chap8交流电动机调速控制

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1、机电传动控制第四部分：设备调速控制技术第八章交流电动机调速控制第八章　交流电动机调速控制8-1交流电动机调速控制概述8-2交流电动机定子侧变频调速系统8-3交流电动机转子侧串级调速系统8-4无刷直流电动机调速系统8-5VVF变频器产品与使用38-1交流电动机调速控制概述8.1.1三相异步电动机的结构和工作原理结构三相感应电动机定子气隙转子机座端盖转子铁心轴转子绕组定子铁心定子绕组鼠笼型绕线型48-1交流电动机调速控制概述机座端盖风扇接线盒定子绕组鼠笼转子端环散热筋轴轴承58-1交流电动机调速控制概述61、当三

2、相感应电动机定子接三相电源时，在气隙中产生以同步转速n0旋转的旋转磁场。8-1交流电动机调速控制概述工作原理2、旋转磁场切割转子导体，在转子导体中产生感应电动势。3、转子绕组自行闭合，转子中产生电流。4、转子绕组在磁场中受力，产生电磁转矩，驱动转子旋转。5、转差率定义为转差与同步速之比78-1交流电动机调速控制概述8.1.2交流电动机调速系统分类电网频率电机的极对数88-1交流电动机调速控制概述8.1.2交流电动机调速系统分类交流调速系统分类按调速方法分：改变f1、p、s按调速效率分：高效和低效系统按调速平滑

3、性分：有级调速和无级调速按调速装置位置分：定子侧、转子侧和转子轴按使用电动机分：异步电动机和同步电动机98-1交流电动机调速控制概述8.1.2交流电动机调速系统分类常用有级调速系统变磁极对数调速转子串电阻调速系统常用无级调速系统定子侧控制定子调压系统定子调频系统转子侧控制108.2交流电动机定子侧变频调速系统机械功率=电磁功率-转差功率转差功率Ps可以分成三种：1、转差功率Ps消耗型：调压调速，效率低，装置简单2、转差功率Ps馈送型：串级调速，只能用在绕线电机上，效率较高，装置最复杂。3、转差功率Ps不变型：

4、变频（变压）调速，效率最高，装置较复杂。118.2.1变频调速的基本原理三相异步电动机每相定子绕组电动势每相定子电动势的有效值E1：E1=4.44f1Nφmf1—定子绕组的供电频率N－定子绕组的有效匝数Φm－每极气隙磁通问题：ΦmΦm太小－－铁心没充分利用，相同转子电流时，电磁转矩小，负载能力降低Φm太大－－过励磁，励磁电流大，功率因数低，铁损增加，电动机发热，为使不过热，负载能力降低128.2.1变频调速的基本原理理想要求：在变速过程中，磁通Φm保持在额定值不变（改变E1和f1）两种方式：基频以下调速基频以

5、上调速138.2.1变频调速的基本原理1、基频以下的恒磁通变频调速在降低供电频率的同时，降低感应电动势调速过程中，恒磁通－－转矩近似不变－－恒转矩调速方式148.2.1变频调速的基本原理1、基频以下的恒磁通变频调速当E1和f1的值较高时：可忽略定子绕组的电阻和感抗压降，则定子U1=E1，控制方案：使定子电压U1和f1的比值为常数－－恒压频比控制方式158.2.1变频调速的基本原理1、基频以下的恒磁通变频调速当E1和f1的值较低时：不能忽略定子绕组的电阻和感抗压降，则人为地提高定子电压以补偿定子电阻压降168.

6、2.1变频调速的基本原理2、基频以上的弱磁变频调速f1从额定值增加（转速上升）－－定子电压最大为额定值，不能增加－－从公式可知，磁通减少－－输出转矩下降－－恒功率调速方式（输出功率近似不变）恒转矩调速恒功率调速178.2.1变频调速的基本原理3、变频调速装置－－变频器运行效率高、调速范围大、静态性能好、可靠性高、使用方便，因而广泛应用。两大类：交－直－交变频交－交变频188.2.1变频调速的基本原理：电力电子器件1）概念:电力电子器件（PowerElectronicDevice）——可直接用于主电路中，实现电

7、能的变换或控制的电子器件。主电路（MainPowerCircuit）——电气设备或电力系统中，直接承担电能的变换或控制任务的电路。198.2.1变频调速的基本原理：电力电子器件2）同处理信息的电子器件相比的一般特征：能处理电功率的能力，一般远大于处理信息的电子器件。电力电子器件一般都工作在开关状态。电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。电力电子器件自身的功率损耗远大于信息电子器件，一般都要安装散热器。208.2.1变频调速的基本原理：电力电子器件3）电力电子器件的损耗：主要损耗通态损耗断态损耗开关损耗关断

8、损耗开通损耗通态损耗是器件功率损耗的主要成因。器件开关频率较高时，开关损耗可能成为器件功率损耗的主要因素。218.2.1变频调速的基本原理：电力电子器件电力电子系统：由控制电路、驱动电路、保护电路和以电力电子器件为核心的主电路组成。电力电子器件在实际应用中的系统组成控制电路检测电路驱动电路RL主电路V1V2保护电路在主电路和控制电路中附加一些电路，以保证电力电子器件和整个系统正常可靠运行电气隔离控制