电力拖动系统

电力拖动系统（精选十篇）

电力拖动系统 篇1

关键词：电力拖动系统,运行过程,分析

0 引言

在社会经济发展的大背景下, 我国机械电气行业迈上了一个新的台阶。其中, 电力拖动系统作为机械行业发展的重要环节, 是电气与机械综合的系统, 主要由电源、电动机、控制设备、传动机构等部分组成。电源作为控制设备与电动机的能源, 主要分为交流电源与直流电源。电动机是生产机械的原动机, 主要作用就是将电能转化为机械能。控制设备的主要任务就是控制电动机的运转, 传动机构是在电动机与生产机械的工作机构之间传递力量的装置。本文通过初步了解电力拖动系统, 对电力拖动系统的运行过程进行了详细分析。

1 电力拖动系统的基本知识

1.1 电力拖动系统的旋转运动方程式

旋转运动方程式为:

undefined

(1) 在电力拖动系统运作过程中, Tem、TL、n的方向都是不确定的。那么就需要对以上方程式进行正方向定位。一般都是以电动机在工作状态中的旋转方向作为正方向;其中电磁转矩与转速的方向与电动机旋转的方向相同时则为正, 方向相反时则为负数;当负载转矩与其规定的方向不一致时则为正, 与正方向一致时则为负。

(2) 将电磁转矩、转速、负载转矩等方向与正负确定之后, 再根据旋转运动方程式来进行计算, 从而判断电力拖动系统是处于加速、减速还是恒速运行状态。

1.2 电动机的特性

电动机可以分为直流电动机和交流电动机。根据电力拖动系统所拖动电动机的类型, 再对其机械特性进行判断, 例如机械的自身特性、人为特性等。对有关的方程式进行了解与掌握, 例如电压平衡方程式、感应电势方程式等。

1.3 负载的特性

首先, 需要对负载的机械特性进行详细了解, 掌握各个方面的数据与资料。机械的实际负载特性通常是由几种类型的特性组合而成的, 所以要详细了解其基本特性, 进而再进行组合了解, 同时要写出其负载特性方程式, 并根据负载特性绘制曲线图。最后, 依据所学动力源知识对负载特性的方程式与曲线图进行分析, 判断其是否发生变化, 当发生变化时就要根据其特征对新的负载特性进行分析。

1.4 过渡过程

电力拖动系统在运行时容易受到外界因素的干扰, 例如电源电压发生变化, 负载转矩出现变化, 或者人为对电动机的参数进行改变时, 都会对电力拖动系统的正常稳定运行造成影响。电力拖动系统的过渡过程是基于机械存在惯性的条件下, 机械产生的特性变化[1]。在电力拖动系统中, 电动机是非常重要的组成部分。当电力拖动系统正常稳定运行时, 可以从运动方程式中看出, 电磁转矩的大小是由其负载转矩决定的。

1.5 静态稳定性

在只考虑机械运动惯性的条件下, 电力拖动系统要想能够在某点持续稳定运行, 必须符合以下几个条件:首先, 需要满足的必要条件是电动机的机械特性与其负载特性之间具有交点;其次, 需要有稳定运行数据条件, 即拖动系统处于能够稳定运行的能力点。公式为:

undefined

1.6 运行状态

电力拖动系统是否处于正常运行状态, 判断依据主要是其基本概念。电力运行:电动机产生的电磁转矩与系统的旋转方向一致时, T与n的状态同时处于正数或者负数。制动运行:电动机产生的电磁转矩与系统的旋转方向相反时, T与n的状态分别为正数或负数。同时, 制动又分为回馈制动与能耗制动[2]。如果n的绝对值大于n0的绝对值, 那么T与n必然处于相反的状态, 如表1所示。

2 分析方法

对电力拖动系统的分析可以采用图解法或者代数法。鉴于图解法的特点较为直观且容易理解, 所以主要对图解法进行详细介绍: (1) 将电动机的机械性能与负载性能在同一个坐标系内同时呈现, 坐标系为T-n。 (2) 根据电力拖运系统的数据条件, 经过公式计算, 判断其初期运行状态是否符合稳定运行的条件, 并判断其是否是稳定运行点。 (3) 能够在某点稳定运行, 就要对其运行状态进行分析。 (4) 如果电力拖动系统并不能够稳定运行, 或者受到外界或人为因素的干扰而造成系统运行中负载特性与机械特性出现变化, 要将其变化呈现在坐标系内。 (5) 电动机的机械特性决定了其过渡过程。当电力拖动系统运行状态较为稳定时, 负载转矩的大小决定了其电磁转矩的数量[3]。可使用运动方程式以及电动机工作原理的基本方程式推出。 (6) 根据电力拖动系统的运行状态以及过渡状态, 呈现在坐标中的不同象限。

3 实例分析

以电力机车为例, 如电力机车在水平状态运行, 其在运行中遇到下坡时 (图1) , 要求对其状态进行分析: (1) 将电动机的机械特性与负载特性在同一个坐标系中呈现, 如图2所示。 (2) 按照电力拖动系统的稳定运行条件可以确定, 在图2中的A点, 电力机车能够稳定正常运行。 (3) 在A点时, T与n都同时大于0, 即电动机的运作状态为正向。 (4) 电力机车在受到外界干扰以后, 负载的总转矩为 (TL1-TL2) , 并且其值处于负数状态。由此可见, 在电力机车由水平运行至下坡时, 负载特性出现了变化。 (5) 电力机车的过渡过程主要是以机械运动的惯性为基础, 运行至B点时, 即处于稳定状态。B点为机械特性与产生变化后的负载特性的交叉点。 (6) 以电力拖动系统的稳定运行状态的概念为基准, 在图2的第1象限中, A-n0为电动运行状态。在运行状态出现变化后, 就在B点处稳定运行。 (7) 电力机车在遇到下坡时自动变为正向回馈制动运行状态。

4 结语

要实现电能向机械能的转变, 电力拖动系统显得尤为重要。要对电力拖动系统运行过程进行分析, 首先要确定其转向, 这对判断电磁转矩的正负有重要的意义。再次, 要熟悉电力拖动系统的机械特性与负载特性, 详细了解并掌握有关方程式, 明确电力拖动系统正常稳定运行时需要的条件与环境, 并对其运行状态进行判断。运用图解法对电力拖动系统进行分析较为直观, 易于理解。通过对电力拖动系统进行初步分析, 可以一定程度上推动电力拖动系统的发展。

参考文献

[1]张圆, 周滨, 赵杰, 等.发展我国低碳经济的挑战与探索[J].科技资讯, 2010 (25)

[2]庄贵阳.节能减排与中国经济的低碳发展[J].气候变化研究进展, 2008 (5)

电力拖动系统 篇2

第五章 交流调速的基本类型和交流变压调速系统

1、交流调速系统的特点，交流调速的六种方法是什么，从转差功率的角度将异步电动机调速系统分成3类，并举例说明。

2、异步电动机改变电压时的机械特性

（1）、固有机械特性，存在问题

（2）、不同电压下的机械特性，尤其是高转子电阻交流电动机的不同电压下的机械特性

3、闭环控制变压调速系统的静特性

（1）、交流力矩电动机机械特性的缺点（虽然调速范围大，但是特性软）

（2）、闭环静特性的特点（特性硬，采用PI后，可以实现无静差，但有极限）

（3）、异步电动机闭环调压系统与直流电动机闭环调压系统的不同之处

(4)根据转差功率损耗分析，调压调速的异步电动机带恒转矩负载时为什么不适宜在低速下长期工作？掌握结论即可。

3、软起动器

异步电机常用启动方法，为什么降压启动？软起动器的作用及特点是什么？

试论电力拖动自动控制系统 篇3

关键词：电力拖动 自动控制 运行

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）010-028-02

1 引言

随着科技日新月异的发展，机械自动化程度与生产水平达到了前所未有的高度，在当前的工业生产领域中，电力拖动自动控制系统得到了广泛的应用。电力拖动自动控制系统的优势在于：一方面可以保障自身系统安全稳定运行；另一方面可以满足企业机械生产要求。电力拖动系统可以很好的对电动机、各类继电器等原件进行保护，进而减少系统运行过程中故障发生概率。因此，研究电力拖动自动控制系统，提升其自动化程度，增强其安全性，完善其功能，对于企业而言是至关重要的。

2 电力拖动系统自动控制原理及其设计

2.1 电力拖动系统自动控制原理

操作人员在电力拖动控制系统运行过程中可以得到电动机各信息的反馈，例如电流反馈等。在电力拖动控制系统中，电气设备是实现机械自动控制的核心器件。计算机系统在此过程中的主要作用是显示信息显示、运行连锁、安全保护等信息，同时其也是电力拖动系统自动控制实现的唯一途径。

在计算机系统中，操作人员可以利用计算机根据实际生产需求实行不同的自动控制方案。电力拖动自动控制主要是利用计算机完成逻辑计算、功能模块化、编程等工作，然后为操作人员提供独立于机械设备的仪器驱动程序，方便使用者可以较快的将程序与自己的系统进行对接测试，方便编程。虽然电力拖动自动控制系统的各项参数及要求的设定“因人而异”。但从系统的本质来讲，系统构成的基本原理还是殊途同归的，即以计算机为系统的集中控制中心，信号输入给计算机下达指令，信号输出执行指令。电力拖动自动控制系统计算机接收信号与输出信号的系统反应如图1所示。

2.2 电力拖动自动控制系统方案的确定

在电力拖动自动控制设计方面，是否确定好方案与控制方式将会决定整个设计能否成功。如果宏观方案是正确切实可行的，那么生产设备各项指标达到要求的可能性才能得到保障。在设计时，即便出现某个控制环节设计的错误，也可以通过不断改进与测试达到要求，但如果宏观方案一开始就制定有问题，那么设计工作必须等到方案明确后重新开始。

学术领域认为，所谓电力拖动自动控制方案，其主要是依据不同的生产工艺要求，例如根据运动要求、加工效率、零部件加工精度等条件来决定电动机运行、类型、数量、传动方式等控制要求。最后将这些调研好的工艺要求与控制要求相结合，作为电气控制原理图设计电器原件选择的重要参考凭证。譬如说，在设计效率要求较高的加工机床时，拖动方式可以随机变化，如可以使用直流拖动，也可以使用集中拖动等。确定好拖动方案后，拖动电动机的数量以及各项参数也随之明了，控制方式的选择就是控制要求的选择。

2.3 电力拖动系统自动控制电动机的选择

在确定好电力拖动系统设计方案后，需要根据实际需求对电动机的数量、规格及各项参数如额定转速、功率等进行选择与确定。笔者通过总结，归纳出电动机在选择方面应当遵循以下几点：

（1）电动机功率的选择应当与生产机械标准要求直接挂钩，要选择与其相匹配，能够拥有一定负载的电动机，这样，才能保证生产机械的正常运行。此外，在明确电动机功率时，还需对以下三大要素进行综合考虑：1）允许过载能力；2）启动能力；3）电动機发热。确决定电动机功率选择的核心条件是电动机容量，通常，电动机容量容易受外界环境影响，所以电动机额定功率的确定要进行多次校验确认。

（2）电动机采用直流还是交流电需要结合企业经济、技术等方面综合考量，笔者认为，通常情况，企业只需要选择操作简单，稳定性强、维护遍历、价格低廉的交流异步电动机即可。但如果所在企业生产机械功率大、调速范围广，则可以采用调速性能优质的直流电动机。

（3）电动机额定转速需要结合以下方面来选择，主要是看所在企业机械匹配的技术经济程度，如企业所需电动机需拥有较高的使用寿命，并较少使用，那么就需要结合企业经济、技术等多方面因素来选择；如果企业使用电动机频繁，那么该电动机额定转速就需要以电动机的动能储存量来选择。

（4）必须在供电电网电压基础上选择电动机额定电压各参数，必须保证两者一致。电动机机构形式要根据企业的作业环境进行选择。

总而言之，电动机数量、规格以及各项参数的选择应当根据企业的经济、技术、作业环境、使用需求等多方面综合考虑来选择，要保证所选择的电动机既能满足企业生产机械的实际需求，又能够保证其运行的可靠性与实惠。

2.4 电力拖动设计中电器控制线路的设计

拖动方案与电动机的选择之后，其次是电器控制线路的设计。电器控制线路是整个电器选择与安装图设计的主要依据，通常，电器控制线路的设计方法是，根据所有部件不同的需求，根据控制线路的总体框架来细化局部线路，最后根据生产机械的实际需求与相互关联，将局部线路统筹规划到线路总体框架中，形成一个完整的控制线路。

设计前期调研：控制线路设计之初，设计者需要对企业生产工艺与机械实际需求进行调研。对于一般企业而言，控制线路仅需要满足下属三种功能即可：即制动、起动与反向。生产机械工艺较大的企业通常还需要平滑调速、安全预警功能等。另外，操作者能否对控制线路做出及时反应，能否进行操作等问题也都需要设计人员在设计前调研明白。

设计过程的掌控：控制线路能否稳定安全运行取决于控制线路工作是否安全与稳定，因此在选择设计元件时，应当采用性能良好、使用期限长、抗干扰能力强、安全可靠、稳定的继电器，同时在规划具体线路时，笔者认为，设计人员还需要注意以下几点内容：

（1）触头的设计，要保证所有电器触头必须全部正确对接。例如同一电器，如果将常闭与常开的辅助头放在一起，那么当将它们接在不同相的电源上时，很可能由于限位开关上的常开/闭触头产生电位差使得电路短路，如果线路没有良好的绝缘性，那么势必会造成电路短路事故。

（2）设计电器线圈联接时，要保证所有电器线圈正确联接。串联的两个电器线圈一般不能出现在交流控制电路中，即便串联的两个线圈的额定电压和等同于外加电压，也不允许非并联线圈连接。要实现接触器与接触器，接触器与线圈的同步，应当将所有线圈并联在电路中，使所有线圈承受相同的额定电压。

（3）设计后的控制机构，其后期维护与操作必须简单明了，在操作人员采用某种控制方式控制时，可以根据实际需求迅速、快捷的切换到其他控制方式，例如，在进行自动控制时，可以根据需求直接切换到手动控制，所有电控设备都需保证其后期运行的稳定性与维护的便利性，同时还需为其配置隔离电器，以便在仪器出现故障时进行抢修。

2.5 电力拖动自动控制系统设计应遵循的原则

笔者通过总结，归纳出当前电力拖动自动控制系统在设計时应当遵循的原则：

（1）经济简单化原则。企业在选择电力拖动自动控制系统时，都想要低廉的价格换来可靠的电力拖动控制系统。因此在设计过程中，设计人员应当尽最大努力将系统不必要的电器与触头数量进行减少，线路设计应当最优化。

（2）稳定、安全、可靠性原则。在经济简单化原则基础上选择稳定性、可靠性、安全性较强的元件。

3 电力拖动自动控制系统的安全防护

任何系统的出现都需要制定想匹配的安全防护措施，电力拖动自动控制系统亦是如此，一般情况下，电力拖动自动控制系统的安全防护分为两种：一种是计算机系统保护；另一种是电器保护。电器保护是最基本，也是必要的保护，其通常有过流保护、短路保护、欠压保护以及热保护。而计算机系统保护则是不可或缺的保护，它属于高级保护，主要是对确保系统运行、维稳等进行保护。笔者在下文将从以下几点对电力拖动自动控制系统的安全防护进行分析：

（1）短路保护：短路故障一般是因为电流短路而造成局部电气设备绝缘体过热损害，电流过大，容易造成强大的电磁脉冲进而产生电动应力，进而损害电力拖动自动控制系统或各种电器设备。

（2）过流保护：如果使用电动机不当，很容易使得电动机超负荷运作，这样会引起电动机局部过电流，一般的过电流能量是正常启动电动机电流的数倍，因此容易损害电动机及系统元器件。

（3）欠压保护：系统运行过程中，如果电源电压不能满足电动机正常运作的需求，容易造成系统因欠压而减缓电动机速率甚至同志运作，当负载矩不变时，可以适当的增加电源来提压。另外，欠压还会造成电气释放问题，进而影响系统所有器件的正常工作，情况严重时还会出现系统故障。所以，笔者认为，当电压达到电动机电压临界值时，可以采取切断电源措施来进行保护。

（4）热保护：任何元器件在经过长时间工作时都会出现过热现象，如果电动机绕组或长时间超载运行，那么势必会造成自身温度高于允许值，进而导致电动机出现故障，为避免过热损害，可以采用多个电动机相替换的方法进行热保护。

（5）安全链：安全链的保护主要涉及五个方面。1）欠压保护的控制；2）过流保护的控制；3）水压保护；4）油压保护；5）轴瓦温度保护。安全链是将上述五种保护串联在一起的保护，无论其中哪个环节出现问题，计算机都会直接将自动控制系统关闭。

（6）运行连锁和启动连锁的保护：当计算机接收到信号后，电力拖动自动控制的实现主要是通过计算机所配置的程序完成，该过程主要是预防系统运行时信号条件的消失或电动机缺乏条件启动的保护。

4 结论

本文通过对电力拖动自动控制系统各方面的研究，提出了加强、完善系统设计与安全防护的意见，以期为设计者与使用者提供帮助。

参考文献：

[1] 王春凤，李旭春，杨耕.电力电子与运动控制实验平台安全性建设[J].实验技术与管理，2011（07）.

[2] 陈伯时.电力拖动自动控制系统——运动控制系统[M].北京：机械工业出版社，2003.

[3] 黄华.浅析电力系统中的电器控制线路设计[J].科技信息，2010（35）.

浅析电力拖动自动控制系统 篇4

1.1 电力拖动系统自控原理

在计算机系统中, 电力拖动自动控制主要利用计算机完成功能模块化、编程、逻辑计算等工作, 然后提供独立于机械设备之外的仪器驱动程序给相关操作人员, 从而让使用者可以非常方便快捷的将程序与自己的系统进行对接测试, 方便编程。操作人员还要根据实际生产需求实行不同的自动控制方案。

整个设计能否成功取决于是否已经确定好方案, 要是整体方案可行, 那生产设备各项指标才可能真正达到要求, 即使在设计时个别环节出现了设计上的错误, 也可以通过不断的改进和测试来满足要求。但如果在一开始制定整体方案的时候就出现了问题那必须重新开始。

在确定好设计方案后, 还要根据实际情况的要求对电动机的数量、规格和各项参数进行选择。笔者经过总结, 归纳出了在电动机选择方面应该遵守的几点:

1) 在电动机的功率选择方面应该与生产机械的标准要求相匹配, 还要考虑其过载能力、启动能力、电动机发热情况等。从而选择一定功率的电动机。通常电动机容量很容易受到外界环境的影响, 所以在确定其功率时要进行多次校验。

2) 不管是采用直流电动机还是交流电动机, 都要结合所在企业的整体经济情况和技术情况进行综合考虑, 但是笔者认为企业选择操作简便、稳定性好、价格低廉的交流异步电动机会最好。如果企业生产机械功率大、调速范围广, 则可以选择调速性能更优质的直流电动机。

1.2 电力拖动设计中电器线路的设计原则总结

电力拖动方案与电动机选择好以后, 接下来就要对电器的控制线路部分进行设计。在其中电器的选择与安装设计是最主要的依据。控制线路设计初期, 对于一般企业而言首先要满足的是制动、起动与反向。但对于生产机械较大的企业则通常还要加入平滑调速和安全预警等功能。在选择设计元件时, 要采用性能良好、使用时间长、安全可靠并且稳定的继电器。在规划具体的路线时还应该要注意:

1) 触头设计方面, 要保证所有的电器触头必须正确对接。

2) 设计电器线圈联接时, 要保证所有电器正确联接。

3) 设计后的控制机构, 后期操作控制与维修简单明了, 以方便操作人员可以随时根据实际需求迅速、快捷地切换到其他控制方式, 也方便仪器出现故障时进行及时维修。

2 电力拖动自控系统安全防护方面的分析总结

所有的控制系统都要对其制定与之匹配的安全防护方面的措施, 电力拖动自控系统也一样, 其安全防护系统一般情况下分为以下两种:1) 计算机系统保护;2) 电器保护。最基本的同时也是最必要的保护是电器方面的保护, 其中包括短路保护、过流保护和热保护等等。而最不可或缺的保护就是计算机系统保护, 计算机系统保护属于高级保护, 它主要是保护系统运行、稳定等。笔者就以下几点对电力拖动自动控制系统的安全防护进行了剖析:

2.1 短路保护方面的分析

系统发生短路一般是因为电流短路造成系统局部设备的绝缘体因为过热而遭受到损害, 或者因为电流过大而造成较大的电磁脉冲, 此脉冲会损害电力拖动自动控制系统和相关电器设备。

2.2 过流保护分析

当电动机使用不当的时候, 会使其超负荷运作, 从而会引起电动机局部过电流, 此过电流能量很大, 是正常启动电动机电流的好几倍, 这样容易损害电动机和系统元件。

2.3 欠压保护分析与防护

欠压是指电源电压在系统正常运行时不能满足电动机的运作需求, 这时容易造成电动机速率减缓甚至会停止运作, 这时我们可以采取适当的加压方式来解决问题。此外, 欠压还会引起电器释放, 从而影响所有的电器不正常工作甚至出现系统故障。因此, 笔者认为, 我们可以通过采取切断电源的手段避免电压达到电动机电压临界值从而起到保护系统的作用。

2.4 热保护分析与防护

在经过长时间的工作后任何元器件都可能出现过热的现象, 电动机绕组长时间工作势必会使电动机本身的温度高于额定值, 从而使电动机出现问题。可以通过采用多台电动机相互交替的方法避免过热损害。

3 加强实验教学中的工程实践能力

3.1 理论与实践结合

“电力拖动自动控制系统”需要与实际应用密切联系, 是一门专业性较强的课程。本课程的内容较多, 加强实验教学, 进行实验课要尽可能考虑内容链接, 使其发挥更大作用。通过实验课程教学使学生学会根据实验的目的确定实验的线路、确定出实验步骤、选择出适合的仪器仪表, 通过试验测取出所需要的数据进行分析研究, 并得出相应的结论。还要使学生掌握电气测量的方法, 学会把实验设计和工程应用合理的结合在一起。虽然实验只是加深了学生对课本知识点的理解, 但从工程应用上来说, 课程中的电力电子技术、微机原理、应用技术要进一步开设设计性实验课程, 使设计控制系统、控制器和相应的算法, 与实际工作设计相衔接。

3.2 课程设计强化实践能力

课程设计就是为了让学生学会运用课本中学到的理论知识和实践技能, 能独立的解决工程中的问题。学生自主申请选题, 选题是要贴合工程应用的, 如PWM控制直流电动机调速系统的设计时。学生进行分组, 根据设计内容和要求在2~3周时间内自主完成一个课题的设计和实现。设计的内容包括:根据老师所给的题目, 查阅相应的资料, 设计相应的电路, 也可利用实验室提供的单片机最小系统、键盘输入、显示输出电路等, 学生动手搭建电路, 编写出需要的软件。老师提出要求:系统设计方案论证;系统设计;硬件开发;系统软件的设计;联机调试;系统指标测试。按照此种实验更容易使学生们掌握住系统开发设计的流程和设计方法。

参考文献

[1]王春凤, 李旭春, 杨耕.电力电子与运动控制实验平台安全性建设[J].实验技术与管理, 2011.

[2]陈伯时.电力拖动自动控制系统——运动控制系统[M].北京:机械工业出版社, 2008.

[3]黄华.浅析电力系统中的电器控制线路设计[J].科技信息, 2010.

电力拖动总结2 篇5

《电力拖动》是电子电工专业的一门专业基础课程，它既依赖《电工基础》、《电工工艺》、《工厂供电》、《电工仪表》等课程，又要以物理为基础，内容多，难度大。如何才能教好《电力拖动》这门课？本文结合自己的教学实践谈谈几点看法。

一、兴趣引导

1、通过参观创设情境。例如在教学生学习电动机的正反转控制、行程控制时，先把学生带到工厂或施工现场，观看大型行车的运行情况，让他们感受一下生产机械为人们带来的方便和实惠，然后指出机械的变化和控制电路的关系非常密切，从而激发学生的好奇心，接着我又把带到实验室，在老师的指导下开始设计电动机的正反转接线，由于有课前的情景接触，学生的学习兴趣大增，为接下来的理论学习打下了良好的基础。

2、通过问题创设情境。如在进行控制线路的基本功训练时，许多同学认为，只要把一根导线接到固定的地方，就万事大吉了。结果在通电试车时，会出现诸如：不能启动，不能连锁运行，甚至短路故障。根据每个学生所出的问题，有针对性地进行辅导和纠正，他们也逐渐认识到了只有懂得它的动作原理，才能接出正确的电路，等到试车成功时，他们看到自己维修好的电路能正常运行，体会到了学以致用的乐趣，学习劲头也就更足了。

3、通过故事创设情境。二战时期，盟军在太平洋上的一支舰队突然和总部失去联系，舰队在海洋上航行了几天，仍回到了原来的地方。面对茫茫的海洋，长官仰天长叹“天灭我也”。这时，一个信号兵发现舰上的发射器出了问题，并马上修复。信号恢复，舰队继续前进，盟军大获全胜。战争归来，信号兵因此被封为副官。这个故事说明了电子技术的重要，大大激发了学生的学习热情。

创设情境的方法是多种多样的，应根据教学实际需要而灵活运用，其中应开展讨论、交流、竞赛、表演等活动，既提高兴趣又提高能力。

二、计划推进

2006年下学期，我接到了05级电子班的《电力拖动》的教学任务。为了能更好地完成教学工作，我制定了以下工作计划：

1、教学目标定位。(1)针对05级的两个电子电工班，本学期加强学生的实践动手能力。具体目标有：①在2006年11月份完成电子装配技能鉴定；②2007年1月份完成计算机等级鉴定；③在2007年3月份完成维修电工的等级考证；④加强电力拖动的动手能力，要求对于特殊的控制电路，要人人过关，保质保量，定时完成。(2)对06级的两个电子电工班，先从兴趣入手，观察05级的技能表演，后提高他们学习专业的兴趣，同时在本学期完成低压设备的讲解。

2、实施措施。根据学期制定的专业分阶段目标制定学科教学进度。每周一个教学内容，要求学生在理论知识掌握的基础上，用实际操作来完成教学任务。①加强技能训练。每周四节专业课，除了一节理论课外，剩余的时间都在实验室进行实际操作，除此之外，增加了星期四下午和晚上的两节自修课作为电力拖动兴趣小组的实践课，以激发大家的专业激情。②努力培养尖子生。选拔好学生组成竞赛组，进行辅导，学生在参加比赛前，千方百计让学生争取到更多的训练机会。

上述计划基本上把一个学期的工作进行了有条理的安排，通过一个学期的教学取得了较好的效果。从学生的情况来看，05级的两个班级，技能达标情况普遍好于去年，两个班只有1人没有过关。在校第九届技能节上电子电工专业作品有12种静态展示，3种作品动态展示，整个场面动、静结合，有声有色，全方位体现了本专业的特色。

三、实践铸能

本人在实际教学中将理论教学与实验实习教学结合起来,强基础训练,重实验操作,收到了明显的效果。具体措施是：

1、在教学中注意教学的趣味性。随着素质教育的提高，教学方法可以采用多种教学方法,例如对比法、演示法充分调动学生的积极性，激发学生的好奇心、求知欲。也可利用多媒体手段增强学生的感性认识，调动学生的兴趣，提高课堂利用率，增加课堂容量，应用通俗幽默的语言有利于加深学生对内容的理解和记忆。例如：在讲接触器控制线路时，为了避免学生只画线圈不画接点，我就告诉学生要记住八个字：瞎子点灯，聋子耳朵。这样,学生的记忆加深了,讲解原理时出现的错误也就减少了.又如在讲电动机的降压启动时，为了使学生能充分掌握其动作原理，我说要记住：过河拆桥等一系列内容的讲解，使学生在快乐中去学习，提高了他们学习专业课的兴趣，加深了记忆、同时可用多媒体动画让学生看见电动机的启动和运行过程，以实例激起兴趣，在讲电力拖动的应用时，突出其在企业生产过程中的具体应用，使教学更加贴近生活。

2、在实验实习中消化理解理论知识。在理论教学中，学生得到的是抽象的，有些甚至是难以理解的知识。通过实验实习操作能使学生获得鲜明的知觉形象，更好地理解和掌握有关的知识。例如在讲授顺序控制时,我先让学生观察两台电动机的运行情况,问他们发现了什么?这时学生会很兴奋地告诉我,这两台电动机送上源后不会同时运行,而是有一个先后顺序,并且停车时,也不会同时停下来,也是有顺序的.我们借助这样一个实验演示，化枯燥为生动，化抽象为具体，使学生带着一系列的问题，自然而然地进入到教师所创设的课堂情境中了。在实验实习过程中，有目的，有意识地观察操作的过程，既有利于学生观察能力的提高，又有利于将所学知识准确并有选择地输入大脑,通过实验和观察，强化了学生对电动机的各种运行状态有了一个比较全面的认识，这样既培养学生的观察能力，又提高了认识水平。

浅谈《电力拖动》创新教学 篇6

关键词：电力拖动 电器 七巧板 导向

江泽民同志指出：“创新是一个民族的灵魂，是一个民族兴旺发达的不竭动力。”知识经济时代的核心是培养人的创新素质。在新技术革命的严峻挑战面前，教育要创新机制，教师要创新教学。那么结合中等职业学校《电力拖动》教学，我认为可以从以下几个方面入手。

一、全面把握教材，教会学生轻松学习

《电力拖动》是中等职业学校电工专业众多的专业必修课之一，是一门专业性强、实践性强的课程。本课从整体上分为四个大部分，分别是机床电器、基本控制电路、机床电路和自动控制系统。我在教学中将这四个部分互相渗透、总体规划，概括起来有以下四个方面的内容：

（一）将认识电器与生产生活相联系

经过多年的教学实践，我有一个深刻的体会，学习《电力拖动》课程是一个循序渐进的过程，学习第一章时由于学生刚刚开始接触电器，对电器的认识很陌生，需要理解记忆的内容较多。所以我在教学中采取理论联系实际，参观讲解加动手实践的方式来讲解。首先我让学生参观学校的实训车间、配电房等场所，一边参观一边讲解所遇到的电器的名称、作用、操作方法等，然后在实训室讲解电器的结构、原理，让学生多拆、多看、多记，而这些电器的选用则等到基本控制电路时讲解。

（二）将基本控制电路板块化，巧用“七巧板”组成各种电路

我在教学中将“点动”、“自锁”、“点动连续混合”、“联锁”、“多地”、“自动往返”、“顺序启动逆序停止”分为七个板块，称作“七巧板”。结合参观的实践，首先讲解这七个基本控制电路。在讲解中，首先提出一个机器设备对电动机的控制要求，然后根据控制要求带领学生一起分析如何实现，再运用所学的机床电器画出电气控制电路，第四步配置电气控制盘，最后讲解故障的排除。学生通过这一系列的练习，掌握了电气控制电路的分析设计思路，熟悉了机床电器的选用方法，实际配制了电气控制盘，并学会了对故障盘的分析排除方法。

在学生掌握了“七巧板”之后，就可以运用“七巧板”分析设计各种常用电气控制原理图。例如三相异步电动机的Y-△降压启动，就可以分析为“自锁”、“联锁”和”顺序启动”三个板块的组合，其中“联锁”使用的是接触器联锁，顺序启动使用的是时间继电器控制。

这里需要注意的是，“七巧板”体现的是控制电路的常见形式，而主电路则体现为控制要求，再利用已学过的《电机与变压器》的知识对它进行分析。

（三）活用“七巧板”，分析完整机床电路

在学生掌握了用“七巧板”分析设计各种常用电气控制电路后，就可以用它分析完整的机床电路了。首先还是现场参观教学，这是必不可少的重要环节。机床的工作，不但与电气控制有关，还与机械的控制、传动、配合有联系。机床电气控制的对象是生产机械，生产机械的运动形式以及对电气控制的要求是设计电气控制的重要依据，也是掌握控制线路工作原理的基础，机械与电器的配合动作是实现生产机械自动控制手段之一。这就要求学生在学习控制线形式、机械与电器的配合动作等方面有足够的认识，在学了理论知识后，让学生带着问题到实训车间去看机床工作时各部件的运动情况，观察技术工人的有关操作，特别是手柄操作，看各电器的机床在不同工作状态时的动作情况，有条件的再看看机械与电器的配合工作情况。如观察X62W万能铣床的手柄操作在实现机械传动变换的同时又压动了行程开关的过程。请电工师傅介绍工作经验和现场讲解，能够使学生学到许多课本上没有的知识，同时激发了学生的学习兴趣。最后在模拟机床线路板上进行故障排查练习，让学生把知识真正学到手。

（四）规避抽象，着眼长远

《电力拖动》是一门专业性很强的学科，怎样分析电路很重要，所以培养学生的分析能力很重要。第四部分的自动控制系统由于理论较深，职业中专学生很难掌握。尤其是众多昂贵过时的控制系统，学校实训室很难一一具备，可采取多媒体课件演示教学，着重讲解各种系统的控制思想和优缺点，着眼发展方向，鼓励学生向深一层次发展。

讲可编程控制器部分，可将编程部分与基本控制线路相结合，以学生熟悉的线路为实例，即复习又巩固了前面所学的知识，而且还促进可编程控制器的理解和运用，学生学得也轻松。

二、多种导向作用，培养学生多种能力

（一）专业类型的设置以职业为导向

专业类型的设置以职业为导向就是说教学的内容必须与将来要从事的工作相符合，具体到《电力拖动》这一学科，就体现为我们对学生将来工作的认定，即作为维修电工专业的学生就着重培养学生分析和排除故障的能力，电工专业的学生就着重培养学生的实际操作和配盘能力，机电一体化的学生就着重培养学生对电气控制的认识能力等。

（二）教学的类型以行动为导向

在《电力拖动》教学中不仅要注重基础，更要注重实训，注重能力的培养，“未来的文盲不再是不识字的人，而是没有学会怎样学习的人”，教会学生活学活用“七巧板”就相当于掌握了一个“触类旁通”的工具。正确的工作方法能帮你有效地提高工作效率，而好的学习方法则能让学生在工作中得到不断的充实和提高，这样才能适应工作的需要。

（三）課程的类型以工作过程为导向

在教学的过程中采用与实际解决问题的方法相一致的过程，可以让学生明白这样设计电路的原因，并有助于学生对所学课程的理解，帮助学生对多学科的融合理解。在教学中可以采用探究式的学习形式，开阔学生思路，多为学生提供尝试的机会，把学习的主动权交给学生，这样有利于学生主动再创造，有利于学生猜测与验证。

另外，在实际的工作中，我们常将学生分组，培养他们的集体精神、沟通能力和协作能力，培养他们良好的行为规范和价值观念，也就是社会能力。

试论电力拖动自动控制系统 篇7

现代社会, 科技发展迅速, 自动化程度越来越高, 在现代工业生产中也越来越多的应用了电力拖动控制系统。电力拖动控制系统能很好地保护本身的系统, 目前广泛于各类机械生产中, 特别是应用于对电动机、电网、控制电器电器元件的保护。

二、电力拖动系统自动控制原理及其设计

1. 电力拖动系统自动控制原理

电力拖动控制系统运行过程中, 操作人员能得到电机信息的反馈, 如电流反馈等。电力拖动控制系统中, 机械自动控制的核心器件是电器设备。计算机系统是实现电力拖动系统自动控制的唯一途径, 它的主要功能是显示运行连锁、信息显示、安全保护等一系列信息。根据实际生产需求, 操作人员实行的自动控制方案也不相同。计算机主要通过功能模块化、逻辑计算、编程实现电力拖动自动控制, 为操作人员提供仪器驱动程序, 这种驱动程序是独立于机械设备的, 让使用者能更方便更快地将程序与系统进行对接测试。虽然系统的要求及各项参数不同, 但基本原理是基本相似的, 都是将计算机作为系统集中控制中心, 通过信号输入、输出来下达指令、执行指令。

2. 电力拖动自动控制系统方案的确定

控制方式与方案是决定电力拖动自动控制设计能否成功的关键。只有方案是正确可行的, 才能保障各项生产设备指标达到要求。设计阶段, 即使控制环节的设计出现错误, 通过测试与改进达到要求, 但若宏观方案制定有问题, 那么整个设计工作就必须重新做。电力拖动自动控制方案必须依据生产工艺的不同要求,

例如依据加工效率、运动要求、零部件加工精度等条件来决定电动机类型、运行、传动方式、数量等控制要求。将控制要求与工艺要求相结合就是设计原件选择的重要依据。对加工机床等的设计时, 拖动方式可以随机改变, 可以选择集中拖动或者直流拖动。拖动方案确定后, 就可以确定拖动电动机的数量和其他各项参数。

三、电力拖动自动控制系统设计应遵循的原则

1. 经济简单化原则。

在选择方面, 企业希望系统既价格低廉又性能可靠。因此, 设计人员应当尽量减少不必要的触头与电器数量, 优化线路设计。

2. 安全、稳定、可靠性原则。

在元件选择上, 应该选择经济简单、可靠性、安全性、稳定性较强的元件。

四、电力拖动自动控制系统的安全防护

1. 短路保护:短路故障的原因

电流短路很多时候会造成局部电气设备绝缘体过热损害, 因电流过大造成的强大电磁脉冲产生电动应力, 会损害系统和各种元器件。

2. 过流保护:

电动机使用不当, 致使电动机运转超负荷, 会导致电动机局部过电流, 过电流通常会是正常电流的数倍, 从而损害电动机及系统元器件。

3. 欠压保护:

当电源电压达不到正常运作的需要时, 会造成欠压而使电动机速率减缓, 可以通过增加电源来提压。此外, 还会产生电气释放问题, 影响所有器件的工作, 甚至是系统故障。所以, 当电压过大时, 可以切断电源来保护元器件。

4. 热保护:

长时间的工作后, 元器件容易出现过热现象, 电动机长时间超载或者绕组, 会造成温度超过允许值, 导致电动机故障, 运用多组电动机相替换的方法, 可以有效防止这种情况。

5. 加强各类电气拖动设备的防潮防

结露工作, 确保潮湿天气中电气设备安全可靠运行。针对特殊天气, 把责任落实到相关生产部门, 要求各班组根据天气变化情况, 切实履行责任, 确保设备安全运行。在此基础上, 组织人员加强对电气设备盘柜、二次端子箱的检查维护, 保证盘柜、端子的清洁无积灰;严密封堵电缆孔洞, 防止电缆沟湿气蔓延至盘柜、端子箱内造成端子锈蚀;确认所有电气盘柜、端子箱箱门是否关闭紧密, 确保互感器端子箱、瓦斯继电器、释压阀等的防雨防渗漏措施实施良好, 防止继电器、接线盒进水受潮引起保护误动。与此同时, 针对目前正在进行的机组检修, 该施工企业组织人员加强检修中电气设备的绝缘监督管理, 对检修中的电气拖动设备严格按照预防性试验规程进行试验, 对于绝缘不合格的必须进行干燥处理;对预防性试验中环境湿度不满足规程要求的, 务必采取措施保证湿度合格后方可进行试验, 避免因湿度不满足造成设备绝缘击穿损坏。

摘要：电力拖动控制系统能很好地保护本身的系统, 目前广泛于各类机械生产中, 特别是应用于对电动机、电网、控制电器电器元件的保护。本文首先分析了电力拖动系统自动控制原理及其设计, 其次, 阐述了电力拖动自动控制系统设计应遵循的原则, 同时, 就电力拖动自动控制系统的安全防护进行了较为深入的探讨, 具有一定的参考价值。

关键词：电力拖动,自动控制系统,安全防护

参考文献

[1]赵毅, 李晓晖.PLC控制系统可靠性的研究[J].煤矿机械.2006, 43 (04) :112-115.

[2]窦岩.PLC自动控制系统可靠性研究[J].长春理工大学学报 (综合版) .2005, 28 (03) :165-168.

[3]吴爱萍.PLC控制的设计技巧[J].机床电器.2003, 34 (02) :178-179.

发电厂电力拖动系统的节能策略研究 篇8

1 电力拖动系统的电动机供电电能质量优化的节能策略分析

在电力拖动系统, 电动机供电电能质量的好坏直接影响其能耗的高低, 所以为了优化电动机供电电能质量, 就必须采取以下几点节能策略。

(1) 尽可能地确保电动机运行电压的水平始终处于其铭牌值左右, 且最大的偏移应在5%之内。即便电动机在运行时允许的最大偏移为10%, 而较大偏移则意味着效率降低和功率因素下降, 导致电动机的寿命下降, 所以一旦电动机运行时的电压为设计电压的95%时, 那么就会对其运行效率带来严重的影响, 同时还会导致运行温度剧增, 导致其绝缘寿命被降低。而如果其实际运行电压大于设计电压的105%时, 同样会导致其功率因素减小, 将其效率降低。

(2) 尽可能地将电动机的三相电压不平衡度降低, 且不平衡度控制在1%之内, 否则额就会导致其定额量被降级, 最终导致其运行效率被影响。在计算三相电压的不平衡度时, 主要采用公式:

VB代表三相电压的不平衡度;VMA代表三相电压中电压最高相电压值;VIM代表三相电压中电压最低相电压值;VAV代表三相电压的平均值。

(3) 为了确保电动机的运行功率因素, 就应采取有效的补偿措施, 常用的武功补偿技术就是将电容器组并联起来, 但是必须确保电容器组快速的投入并没有任何冲击, 也可以设置功率因素静补装置。

(4) 为了确保供电电源的谐波率有效的降低, 并始终处于较低的状态, 就需要采取有效的措施抑制谐波的出现。常见的方法主要有利用无源滤波器将其谐波降低, 或者利用补偿装置提供反相谐波电流, 从而利用其抵消变流器生产的谐波电流。

(5) 尽可能确保变压器的高效和大小合适, 以降低电能变换带来的能耗, 并及时的淘汰老旧的变压器, 同时还应定期检查配电系统, 及时地找出其损耗所在并排除, 尤其是应预防接触点不良以及堆积短路故障等情况的出现, 才能降低电能损失, 抑制谐波产生, 提高系统运行的可靠性。定期排查线路中存在的故障, 并将配电系统电阻降低, 使其在满载运行时的线损和压降得到有效的降低。

2 电力拖动系统的电动机自身的节能改造策略分析

(1) 在选择电动机时, 应预防出现大马拉小车的情况, 所选的电动机的负载率应大于等于80%, 而为了提高转子效率, 应尽可能地选用鼠笼式电动机, 而为了提高功率因素, 则应尽可能地选择高速电动机, 若为了在负载较大的情况下提升电压等级, 就应尽可能地选择高压电动机。若经济条件允许, 应将节能电动机作为首选, 从其长期的节能效果来看, 一般两年内就能弥补因选购节能电动机而增加的成本。与此同时, 所选的电动机应确保其符合运行速度的需要, 并在报废现役的电动机之前, 就应提前对其替代品进行确定, 并对电动机进行科学评估的情况下, 尽可能地更换工况允许且比现役电动机效率高的电动机。尤其是在选择和更换电动机的重绕时, 必须考虑成本、损耗、效率、运行年限、效益等方面的因素, 通常而言, 若电动机运行超过15年, 且功率不低于30千瓦, 因其效率无法与先进电动机的效率相媲美, 所以必须及时的将其更换, 若重绕电动机所花费的成本比节能电动机的成本高出50%, 那么久应及时的更换节能电动机, 并尽可能地确保绕线的质量。

(2) 在改造电动机时, 其是电动机节能的重要措施。在对其进行改造时, 主要应以下几个方面入手:一方面, 及时的将电动机的磁性槽楔更换, 在电动机修理过程中, 可以将普通的绝缘槽楔以磁性槽楔替代, 能有效的促进电动机的气隙磁势波形改善, 从而将空载电流降低, 提高功率因素和使用寿命。另一方面, 尽可能地选用新的绝缘材料, 才能将导线的截面积增大, 这主要是针对高压电动机而言, 尤其是在对其定子线圈进行大修时, 应采取B级的环氧玻璃粉云母带绝缘, 主要是因为经过浸胶处理, 所以其绝缘厚度较厚, 加上其经过热模压固后成型的, 从而有效的将铜线的平均截面积增大15%到20%。

3 电力拖动系统的运维节能策略分析

在采取上述节能策略的基础上, 为了更好地提升电力拖动系统节能功效, 还应在系统运行过程中切实加强对电动机的运维工作。

3.1 运行中的监控和维护

一是紧密结合电动机生产厂家提供的建议或工业技术标准, 针对性的制定其监测和维护计划, 并对其潜在的故障进行预防性的监测和维护, 并严格按照计划确保其巡检工作的高效开展。二是及时的对电动机进行润滑保养, 严格控制润滑油的质量;三是建立电动机维护档案, 将其各项监测、维护、调试和运行等数据的保存, 做到有据可查;四是及时的修理存在故障的电动机。

3.2 运行中的节能技术

在运行中加强串级调速节能技术、变压调速节能技术及变频调速节能技术, 这些技术都能有效的降低运行的能耗, 尤其是变频调速节能技术, 采用高压变频调速则可以有效节约电能, 降低生产成本。

4 结语

综上所述, 对发电厂电力拖动系统的节能策略进行研究具有十分重要的意义。所以作为现代发电企业, 必须充分意识到节能降耗工作开展的重要性, 并在日常生产运营过程中切实加强现代节能技术的应用, 尤其是电力拖动系统的电动机供电电能质量、电动机自身的节能改造以及运维过程中, 均应切实加强节能策略的应用, 才能促进自身效益的最优化。

摘要：近年来, 随着我国电力事业的不断发展, 发电企业所面临的竞争也在不断的提升, 尤其是在提倡节能环保的今天, 作为发电企业, 必须切实加强节能技术的应用, 才能更好地适应时代发展的需要。本文正是基于这一背景, 以发电厂耗电最大的电力拖动系统为例, 就其节能策略进行了几点分析。旨在与同行进行业务之间的交流, 以不断的强化节能效果。

关键词：发电厂,电力拖动系统,节能策略

参考文献

[1]刘琨, 刘念, 冉立, 崔东君, 田冰冰, 朱传华.发电厂电力拖动系统的节能研究[J].四川电力技术, 2009 (02) :88-91.

[2]潘超海, 邓金凤, 邓晓娜.电力拖动系统的节能研究[J].科技致富向导, 2014 (27) :333.

电力拖动系统 篇9

1 电力拖动控制系统硬件整体设计

1.1 控制系统结构

在电力拖动控制的运行系统中, DSP主要用做采集、处理、控制系统的相关数据。因此, DSP是整个控制系统的核心部分。电力拖动系统中电流、直流电压、转速等内容的检测工作主要由各部分的检测电路实现, 通过这些功能又能够进一步实现静态RAM存储器对数据存储器及程序的扩展, IPM模块主要实现对交流电压向直流电压的转变, 能够将频率可调的三相交流电提供给异步电动机, 保证异步电动机的高性能变频调速性能的实现。

图1为电力拖动控制系统的硬件设计结构图。从图1中可以看出整个电力拖动控制系统主要可以分为3个组成部分, 即功率模块、控制模块及检测模块。将电流霍尔传感器TBC30P电路接在逆变桥的输出端, 可以组成电流检测电路, 电流信号从霍尔电流传感器中输出后经过一定的处理后被送往数字信号处理器的ADC端;直流电压检测电路包括电阻、电压霍尔传感器、整流器等元器件;电子旋转编码器通过观点隔离电路将检测到的信号送到数字信号处理器的正交编码器脉冲电路中, 正交编码器经过一定的计算方法得出转速;MAX232帮助数字信号处理器与PC机通信;TMS320 LF2407是一款专为电机控制设置的单片DSP控制器, 包含了64K的程序存储空间, 为了进一步扩大整个系统的存储空间, 该电力拖动控制硬件系统中还使用了一种高性能的CMOS静态RAM16为存储器, 即CY7C1021BV33, 用来扩展程序及数据存储器,

它在读写数据时不区分高低字节。译码电路的主要作用是区分SRAM空间的数据区与程序区, 根据用户译码方法的不同, 划分方式也会有所区别。

1.2 功率模块

IPM、滤波电路及不可控整流共同组成了功率模块。本次设计采用的IPM为PM25RLA120, 具有欠压、过流及温度保护的功能, 当IPM发生故障时, 光电耦合器将故障输出信号的FO接到数字信号处理器的PDPINTA上, 数字信号处理器将会采取一定的措施, 阻止PWM信号的输出, 进而达到保护系统的效果。为了防止IGBT模块烧坏, IPM的同一桥臂必须互锁, 保证数字信号处理器发出PWM信号时的死区时间充足。死区时间死去定时器控制设定, 死区调节电路在TMS320LF2407内部集成。

IPM中, TMS320 LF2407A输出PWM波控制IGBT管的开关触发控制信号, 功率管将直流电逆变为三相交流电后供给三相异步电动机, 该种三相交流电的频率可以调整。一般情况下, 数字信号处理器发出的PWM信号比较微弱, 为了保证IGBT接收的信号比较完整、精确, 需要在驱动IPM的IGBT之前采用一定的方法对PWM信号进行放大。系统中的不可控整流二极管模块的滤波电路由电解电容组成, 三相桥式不可控整流电路则由整流二级管组成。

1.3 控制电路

TMS320LF2407、TLP550快速光耦、仿真调试接JTAG以及TPS7333Q几个部分共同组成了数字信号处理器的控制电路。它的主要作用是处理模糊PID控制算法、输出PWM控制信号、测定转速等等, 在高性能传动控制系统中, TMS320LF2407芯片能够使信号处理控制更先进、高效。

PWM电路的使用对于控制电路而言十分有利, 它极大的降低了PWM波形产生时的费用, 用户工作量相比减少, 相关的外部硬件及控制软件有了一定程度的简化。

1.4 检测电路

本系统采用TRD—S2000B旋转编码器检测电机的转速。通过TMS320LF2407正交编码器脉冲电路的脉冲相位确定出电机的运行方向、脉冲个数的运动位置, 位置信号经过差分处理之后可以用来判断脉冲运动的速度。

1.5 电流、电压检测

TBC30P电流传感器主要用来检测电机的相电流, 信号经过放大后, 高速双向二级管BAV99会对其进行限幅处理, 限幅完成后被送到DSP的A/D转换端, 得到比例为30A一3.0V采样信号。以LV28一P电压传感器检测直流母线电压, 放大信号, 以高速双向二极BAV99将信号限幅然后送到DSP的A/D转换端, 得到比例为500V一3.0V的采样信号。为了保证开关管IGBT的安全, 可以检测并控制IPM直流侧的直流母线电压, 另外为了实现控制电机转速的目的, 还可以通过PWM控制信号得到IPM提供给电机的交流电压量。

2 拖动控制系统的软件设计

2.1 异步电动机的矢量控制

交流电机通过矢量控制将异步电动机以坐标转换成为直流电动机模型, 为了解耦控制磁通与转矩, 交流电机按照一定的矢量方式将定子电流分解为直流分量, 2个直流分量的方向根据转子磁场进行确定, 并采用一定的方式分别控制2个直流分量。使用电压源逆变器供电时, 空间矢量脉宽调制技术在一定程度上控制了逆变器的开关, 使三相电机的定子产生跟踪圆形旋转的磁场。这种控制方法计算起来比较简单, 提高了直流侧电源电压的利用率, 且电机的谐波损耗逐步减少, 转矩脉动也有所降低。

矢量控制的优点在于, 它具有比较良好的低速运行的性能, 速度控制可以从零转速开始, 调速的范围比较广泛, 转矩的控制比较精确, 因此, 将矢量控制运用与交流电机中, 可以提高电动机的加速特性。

三相异步电动机中, 逆变器通过TMS320LF2407提供的6路PWM波控制, 光电编码器可以测量三相异步电动机的转速, 转速测量完成后经过一定的计算方法可以知晓定子电流的控制量, 最终实现对2个分量的解耦控制。

2.2 软件设计系统

拖动控制系统的软件系统由主程序与中断子程序共同组成。主程序与中断子程序分别承担了不同的任务, 主程序可以用来初始化系统, 检测系统内的电压、电流及速度, 并对系统中可能出现的故障进行诊断, 从而实现保护系统的目的, 中断子程序的主要作用是实现电流环的坐标转换、PWM发生等过程, 最终使系统速度控制的精度达到一定程度, 同时提高开关的频率。

3 结论

本文讲述的控制系统, 结合了DSP的优点, 它的运算能力较高, 计算速度较快, 拥有十分丰富非内外设资源, 且系统外围的电路比较少, 安全可靠。另外, IPM的应用, 简化了电机系统的硬件设计, 使电机控制更加实时可靠, 精度较高, 优点显著。

参考文献

[1]张红莲.基于DSP的电力拖动控制系统的设计[J].电力与能源, 2010 (21) .

[2]汤拓.浅析电力拖动自动控制系统[J].电力讯息, 2015 (4) .

电力拖动系统 篇10

电力拖动自动控制系统的任务是通过控制电动机电流、电压、频率等给定量,来改变工作机械的位移、速度、转矩等输出量,使各类工作机械按照人们期望的要求运行,从而能够满足生产工艺或其他应用的要求[1]。现代运动控制技术已经成为微电子技术、电力电子技术、电机学、控制理论、计算机控制技术、信号检测与处理技术等多学科相交叉的综合性学科。《电力拖动自动控制系统》课程是电气工程及其自动化专业的主干专业课程,该课程主要特点是知识面宽、综合性与实践性强。因为民办本科学生的学习能力和自觉性与公办本科有一定的差距,加之近年来高校的教学改革,以及专业人才培养方案的调整,该课程的总课时和学分与之前相比不断减少,很多本三学生学习时比较吃劲。这些均较大地影响着课程的教学。如何能够提高教学质量,使学生在较少的课时内对课程内容有个较深的了解和掌握,是该专业课程教师需要思考的课题。

1 完善专业课程教学内容

对于该专业课程教学内容的完善,首先应该明确课程的教学目的,要符合人才培养方案中对该专业学生培养的目标,即应用型高级工程技术人才。教学过程中要凸显应用特点,以应用为目的,突出课程的理论知识的应用性和实践性;以课程知识运用为目标,适当降低理论教学难度,进一步强化实践性教学环节,力图深入浅出,通俗易懂。

开展专业课程教学时,应该将该专业的特点和发展趋势紧密结合起来。如果一门专业课程多年来一直沿用老的教案和课件,那么这种专业课程教学的方式既不符合培养创新人才的目标,学生也无法掌握该专业和学科的最新发展方向或趋势[2]。电力拖动自动控制系统是一门多学科综合的交叉性学科,随着科学技术的发展,必须将该专业的最新技术、行业发展、实际应用等几方面内容运用到课程教学中去。

2 提高理论课程教学效果

电力拖动自动控制系统是一门应用性很强的课程,在教学中要重视实际应用,不能只注重理论推导,否则学生的课堂效率就不会很高。应该看重实际与理论相联系,激发学习兴趣,活跃课程氛围。在课堂教学中应该多换位思考,不能单纯地从教师角度出发,而是以学生最为接受和最能理解的方式,充分引领学生的同步思维,让学生融入到教学环境中。

在课程教学过程中,应该注意充分调动学生课堂上的主体性和积极性,多采取互动式或启发式教学,将提问环节穿插在重点或难点处,力求给学生创造一个大胆发挥和自由创新的空间,使学生独立思考、分析问题和解决问题的能力得到不断培养。重视学生学习过程中的建议、课后作业中常见问题以及答疑中发现的典型问题,并将这些问题充分反馈到课堂中去。通过这些方法,可以解决学生学习过程中所遇到的普遍性疑问,班级整体的学习效率显著提高。

3 加强实践教学管理

考虑到实验操作的需要和实验室设备条件的限制,本课程的实验一般情况3-4名学生为一组,其中有部分学生实验前没有认真预习,或者实验过程中滥竽充数。针对上述情况,采取的方法有:严格落实实验预习制度,进入实验室之前,检查实验预习报告,无预习报告者或者预习报告不合格者暂缓实验;通电测试操作前,教师指定该组任意一名学生讲解实验的操作流程和相关注意事项;评判学生实验成绩的主要依据是实验操作能力,实验成绩占总评成绩的30%;考试试卷中适当出一些实验类题目,比如如何解决实验中出现的问题,解释一些实验过程中的现象等等,使学生能够重视实验教学环节。

教师对学生的严格管理和对实验的重视,将会提高实践环节教学效果,学生分析、综合和应用能力得到培养。通过课程的实验,学生不仅可以巩固加深课堂理论知识,也能够从中感受到了学习的乐趣。

4 结束语

电力拖动自动控制系统普遍应用于电力系统、交通运输、工厂及煤矿等场合。电力拖动自动控制系统课程是电气工程及其自动化专业重要的方向课程,因此,学好本门课程对于电气工程及其自动化专业学生尤为重要。本文从教学内容、课堂教学、实践教学几个方面对本课教学的方式方法进行了研究。专业教师在教学实践中要不断探索和总结,进一步深化教学改革,不断提高教学质量,培养适应社会发展的具有创新能力的高素质专业人才。

摘要：电力拖动自动控制系统课程是电气工程及其自动化专业重要的方向课程,本文根据该课程发展和学生学习的特点,从教学内容、课堂教学、实践教学等方面对该专业课程的教学改革进行了实践和探讨。通过进一步深化教学改革,不断提高教学质量,达到了培养高素质专业人才的目的。

关键词：电力拖动自动控制,教学内容,教学方法

参考文献

[1]阮毅,陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].4版.机械工业出版社,2009.

[2]陈虹.电气工程及其自动化专业人才实践能力培养方法[J].电气电子教学学报,2010(32):98-100.

[3]孙雨萍.课堂教学与实践教学的有机结合[M].山东大学出版社,2005.