电励磁同步电机矢量控制

电励磁同步电机矢量控制第1页/共40页内容概要电励磁同步电机发展及应用电励磁同步电机基本原理电励磁同步电机数学模型电励磁同步电机矢量控制第2页/共40页一、电励磁同步电机发展及应用第3页/共40页一、电励磁同步电机发展及应用第4页/共40页一、电励磁同步电机发展及应用第5页/共40页一、电励磁同步电机发展及应用1969年6400kW交-交变频无极调速(BBC)

1981年4220kW交-交变频矢量控制(西门子)2000年前后GM150、SM150交-直-交矢量控制(西门子)ACS6000交-直-交直接转矩控制(ABB)

ACS2000、ACS5000(ABB)第6页/共40页二、电励磁同步电机基本原理定子上装有三相对称绕组，互差120°电角度。转子上安放直流励磁绕组。ACBSNns+-集电环电刷第7页/共40页同步电机和感应电机同属于交流电机，与感应电机的区别是同步电机的转子转速n与变频器频率f之间具有固定不变的关系，而感应电机的转子转速n＜ns。二、电励磁同步电机基本原理第8页/共40页与交流异步电机相比较，同步电机有着先天的优势，异步电动机由于励磁的需要，必须从电源吸取滞后的无功电流，空载时功率因数很低。而同步电动机则可通过调节转子的直流励磁电流，改变输入功率因数，可以滞后，也可以超前。当功率因数=1时，电枢铜损最小，可以节约变压变频装置的容量。由于同步电动机转子有独立励磁，在极低的电源频率下也能运行，因此，在同样条件下，同步电动机的调速范围比异步电动机更宽。异步电动机要靠加大转差才能提高转矩，而同步电机只须加大功角就能增大转矩，同步电动机比异步电动机对转矩扰动具有更强的承受能力，能作出更快的动态响应。二、电励磁同步电机基本原理第9页/共40页同步电动机一般是在过励状态下运行，其过载能力比相应的异步电动机大。同步电动机的转矩决定于电压和电机励磁电流所产生的内电动势的乘积，即仅与电压的一次方成比例。当电网电压突然下降到额定值的80％左右时，异步电动机转矩往往下降为64％左右，并因带不动负载而停止运转；而同步电动机的转矩却下降不多，还可以通过强行励磁来保证电动机的稳定运行。大容量、低转速、高过载、响应快、四象限运行等传动领域主要用于矿井提升机和钢铁厂的主轧机，对变频器的控制要求特别严格这是普通异步电机及其变频器所不能解决的，在此类系统中应用的大多是大功率同步电机。在水泥，采矿与矿山行业、船舶行业、冶金行业、化工，石油与天然气行业、电力行业、纸浆造纸行业、供水与污水处理、煤炭、有色金属等领域已有较多的应用二、电励磁同步电机基本原理第10页/共40页三、电励磁同步电机数学模型第11页/共40页三、电励磁同步电机数学模型第12页/共40页三、电励磁同步电机数学模型第13页/共40页三、电励磁同步电机数学模型第14页/共40页三、电励磁同步电机数学模型第15页/共40页三、电励磁同步电机数学模型第16页/共40页三、电励磁同步电机数学模型第17页/共40页三、电励磁同步电机数学模型第18页/共40页三、电励磁同步电机数学模型第19页/共40页三、电励磁同步电机数学模型第20页/共40页三、电励磁同步电机数学模型第21页/共40页三、电励磁同步电机数学模型第22页/共40页三、电励磁同步电机数学模型第23页/共40页四、电励磁同步电机矢量控制第24页/共40页四、电励磁同步电机矢量控制第25页/共40页四、电励磁同步电机矢量控制第26页/共40页四、电励磁同步电机矢量控制第27页/共40页四、电励磁同步电机矢量控制第28页/共40页四、电励磁同步电机矢量控制第29页/共40页四、电励磁同步电机矢量控制第30页/共40页四、电励磁同步电机矢量控制第31页/共40页四、电励磁同步电机矢量控制第32页/共40页四、电励磁同步电机矢量控制第33页/共40页四、电励磁同步电机矢量控制第34页/共40页四、电励磁同步电机矢量控制第35页/共40页四、电励磁同步电机矢量控制第36页/共40页四、电励磁