电气驱动系统EEEN30262

课程内容：

本课程将在“电机、驱动与电力电子”课程的基础上，涵盖电机及其相关电力转换器的选型、配置和控制，适用于各种应用场景。此外，课程还将包括从负载到电力网络的能量回收。

课程大纲：

1、使用电气驱动系统的理由，并通过不同应用实例进行说明。根据负载的扭矩-速度特性和电动机的扭矩-速度包络线，设计用于扭矩控制、速度控制或其他机械/电气系统变量控制的驱动系统。

2、基于负载的扭矩-速度特性和电动机的扭矩-速度包络线（包括励磁弱化）进行驱动规格选型。加速和减速负载的驱动和制动扭矩要求。

3、感应电机：与直接启动运行相比的能耗分析，包括变电压控制、标量电压/频率控制和变电阻控制；电机与驱动系统分析；端部谐波的影响。

4、同步电机：绕线励磁和永磁无刷电机的稳态分析，采用两轴理论（d-q）引入闭环矢量控制和先进控制理念。

5、典型电气驱动系统的组成要素及其配置，包括：电力电子接口；电流和电压控制方法；四象限运行；能量回收；限流电阻选型；检测；保护；开关设备及控制器平台。

课程目标：

1、介绍电气驱动系统的关键组件；

2、展示如何根据被驱动负载的转矩速度要求，为不同应用选择合适的电气驱动系统；

3、展示现代电力电子技术在电机速度和转矩控制中的应用；

4、识别提高被驱动系统能效和可控性、实现动能或势能回收的控制策略。

学习成果：

完成本课程后，学生将能够：

1、根据不同负载要求对电气驱动系统进行计算。

2、评估不同类型的电气驱动系统在特定应用中的适用性，考虑资源的有效全生命周期利用，以满足可持续社会的需要。

3、应用工程原理分析电气驱动系统的运行。

4、识别包括能量回收在内的节能运行策略。

5、对电气驱动系统进行测试并采集测量数据。

6、描述不同电气驱动系统布局及控制技术的工作原理。