[工学]交流调速--第一章.ppt

交流调速系统 刘向东 第一章 绪论 §1.1 交流调速系统的概况 §1.2 异步电机的机械特性 §1.3 异步电机的基本调速方法 §1.2 异步电机的机械特性 6.实用机械特性 实际应用中,三相异步电动机的参数不易获得,实用机械特性采用电机产品目录给出的数据,得到一个比较粗糙的特性,单实用性强,又称为近似机械特性。 §1.3 异步电动机的运行方式 一﹑异步电动机的调速方法 因此异步电动机的调速方法可以大致分为三种 变转差率 变极（鼠笼转子） 变频 定子调压 调转子电阻（绕线转子） 串级调速（绕线转子） 交-直-交 交-交 §1.3 异步电动机的运行方式 1.改变定子电压调速 调速原理：根据机械特性可知，电磁转矩与定子电压的平方成正比，改变定子电压就可以改变电机的机械特性 特点：理想空载转速n0不变，临界转差率sm不变。 注：若带恒转矩负载，调速范围很小；若带风机负载，调速范围可以大一些。 s n 风机负载 C Tm sm 0 n0 Unom U0.7nom U0.5nom 恒转矩负载 改变定子电压调速 §1.3 异步电动机的运行方式 s n T 0 n0 Unom U0.7nom U0.5nom A B C 1 0 高转子电阻电动机在不同电压下的机械特性 为了能在恒转矩负载下扩大调速范围，可以在转子电路内串接电阻。左下图给出了高转子电阻电机在变电压调速时的机械特性。 特点：理调速范围增大； 机械特性太软； 过载能力低。 注：若一般采用闭环控制系统。 * * 教材: 《电气传动与控制基础》 廖晓钟 北京理工 《交流调速系统》 陈伯时 机械工业 《直接转矩控制》 陈伯时 机械工业 参考书: ﹡《现代直流伺服系统控制技术及其系统设计》 秦继荣 机械工业 1993 ﹡《现代交流伺服系统》 秦忆 华工 1995 ﹡《伺服控制系统中的传感器》 曲家骐 机械工业 ﹡《伺服系统设计的现代实践》 (美)D.R.威尔桑 国防工业 1997 目录 第一章 绪论 第二章 异步电机的调压调速 第三章 绕线型异步电机的串级调速系统 第四章 异步电机的变频调速 第五章 异步电机的矢量控制 第六章 异步电机的直接转矩控制 返回目录 §1.1 交流调速系统概况 一、电气传动系统的发展历程 直流传动和交流传动分别在19世纪先后诞生。 19世纪80年代以前，直流传动是唯一的电气传动方式 19世纪末，交流传动开始在工业生产中得到应用 交流电的产生； 三相制交流电输送与配电问题的解决； 交流鼠笼式异步电动机的发明； 20世纪前半叶 生产技术的发展，对电气传动系统在启制动﹑正反转﹑调速精度 ﹑调速范围和静动态特性方面提出了更高要求 应用情况： 高性能可逆可调速传动领域都采用直流传动； 约占电气传动总容量80%的不变速传动采用交流传动； 技术性能： 直流传动具有优良的调速性能； 交流传动因技术发展的局限性，尽管提出多种技术解决方案，但是性能无法与直流传动相比，难于满足生产要求； §1.1 交流调速系统概况 20世纪70年代初叶，交流传动技术获得突破性进展 直流电机具有电刷换向器，必须进行维护，转速不高，容量小，适用范围有限； 席卷全球的石油危机迫使西方工业国家投入大量的人力物力研究高效的交流调速系统 技术基础的发展： 大规模集成电路﹑计算机控制技术和现代控制理论的发展 为交流电气传动的发展创造了前提条件。 §1.1 交流调速系统概况 目前，交流传动有取代直流传动的趋势 交流调速在各个公元领域的应用比例正在逐渐增大； 世界范围的设计研究重点转向交流调速； 技术方法： 变频调速﹑矢量控制/磁场定向控制技术﹑直接转矩控制和解耦控制控制技术的发展，形成了一系列可以和直流传动相比的 高性能交流调速系统。 §1.1 交流调速系统概况 §1.1 交流调速系统概况 二、交流传动系统的应用前景 1.节能 大多数交流传动装置设计留有相当余量，而且不总在最大负荷下运行，可以在负荷变化时，采用变流技术降压，达到节能的目的； 过去大量的不变速交流传动中，风机﹑水泵﹑压缩机等机械总