微特电机及系统(微特电机及系统程明课后答案),老铁们想知道有关这个问题的分析和解答吗,相信你通过以下的文章内容就会有更深入的了解,那么接下来就跟着我们的小编一起看看吧。

微特电机及系统是一门电气工程领域的重要课程,它涉及到了微特电机及系统的原理、结构、控制和应用等内容。本文将从这些方面进行阐述,以加深对微特电机及系统的理解。

微特电机及系统(微特电机及系统程明课后答案)

微特电机及系统的原理是理解该课程的基础。微特电机是指功率范围在微瓦到几十瓦之间的电机,它通常采用直流电源供电,具有小体积、高效率和高精度的特点。微特电机的原理涉及到了电磁学、机械学和控制理论等多个学科,通过掌握电机的工作原理,可以更好地理解其结构和性能。

微特电机及系统的结构是了解该课程的重要内容。微特电机通常由转子、定子和传感器等组成。转子是电机的旋转部分,定子是电机的静止部分,而传感器则用于采集电机的参数信息。了解电机的结构可以帮助我们更好地理解其工作原理,并且为电机的设计与应用提供基础。

微特电机及系统的控制也是该课程的核心内容。电机的控制可分为开环控制和闭环控制。开环控制是通过输入电压或电流来控制电机的运行,而闭环控制则是通过测量电机的运行情况,并根据目标要求进行调节。通过学习电机的控制方法,可以实现对电机运动的精确控制,并满足不同场景下的应用需求。

微特电机及系统的应用是该课程的实践环节。微特电机广泛应用于电动工具、家电、汽车、航空航天等领域。了解电机的应用场景和特点,可以帮助我们更好地理解电机的工作原理和系统的设计原则。

微特电机及系统是一门电气工程领域的重要课程,通过学习该课程,我们可以深入了解微特电机及系统的原理、结构、控制和应用等内容。掌握这些知识,有助于我们在实际工程中更好地设计和应用微特电机。

微特电机及系统(微特电机及系统程明课后答案)

1、伺服电机不同:低惯量伺服电机做的比较扁长,主轴惯量小,当电机做频率高的反复运动时,惯量小,发热就小。高惯量的伺服电机比较粗大,力矩大,适合大力矩的但不很快往复运动的场合。

2、适用范围不同:小惯量的电机制动性能好,启动,加速停止的反应很快,高速往复性好,适合于一些轻负载,高速定位的场合。中、大惯量的电机适用大负载、平稳要求比较高的场合。3、使用条件不同:伺服电机驱动器对伺服电机的响应控制,最佳值为负载惯量与电机转子惯量之比为一,最大不可超过五倍。通过机械传动装置的设计,可以使负载惯量与电机转子惯量之比接近一或较小。

当负载惯量确实很大,机械设计不可能使负载惯量与电机转子惯量之比小于五倍时,则可使用电机转子惯量较大的电机。使用大惯量的电机,要达到一定的响应,驱动器的容量应要大一些。伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。

伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。

微特电机及系统第三版答案

清华大学电气工程及其自动化专业所用的部分课程教材及出版社信息具体如下:

1、C语言结构化程序设计:《C语言程序设计教程》谭浩强 张基温 唐永炎编 高等教育出版社 1992年。

2、工程制图:①《画法几何及工程制图》 巩永龄主编 中国铁道出版社出版 2003年;②《画法几何及工程制图习题集》 巩永龄主编 中国铁道出版社出版 2003年。

3、电路:①《电路》第四版 邱关源主编 高等教育出版社 2003年。

4、数字电子电路及实验:《电子技术基础(数字部分)》 康华光主编 高等教育出版社 2003年。

5、电力电子技术:《电力电子技术》 第一版 王兆安 黄俊 西安交大 主编 机械工业出版社 2003年 。

6、自动控制原理:《自动控制原理》吴麒主编 清华大学出版社。

7、信号分析与处理:《信号分析与处理》 姜常珍主编 天津大学出版社。

8、电机学:《电机学》 汤蕴璆 史乃主编 科学出版社 2003年。

9、电力拖动自动控制系统 :《电力拖动自动控制系统》 陈伯时主编 上海工业大学。

10、微机原理与接口技术:《计算机硬件技术教程——微机原理与接口技术》 贾智平等编 中国水利水电出版社 1999年。

11、电气CAD:《电气工程CAD》 刘增良主编 中国水利水电出版社 2004年。

12、专业英语:《电气自动化专业英语》李久胜主编 哈尔滨工业大学出版社 2003年。

13、工厂供电:《供电工程》 翁双安主编 机械工业出版社 2004年第1版。

14、Matlab语言与系统仿真 :《MATLAB语言与自动控制系统设计》 魏克心等编 机械工业出版社。

15、电力系统分析:《电力系统分析》(上、下册) 何仰赞等编 华中理工大学出版社。

电气类专业一直在高院工科专业中占据十分重要的地位,而电气工程及其自动化又是其中不可或缺的专业之一。对于理科生来说,这个专业具有很强的吸引力,每年全国毕业生规模在6万人左右。这个专业将来培养什么样的人才,它的发展空间又如何呢?

1、专业对数学基础要求比较高

浙江大学电气工程学院潘再平教授说,这个专业简单说起来,是培养电气工程师的专业,从事的行业基本上和电有关,比如电子设备设计制造、电力工程等。

潘教授说,浙大电气工程及其自动化专业,每年大约招收160位学生,再加上竺可桢学院来的同学及特长生,每年大概有180多位学生。

近三年,毕业生中读研、出国的占一半以上,就业的同学多数去了电力系统等大型国有企业,还有去西门子、上海电气等电气设备制造公司的,剩下的小部分同学去了研究所、政府部门等单位。

潘教授说,这个专业对数学基础要求较高,课程学习负担较重。有些课程比较抽象,要求学生具有较强的想象能力和逻辑思维。电机学、工程电磁场和模拟电子技术等课程有一定的难度。其实,在掌握高等数学、大学物理、电路原理等基础课程的前提下,学好这些课程并不难。

华中科技大学电气工程及其自动化专业很牛,在教育部公布的名单中,仅次于清华大学。电气与电子工程学院辅导员陈老师说,电气工程及其自动化专业确实是学校的王牌专业,每年的录取分数线也很高,在全校所有专业中仅次于临床医学(八年制)专业。

陈老师说:“在我们学校,电气工程及其自动化专业有个‘两百’的说法,每年针对这个专业的毕业生有一百多场招聘会,来的企业都是电力行业的龙头企业,毕业生的就业情况也很不错;还有就是每年有一百万奖学金,用来奖励成绩优秀的学生。

“目前读这个专业的女生比较少,但从我们学院的情况来看,电气工程及其自动化专业的女生都很优秀,我们也欢迎更多的女生报考我们专业。”

教育部公布的本专科专业就业状况显示,电气工程及其自动化专业2013年全国普通高校毕业生规模在60000-65000人,近三年全国就业率区间在85%-95%之间。

2、毕业后大部分从事和“电”有关的工作

小王本科是浙大电气工程及其自动化专业,本科毕业后直升浙大研究生,现在在某电力设计院工作,主要工作是给电厂或者变电站做一些电力设计的工作,工作还算轻松,加班也不多。

小刘说:“当年选这个专业,也是听大家说就业比较好,而且我对这方面也感兴趣,本科阶段经常会有一些动手实验,比如焊接电路板,还蛮有意思的。”

“大家都觉得我们这一行待遇好,以前还可以,但这几年也一般了。不过相对其它专业,我们找工作还是相对容易的,工作也稳定,这也是这个专业比较吸引人的地方。

我们同学毕业后,主要就业方向有电网企业、发电企业、电力设计等单位,还有少部分去了电力设备制造企业,比如通用电气、西门子集团,能进这些外企,非常不容易,收入也很好,但压力相对较大。”

小刘本科毕业后,在东部城市的一所电力局工作,工作三年,现在的工作主要是电网调度。小王说:“我们日常的工作就是计划检修,事故情况下就需要隔离故障并且快速恢复送电。这些操作都是需要我们发令,现场人员再去执行。

我们的工作有时候压力挺大的,负责监控电网运行,要是漏监一个信号有可能导致严重后果。”

小刘说,这几年,单位新进的大学生都是要求211、985学校毕业的,要求比较高。

对高考志愿填报,一位在电力系统工作了多年的员工也给了一些建议:成绩特别好的同学,可以报考清华大学、浙江大学等热点地区的综合类高校,将来毕业后不管是找工作读研,选择都非常多。

成绩不够拔尖的同学,如果毕业以后想从事这方面的工作,可考虑东北电力大学、华北电力大学、上海电力学院等学校,这些学校竞争不会那么激烈。

参考资料来源:人民网-电气工程及其自动化:工作容易找 压力也蛮大

微特电机及系统电子版

国人部发[2004]63号-关于事业单位试行人员聘用制度有关工资待遇等问题的处理意见(试行

各省,自治区,直辖市人事厅(局),新疆生产建设兵团人事局,国务院各部委,各直属机构人事部门:

现将《关于事业单位试行人员聘用制度有关工资待遇等问题的处理意见(试行)》印发给你们,请认真贯彻执行.对试行中遇到的问题,请及时反馈给我们,以不断完善有关待遇政策,促进人员聘用制改革的平稳顺利进行.

人事部

二〇〇四年七月十二日

关于事业单位试行人员聘用制度有关工资待遇等问题的处理意见(试行)

为贯彻落实《

为贯彻落实《国务院办公厅转发人事部关于在事业单位试行人员聘用制度意见的通知》(国办发[2002]35号)精神,积极推进事业单位人事制度改革,现就事业单位试行人员聘用制度中有关工资待遇等问题,提出如下处理意见.

一,受聘人员的工资待遇

1.试行人员聘用制度的事业单位,要在建立以聘用制和岗位管理为基本内容的新型用人制度的同时,进一步深化内部收入分配改革,逐步建立与事业单位人事制度改革相适应的分配激励机制.确定受聘人员的工资待遇,要与其岗位职责,工作绩效紧密结合,坚持按劳分配与按生产要素分配相结合,坚持效率优先,兼顾公平,向关键岗位和特殊岗位倾斜.

2.经费来源主要由财政拨款的事业单位,以及经费来源部分由财政支持的事业单位,受聘人员的岗位工资待遇主要包括以下三部分:一是国家规定工资构成中的固定部分,根据所聘岗位的等级(专业技术职务等级,职员等级,工人技术职务和技术等级,下同)确定;二是国家规定工资构成中活的部分及单位收入中按国家有关规定可用于个人分配部分,由单位根据实际情况搞活分配;三是国家规定的津贴补贴,按现行政策执行.

3.经费自理的事业单位,受聘人员的岗位工资待遇,由单位在核定的工资总额内,按照国家有关政策自主确定.受聘人员国家规定的工资待遇,由单位记载,并按国家工资政策相应调整,作为职工调动和养老保险制度改革前计发退休(退职)费的依据.

二,岗位变动人员的工资待遇

1.受聘人员岗位变动后,按新聘岗位确定其工资待遇.

2.有较高等级岗位受聘到较低等级岗位的人员,原则上按新聘岗位的等级就近就低确定国家规定的工资待遇.其中,对首次聘用时任原职务满5年,距法定退休年龄不足5年且符合订立聘用至退休合同条件的人员,可以保留原国家规定的工资待遇.

由较低等级岗位受聘到较高等级岗位的人员,按新聘岗位的等级就近就高确定国家规定的工资待遇.

3.由工勤岗位受聘到专业技术岗位或管理岗位的人员,以及由专业技术岗位或管理岗位受聘到工勤岗位的人员,原则上按新聘岗位的等级重新确定国家规定的工资待遇.对首次聘用时由专业技术岗位或管理岗位受聘到工勤岗位的人员,任原职务满5年,符合订立聘用至退休合同条件的,可以保留原国家规定的工资待遇.

三,未聘人员及缓签聘用合同人员的待遇

1.试行人员聘用制度中未聘人员的待遇,由各地区,各部门根据实际情况确定,在未聘期间按适当比例逐步递减,最低不低于未聘人员单位所在地人民政府规定的最低生活保障标准.

2.经确诊患有难以治愈的严重疾病,精神病的缓签合同人员,在治疗期内执行国家规定的病假期间生活待遇.

四,解除聘用合同人员的待遇

1.聘用单位依据国办发[2002]35号文件的有关规定,向被解聘人员支付经济补偿时,以其上年实际领取的月平均工资计算.

被解聘人员上年实际领取的月平均工资低于本人同期国家规定工资构成中固定部分与国家规定的津贴补贴之和的,按被解聘人员同期国家规定工资构成中固定部分与国家规定的津贴补贴之和计算.

被解聘人员上年实际领取的月平均工资高于当地月平均工资3倍以上的,按当地月平均工资的3倍计算.当地月平均工资标准,按国家统计部门公布的聘用单位所在地同期职工平均工资确定.

2.聘用单位,受聘人员双方经协商一致解除聘用合同的,以及聘用单位,受聘人员单方面解除聘用合同(不含随时单方面解除聘用合同)的,被重新录(聘)用到国家机关,事业单位后,被解聘人员解聘前的工龄与重新录用后的工龄合并计算为连续工龄.

3.受聘人员因被录用或选调到国家机关工作,依法服兵役及考入普通高等院校而随时单方面解除聘用合同的,解聘前的工作时间计算为工龄.

五,受聘人员的退休(退职)待遇

1.受聘人员原则上按所聘岗位国家规定的条件办理退休(退职).在养老保险制度改革前,退休(退职)费以本人退休(退职)时国家规定工资构成中固定部分与活的部分两项之和为基数,按照国家规定的比例计发;已参加当地养老保险费社会统筹的事业单位,按当地的有关规定享受养老保险待遇.

2.对由工勤岗位受聘到专业技术或管理岗位的人员,在专业技术岗位或管理岗位聘用满10年(本意见下发前已被聘用的,可连续计算)且在所聘岗位退休(退职)的,可按所聘岗位国家规定的条件办理退休(退职),并享受相应的退休(退职)待遇.

3.对首次聘用时由专业技术岗位或管理岗位受聘到工勤岗位的人员,任原职务满5年,符合订立聘用至退休合同且保留原国家规定工资待遇的,应按专业技术岗位或管理岗位国家规定的条件办理退休(退职),并享受相应的退休(退职)待遇.

六,把握政策,严格程序

事业单位实行人员聘用制度改革中的工资待遇问题,政策性强,情况复杂,涉及广大职工的切身利益,各级人事部门和事业单位要高度重视,严格把握政策和程序,积极稳妥地开展这项工作.

各事业单位在研究拟定受聘人员岗位的工资待遇分配办法时,要根据国家有关政策,逐步规范个人收入,认真清理政策外各项津补贴收入,实现职工个人收入的公开化,透明化.同时要兼顾国家,集体,个人三者利益,正确处理改革,发展,稳定的关系,妥善处理各类人员之间的关系,分配改革方案需充分听取群众的意见,经职工代表大会审议,并报上级主管部门审核和政府人事部门备案.其中,事业单位领导人员的收入分配办法,应按干部管理权限报主管部门批准.

各级人事部门要抓住在事业单位实行人员聘用制度改革的契机,积极指导事业单位进一步深化内部收入分配改革,并加强对事业单位工资收入分配的调控和管理,认真研究和妥善处理本地区,本部门实施中的具体问题,确保人员聘用制改革的平稳顺利进行.专业对照表:

为方便报考人员考试报名,根据原人事部、建设部国人部发〔2004〕16号文件的规定,现将一、二级建造师资格考试报考条件中所规定的有关专业对照表公布如下:分类 98年-现在专业名称 93-98年专业名称 93年前专业名称

本专业(工程、工程经济)土木工程 矿井建设 矿井建设

建筑工程 土建结构工程,工业与民用建筑工程,岩土工程,地下工程与隧道工程

城镇建设 城镇建设

交通土建工程 铁道工程,公路与城市道路工程,地下工程与隧道工程,桥梁工程

工业设备安装工程 工业设备安装工程

饭店工程

涉外建筑工程

土木工程

建筑学 建筑学 建筑学,风景园林,室内设计

电子信息

科学与技术 无线电物理学 无线电物理学,物理电子学,无线电波传播与天线

电子学与信息系统  电子学与信息系统,生物医学与信息系统

信息与电子科学

电子科学

与技术 电子材料与无器件 电子材料与元器件,磁性物理与器件

微电子技术 半导体物理与器件

物理电子技术 物理电子技术,电光源

光电子技术 光电子技术,红外技术,光电成像技术

物理电子和光电子技术

计算机

科学与技术 计算机及应用 计算机及应用

计算机软件 计算机软件

计算机科学教育 计算机科学教育

软件工程

计算机器件及设备 

计算机科学与技术

采矿工程 采矿工程 采矿工程,露天开采,矿山工程物理 

矿物加工

工程 选矿工程 选矿工程

矿物加工工程

勘察技术

与工程 水文地质与工程地质 水文地质与工程地质

应用地球化学 地球化学与勘察

应用地球物理 勘查地球物理,矿场地球物理

勘察工程 探矿工程

测绘工程 大地测量 大地测量

测量工程 测量学,工程测量,矿山测量

摄影测量与遥感 摄影测量与遥感

地图学 地图制图

交通工程 交通工程 交通工程,公路、道路及机场工程

总图设计与运输工程 总图设计与运输

道路交通事故防治工程

港口航道

与海岸工程 港口航道及治河工程 港口及航道工程,河流泥沙及治河工程,港口水工建筑工程,水道及港口工程,航道(或整治)工程

海岸与海洋工程 海洋工程,港口、海岸及近岸工程,港口航道及海岸工程

船舶与

海洋工程 船舶工程 船舶工程,造船工艺及设备

海岸与海洋工程 海洋工程

水利水电

工程 水利水电建筑工程 水利水电工程施工,水利水电工程建筑

水利水电工程 河川枢纽及水电站建筑物,水工结构工程

水文与

水资源工程 水文与水资源利用 陆地水文,海洋工程水文,水资源规划及利用

热能与

动力工程热力发动机 热能动力机械与装置,内燃机,热力涡轮机,军用车辆发动机,水下动力机械工程

流体机械及流体工程 流体机械,压缩机,水力机械

热能工程与动力机械

热能工程 工程热物理,热能工程,电厂热能动力工程,锅炉

制冷与低温技术 制冷设备与低温技术

能源工程

工程热物理

水利水电动力工程 水利水电动力工程

冷冻冷藏工程 制冷与冷藏技术

冶金工程 钢铁冶金 钢铁冶金

有色金属冶金 有色金属冶金

冶金物理化学 冶金物理化学

冶金

环境工程 环境工程 环境工程

环境监测 环境监测

环境规划与管理 环境规划与管理

水文地质与工程地质 水文地质与工程地质

农业环境保护 农业环境保护

安全工程 矿山通风与安全 矿山通风与安全

安全工程 安全工程

金属材料工程 金属材料与热处理 金属材料与热处理

金属压力加工 金属压力加工

粉末冶金 粉末冶金

复合材料 复合材料

腐蚀与防护 腐蚀与防护

铸造 铸造

塑性成形工艺及设备 锻压工艺及设备

焊接工艺及设备 焊接工艺及设备

无机非金属材料工程 无机非金属材料 无机非金属材料,建筑材料与制品

硅酸盐工程 硅酸盐工程

复合材料 复合材料

材料成形及控制工程 金属材料与热处理 金属材料与热处理

热加工工艺及设备 热加工工艺及设备

铸造 铸造

塑性成形工艺及设备 锻压工艺及设备

焊接工艺及设备 焊接工艺及设备

石油工程 石油工程 钻井工程,采油工程,油藏工程

油气储运工程 石油天然气储运工程 石油储运

化学工程

与工艺 化学工程 化学工程,石油加工,工业化学,核化工

化工工艺 无机化工,有机化工,煤化工

高分子化工 高分子化工

精细化工 精细化工,感光材料

生物化工 生物化工

工业分析 工业分析

电化学工程 电化学生产工艺

工业催化 工业催化

化学工程与工艺

高分子材料及化工

生物化学工程

生物工程 生物化工 生物化工

微生物制药 微生物制药

生物化学工程

发酵工程 发酵工程

制药工程 化学制药 化学制药

生物制药 生物制药

中药制药 中药制药

制药工程

给水排水工程 给水排水工程 给水排水工程

建筑环境与设备工程 供热通风与空调工程 供热通风与空调工程

城市燃气工程 城市燃气工程

供热空调与燃气工程

通信工程 通信工程 通信工程,无线通信,计算机通信

计算机通信

电子信息工程 电子工程 无线电技术,广播电视工程,电子视监,电子工程,水声电子工程,船舶通信导航,大气探测技术,微电子电路与系统,水下引导电子技术

应用电子技术 应用电子技术,电子技术

信息工程 信息工程,图象传输与处理,信息处理显示与识别,

电磁场与微波技术 电磁场与微波技术

广播电视工程

电子信息工程

无线电技术与信息系统

电子与信息技术

摄影测量与遥感 摄影测量与遥感

公共安全图像技术 刑事照相

机械设计制造及其自动化 机械制造工艺与设备 机械制造工艺与设备,机械制造工程,精密机械与仪器制造,精密机械与仪器制造,精密机械工程

机械设计及制造 机械设计及制造,矿业机械,冶金机械,起重运输与工程机械,高分子材料加工机械,纺织机械,仪器机械,印刷机械,农业机械

机车车辆工程 铁道车辆

汽车与拖拉机 汽车与拖拉机

流体传动及控制 流体传动及控制,流体控制与操纵系统

真空技术及设备 真空技术及设备

机械电子工程 电子精密机械,电子设备结构,机械自动化及机器人,机械制造电子控制与检测,机械电子工程

设备工程与管理 设备工程与管理

林业与木工机械 林业机械

测控技术

与仪器 精密仪器 精密仪器,时间计控技术及仪器,分析仪器,科学仪器工程

光学技术与光电仪器 应用光学,光学材料,光学工艺与测试,光学仪器

检测技术及仪器仪表 检测技术及仪器,电磁测量及仪表,工业自动化仪表,仪表及测试系统,无损检测

电子仪器及测量技术 电子仪器及测量技术

几何量计量测试 几何量计量测试

热工计量测试 热工计量测试

力学计量测试 力学计量测试

无线电计量测试 无线电计量测试

检测技术与精密仪器

测控技术与仪器

过程装备与控制工程 化工设备与机械 化工设备与机械

电气工程及其自动化 电力系统及其自动化 电力系统及其自动化,继电保护与自动远动技术

高电压与绝缘技术 高电压技术及设备,电气绝缘与电缆,电气绝缘材料

电气技术 电气技术,船舶电气管理,铁道电气化

电机电器及其控制 电机,电器,微特电机及控制电器

光源与照明

电气工程及其自动化

工程管理 管理工程 工业管理工程,建筑管理工程,邮电管理工程,物资管理工程,基本建设管理工程

涉外建筑工程营造与管理

国际工程管理

房地产经营管理

工业工程 工业工程 必须是以上专业才能报考

微特电机及系统程明课后答案

很多网上都可以下的,我做了很多年设计了,不过机械设计今年才开始做,原来做产品设计,模具设计。现在搞机械设计。其实设计都很简单的,主要你把原理搞懂。

做机械设计要习惯查资料。

微特电机及系统第二版

交流电机按其功能通常分为交流发电机、交流电动机和同步调相机几大类。由于电机工作状态的可逆性,同一台电机既可作发电机又可作电动机。 把电机分为发电机与电动机并不很确切,只是有些电机主要作发电机运行,有些电机主要作电动机运行。 交流电机按品种分有同步电机、异步电机两大类。同步电机转子的转速ns与旋转磁场的转速相同,称为同步转速。ns与所接交流电的频率 (f)、电机的磁极对数(P)之间有严格的关系 ns=f/P 电源频率为50赫,所以三相交流电机中一对极电机的同步转速为3000转/分,三相交流电机中两对极电机的同步转速为1500转/分,余类推。异步电机转子的转速总是低于或高于其旋转磁场的转速,异步之名由此而来。异步电机转子转速与旋转磁场转速之差(称为转差)通常在10%以内。 转差率 S=n0-n/n0 (n0为同步转速,n为空载转速)交流电机-韩国SPG小型交流电机 由此可知,交流电机(不管是同步还是异步)的转速都受电源频率的制约。因此,交流电机的调速比较困难,最好的办法是改变电源的频率,而以往要改变电源频率是比较复杂的。所以70年代以前,在要求调速的场合,多用直流电机。随着电力电子技术的发展,交流电动机的变频调速技术已开始得到实用。

开放分类:

电机,微型电机,直流电机,微电机,交流电机

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直流电机 线性电机 微型电机 电磁离合器罩极电机 串激电机 步进电机 力矩电机 直流无刷电机 无刷电机 同步电机 感应电机 微特电机 伺服电机 无刷直流电机 水轮发电机 汽轮发电机 电动机 交流电机的电源和变频调速

交流电机电源交流电机一般采用三相制,因为三相交流电机与单相电机相比,无论在性能指标,原材料利用和价格等方面均有明显的优越性。同样功率的三相电机比单相电机体积小,重量轻,价格低。三相电动机有自起动能力。单相电机没有起动转矩,为解决起动问题,需采取一些特殊的措施。单相电机的转矩是脉动的,噪声也比较大,但所需的电源比较简单,特别是在家庭中使用十分方便。因此小型家用电机和仪用电机多采用单相电机。

交流电机变频调速变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电机的电力传动元件。 交流电动机调速变频器的特点:交流电机调速变频器 ■低频转矩输出180% ,低频运行特性良好 ■输出频率最大600Hz,可控制高速电机 ■全方位的侦测保护功能(过压、欠压、过载)瞬间停电再起动 ■加速、减速、动转中失速防止等保护功能 ■电机动态参数自动识别功能,保证系统的稳定性和精确性 ■高速停机时响应快 ■丰富灵活的输入、输出接口和控制方式,通用性强 ■采用SMT全贴装生产及三防漆处理工艺,产品稳定度高 ■全系列采用最新西门子IGBT功率器件,确保品质的高质量

[编辑本段]交流电机直接转矩控制目前几种比较常见的直接转矩控制策略中,对于中小容量而言,控制方案重点在于进行转矩、磁链无差拍控制和提高载波频率。对大容量来说,其区别在于低速时采用了间接转矩控制,从而达到低速时降低转矩脉动的目的。

直接转矩控制技术概述相对于直流电机在结构简单、维护容易、对环境要求低以及节能和提高生产力等方面具有足够的优势,使得交流调速已经广泛运用于工农业生产、交通运输、国防以及日常生活之中。随着电力电子技术、微电子技术、控制理论的高速发展,交流调速技术也得到了长足的发展。目前在高性能的交流调速领域主要有矢量控制和直接转矩控制两种。1968年Darmstader工科大学的Hasse博士初步提出了磁场定向控制(Field Orientation)理论,之后在1971年由西门子公司的F.Blaschke对此理论进行了总结和实现,并以专利的形式发表,逐步完善并形成了现在的各种矢量控制方法。 对于直接转矩控制来说,一般文献认为它由德国鲁尔大学的M.Depenbrock教授和日本的I.Takahashi于1985年首先分别提出的。对于磁链圆形的直接转矩控制来说,其基本思想是在准确观测定子磁链的空间位置和大小并保持其幅值基本恒定以及准确计算负载转矩的条件下,通过控制电机的瞬时输入电压来控制电机定子磁链的瞬时旋转速度,来改变它对转子的瞬时转差率,达到直接控制电机输出的目的。在控制思想上与矢量控制不同的是直接转矩控制通过直接控制转矩和磁链来间接控制电流,不需要复杂的坐标变换,因此具有结构简单、转矩响应快以及对参数鲁棒性好等优点。 1977年A·B·Plunkett曾经在IEEE的工业应用期刊上提出了类似于目前直接转矩控制的结构和思想的直接磁链和转矩调节方法,在这种方法中,转矩给定与反馈之差通过PI调节得到滑差频率,此滑差频率加上电机转子机械速度得到逆变器应该输出的电压定子频率;定子磁链给定与反馈之差通过积分运算得到一个电压与频率之比的量,并使之与定子频率相乘得到逆变器应该输出的电压,最后通过SPWM方法对电机进行控制。 直接转矩控制提出来将近有20年了,目前在此基础上已经发展出来了多种控制策略及其数字化实现方案、磁链观测以及速度辨识的方法,本文将对它们进行分类,并作分析和比较。

电机模型和直接转矩控制策略直接转矩控制是基于静止坐标系 下来进行控制的,如图1所示,在传统的直接转矩控制中,通过检测定子两相电流、直流母线电压和电机转速(在无速度传感器DTC中不需要测速)进行定子磁链观测和转矩计算,使二者分别与定子磁链给定和转矩给定相减,其差值又分别通过各自的滞环相比较,输出转矩和磁链的增、减信号,把这两个信号输入优化矢量开关表,再加上定子磁链所在的扇区就得到了满足磁链为圆形、转矩输出跟随转矩给定的电压矢量。磁链和转矩的滞环可以设置多级,并且其宽度可变,滞环宽度越小,开关频率越高,控制越精确。 直接转矩控制具有结构简单、转矩响应快以及对参数鲁棒性好等优点,但它却是建立在单一矢量、转矩和磁链滞环的Bang-Bang控制基础之上的控制方法,不可避免地造成了低速开关频率低、开关频率不固定以及转矩脉动大,限制了直接转矩控制在低速区的应用。针对于此,国内外有很多学者提出了各种提高开关频率、固定开关频率以及减小转矩脉动的方法,本节将逐一列出分析比较。

无差拍空间矢量调制方法T.G.Habetler的空间矢量调制方法 把无差拍方法应用于直接转矩控制由美国人T.G.Habetler提出来的。这种方法的主要思想是在本次采样周期得到转矩的给定值与反馈值之差。 空间电压矢量的幅值和相位是任意的,可以通过相邻的两个基本的电压矢量合成而得。利用计算出来的空间电压矢量可以达到转矩和磁链无差拍的目的。 利用Habetler的无差拍方法,从理论上可以完全使磁链和转矩误差为零,从而消除转矩脉动,可以弥补传统DTC的Bang-Bang控制的不足,使电机可以运行于极低速下。通过无差拍控制得到的空间电压矢量可以使开关频率相对于单一矢量大幅提高并且使之固定,这对于减少电压谐波和电机噪声是很有帮助的。 空间电压矢量作用时间可能会大于采样周期,这说明不能同时满足磁链和转矩无差拍控制。因此作者提出了三个步骤,否转矩满足无差拍,如果不满足再看是否磁链满足无差拍,如果还不满足就按照原有直接转矩控制矢量表来选取下一周期的单一电压矢量。因此按照Habetler的无差拍方法最大的计算量有四个步骤,这将耗费很大的计算资源,不易实现,另外在整个计算过程中对电机参数的依赖性比较大,这将降低控制的鲁棒性。 转矩或磁链的预测控制方法 在T·G·Habetler的无差拍的直接转矩控制方法中,由于计算量很大而不易实现,因此出现了一系列的简化的无差拍直接转交流电机-韩国SPG交流电机全系列矩控制,比较典型的是转矩跟踪预测方法。在这种方法中,分析了低速转矩脉动的情况,得出转矩脉动锯齿不对称的结论。 非零电压矢量和零电压矢量对转矩变化的作用是不同的,前者可以使转矩上升或下降,而后者总是使转矩下降。在不同的速度范围内二者对转矩作用产生的变化率也在变化。在转矩预测控制方法中,电压矢量在空间的位置是固定不变的,合成在两个单一电压矢量的中间,但是电压矢量不是作用整个采样周期,而是有一定的占空比,在一个采样周期中可以分为非零电压矢量和零电压矢量。如果使下一采样周期非零电压矢量和零电压矢量共同作用产生的转矩变化等于本周期计算出来的转矩误差。 将消除转矩误差,达到转矩无差拍控制的目的。即使出现计算出来的电压矢量作用时间超出采样周期,也可以用满电压矢量来代替,因此是非常易于实现的,从实验结果来看,转矩脉动的锯齿基本上对称,说明转矩的脉动已经大为减少。上法认为磁链被准确控制或变化缓慢,而没有考虑磁链的无差拍控制,在文献中对磁链也进行了预测控制,在这中方法中,通过磁链的空间矢量和电压矢量关系可近似得到: 其中ΔΨS是在电压矢量作用下的磁链幅值改变量,θVΨ是二者的空间角度。设第k采样周期的磁链误差为ΔΨSO,那么根据公式(5),可以得到使第k+1周期磁链误差为零的矢量作用时间为:。以转矩控制优先为原则,根据转矩预测控制计算出来的矢量作用时间和磁链预测控制计算出来的作用时间可以得到综合的矢量作用时间。考虑磁链的无差拍控制之后相对于单纯的转矩无差拍控制效果好,既消除了转矩脉动,又不会产生磁链畸变,并且计算量不会太大。除了上述的转矩无差拍控制方法,在文献中也采用了类似的方法,最后的电压矢量计算作用时间也基本相同,此处不详述。同Habetler的无差拍方法一样,预测方法也要用到比较多的电机参数,如果能在线实时辨识定子电阻和转子时间常数,将大大提高控制精度。 基于检测反电势的离散时间直接转矩控制(DTDTC) 使用离散时间的方法进行异步电机的控制在文献中已经有了比较详细的介绍,在文献中,首次把这种方法使用于直接转矩控制,其基本方法如下:对由电机的基本电路模型得到的电压方程和磁链方程进行离散化如下: a,b的定义对转矩方程也进行离散化,并把方程(7)代入同时也把方程(7)代入到磁链的幅值平方表达式中去,利用离散的转矩方程和离散的磁链幅值平方式可以求解出下一周期的的空间电压矢量的增量ΔVSx和ΔVSy,代入以下方程可以得到转矩和磁链无差拍控制的电压矢量,并对其进行了限幅: 离散时间直接转矩控制可以通过差分方程,把k+1周期的所应达到的转矩和磁链递推出来,因此可以同时达到转矩和磁链的无差拍控制,从实现方式上是很适合于数字化控制的,另外这种方法主要基于定子侧进行控制,所需的电机参数只有定子电阻和电感,对电机参数变化的鲁棒性比较好,从实验结果来看,系统的动态响应性能是比较好的。但是在这种方法中,需要检测电机的相电压,这增加的系统硬件的复杂性,计算量也比较大。 基于几何图形的无差拍控制 在文献中,对定子磁链方程、转子磁链方程以及由定、转子磁链表达的转矩方程进行离散化,之后把前两个方程带入到转矩方程中去。通过离散的转矩方程分析可以知道施加电压矢量可以使转矩误差为零,转矩变化到平面上的一条直线上,这条直线与转子磁链矢量方向平行。采取同样的方法可以分析知道施加电压矢量可以使磁链误差为零,磁链变化到平面上的一个园上,这个园与与磁链园同心。于是利用直线和园的交点就可以得到使转矩和磁链无差拍控制的电压矢量,当然这个电压矢量受到逆变器所能输出的电压大小的限制。 把几何图形引入到无差拍的控制中来是一个比较好的思路,可以得到最优的无差拍控制的电压矢量,同时也有助于理论上的分析。但是就如何把图形方式和数字化控制结合起来从实现方式上来说还是存在有一定的难度。

离散空间矢量调制(DSVM)方法无差拍的直接转矩控制从理论上可以最大化地消除转矩和磁链的的误差,克服了Bang-Bang控制不精确性的弱点,但是需要比较大的计算量,并且这些计算都是与电机参数有关,容易引起计算上的误差。因此在文献中提出了既不需要多少计算,又能提高转矩和磁链控制精度的离散空间矢量调制方法。 在离散空间矢量调制方法中,通过对两电平逆变器输出的六个基本电压矢量中的相邻电压矢量和零电压矢量进行有规律的合成,如图3是使用相邻的单一矢量2和单一矢量3以及零电压矢量合成出来的空间电压矢量。从图3中可以看出其合成方法是把整个采样周期平均分为3段,每一段由非零电压矢量或零电压矢量组成,如空间电压矢量23Z是由矢量2和矢量3以及零电压矢量各作用1/3采样周期,可以采用5段式或7段式方式合成(文中没说明),利用这种有规律的合成方法一共可以合成出10个电压矢量。 细化的电压矢量可以对转矩和磁链进行更精确的控制,文献中对磁链使用了传统的2级滞环Bang-Bang控制,而考虑到转交流电机-韩国SPG小型电机感应电机系列矩需要动态响应快,对其划分了5级滞环Bang-Bang控制,如图4所示,不同的误差带内使用不同的电压矢量表。作者通过推导得到电压矢量对转矩变化的影响式子如下所示: 从式(10)中可以看出同一电压矢量在低速和高速对转矩变化的影响是不同的。在不同的速度范围使用了不同的电压矢量,如图3所示。从另一方面看,低速使用幅值小的电压矢量以及高速使用幅值大的电压矢量也是符合V/f=C这一规律的。传统的直接转矩控制在低速时连续使用较多的零电压矢量使开关频率很低,转矩脉动大。而按照离散空间矢量调制的方法由于低速使用幅值小的电压矢量,因此连续使用的零电压矢量少,开关频率高,转矩脉动小。由于高速时的电压矢量比较多,可以划分12个扇区,使用两个电压矢量表,这样可以进行更精确的控制。 从以上分析可以看出,离散的空间矢量调制方法易于实现,不需要有无差拍控制那样多的计算,保持了传统Bang-Bang控制的优点,因此鲁棒性好,但相对于传统的直接转矩控制又可以提高转矩和磁链控制精度,减小低速转矩脉动。但是控制精度越提高,矢量划分就越细,电压矢量控制表就越多越大,这将增加控制的复杂性。如果能让离散的空间矢量调制与无差拍控制结合起来,将会有助于克服这个缺点。

由PI调节器输出空间电压矢量的方法在直接转矩控制中,如果能获得任意相位的空间电压矢量,将有助于减小低速下的转矩脉动,达到矢量控制在低速下的稳态性能。第3节中的无差拍控制就能得到任意相位的空间电压矢量,但是计算比较复杂,实现比较困难。另一种获得任意相位的空间电压矢量的方法是使用PI调节器。A·B·Plunkett的直接转矩和磁链调节方法就是一种PI调节方法,只是那时候还没有空间电压矢量这个概念,只能使用SPWM方法输出电机控制电压。在文献中,所提出的直接转矩控制使用PI调节的方法,并且用于SVM的方法输出空间电压矢量。 由转矩给定和转矩反馈获得转矩误差输入PI调节器中,经过PI调节得到q轴电压矢量,由定子磁链给定和定子磁链反馈获得定子磁链误差输入PI调节器中,经过PI调节得到d轴电压矢量,之后将d轴和q轴的电压矢量旋转变换到静止坐标系下的α轴和β上,用于空间电压矢量的输出,显然这个空间电压矢量在空间位置上的相位是任意的。从结构上看基于PI调节的直接转矩控制相似于定子磁链定向的矢量控制,但二者是有区别的,定子磁链定向的矢量控制基于同步旋转坐标系,定向于定子磁链d轴,q轴磁链为零,另外在d轴方向还要对磁链和和q轴方向上的电流进行解耦,而这些对于基于PI调节的直接转矩控制不需要,其中只需要使转矩输出和定子磁链反馈通过PI调节方法来跟随上给定即可,因此从实现上是比较简单的,同时鲁棒性也比较好,并且相对于传统的直接转矩控制可以提高开关频率,减小了低速下的转矩脉动,但是在这种方法当中需要选取合适的PI参数,否则会影响控制系统的动、静态性能。除了以上这种PI调节的直接转矩控制外,在文献中还在A·B·Plunkeet的直接转矩和磁链调节法的基础上做了进一步的研究,使用空间电压矢量的方式输出,此处不详细叙述。

注入高频抖动提高开关频率在前面的各种直接转矩控制策略中都谈到提高低速下的开关频率可以降低转矩脉动,同时也可以降低噪声。在文献中,提出了一种在传统的直接转矩控制基础上注入高频抖动的方法提高开关频率,其中作者用图表的方式显示了开关频率随转矩和磁链滞环宽度的减小而提高,但是这种提高是有限的,一个最主要的原因是磁链和转矩控制上的延迟,滞后越大开关频率就越低。例如从仿真来看10μs延迟有14kHz的开关频率,但当有20μs的延迟时只有8kHz的开关频率。文献中提出的提高开关频率方法是在转矩和磁链滞环内叠加上高频的三角波,其幅值与滞环宽度相当。 当反馈值大于三角波时电压矢量减小,当反馈值小于三角波时电压矢量增大,即使控制上有延迟,但随着三角波频率的增大,开关频率也就提高了,例如当三角波的频率为30kHz时,开关频率可达10kHz。文献中采用的是单一电压矢量的方法,如果能采用空间任意电压矢量的方法,可以使开关频率进一步提高。

大容量的直接转矩控制的低速控制策略直接转矩控制当初在德国提出来是为了解决大容量的机车控制的问题,其中最重要的一点就是要降低开关频率。目前以GTO作为逆变器的功率器件时,其开关频率一般不超过200Hz,使用IGBT时,一般也不能超过500Hz。因此以上的各节所描述的直接转矩控制策略将不适用于大容量的直接转矩控制,否则将造成比较高的开关频率。在低速下,如果使用直接转矩进行控制,采样周期很小,否则转矩脉动大,而且容易过流。要求圆形磁链,否则转矩脉动大;再次是要使用单一电压矢量,并且占空比为100%,这样才能减少至少一半的开关频率;转矩和磁链要有比较大的滞环,否则开关频率也比较高,如果转矩和磁链的滞环太大,又会造成比较大的转矩脉动。因此在大容量的调速中不易使用传统的直接转矩控制。目前使用的最成熟的方法是间接转矩控制。 这种控制方法其实是在A·B·Plunkett的直接转矩和磁链调节法上的一种改进,其中转矩调节器输出的是动态滑差在一个采用周期的积分动态增量ΔXd,而稳态滑差由磁链和转矩计算出来。动态滑差与电机机械角速度之和得到同步角速度,对其在一个采样周期进行积分就可以得到磁链在一个周期内的相位稳态增量ΔX0,使之与动态增量相加可得磁链在一个采样周期总的相位增量ΔX。磁链调节器输出幅值增量kψ,利用相位增量和幅值增量以及电压方程可以得到控制电机的空间电压矢量。从以上分析可以看出间接转矩控制的物理概念是很清晰的。通过计算磁链的幅值增量和相位增量来决定空间电压矢量,不但可以保证磁链轨迹为圆形,而且还对转矩进行了稳态和动态的调节。可以象矢量控制那样通过增大采样周期来减小开关频率而不会产生额外的转矩脉动,这主要是因为磁链的幅值增量和相位增量在一个采样周期中是可以准确计算出来的。因此间接转矩控制具有很好的稳态和动态性能,在大容量的调速中能大大减小低速转矩脉动,增大调速范围。

直接转矩控制技术的未来相对于传统的直接转矩控制来说,目前对于中小容量电机控制的改进方法主要是进行转矩、磁链无差拍控制和提高、固定开关频率。同时实现转矩和磁链的无差拍控制来说比较困难,因此出现了单独的转矩和磁链的预测跟踪控制,以及界于无差拍控制和Bang-Bang控制之间的离散空间电压矢量控制,不但简化了控制算法,还提高了控制精度。运用PI调节器进行转矩和磁链控制是一种比较直接的方法,省却了无差拍控制的复杂计算,易于实现。无论是无差拍控制或PI调节的方式都可以输出任意或比较多的空间电压矢量,这自然提高并且固定了开关频率,对于降低转矩脉动和减少噪音是很有帮助的。但是应该清楚的看到,目前的小容量直接转矩控制的低速性能还达不到矢量控制那样,转矩脉动和噪音都比后者大,因此就如何降低转矩脉动和减小噪音上来说还有待进一步的研究,把间接转矩控制引入到小容量的低速控制中来也是一种比较好的思路。 对于大容量的直接转矩控制策略来说,与中小容量的主要区别是限制开关频率在一定的范围之内,由于在低速采用了间接转矩控制,因此转矩脉动比较小,几乎能达到矢量控制那样的低速性能。随着电力电子器件的不断向着大功率化和高频化发展,将有助于大容量直接转矩控制的进一步发展。

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