注册电气工程师考试辅导-17电气传动

注册考试大纲
17． 电气传动
17．1 熟悉电气传动系统的组成及分类；
17．2 了解电动机的选择；
17，3 掌握交、直流电动机的起动方式及起动校验；
17．4 掌握交、直流电动机调速技术；
17．5 掌握交、直流电动机的电气制动方式及计算方法；
17．6 掌握电动机保护配置及计算方法；
17．7 熟悉低压电动机控制电器的选择；
17．8 了解电动机调速系统性能指标；
17．9 了解传动系统动态指标的运用；
17．10 了解调节理论在电气传动工程中的运用；
17．11 熟悉PLC的组成及工作原理。

注册考试中心辅导教材之001
17 电气传动
电气传动（又称电力拖动），是合理的使用电动机实现生产过程机械设备电气化及自动控制的电气设备及系统的技术总称。许多机械设备诸如生产机械、牵引机械、日用电器、计算机及精密仪器等都是由电动机拖动完成运动控制，根据供电电源型式的不同，可分为直流传动和交流传动两类。电气传动是一个非常重要的工业应用领域。
17.1 电气传动系统的组成及分类[68]
17.1.1 电气传动系统的主要组成部分
电气传动系统由电动机、电源装置和控制装置三部分组成，它们各自有多种设备或线路组成可供选用。
17.1.2 电气传动系统电源装置的分类
电气传动系统电源装置分为母线供电装置、机组变流装置及电力电子变流装置三大类。
（1）母线供电装置（与电器控制系统配合使用），可分为：
1）交流母线；
2）直流母线。
（2）机组变流装置可分为：
1）直流发电机组，20世纪70年代以前广泛使用，随着电力电子变流装置的技术发展，直流发电机组在新设计中很少采用；
2）变频机组。
（3）电力电子变流装置。
1）按变流种类可分为：①整流装置；②交流调压装置；③变频装置，又分成交一直一交间接变频和交一交直接变频两类。
2）按使用的器件可分为：①汞弧整流器装置，在20世纪60~70年代以前盛行，现已淘汰；②普通晶闸管装置；③新型自关断器件装置，如可关断晶闸管（GTO）适用于几兆瓦功率等级；大功率晶体管（GTR）适用于几千瓦至几十千瓦功率等级；新型场控功率器件，例如功率场效应管（POWER MOSFET），绝缘门极晶体管（IGBT）、静电感应晶体管（SIT）和静电感应晶闸管（SITH）、场控晶闸管（MCT）等。
17.1.3 电气传动控制系统的分类
（1）电气传动控制系统按所用的器件分类。
1）电器控制：又称继电器一接触器控制，与母线供电装置配合使用。
2）电机放大机和磁放大器控制：与机组供电装置配合使用，在20世纪30~60年代盛行，随电子技术发展，已逐步淘汰。
3）电子控制装置又分为电子管控制装置（在20世纪40~60年代，少数传动设备用过，已淘汰）和半导体控制装置（又有分立元件，中小规模集成电路及微机和专用大规模集成电路等几代产品）。
（2）电气传动控制系统按工作原理分类。
1）逻辑控制：通过电气控制装置控制电机起动、停止、正反转或有级变速，控制信号来自主令电器或可编程序控制器。
2）连续速度调节：与机组或电力电子变流装置配合使用，连续改变电机转速。这类系统按控制原则分开环控制、闭环控制及复合控制三类。按控制信号的处理方法分模拟控制、数字控制及模拟/数字混合控制三类。
直流连续速度调节控制一般都采用双环线路。交流调速控制常用线路有：电压/频率比控制，转差频率控制及矢量控制。
（3）电气传动控制系统按调速种类分类。
1）电气传动控制系统可分为不调速和调速两大类型。不调速电动机直接由电网供电。调速电动机由各种变流器（主要是各种电力电子变流器）供电。
2）调速类又分为直流调速系统和交流调速系统两类。直流调速系统是传统的调速方式。近年来，由于新型电力电子器件的发展，通过改变电源频率实现调频调压（VVVF）及脉宽调制（PWM）的交流电动机调速已取得很大的进步。另外，由于矢量控制技术的发展，交流电动机调速性能已完全可与直流电动机相比美。因此，交流电动机变频调速取代直流电动机调速的趋势已不可阻挡。