《机电传动控制》（2017）第四周作业

1. 结合教学进度自主阅读，并预习各种控制电机原理，网上查阅资料，在博客上对你目前所了解的各种传动和控制电机进行归类，继续在博客笔记上记录学习心得、难点和疑点。

2. 仿真和计算作业：

首先在PLECS上建立如下图所示的交流异步电机系统：



设置电机的参数如下图：



该电机模型参数参照了Novotny和Lipo的《Vector Control and Dynamics of AC Drives》第78页的一个例子参数并稍作修改。

其中：

额定频率：50 Hz
极对数：2
转动惯量：0.1 kg.m^2
定子电阻：0.531 Ohm
转子电阻：0.408 Ohm
定子漏感：2.52 mH
转子漏感：2.52 mH
互感：8.47 mH

设定三相电源频率为50Hz,220V，可以观察到如下定子电压（V）、定子电流（A）、转子电流（A）、转矩（Nm）、转速（rad/s）的波形：

根据仿真数据画出该电机的固有机械特性近似图。

结合本周学习的交流电机原理及启动、调速、制动特性，在PLECS仿真环境下控制上述三相交流异步电机带动起重机起升机构运行。具体要求如下：

1）实现如下机械运动周期：

控制电机带重物上升，从静止加速到800r/min
保持800r/min匀速运动0.5s，
减速到静止，保持静止状态0.5s，
带重物下降，从静止达到600r/min
保持600r/min匀速运动0.6s，
减速到静止。
(为了便于仿真，匀速和静止持续时间较短)

2) 升降机构和重物折算到到电机转子轴上的等效负载惯量为1Kg.m^2，折算到到电机转子轴上的等效负载转矩是15N.m。

3）电机参数统一使用本文提供的参数,如果控制策略中用到转子串电阻，允许将该电机的转子改为绕线式转子（参数不变）。

4）参照教材中给出的交流电机启动、调速和制动方法，设计控制策略。

5）可以采用定子串电阻、转子串电阻、定子调压、定子调频等手段，但必须具备工程上的可实施性。

6）评价指标：快速启动、制动，冲击转矩和冲击电流小，能耗小，兼顾实施的经济性。