调压调速原理.doc

调压调速原理：通过异步电动机的三相交流电压大小来调节转子转速的方法。调压调速方法：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。电力电子电路中晶闸管器件有两种控制方式：1, 通断控制2 相位控制方式三相全波星形连调压电路：1触发脉冲要求：双脉冲或宽脉冲，与电源电压同步。2,纯阻性负载转子串电阻调速方法：串入电阻越大，转速越低，转差率就越大，机械功率在电磁功率中所占比率就越低，效率越低转子电阻调速原理：转子不串入附加电阻，改为串入附加电动势来调速，并将调速列起的转差功率损耗，回馈回电网活电机本身，即提高效率，又实现转差率调速的方法。电气串级调速系统由晶闸管有源逆变电路作为可控直流电源，通过控制逆变角控制转子转速，其交流侧通过逆变变压器接电网，呈现恒转矩机械特性。交流变频调速的优点：1调速范围宽，可以使普通异步电机实现无极调速；2启动电流小，启动转矩大；3起动平稳，清楚机械的冲击力，保护机械设备；4对电动机具有保护功能，降低电动机的维修费用；5具有显著的节电效果；6通过调节电压和频率的关系方便地实现恒转矩或者恒功率调速。交流变频调速器基本控制方式：1 ，u1f1=常数的恒压频比控制方式；属恒转矩调速，由于受异步电机定子额定电压的限制，这种控制方式一般是在额定频率以下调速时采用2，恒电压控制方式；属恒功率调速，在额定频率以上的调速时采用。常数的恒压频比控制时变频调速机械特性：在恒压频比控制变频调速时，电动机最大转矩是随着频率的降低而减小的，频率很低时，最大转矩变得太小将会限制调速系统的带负载能力。恒电压控制方式时的机械特性：随着频率的升高，最大转矩是减小的，机械特性上移，而形状基本不变。变频调速装置的分类：1，交直交变压变频率：根据中间环节电源性质不同又分为电流源型和电压源型。2，交-交变压变频器1、 =,式表明作用在磁路上的总磁动势恒等于闭合磁路内各段磁压降之和。2、 漏磁场；在磁动势作用下，还会产生没有穿过气隙，主要经由铁心外空气磁路而闭合的磁场称之为漏磁场。3、 当磁通从0增长到时，相应地线圈A磁链由0增长到,则磁场能量。若以电流为自变量，对磁链进行积分，则磁共能在磁路为非线性情况下，磁能和磁共能互不相等，磁能和磁共能之和Wm+WmIamA若忽略铁心磁路的磁阻,则有Wm=Wm=1/2IamA=1/2LmA4、 若将磁场能量释放出来转换为机械能，前提条件是要有可运动部件。5、 变压器电动势：由电流变化所引起的感应电动势。运动电动势：转子运动使绕组A和B相对位置发生位移而引起的感应电动势。6、 产生感应电动势是耦合场从电源吸收电能必要条件；产生运动电动势是通过耦合场实现机电能量转换关键，同时转子在耦合场中运动将产生电磁转矩，运动电动势和电磁转矩构成了一对机电耦合项，是机电能量转换核心部分。7、 磁阻转矩：由于转子运动使气隙磁导发生变化引起的，将由此产生的电磁转矩称为磁阻转矩。励磁转矩：将由转子励磁产生的电磁转矩称为励磁转矩。8、 对伺服系统而言，位置指令是经常变化的，是个随机变量，系统为了准确地跟随给定量的变化，必须具有良好的跟随性能，也就要求提高系统的快速响应能力。对电动机的各种控制，归根结底是对电磁转矩的控制，对电磁转矩的控制品质将直接影响到整个控制系统的性能。9、 空间对称分布的三相绕组通入三相对称交流电后便能产生旋转磁场。10、 感应电机又称为异步电机，为什么？定、转子旋转磁场相互作用会产生电磁转矩，若该电磁转矩大于负载转矩，转子就会由静止开始旋转，速度为电角速度Wr，转子速度Wr总是要小于定子旋转磁场速度Ws，因为如果Wr等于Ws，那么定子旋转磁场就不能再在转子绕组中感生电流，电磁转矩就将随之消失因此感应电机又称为异步电机。11、 矢量控制的核心是直接控制生产转矩的各空间矢量，不仅在稳态下，在动态下也能严格地控制各矢量在空间复平面内的幅值和相位，因而可以精确地控制转矩、所以矢量控制是一种以动态控制为出发点，追求动态控制品质的现代控制技术。12、 串级调速的原理：串入附加电势与感应电势相位相反（相同）时转子电流变小（相同），拖动转矩减小（增大），设原来电机拖动转矩与负载相等处于平衡状态，串入附加电势必然引起电动机降速（升速），在降速（升速）的过程中，随着速度减小（增加），转差率s增大（减小），分子中sE2回升（减小），电流也回升（减小），使拖动转矩升高（减小）后再次与负载平衡，降速过程最后会在某一个较低（较高）速度下重新稳定运行。13、 图1-32中，sg和rg分别是Is和Ir流经定、转子单轴线圈后产生的定、转子励磁磁链矢量，方向分别与Is和Ir相同，它们所对应的是实际电机定、转子三相绕组各自产生的基波合成励磁磁场（穿过气隙），因为sg和rg分别是由定、转子磁动势矢量s和r产生的，所以等效励磁电感Lm是表征定子或者转子三相绕组共同作用的参数，即为电机学中三相感应电动机等效电路中的等效励磁电感Lm。sg和rg的合成矢量为g，g为气隙磁链矢量，与定、转子励磁磁场的合成磁场相对应，通常被称为气隙磁场，与电机学中所指的三相感应电动机的气隙磁场系同一个磁场。s和r分别与定、转子漏磁场相对应，其方向各自与Is和Ir相一致。s为定子磁链矢量，与定子磁场相对应，定子磁场是气隙磁场与定子漏磁场的合成磁场；r为转子磁链矢量，与转子磁场相对应，转子磁场是气隙磁场与转子漏磁场的合成磁场。矢量控制使得同步电动机速度和位置的控制水平可与直流电动机相媲美，矢量控制三相永磁同步电动机已被广泛用于数控机床等高性能伺服驱动中。矢量控制理论的出现使交流电机控制技术的发展步入了一个全新的阶段，目前矢量控制技术获得了广泛应用，使得交流伺服系统逐步取代了直流伺服系统，矢量控制是一种新的控制思想，其理论基础是空间矢量理论，而空间矢量，矢量变换和矢量方程又是构成矢量控制理论的重要基础。串级调速的原理：串入附加电势与感应电势相位相反