6.14变频调速的基本控制方式.pptVIP

交流异步电机变压变频调速系统 概 述 由于在调速时转差功率不随转速而变化，调速范围宽，无论是高速还是低速时效率都较高，在采取一定的技术措施后能实现高动态性能，可与直流调速系统媲美。 所谓调速方式： 是指在电机得到充分利用的条件下，电机输出转矩和转速之间的关系。 电机常用的有两种典型调速方式： 恒转矩调速方式和恒功率调速方式 若输出转矩和转速无关，则为恒转矩调速方式。 如：他励直流电机调电枢电压调速； 绕线转子异步电机转子串电阻调速等。 若输出转矩和转速成反比，则为恒功率调速方式。 如：他励直流电机的弱磁调速。 异步电动机的调速分为基频下调和基频上调两种情况： 基频下调通常采用恒转矩调速方式； 基频上调通常采用恒功率调速方式。 1、基频以下变频调速 1、基频以下变频调速 由于　　　　　　 （U漏—漏磁阻抗压降；Us—每相电压）， 当Us很大时，U漏很小；可以认为Us≈Eg 。 要改变f1实现调速，则同时应改变Us来保持Φm不变。 　　　　　 —恒压频比控制方式 带定子压降补偿的恒压频比控制特性 但当f1太小时，忽略U漏则误差较大，这时可以人为增大Us进行补偿，以减小误差。 2. 基频以上调速 当f1fN升高时，定子电压Us最大也只能是UsN， 从式　　　　　　 来看，显然，f1fN再增大时，　　 　　　　 反比例降低（相当于直流调速中的弱磁升速）。 变压变频控制特性 6.2异步电动机电压－频率协调控制时的机械特性 6.2.1恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性 6.2.2基频以下电压—频率协调控制时的机械特性 6.2.3基频以上恒压变频调速时的机械特性 6.2.1恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性 当f1（ω1）—电源频率和Us一定时，电磁转矩为： 1.特性分析 当s很小时，可以忽略分母中含s的各项，则 1.特性分析 当s→1时，可忽略R’r(分母)，则 2.机械特性 6.2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（ Us /?1 ） 结论 2.恒Eg/ω1控制方式 结论 恒Eg/ω1控制方式稳定性能优于恒Us/ω1控制方式 它正好是Us/ω1控制方式 中补偿定子压降所追求的目标！ 3．两种协调控制方式的比较 6.2.3基频以上恒压变频调速时的机械特性 6.2.3基频以上恒压变频调速时的机械特性 在基频以上恒压变频调速时，Us＝UsN不变，电机转矩为： 机械特性曲线 小结 电压Us与频率?1是变频器—异步电动机调速系统的两个独立的控制变量，在变频调速时需要对这两个控制变量进行协调控制。 在基频以下，有两种协调控制方式。采用不同的协调控制方式，得到的系统稳态性能不同。 在基频以上，采用保持电压不变的恒功率弱磁调速方法。 6.3.1 交-直-交和交-交变压变频器 1.交-直-交变压变频器 交-直-交变压变频器先将工频交流电源通过整流器变换成直流，再通过逆变器变换成可控频率和电压的交流，如下图所示。 由于这类变压变频器在恒频交流电源和变频交流输出之间有一个“中间直流环节”，所以又称间接式的变压变频器。 交-直-交变压变频器基本结构 间接式变压变频器（1） 2. 交-交变压变频器 交-交变压变频器的基本结构如下图所示，它只有一个变换环节，把恒压恒频（CVCF）的交流电源直接变换成VVVF输出，因此又称直接式变压变频器。 (1)交-交变压变频器的基本结构 (1)交-交变压变频器的基本电路结构 (2)交-交变压变频器的控制方式 ① 整半周控制方式 正、反两组按一定周期相互切换，在负载上就获得交变的输出电压 u0 ， u0 的幅值决定于各组可控整流装置的控制角 ? ， u0 的频率决定于正、反两组整流装置的切换频率。如果控制角一直不变，则输出平均电压是方波，如下图 b 所示。 ② ? 调制控制方式 要获得正弦波输出，就必须在每一组整流装置导通期间不断改变其控制角。 例如：在正组导通的半个周期中，使控制角 ? 由?/2（对应于平均电压 u0 = 0）逐渐减小到 0（对应于 u0 最大），然后再逐渐增加到 ?/2（ u0 再变为0），如下图所示。 当?角按正弦规律变化时，半周中的平均输出电压即为图中蓝线所示的正弦波。对反组负半周的控制也是这样。 三相----单相交-交变频电路 将两组三相可逆整流器反并联即可构成单相变频电路。 三相交-交变频电路