《电力传动系统基础》课件

电力传动系统基础本课程将深入探讨电力传动系统的工作原理、关键组件和应用导论电力传动系统概述系统组成12电力传动系统是将电能转换为电力传动系统主要由电机、电机械能，用于驱动各种机械设力电子器件、控制系统等组成备的系统应用广泛3电力传动系统应用广泛，涵盖工业生产、交通运输、新能源等领域电力传动系统的定义和特点

1.1能量转换控制调节效率提升电力传动系统将电能转换为机械能，驱动各通过控制电力电子器件，调节电机转速、转电力传动系统能够提高能量利用率，降低能种机械设备运行矩等参数，实现对机械设备的精准控制源消耗，实现节能环保电力传动系统的组成

1.2电源部分电机部分电力电子部分控制部分提供电力传动所需的能量，通将电能转化为机械能，实现运用于控制电机的工作状态，包负责整个系统的控制，包括控常是交流电或直流电动输出，包括各种类型的电机括变流器、逆变器等制策略、算法、以及传感器等电力传动系统的应用领域

1.3工业生产领域交通运输领域新能源领域电力传动系统广泛应用于自动化生产线、机电力传动系统用于电动汽车、高铁、地铁等电力传动系统是风力发电、太阳能发电等新床、起重机等，提高生产效率和自动化程度，实现节能减排，改善环境能源领域的关键技术，推动能源转型电机基础电机工作原理电机类型利用电磁感应原理，将电能转换为机直流电机、交流电机、同步电机、异械能步电机等电机的工作原理

2.1电磁感应1电机的工作原理基于电磁感应原理，当电流流过线圈时，会产生磁场，磁场与磁体之间的相互作用力推动转子旋转能量转换2电机将电能转换为机械能，利用磁场之间的相互作用力驱动转子旋转，从而实现能量转换转矩产生3转矩是由电流与磁场之间的相互作用力产生的，电流越大，磁场越强，转矩就越大常见电机类型及特性直流电机交流异步电机结构简单，易于控制，但维护成结构简单，可靠性高，但启动性本高，效率较低能较差，调速性能有限同步电机效率高，调速性能好，但结构复杂，成本较高电机选型

2.3负载特性1功率、转速、扭矩要求工作环境2温度、湿度、振动成本因素3价格、维护成本电机性能4效率、可靠性、寿命电力电子技术核心技术应用范围电力电子技术是电力传动系统中不可电力电子技术广泛应用于各种电力传或缺的关键技术，它利用电力电子器动系统，如电机驱动、电源转换、电件来控制和转换电力力储能等电力电子器件的基本原理

3.1二极管是一种单向导通的半导体器件晶体管是一种控制电流的半导体器件，用于控制电流方向，广泛应用于电力电子领域可控硅是一种可控的开关器件，用于控制直流电流常见电力电子拓扑结构电力电子拓扑结构是电力电子变流器的核心组成部分，它决定了变流器的功能和性能常见的电力电子拓扑结构包括以下几种•单相桥式整流电路•三相桥式整流电路•DC-DC变换器•DC-AC逆变器电力电子变流器的应用电机驱动电源变换电力电子变流器用于控制电机速电力电子变流器可以将直流电转度、转矩和方向，在工业自动化换为交流电，或将交流电转换为、电动汽车、航空航天等领域广直流电，应用于电源系统、电力泛应用系统、新能源发电等无功补偿电力电子变流器可以用于改善电力系统的功率因数，提高能源利用效率，减少电力损耗电力传动系统的控制控制系统的目标控制方式实现电机驱动控制,优化运行效率,并包括开环控制、闭环控制和更高级的确保安全可靠性.智能控制策略.开环控制系统

4.1简单结构精确度有限应用场景开环控制系统结构简单，成本较低对系统参数变化和外部扰动敏感，控制精适用于对精度要求不高的场合，如一些简度较低单的电机驱动系统闭环控制系统反馈控制PID控制器闭环控制系统利用反馈信息来调整控制信号，确保系统输出始终符常用的控制算法，通过比例、积分、微分三个环节来调节控制信号合预期，实现精确控制电机驱动控制策略矢量控制直接转矩控制12通过控制转子磁场方向和大小直接控制电机转矩，简化控制，实现对电机转矩和转速的精系统，提高控制精度和动态响确控制应滑模控制3适用于非线性系统，能够在不确定的条件下实现鲁棒控制，提高系统的抗干扰能力电力传动系统的应用实例工业生产领域交通运输领域工业生产中广泛应用电力传动系统，电力传动系统在电动汽车，轨道交通例如自动化生产线，机器人，起重机，船舶等领域发挥着重要作用等工业生产领域自动化生产精确控制电力传动系统为自动生产线提供通过电力传动系统的精确控制，了可靠的动力，提高了生产效率可以实现对生产过程的精确控制和产品质量，减少误差和废品率节能环保电力传动系统可以通过优化电机运行参数，降低能耗，减少环境污染交通运输领域电动汽车电力机车电力船舶电动汽车在交通运输领域发挥着越来越重要电力机车以其高效、环保、节能等优势，广电力船舶采用电力推进系统，具有低噪音、的作用，为城市交通提供了低碳环保的解决泛应用于铁路客运和货运，成为现代铁路运低污染、高效率等特点，正在逐步取代传统方案输的重要力量船舶，引领着航运业的绿色发展新能源领域风力发电技术光伏发电技术水力发电技术电力传动系统的未来发展智能化网联化人工智能和机器学习将被用于优化系电力传动系统将与其他系统（如智能统效率和可靠性电网）整合，实现更高效的能源管理新兴技术的应用

6.1人工智能物联网云计算人工智能可以用于优化电力传动系统的性物联网可以实现电力传动系统之间的互联云计算可以提供强大的计算能力和存储能能，例如提高效率和可靠性互通，实现远程监控和管理力，支持电力传动系统的复杂计算和数据分析能源效率的提高优化电机设计降低损耗先进控制技术提高系统效率再生制动回收能量智能化和网联化人工智能物联网12人工智能在电力传动系统中的通过传感器和网络技术，实现应用，例如优化控制策略、预电力传动系统与其他设备的互测性维护等，提升系统的智能联，构建智能电网、智慧工厂化水平等应用场景云计算3利用云计算平台进行数据存储、分析和处理，为电力传动系统提供强大的数据支持和计算能力。