本書全面介紹了電力拖動控制系統實驗中所涉及的基本原理、仿真技術、實驗設備及實驗過程等內容,並結合套用於電力拖動控制系統實驗的機械負載模擬技術對基於直流電機模擬機械負載實現細節進行了介紹。本書針對船舶螺旋槳負載特性進行了數學分析,並對其負載特性模擬的設計和實現過程進行了說明。全書共分三篇: 第一篇(第1~3章)為直流電力拖動自動控制系統原理與實踐篇,著重介紹基於直流電動機的多種電力拖動控制系統的原理與實驗技術; 第二篇(第4~6章)為交流電力拖動自動控制系統原理與實踐篇,重點以三相異步電動機為研究對象,介紹其拖動控制系統的原理與實驗技術; 第三篇(第7~9章)為機械負載模擬原理與船舶電力推進系統實驗篇,主要從機械負載模擬技付察邀術和螺旋槳負載特性原理入手
0.1實驗要求
0.1.1預習要求
0.1.2實驗過程
0.1.3實驗報告
0.2仿真軟體及其開發環境
0.2.1MATLAB簡介
0.2.2Simulink簡介
0.2.3Simulink模組庫
0.2.4Simulink仿真的運行
0.3電力拖動自動控制系統實驗台
0.3.1MCL系列電氣傳動教學實驗台技術參數
0.3.2MCL系列電氣傳動教學實驗台組件配置
0.4船舶電力推進系統模擬實驗台
第一篇直流電力求汗燥拖動自動控制系統原理與實踐
第1章直流電力拖動控制系統原理
1.1可控直流電源
1.1.1旋轉變流機組
1.1.2靜止可控整流器
1.1.3直流斬波器或脈寬調製變換器
1.2晶閘管電動機直流電力拖動控制系統
1.2.1觸發脈衝相位控制
1.2.2電流脈動與平波電抗器
1.2.3晶閘管電動機系統的四象限運行
1.3直流脈寬變換器電動機系統
1.3.1不可逆PWM變換器電動機系統
1.3.2有制動只酷槓的不可逆PWM變換器電動機系統
1.3.3可逆PWM變換器電動機系統
1.4轉速、電流反饋控制的直流電力拖動控制
1.5可逆電力拖動控制系統
1.5.1α=β配合控制的有環流可逆電力拖動控制系統
1.5.2邏輯控制無環流可逆電力拖動控制系統
第2章直流電力拖動自動控制系統仿真技術
2.1直流電動機達多姜尋開環電力拖動控制系統仿真技術
2.2轉速閉環控制的直流電力拖動控制系統仿真
2.2.1帶轉速負反饋的有靜差直流調速系統
2.2.2帶電流截止負反饋的轉速單閉環調速系統仿真
2.3轉速、電流雙閉環控制的直流電力拖動控制系蘭請協統仿真
2.3.1基於雙閉環直流電力拖動系統動態結構圖的仿真
2.3.2使用Powersystem模組的直流雙閉環系統仿真
2.4直流可逆電力拖動控制系統仿真
2.4.1α=β配合控制的有環流可逆調速系統的仿真
2.4.2邏輯控制無環流直流可逆調速系統仿真
2.5直流PWMM可逆調速系統
2.5.1H形直流PWMM調速系統主電路的仿真
2.5.2雙極式控制直流PWMM可逆調速系統仿真
第3章直流電力拖動自動控制系統實驗
3.1電氣傳動實驗器件功能和原理
3.1.1MCL18掛箱
3.1.2MCL33掛箱
3.1.3MCL34掛箱
3.1.4MCL10A掛箱
3.2晶閘管電動機參數測定實驗
3.2.1實驗目的
3.2.2實驗系統組成和工作原理
3.2.3實驗設備及儀器
3.2.4注意事項
3.2.5實驗內容與實驗步驟
3.3轉速、電流雙閉環調速系統實驗
3.3.1實驗目的
3.3.2實驗內容
3.2.3實驗系統實驗組成及工作原理
3.3.4雙閉環調速系統調試原則
3.3.5實驗設備及儀器
3.3.6注意事項
3.3.7實驗方法
3.4邏輯無環流可逆調速系統實驗
3.4.1實驗目的
3.4.2實驗內容
3.4.3實驗系統的組成及工作原理
3.4.4實驗設備及儀獄坑器
3.4.5實驗預習
3.4.6注意事項
3.4.7實驗方法
3.5雙閉環H橋可逆直流脈寬調速系統實驗
3.5.1實驗目的
3.5.2實驗系統的組成和工作原理
3.5.3實驗凳旋汗全設備及儀器
3.5.4注意事項
3.5.5實驗內容與實驗步驟
第二篇交流電力拖動自動控制系統原理與實踐
第4章三相異步電動機電力拖動控制系統
4.1三相異步電動機變壓調速系統
4.1.1異步電動機改變電壓時的機械特性
4.1.2閉環控制的變壓調速的系統構成
4.2三相異步電動機晶閘管串級調速系統
4.3三相異步電動機的變頻調速系統
4.3.1三相異步電動機的變頻調速原理
4.3.2變壓變頻裝置
4.3.3正弦波脈寬調製技術
4.3.4電壓空間矢量PWM控制技術
4.3.5三相異步電動機變壓變頻調速系統構成
4.4三相異步電動機矢量控制系統
4.4.1矢量控制的基本思想
4.4.2坐標變換和矢量變換
4.4.3三相異步電動機的數學模型
4.4.4矢量控制的變頻調速系統
4.5三相異步電動機直接轉矩控制系統
第5章交流電力拖動自動控制系統仿真
5.1三相異步電動機性能的仿真
5.1.1異步電動機連線正弦電壓工作
5.1.2PWM變頻器電動機系統仿真
5.2三相異步電動機減壓軟啟動系統仿真
5.3轉速開環恆壓頻比控制的三相異步電動機調速系統仿真
5.4三相異步電動機矢量控制調速系統的仿真
第6章交流電力拖動自動控制系統實驗
6.1電氣傳動實驗器件功能和原理
6.1.1MCL05掛箱
6.1.2MCL09掛箱
6.1.3MCL13A掛箱
6.2三相異步電動機變壓調速系統實驗
6.2.1實驗目的
6.2.2實驗系統組成及工作原理
6.2.3實驗設備和儀器
6.2.4注意事項
6.2.5實驗內容與實驗步驟
6.3三相異步電動機串級調速系統實驗
6.3.1實驗目的
6.3.2實驗系統組成及工作原理
6.3.3實驗設備和儀器
6.3.4注意事項
6.3.5實驗內容與實驗步驟
6.4異步電動機SPWM與電壓空間矢量控制變頻調速系統
6.4.1實驗目的
6.4.2實驗系統組成及工作原理
6.4.3實驗設備和儀器
6.4.4注意事項
6.4.5實驗內容與實驗步驟
6.5基於直接轉矩控制變頻調速系統實驗
6.5.1實驗目的
6.5.2實驗系統組成及工作原理
6.5.3實驗設備和儀器
6.5.4實驗內容與實驗步驟
第三篇機械負載模擬原理與船舶電力推進系統實驗
第7章機械負載模擬原理
7.1機械負載特性
7.1.1典型的機械負載轉矩特性
7.1.2螺旋槳負載轉矩特性
7.2機械負載模擬的基本原理
7.2.1機械負載模擬裝置的構成
7.2.2直流電機機械負載模擬的動態結構
7.2.3直流電機機械負載模擬的系統校正
7.3直流電機模擬機械負載仿真
7.3.1直流電機模擬機械負載的仿真程式
7.3.2反抗性恆轉矩機械負載模擬的仿真
7.3.3位能性恆轉矩機械負載模擬的仿真
7.3.4通風機類機械負載模擬的仿真
7.3.5恆功率機械負載模擬的仿真
7.3.6機械負載轉矩模擬動態性能的仿真
第8章船舶螺旋槳負載模型及仿真
8.1船舶水平面運動模型
8.1.1船舶直航推進運動方程
8.1.2船舶航行阻力特性
8.2螺旋槳負載模型
8.2.1螺旋槳的推力和阻轉矩
8.2.2考慮船槳相互作用的螺旋槳負載模型
8.3船舶螺旋槳負載特性仿真
8.3.1考慮船舶影響的螺旋槳負載仿真模型
8.3.2考慮船舶影響的螺旋槳推進器仿真
8.4船舶螺旋槳負載特性仿真實驗
8.4.1實驗目的
8.4.2實驗內容
8.4.3預習要求
8.4.4實驗設備
8.4.5注意事項
8.4.6實驗步驟
第9章船舶螺旋槳負載模擬實驗裝置
9.1螺旋槳負載模擬裝置的硬體設計
9.2螺旋槳負載模擬裝置軟體
9.3船舶螺旋槳負載模擬系統測試
9.4船舶電力推進裝置實驗
9.4.1實驗目的
9.4.2實驗內容
9.4.3預習要求
9.4.4實驗設備
9.4.5注意事項
9.4.6實驗步驟
實驗報告一: 晶閘管電動機參數測定實驗
實驗報告二: 速度、電流雙閉環調速系統實驗
實驗報告三: 邏輯無環流可逆調速系統實驗
實驗報告四: 雙閉環H橋可逆直流脈寬調速系統實驗
實驗報告五: 三相異步電動機變壓調速系統實驗
實驗報告六: 三相異步電動機串級調速系統實驗
實驗報告七: 三相異步電動機矢量控制系統實驗
實驗報告八: 基於直接轉矩控制變頻調速系統實驗
實驗報告九: 船舶螺旋槳負載特性仿真實驗
實驗報告十: 船舶電力推進裝置實驗
參考文獻
2.3.2使用Powersystem模組的直流雙閉環系統仿真
2.4直流可逆電力拖動控制系統仿真
2.4.1α=β配合控制的有環流可逆調速系統的仿真
2.4.2邏輯控制無環流直流可逆調速系統仿真
2.5直流PWMM可逆調速系統
2.5.1H形直流PWMM調速系統主電路的仿真
2.5.2雙極式控制直流PWMM可逆調速系統仿真
第3章直流電力拖動自動控制系統實驗
3.1電氣傳動實驗器件功能和原理
3.1.1MCL18掛箱
3.1.2MCL33掛箱
3.1.3MCL34掛箱
3.1.4MCL10A掛箱
3.2晶閘管電動機參數測定實驗
3.2.1實驗目的
3.2.2實驗系統組成和工作原理
3.2.3實驗設備及儀器
3.2.4注意事項
3.2.5實驗內容與實驗步驟
3.3轉速、電流雙閉環調速系統實驗
3.3.1實驗目的
3.3.2實驗內容
3.2.3實驗系統實驗組成及工作原理
3.3.4雙閉環調速系統調試原則
3.3.5實驗設備及儀器
3.3.6注意事項
3.3.7實驗方法
3.4邏輯無環流可逆調速系統實驗
3.4.1實驗目的
3.4.2實驗內容
3.4.3實驗系統的組成及工作原理
3.4.4實驗設備及儀器
3.4.5實驗預習
3.4.6注意事項
3.4.7實驗方法
3.5雙閉環H橋可逆直流脈寬調速系統實驗
3.5.1實驗目的
3.5.2實驗系統的組成和工作原理
3.5.3實驗設備及儀器
3.5.4注意事項
3.5.5實驗內容與實驗步驟
第二篇交流電力拖動自動控制系統原理與實踐
第4章三相異步電動機電力拖動控制系統
4.1三相異步電動機變壓調速系統
4.1.1異步電動機改變電壓時的機械特性
4.1.2閉環控制的變壓調速的系統構成
4.2三相異步電動機晶閘管串級調速系統
4.3三相異步電動機的變頻調速系統
4.3.1三相異步電動機的變頻調速原理
4.3.2變壓變頻裝置
4.3.3正弦波脈寬調製技術
4.3.4電壓空間矢量PWM控制技術
4.3.5三相異步電動機變壓變頻調速系統構成
4.4三相異步電動機矢量控制系統
4.4.1矢量控制的基本思想
4.4.2坐標變換和矢量變換
4.4.3三相異步電動機的數學模型
4.4.4矢量控制的變頻調速系統
4.5三相異步電動機直接轉矩控制系統
第5章交流電力拖動自動控制系統仿真
5.1三相異步電動機性能的仿真
5.1.1異步電動機連線正弦電壓工作
5.1.2PWM變頻器電動機系統仿真
5.2三相異步電動機減壓軟啟動系統仿真
5.3轉速開環恆壓頻比控制的三相異步電動機調速系統仿真
5.4三相異步電動機矢量控制調速系統的仿真
第6章交流電力拖動自動控制系統實驗
6.1電氣傳動實驗器件功能和原理
6.1.1MCL05掛箱
6.1.2MCL09掛箱
6.1.3MCL13A掛箱
6.2三相異步電動機變壓調速系統實驗
6.2.1實驗目的
6.2.2實驗系統組成及工作原理
6.2.3實驗設備和儀器
6.2.4注意事項
6.2.5實驗內容與實驗步驟
6.3三相異步電動機串級調速系統實驗
6.3.1實驗目的
6.3.2實驗系統組成及工作原理
6.3.3實驗設備和儀器
6.3.4注意事項
6.3.5實驗內容與實驗步驟
6.4異步電動機SPWM與電壓空間矢量控制變頻調速系統
6.4.1實驗目的
6.4.2實驗系統組成及工作原理
6.4.3實驗設備和儀器
6.4.4注意事項
6.4.5實驗內容與實驗步驟
6.5基於直接轉矩控制變頻調速系統實驗
6.5.1實驗目的
6.5.2實驗系統組成及工作原理
6.5.3實驗設備和儀器
6.5.4實驗內容與實驗步驟
第三篇機械負載模擬原理與船舶電力推進系統實驗
第7章機械負載模擬原理
7.1機械負載特性
7.1.1典型的機械負載轉矩特性
7.1.2螺旋槳負載轉矩特性
7.2機械負載模擬的基本原理
7.2.1機械負載模擬裝置的構成
7.2.2直流電機機械負載模擬的動態結構
7.2.3直流電機機械負載模擬的系統校正
7.3直流電機模擬機械負載仿真
7.3.1直流電機模擬機械負載的仿真程式
7.3.2反抗性恆轉矩機械負載模擬的仿真
7.3.3位能性恆轉矩機械負載模擬的仿真
7.3.4通風機類機械負載模擬的仿真
7.3.5恆功率機械負載模擬的仿真
7.3.6機械負載轉矩模擬動態性能的仿真
第8章船舶螺旋槳負載模型及仿真
8.1船舶水平面運動模型
8.1.1船舶直航推進運動方程
8.1.2船舶航行阻力特性
8.2螺旋槳負載模型
8.2.1螺旋槳的推力和阻轉矩
8.2.2考慮船槳相互作用的螺旋槳負載模型
8.3船舶螺旋槳負載特性仿真
8.3.1考慮船舶影響的螺旋槳負載仿真模型
8.3.2考慮船舶影響的螺旋槳推進器仿真
8.4船舶螺旋槳負載特性仿真實驗
8.4.1實驗目的
8.4.2實驗內容
8.4.3預習要求
8.4.4實驗設備
8.4.5注意事項
8.4.6實驗步驟
第9章船舶螺旋槳負載模擬實驗裝置
9.1螺旋槳負載模擬裝置的硬體設計
9.2螺旋槳負載模擬裝置軟體
9.3船舶螺旋槳負載模擬系統測試
9.4船舶電力推進裝置實驗