交直流调速系统

《交直流调速系统》课程教学大纲

课程名称：电机调速与控制 课程类型: 专业核心课 总 学 时：84

适用对象: 电气工程及其自动化专业 一、课程性质、目的和任务

《交直流调速系统》是一门工程技术类课程，是一门综合性较强、实用性强的课程，本课程着重分析了电机控制的基本理论和方法。学生通过本大纲所规定的全部教学内容的学习，可以掌握电机控制的工作原理、系统结构及设计方法，并具有分析电机控制系统特性，初步设计电机控制系统的能力，为今后从事专业工作打下必要的基础。

二、教学基本要求

(1) 掌握直流电动机和异步电机的控制

(2) 熟悉同步电动机的变频调速控制以及位置检测式调速电机的控制 (3) 了解同步发电机的励磁控制与电机的微机控制 三、各教学环节学时分配

课程内容 单闭环直流调速系统 多环调速系统 可逆直流调速系统 计算机控制的直流调速系统 交流调压调速系统和串级调速系统 交流异步电动机变频调速系统 无换向器电动机调速系统 开关磁阻电动机调速系统 合计

四、教学内容及学时分配

第一章 单闭环直流调速系统（12学时）

教学内容：

讲课 12 18 18 4 18 2 2 2 76 实习 0 2 2 0 2 2 0 0 8 合计 12 20 20 4 20 4 2 2 84

单闭环直流调速系统的基本概念；介绍转速负反馈有静差、无静差直流调速系统的组成、工作原理、稳态参数计算和系统的动静态特性，并阐述里限流保护-电流截止负反馈的工作原理；同时也阐述了其他反馈形式在调速系统中的应用。

重点：单闭环直流调速系统的基本概念；介绍转速负反馈有静差、无静差直流调速系统的组成、工作原理；限流保护-电流截止负反馈的工作原理。

难点：限流保护-电流截止负反馈的工作原理。

第二章 多环调速系统(20学时)

教学内容：

直流调速系统的控制特点、控制规律和设计方法；转速、电流双闭环调速系统的组成、工作原理、动静态特性及稳态参数计算；转速微分负反馈对转速超调的抑制；介绍直流调速系统的工程设计法，并通过双闭环调速系统的具体设计，加深对工程设计法的理解和应用。

重点： 直流调速系统的控制特点、控制规律和设计方法；转速、电流双闭环调速系统的组成、工作原理、动静态特性及稳态参数计算；转速微分负反馈对转速超调的抑制。

难点：转速、电流双闭环调速系统的组成、工作原理、动静态特性及稳态参数计算。

第三章 可逆直流调速系统（20学时）

教学内容：

直流调速系统的可逆运行问题；直流可逆调速系统分为：有环流可逆调速系统的工作过程。；无环流可逆调速系统的工作过程；采用电力电子功率开关器件组成的桥式可逆PWM变换器工作原理分析。

重点：直流调速系统的可逆运行问题；直流可逆调速系统分为：有环流可逆调速系统的工作过程。；无环流可逆调速系统的工作过程。

难点：有环流可逆调速系统的工作过程。；无环流可逆调速系统的工作过程。

第四章 计算机控制的直流调速系统（4学时）

教学内容：

计算机数字控制的主要特点；计算机数字控制双闭环直流调速系统的硬件和软件；数字测算、数字滤波与数字PI调节器；基于连续域工程设计方法的计算机控制直流调速系统。

重点：计算机数字控制的主要特点；计算机数字控制双闭环直流调速系统的硬件和软件。 难点：计算机数字控制双闭环直流调速系统的硬件和软件。

第五章 交流调压调速系统和串级调速系统（20学时）

教学内容：

交流调速系统的特点及分类；交流异步电动机调压调速系统；绕线式异步电动机串级调速系统。

重点：交流异步电动机调压调速系统；绕线式异步电动机串级调速系统。 难点：绕线式异步电动机串级调速系统。

第六章 交流异步电动机变频调速系统（4学时）

教学内容：

交流调速的基本控制方式和机械特性；变频器的分类及特点；交直交变频器主电路及其变频调速系统；正弦波脉宽调制变换器及其调速系统；异步电动机矢量控制的变频调速系统。

重点：交流调速的基本控制方式和机械特性；变频器的分类及特点；交直交变频器主电路及其变频调速系统。

难点：交直交变频器主电路及其变频调速系统。

第七章 无换向器电动机调速系统（2学时）

教学内容：

无换向器电动机的工作原理；变频器的换流方法；基本特性以及由他组成的双闭环调速系统、四象限运行的原理。

重点：无换向器电动机的工作原理；变频器的换流方法。

难点：基本特性以及由他组成的双闭环调速系统、四象限运行的原理。

第八章 开关磁阻电动机调速系统（2学时）

教学内容：

开关磁阻电动机调速系统（SRD）在调速系统中的地位、系统的组成、性能特点和典型系统的介绍；SRD中开关磁阻电动机的结构和分类、转矩和电流分析，控制方式和控制器。

重点：开关磁阻电动机调速系统（SRD）在调速系统中的地位、系统的组成、性能特点和典型系统的介绍。

难点：SRD中开关磁阻电动机的结构和分类、转矩和电流分析，控制方式和控制器。 五、教学方法与手段

课堂理论讲授与实验验证相结合。 六、考核方式 考试方式：闭卷

笔试（70%）+ 平时成绩（30%）= 综合评定。 七、推荐教材和教学参考书

教 材：《电机控制》，许大中，贺益康编著，浙江大学出版社，2002年。 参考书：《电气自动控制》，沈安俊编著，机械工业出版社，1996年。 《电力拖动自动控制系统》，陈伯时编著，机械工业出版社，1996年。 《电机控制系统》，王鉴光编著，机械工业出版社，1994年。