机床电气控制技术 第4版 齐占庆 王振臣第六章 第六章新.ppt

第六章 交流电动机 调速控制系统 提纲 第二节 简易交流调速及控制线路 第三节 变频器原理 第四节 富士变频器简介 第五节 变频器电路设计及应用 矢量控制系统过程： 由检测出的电机定子电压 、 、 和电流 、 、 经运算器求出 、 、 、 、 和 的实际值。给定 与实际 相比较，误差 经励磁电流调节器计算出励磁电流给定值 ，与实际 相比较后，误差 送至调节量运算器。 利用上页公式，求出 、 。再经变换矩阵 求出 、 、 这三个控制 电压，经PWM逆变器求出电压控制电机。此系统具有 、IM、IT闭环，是具有分别 控制和的闭环矢量控制系统，称之为转矩矢量控制系统。如电机加上测速机CF，测 出实际转速 与给定速度相比较后，误差经速度调节器计算后，输出量作为转矩 的输入，则构成速度闭环系统，这种系统称之为速度矢量控制系统，具有良好的动 静态性能。 Back 一.变频器的基本性能简介 日本富士电机有限公司生产多种电器产品，其中FRENIC5000G9S/P9S是必威体育精装版 产品，分为200V和400V两大系列。 输出3相200V50Hz 输出3相380V50Hz 用于普通电气设备 用于风机泵类设备 产品具有转矩矢量控制功能，根据负载状态计算出最佳控制电压及电流矢量。 在1Hz运算时，实现了的起动转矩，1分钟过载能力达150%；0.5秒过载能力达200%。 可人为的选择PWM载波频率以适应环境要求的最小噪声状态。 产品采用发光二极管式数字显示和液晶显示参数的组合式显示面板，采用对 话式触摸面板的手工编汇器。 变频器还具有自整定功能，可自动设定电机的特性，具有自动节能功能。具有 内部速度设定和计时器功能。 例子应用： 图6-20 绕线式电机外接电阻调速实用控制线路的例子 图6-20是实用控制线路的例子 主令控制器可完成： ①停止（位置0） ②上升（位置1，2，3，4，5，6） ③下降（位置c，1，2，3，4，5） 停止时，KA吸和为电机起动运行做好准备。 上升时，位置1—6分别短接外电阻获R1–R6得不同的提升速度。 下降时，处于位置c时，KM2吸和电机正传，但KM3没接通， YA失电使电机 不能转动，这是一种准备档。 当处于下降位置“1”时，KM2吸和电机正传产生向上提升力，KM3吸和打开抱 闸，此时如负载较重，重力大于提升力，电机处于倒拉反转制动状态，以低速下放 重物。（如负载较轻仍为上升状态。） 当处于下降位置“2”时，与“1”状态基本相同，只是串联的电阻值大些，可获得 比“1”快些的下降速度。 当处于下降位置“3”、“4”、“5”时，KM1吸和电机反转，可获得更快的下降速度。 三. 串级调速 参照图6-1的定子等值电路，可推导出转子等值电路如图6-21所示。图(a)和(b) 分别对应转子视为不动和转动的情况。根据电磁定律，有： （6-16） 其中， ——气隙中磁通量 ——为转矩常数 ——转子电路功率因数 ——转子漏感抗 图6-21 异步电动机转子等值电路 如设电机转子不动时产生的感应电势为 ，(漏感抗为 )，当电机以转差率 旋转起来以后，有 ， ，转子电流为： （6-17） 当转子串联电阻时 , , 可以忽略 ,得： （6-18） 由于 近似与负载成正比，因此，对固定负载, 为常数。则转差率与转子电阻 值成正比，调整转子电阻的大小，即调整了转差率，进而得到不同的转速。这就是 串电阻调速的原理。 对于上转子串电阻调速电路，如不串联电阻，而引入一频率和转子电势 频率相同而相位相反的外加电势 (见图6-22)，则有下式存在： （6-19） 图6-22 串级调速的原理图 原理介绍： 由于反相位 的串入，引起转子 电流 的减小，而电动机产生的转矩 为：