交流传动控制系统.pptVIP

12.1 概述 1. 交流电动机的调速方法 1 同步电动机的调速??通过改变供电电 压的频率来改变其同步转速。 2 异步电动机的调速(利用晶闸管控制技术) 调压调速??控制加于电动机定子绕组的电压; 串级调速??控制附加在转子回路的电势;变频调速??控制定子的供电电压与频率; 异步电动机矢量变换控制系统; 无换向器电机调速系统; 电磁转差离合器调速系统等。2. 交流调速技术的优点(半导体变流技术) 1 优良的调速性能; 2 节约能源; 3 减少维护费用; 4 节约占地面积; 5 用于大容量或恶劣环境场合。3. 主要公式n n1S 0 r p m r p m60f1S / p H z? nn0 r p m r p m由上式可知,异步电动机的调速方法分为三种:?改变转差率S??调节定子电压、转子电阻、转 子电压、定转子供电频率等。 p改变极对数 f改变频率 4. 电磁转差离合器调速系统??通过改变电磁离合器的励磁电流来实 现调速(异步电动机本身并不调速)。 1优点: 线路简单,价格便宜; 速度负反馈后调速相当精确(平滑调速)。 2缺点: 低速运行时损耗较大(增加了滑差离合器); 调速效率较低。12.2 交流调压调速系统 ??改变异步电动机的定子电压,即改变 2 电动机的转矩(T ∝ U )及机械特性,从而实 现调速。 12.2.1 采用晶闸管的交流调速电路 1. 单相交流调压电路 ??应用最广的是反并联电路 1 电阻性负载上 注 得到 在 正 同 负 一 对 控 称 制 的 角 交 流下 电压 负载 电源电压正半周,VS 导通;负半周,VS 导通。 1 2 u 波形与 波形同相。 i 2 电感性负载 u i 波形滞后于 波形(延迟角);、 延迟角与 (负载功率因数角)有关 。2. 三相交流调压电路 ??常用 1 Y形接法的电阻性负载 A-B-C-A A-C-B-A 2 要求: 触发信号应与交流电源有一致的相序和相位差。在感性负载或小导通角情况下,如三相全控桥式电路 ,采用 (脉宽 ?120)的双脉冲或宽脉冲触发电路。? 60 ?12.2.2 异步电动机的调压特性 1. 改变定子电压, 调速范围不大(如a、 b、c三点)。2. 低速时运行稳 定性不好(如d点), 转子电流相应增大。 为了既低速运行稳定 又不致过热,要求电 动机转子绕组有较高 的电阻。 3.采用转速负反馈闭环调速系统(既保证低速 时机械特性硬度,又保证一定负载能力)。 U U U 注: ?电源电压; ?控制电压;?可变电压(输出 1 x U U 电压);?给定信号; ?反馈信号。 g f nU nU UU 1 T,, , ,nf n g f n L T TU, ,与平衡。 L M x 2 特点:平滑改变定子电压,就平滑调速; 低速的特性较硬; 调速范围较宽。 注:机械特性基本上是一簇平行的特性。12.2.3 调压调速时的损耗及容量限制 1转差功率为P P Tn n / 9550m Nm 0 r p m k W r p m k WSP? k W (电磁功率)(机械功率) 低速时, ,损耗 。 S P 2不适合于长期工作在低速的工作机械。 3特别适合于通风机及泵类等机械。 2(T Kn )nT? P? S P? L L作业: P:348 12.3~5 12.3 线绕式异步电动机调速系统由异步电动机和交流装置组成串级调速系统。(转子电路串接电阻??能耗大或串接电势)12.3.1串级调速的一般原理 E ??在异步电动机转子电路内引入附加电势, ad 以调节异步电动机的转速。 1. 附加电势的方向(或相位) 与转子电势E 相同??超同步转速调速 2 与转子电势E 相反??低于同步转速调速 2 E 2 的频率??与E 的频率相同 ad 212.3.2 串级调速时的机械特性 1.与直流电动机的特性很相似。 E “ ?” E “ ?” nn2.转速低于()或超()同步转速(或)。 ad ad12.3.3 串级调速的优缺点1.调速范围宽;2.效率高(转差功率可反馈电网);3.容量大;4.应用范围广(通风机或恒T型负载);5.功率因素较差(电容补偿,)。 作业: P:348 12.6~712.4 晶闸管变频调速系统 12.4.1 变频调速原理 1. 变频调速 ??改变电动机定子供电频率以改变同步转速来 实现调速。 具有高效率、宽范围和高精度的调速性能; 变频调速是异步电动机调速的主要发展方向。 1. 变频调速原理 f U 1 实质??电压与频率 成比例变化。 x UEC fx U E x f f U x 2 恒T变频调速中,=定值,保证过载能 f力 不变,磁通? 基本不变。 m 3 恒P变频