变频传动基本知识.ppt

传动系统培训 东北大学 钱晓龙 直流调速系统 直流电动机 直-直型电力机车 直流调速系统的发展 G-M系统 直流调速系统的发展 V-M系统 直流调速系统的发展 PWM-M系统 直流调速系统的发展 直流调速系统 调速系统等效电路图 直流调速系统 直流电动机的调速 改变电枢回路电阻调速 改变电枢回路电阻的调速方法就是在电枢回路中串接附加电阻R1、R2……来改变电动机电枢端电压，从而实现调速的目的。 改变电枢回路电阻调速 调压调速 改变Ud0就得到一组相互平行的机械特性曲线 调压调速 调压调速的特点： 改变电动机励磁调速 当负载电流不变时，改变可控电压Uf，也就是说，改变电动机励磁磁通量Ф时，电动机的理想空载转速和转速降都在变化，随着磁通量的减少，转速降就越来越大，机械特性也就越软。 改变电动机励磁调速 改变励磁调速的特点： 交流调速系统 交流调速系统 直流电动机的缺点： 交流电动机 交流电动机 定子绕组 交流电动机 交流电动机 交流电动机 交流电动机转动原理 交流电动机转动原理 交流电动机转动原理 交流电动机转动原理 交流电动机转动原理 交流电动机转速 交流电动机转速 交流电动机调速原则 交流调速调制技术 正弦波脉宽调制技术 SPWM脉宽调制 正弦波脉宽调制技术 PowerFlex变频器的压频比控制 V/Hz控制方式 转差频率控制方式 风机调速系统 风机及配套用的电机耗用电量约占全国总发电量的20%。而传统的利用档风板或阀门载流调节方式不符合节能需求。 风机调速系统 从风机的工作特性来看，调速控制与风门控制调节风量比较，有着更高的节能效果。 风机调速系统 由流体力学可知 PowerFlex “4” -系列产品 PowerFlex 40 -简介 简单的起动程序 只需连接电源线路，即可通过内置面板控制变频器起动 控制/电源接线 简单易用的逻辑控制 基本逻辑、计时器和计数器功能 计时器和计数器功能 通过数字量命令激活 基于用户自定义的时间或数值输出 基本逻辑功能 继电器或光电耦合输出又设置为“逻辑输入”的数字量输入控制 当AND、OR和外部链接逻辑条件为真时，输出状态改变 PowerFlex 40 -选件 EMC滤波器 输入电抗器 动态制动电阻 外置式操作面板 22-HIM-CS2 22-HIM-A3 DSI 通讯适配器 DeviceNet, EtherNet/IP, Profibus DP, Compact I/O and 22-XCOMM-DC-Base Controlnet, Lanworks (FY2005 Q4) 编程和通讯 内置RS-485 接口 Drive Serial Interface (DSI) PC 编程 Drive Explorer 软件 Drive Executive 软件 RS485 to RS232 串行转换器 多支路网络支持 与 SLC 500、CompactLogix 和ControlLogix兼容 支持Modbus RTU 编程和通讯 编程和通讯 22-COMM-D/22-XCOMM-DC-Base 外置的 DSI Comm选件用于 RA 核心网络 PowerFlex 40 – 应用 实用于仅要求简单的V/Hz控制的应用如 风机 食品加工机械 电动工具 水泵 搅拌机 运输带 包装机械 木工加工机械 自动卷帘门等(车库,隔断门). 或其它对低频输出转矩要求较高的应用 (SVC) 或要求网络连接功能的应用. 矢量控制技术 三相-两相变换（3/2变换） 在三相对称绕组中，通以三相平衡电流，所产生的合成磁动势是旋转磁动势，它在空间呈正弦分布，以同步转速（即电流的角频率）旋转。但旋转磁动势并不一定非要三相不可，除单相以外，任意对称的多相绕组，通入平衡的多相电流，都能产生旋转磁动势，当然以两相最为简单。 三相-两相变换（3/2变换） A-B-C和α-β两个坐标系中的磁动势矢量，将两个坐标系原点并在一起，使A轴和α轴重合。 磁动势相等原则 按照磁动势相等的等效原则，三相合成磁动势与二相合成磁动势相等，故两套绕组磁动势在α-β轴上的投影都应相等，因此有： 3/2变换矩阵 考虑变换前后总功率不变，匝数比应为 3/2变换矩阵 逆变换矩阵（ 2/3变换矩阵） 两相-两相旋转变换（ 2s/2r变换 ） 两相静止绕组，通以两相平衡交流电流，产生旋转磁动势。如果令两相绕组旋转起来，且旋转角速度等于合成磁动势的旋转角速度，则两相绕组通以直流电流就可产生同样空间旋转磁动势。 2s/2r变换 电流之间存在下列关系 2s/2r变换阵 两相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换阵 矢量控制分类 基于转子磁链定向的矢量控制技术 基于定子磁链定向的直接转矩控制 直接