交流调速系统 第2版 教学课件 作者 宋书中 常晓玲 主编 第一章 调压调速.ppt

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1、第一节调压调速的原理与方法第二节晶闸管三相交流调压电路第三节调压调速系统的组成及特性分析第四节滑差电机调速系统第五节异步电动机调压调速系统实例第一章异步电动机调压调速系统1第一节调压调速的原理与方法一.异步电动机调压调速原理二.异步电动机调压调速方法2一.异步电动机调压调速原理调压调速即通过调节通入异步电动机的三相交流电压大小来调节转子转速的方法。理论依据来自异步电动机的机械特性方程式：因异步电动机的拖动转矩与供电电压的平方成正比，因此降低供电电压，拖动转矩就减小，电机就会降到较低的运行速度。不同供电电压对应的机械特性曲线如图所示。

2、图中垂直虚线为恒转矩负载线，可以看出调压调速对于恒转矩负载，调速范围很小（A-B-C），而对于风机类负载调速范围则较大（F-E-D）。34二.异步电动机调压调速方法调压调速的三种方法：1.自耦调压器-----对小容量电机,体积重量大。2.饱和电抗器----控制铁心电感的饱和程度改变串联阻抗，体积重量大。3.晶闸管三相交流调压器-----用电力电子装置调压调速，体积小，轻便。5对电力电子电路中的晶闸管器件，有两种控制方式,现以晶闸管单相交流调压器电路为例来加以说明:*相位控制方式更适合于电动机负载。2.相位控制方式:1.通断控制:6第

3、二节晶闸管三相交流调压电路一.三相交流调压电路的接线形式二.三相交流调压电路的工作原理7一.三相交流调压电路的接线形式晶闸管三相交流调压器有多种接线形式，这里列举五种：1）三相全波星形联接的调压电路2）带零线的三相全波星形联接调压电路83）三相半控星形联接的调压电路4）晶闸管与负载接成内三角形的调压电路5）晶闸管三角形联接的调压电路9二.三相交流调压电路的工作原理原理分析使用下图的三相全波星形连接调压电路：*触发脉冲要求：双脉冲或宽脉冲，与电源电压同步。10思路：首先，只对纯电阻负载的三相交流调压器的作出详细波形分析。对实际电阻-电

4、感负载，只作单相交流调压器的原理分析，并总结出计算公式和计算曲线。然后，将单相交流调压电路带R-L负载的计算公式，推广到三相交流电路。得到三相交流调压器的计算公式和计算曲线。11（一）三相交流电路在纯电阻负载时的工作情况1.交流输入触发脉冲晶闸管导通区间交流输出12交流输入触发脉冲晶闸管导通区间交流输出13交流输入触发脉冲晶闸管导通区间交流输出00、300、600归纳：*晶闸管在触发脉冲到来时导通*在对应的电源半周过零时关断。1415因为触发角为90度时，沿用前面的分析方法出现错误，所以触发角为90时要获得正确导通区间需重新分析电路

5、：首先假设触发脉冲有足够的宽度，即VT1触发时VT6还有触发脉冲存在。这时可能构成A-VT1-负载-VT6-B通电回路，但光有脉冲还不够，还需要一个条件，就是晶闸管要承受正压。电源电压波形图上可以看出：这时电压A相电压高于B相电压，因此触发VT1时，VT1与VT6构成直流通路。该通路持续导通到正压消失---即A、B电压的交点。同理，当触发VT2时，因VT1有触发脉冲，所以VT2与VT1一起导通，构成AC相回路，直到A、C相电压的交点，正压消失为止。900、1200归纳：*晶闸管在触发脉冲到来时，与前一个管子一起导通。*在两相间的正压

6、消失时关断。16交流输入触发脉冲晶闸管导通区间交流输出17结论：18（二）三相交流电路在R-L负载时的工作情况1.单相交流调压器在R-L负载下的分析与计算交流输入触发脉冲晶闸管导通区间输出电流输出电压19单相交流调压器在R-L负载下的电流分量见右图：注意：为分析方便，该图取触发时刻为横坐标零点，而不是电源电压过零点。该坐标下，电源电压表达式：触发VT1导通时，引起电流的强制分量表达式：引起电流的自由分量表达式：20总电流表达式：设VT1的导通角为，则有约束条件：将此约束条件代入电流表达式，得到由阻抗角和触发角计算角的方程式：该方程为

7、超越方程，难于求解，结果已被作成曲线，实用中可以查曲线求。21对该曲线说明如下：2223单相交流调压电路中流过单个晶闸管VT1的电流有效值计算方法：思路：将电流表达式从0—，按每周期一个波头，依据有效值的定义求均方根值，即可得到流过晶闸管的电流有效值IVT。结果十分复杂。实际计算中，对结果已作出通用无单位的晶闸管电流标么值曲线IVT*，通过查曲线，并乘以基准值即可求得IVT流过负载的电流有效值计算方法：思路：流过负载的电流为一周期两个波头，面积是流过单个晶闸管电流的2倍，但由于有效值按均方根值计算，所以负载电流有效值是IVT的倍。可

8、以查IVT*曲线，并按下式求得：*基准电流I0定义为全导通全电压时的负载电流有效值：24252.三相交流调压器在R-L负载下的计算思路：三相交流调压器在R-L负载下的计算公式，由单相交流电路的计算方法推广而来，基本算式相同。计算注意事