交流异步电动机变压变频调速系统概述.pptVIP

第六章 交流异步电动机 变压变频调速系统;6.1 变压变频调速的基本控制方式; 定子每相电动势;1. 基频以下调速 ; 恒压频比的控制方式;;O;2. 基频以上调速 ;f1N;6.2.1 恒压恒频控制异步电动机的机械特性; 特性分析; 特性分析（续）;恒压恒频时异步电机的机械特性;6.2.2 基频以下电压-频率协调控制时的 机械特性;1. 恒压频比控制（ U1 /?1 ） ;;; 所不同的是，当转矩增大到最大值以后，转速再降低，特性就折回来了。而且频率越低时最大转矩值越小，可参看第5章式（5-5），对式（5-5）稍加整理后可得 ;; 恒压频比控制时变频调速的机械特性;2. 恒 EG /?1 控制 ;图6-5 异步电动机稳态等效电路和感应电动势 ; 特性分析; 特性分析（续）; 利用与前相似的分析方法，当s很小时，可忽略式（6-12）分母中含 s 项，则 ; 当 s 接近于1时，可忽略式（6-12）分母中的 R22 项，则 ; 性能比较（续）; 将式（6-12）对 s 求导，并令 dTe / ds = 0，可得恒Eg /?1控制特性在最大转矩时的转差率 ; 值得注意的是，在式（6-16）中，当Eg /?1 为恒值时，Temax 恒定不变，如下图所示，其稳态性能优于恒 U1 /?1 控制的性能。 这正是恒 Eg /?1 控制中补偿定子压降所追求的目标。 ; 机械特性曲线;3. 恒 ER /?1 控制 ;;0;;;;4．几种协调控制方式的比较 ; （2）恒Eg /?1 控制是通常对恒压频比控制实行电压补偿的标准，可以在稳态时达到?rm = Constant，从而改善了低速性能。但机械特性还是非线性的，产生转矩的能力仍受到限制。 ; （3）恒 Er /?1 控制可以得到和直流他励电机一样的线性机械特性，按照转子全磁通 ?rm 恒定进行控制，即得 Er /?1 = Constant 而且，在动态中也尽可能保持 ?rm 恒定是矢量控制系统的目标，当然实现起来是比较复杂的。;6.2.3 基频以上恒压变频时的机械特性; 而式（6-10）的最大转矩表达式可改写成 （6-21） 同步转速的表达式仍和式（6-7）一样。;基频以上恒压变频调速的机械特性曲线; 由于频率提高而电压不变，气隙磁通势必减弱，导致转矩的减小，但转速升高了，可以认为输出功率基本不变。所以基频以上变频调速属于弱磁恒功率调速。 最后，应该指出，以上所分析的机械特性都是在正弦波电压供电下的情况。如果电压源含有谐波，将使机械特性受到扭曲，并增加电机中的损耗。因此在设计变频装置时，应尽量减少输出电压中的谐波。 ;*6.3 电力电子变压变频器的主要类型;? 引 言;;*6.3.1 交-直-交和交-交变压变频器; 交-直-交变压变频器基本结构;; 交-直-交PWM变压变频器基本结构;;;;2. 交-交变压变频器 ; 交-交变压变频器的基本结构;;交-交变压变频器的基本电路结构;交-交变压变频器的控制方式;图6-13 方波型平均输出电压波形;控制方式（续）;2;; 单相交交变频电路输出电压和电流波形; 三相交交变频电路; 三相交交变频器的基本结构; 输出星形联结方式三相交交变频电路;;;;;*6.3.2 电压源型和电流源型逆变器; 两种类型逆变器结构;;; 性能比较;;;图6-16-a 电流源型交-直-交变压变频调速系统的两种运行状态; 当电动运行时，UCR的控制角 ? 90? ，工作在整流状态，直流回路电压 Ud 的极性为上正下负，电流 Id 由正端流入逆变器CSI，CSI工作在逆变状态，输出电压的频率?1 ? ，电动机以转速运行，电功率的传送方向如上图a所示。;图6-16-b 电流源型交-直-交变压变频调速系统的两种运行状态;;;;性能比较（续）;性能比较（续）;性能比较（续）;*6.3.3 180o导通型和120o导通型逆变器; 三相桥式逆变器主电路结构;控制方式;（1）180°导通型控制方式;;; 输出波形 ; （2）120°导通型控制方式; 电流型三相桥式逆变电路的输出波形