电气设备与电气控制实训

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1、南京工程学院电力工程学院学年第1学期实习报告课程名称电气设备与电气控制实训实验学生班级电气081班实验学生姓名实验学生学号实验时间实验地点实验报告成绩：评阅教师签字：年月日19目录第一章异步机变频调速系统21.1变频器工作原理21.2主电路原理图41.3控制电路原理图41.4施耐德变频器的认识，51.5变频器控制算法比较61.6变频器的选择9第二章异步机软启动控制系统122.1软启动器简介122.2软启动器的工作原理132.3软启动器原理图132.4ATS48的主接线及端子图142.5软启动器的起动方式152.6软起动器单机简

2、单起动162.7软启动器与变频器区别172.8软启动器的应用场合17实习小结1919第一章异步机变频调速系统1.1变频器工作原理变频调速系统一般由变频器、电动机、控制器组成，其结构框图如图1.1所示。通常由变频器主电路给异步电动机提供调压调频电源。此电源输出的电压或电流及频率，由控制电路的控制指令进行控制。而控制指令则根据外部的运转指令进行运算获得。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流、过压、过载保护等功能。主电路是

3、给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。19图1.1变频调速系统的原理框图变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流

4、、过压、过载保护等功能。主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。191.2主电路原理图施耐德ATV71系列变频器主接线图1.3控制电路原理图如下图所示，控制电路由以下电路组成：频率、电压的运算电路、主电路的电压、电

5、流检测电路、电动机的速度检测电路、将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路，以及逆变器和电动机的保护电路。施耐德ATV71系列变频器控制原理图191.4施耐德变频器的认识，（1）变频器终端，如图1.2所示。图1.2变频器终端图（2）变频器主菜单，如图1.3所示。191.5变频器控制算法比较低压通用变频输出电压为380～650V，输出功率为0.75～400kW，工作频率为0～400Hz，它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代：1、正弦脉宽调制(SPWM)控制方式其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较

6、好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。2、电压空间矢量(SVPWM)控制方式它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹

7、为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。193、矢量控制(VC)方式矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流I

8、m1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流)，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁