《电梯控制技术》课件 交流变压变频调速系统（新）

交流变压变频调速系统电梯电力拖动《电梯控制技术》学习内容掌握交流变压变频调速的原理0102掌握交流变压变频调速的应用教学目标学习内容交流变压变频调速系统原理0102交流变压变频调速系统特点交流调压调速原理交流变压变频调速系统原理交流变压变频调速系统原理01交流变压变频调速电梯也称为VVVF电梯。VVVF电梯速度调节平滑，能获得良好的乘坐舒适感，能明显降低电动机的启动电流。与其他类型交流调速系统相比，性能最好，运行效率最高，可以节能30％~50％。

一、异步电动机的变频调速原理异步电动机定子每相感应电动势有效值为:

E=4.44fNKϕm交流调压调速原理交流变压变频调速系统原理交流变压变频调速系统原理01

由上式可见，在E一定时，若电源频率f发生变化，则必然引起磁通ϕm变化。当ϕm变弱时，电动机铁心就没有被充分利用;若ϕm增大，则会使铁心饱和，从而使励磁电流过大，这样会使电动机效率降低，严重时会使电动机绕组过热，甚至损坏电动机。因此，在电动机运行时，希望磁通ϕm保持恒定不变。因此，在改变f的同时，必须改变E，即必须保证E和f的比值是一个常数。采用恒定的电动势频率比的协调控制方式，就可以保证磁通ϕm恒定不变。交流调压调速原理交流变压变频调速系统原理交流变压变频调速系统原理01

交流调压调速原理交流变压变频调速系统原理交流变压变频调速系统原理01

这种装置的控制方式有以下两种。1，用可控整流器变压，用逆变器变频的交–直–交变频装置2，用不可控整流器整流，通过脉宽调制方式控制逆变器，同时进行变压变频的交–直–交变频装置。这里着重介绍第二种控制方式中的SPWM控制方式。交流调压调速原理交流变压变频调速系统原理交流变压变频调速系统原理01

SPWM逆变器工作原理(1）逆变器的功率器件工作在开关状态，当开关器件闭合导通时，逆变器输出电压的幅度等于整流器的恒定输出电压;当开关器件断开截止时，输出电压为零。于是，逆变器输出电压为等幅的脉冲列。为了使该脉冲列与正弦波等效，将正弦波形分为N等份交流调压调速原理交流变压变频调速系统原理交流变压变频调速系统原理01

交流调压调速原理交流变压变频调速系统原理交流变压变频调速系统原理01

令每一等份的正弦波的中点与相应的矩形脉冲波形中点相重合，并使矩形脉冲的面积与对应等份的局部正弦波面积相等，则等幅不等宽的矩形脉冲列必然与该半周正弦波形等效。也就是说，各分段平均值的包络线为等效的正弦波。若逆变器的开关器件工作在理想状态，则开关器件驱动信号的波形也应与该脉冲列相似。显然，开关器件开、断的工作频率越高，则等幅不等宽的脉冲列等效波形就越接近对应的正弦波形。交流调压调速原理交流变压变频调速系统原理交流变压变频调速系统原理01

交流调压调速原理交流变压变频调速系统原理交流变压变频调速系统原理01

图为SPWM控制电路原理框图。由三相正弦波振荡器输出作为调制波的参考信号电压UU、UV、UW，其信号频率和波形幅度均在一定范围内可调。由三角波振荡器输出作为被调制的载波信号Ut，分别与各相参考电压进行比较。载波信号Ut的频率高于参考电压频率。若三角波Ut只在0与最大值之间交变，则为单极式控制方式。交流调压调速原理交流变压变频调速系统原理交流变压变频调速系统原理01

交流调压调速原理交流变压变频调速系统原理交流变压变频调速系统原理01

在U相正弦参考信号半周内的比较工作过程如图所示。当UU>Ut时，比较器输出Udu为高电平;当UU<Ut时，比较器输出Udu为低电平。因此，只要正弦调制波的最大值低于三角形载波的幅值，经比较之后，必然输出幅值相等，而宽度为两侧窄、中间宽的按正弦规律变化的交流调压调速原理交流变压变频调速系统原理交流变压变频调速系统原理01

夹绳器的作用交流调压调速原理02变压变频调速系统特点变频变压调速系统变频调速简单地说就是改变频率和电压进行调速。将交流电通过整流变成直流，将直流通过晶闸管的频繁关断，使之形成的矩形波近似成交流正弦波。晶闸管的频繁关断的频率决定了输出交流电的频率。通过改变频率进而控制速度变化，这就是交直交变频。目前，变频调速(VVVF）控制技术在电梯领域上得到迅速发展，利用矢量变换控制的变频变压系统的电梯速度可达12，5m/s，其调速性能已达到直流电动机的水平。且具有节能、效率高、驱动控制设备体积小、重量轻和乘坐舒适感好等优点，目前已经在很大范围内替代了直流拖动。夹绳器的作用交流调压调速原