选用断续定额电动机等效电流

⑵选用连续定额电动机等效电流、等效转矩

⒌平均损耗法 (297)

⑴电动机在一个周期中的平均总损耗

⑵起动过程中的能量损耗

⑶起动时间

⑷稳态运转过程中的能量损耗

⑸稳态运转电流

⑹反接制动过程中的能量损耗

⑺能耗制动过程中的能量损耗

⑻反接和能耗制动时间

⑼平均总损耗折算到相应的标准负载持续率

2.3.7.4计算举例

例2－1平稳负载长期工作制电动机容量校验实例299

例2－2用平均损耗法校验断续工作制电动机 (299)

2.4典型生产机械的工艺要求及电气传动系统

方案的选择

2.4.1风机和泵类 (301)

2.4.2球磨机和磨类 (301)

2.4.3简单调速类 (302)

2.4.4稳速类 (302)

2.4.5多分部（单元）速度协调类 (302)

2.4.6宽调速类 (303)

2.4.7快速正反转类 (303)

2.4.8随动（伺服）类 (304)

2.4.9提升机械类 (304)

2.4.10张力控制类 (305)

2.4.11高速类 (305)

第4章调速技术基础

4.1调速系统分类和系统指标

4.1.1调速的分类 (358)

4.1.1.1开环调速和闭环调速

4.1.1.2无级调速和有级调速

4.1.1.3向上调速和向下调速

4.1.1.4恒转矩调速和恒功率调速

4.1.2调速系统的静态指标 (359)

4.1.2.1稳态调速精度

4.1.2.2静差率与调速范围

4.1.2.3稳速精度

4.1.2.4转速分辨率

4.1.3调速系统的动态指标（第9章9.1节）

4.2模拟控制和数字控制

4.2.1离散和采样 (360)

4.2.2连续变量的量化

4.2.3增量式编码器脉冲信号的量化 (362)

4.2.3.1转速测量

4.2.3.2角位置测量

4.2.4电压、电流等模拟量的量化 (364)

4.2.4.1瞬时值法

4.2.4.2平均值法

4.2.5模拟和数字调节器 (366)

4.2.

5.1比例积分（PI）调节器

4.2.

5.2惯性比例（PT）调节器

4.2.

5.3惯性微分（DT）调节器

4.2.6模拟和数字斜坡给定（给定积分） (369)

4.2.6.1普通RFG

4.2.6.2带圆角的RFG

4.2.7开环前馈补偿（预控）……………………372 4.3数字控制器

4.3.1对数字控制器的要求 (373)

4.3.1.1处理器

4.3.1.2输入和输出接口

4.3.1.3通信接口

4.3.1.4外围设备

4.3.1.5控制电源

4.3.2常用微处理器和控制芯片 (374)

4.3.2.1单片机

4.3.2.2数字信号处理器

4.3.2.3精减指令集计算机

4.3.2.4并行处理器和并行DSP

4.3.2.5专用集成电路

4.3.3专用数字控制器和通用数字控制器 (376)

4.3.3.1专用数字控制器

4.3.3.2通用数字控制器

4.4调速系统中的信号检测

4.4.1电压、电流测量 (377)

4.4.1.1取样电阻直接检测法

4.4.1.2隔离放大器

4.4.1.3交流互感器

4.4.1.4霍尔传感器

4.4.1.5基于∑╱△变换的电压、电流检测器

4.4.2转速和位置测量 (382)

4.4.2.1测速发电机

4.4.2.2编码器

4.4.2.3旋转变压器

第5章电动机的电器控制

5.1电动机的起动、制动及保护

5.1.1电动机的起动 (385)

5.1.1.1电动机起动的条件 (385)

⑴起动时，对电网造成的电压降不超过规定的数值；

⑵起动功率不超过供电设备和电网的过载能力；

⑶电动机的起动转矩应大于传动机械的静阻转矩；

⑷起动时，应保证电动机及起动设备的动稳定和热稳定性；

⑸各种机械所需的转矩表5－1

5.1.1.2三相异步电动机的基本控制环节 (386)

⑴直接起动；减压起动；软起动；

⑵熔断器起后备短路保护，主保护由低压断路器承担；

⑶热继电器起电动机过载保护作用；

⑷欠电压与失压保护；

5.1.1.3绕线转子异步电动机的起动 (387)