泵控液压缸技术 课件2.1 交流电动机

泵控液压缸技术泵控液压缸技术变转速电动机22.1交流电动机1.1电动机分类交流电动机第1节电动机主要由定子和转子组成，通过通电线圈(定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力转矩，带动负载旋转。根据应用场合和电源情况的不同，电动机可分为直流电动机和交流电动机。直流电动机剖视图交流电动机剖视图1.1电动机分类交流电动机第1节直流电动机交流电动机工作原理直流电→机械能交流电→机械能用途主要用于动力机械或其他调速范围较宽的设备主要用于动力机械或其他调速范围较小的设备结构①原理相对简单，但结构复杂，不便于维护；

②使用直流电，依靠换向器改变电流方向，使转子与定子磁场极性相反，转子转动。①原理复杂但结构相对简单，更便于维护；

②使用交流电，无换向器，定子绕组按相位布局自然产生旋转磁场。运动状态磁场不动，导体在磁场中运动磁场旋转运动，导体不动调速调速性能较好：可通过控制电枢绕组电流实现平滑稳定调速，无需其他设备配合调速性能较差：需借助变频设备实现调速特性常规电机功率较小，节能性好，噪音小，可多级调速，控制精确，价格较高常规电机功率大，噪音大，价格较低作为电动机由直流电压驱动，或交流电压经整流后驱动直接由交流电驱动作为发电机由旋转机械带动直接产生直流电，或产生交流电经整流后输出直流由旋转机械带动产生交流电1.2变频器交流电动机第1节变频器是利用交流电动机的同步转速随电动机定子电压频率的变化而变化的特性，实现电动机调速运行的装置，是电动机实现变频调速的主要元件。目前，静止式变频电源是变频器的主要形式，从主电路的结构形式上可分为两种型式：交-直-交型和交-交型。交-直-交变频器通过整流电路将电网的交流电变为直流电，再由逆变电路将直流电逆变为频率和幅值可变的交流电供给交流电动机。根据直流部分电流、电压的形式不同，又可分为电压型和电流型两种。电压型变频器主电路的典型形式电流型变频器主电路的典型形式1.2交流电动机第1节电压型变频器在电路中的直流部分接有大容量的电容器，施加于负载上的电压值基本不受负载的影响而基本保持恒定，其特性类似于电压源。电压型变频器输出的交流电为方波电压或方波电压脉冲序列，电流经过电动机负载的滤波后接近于正弦。优点：运行几乎不受负载的功率因数或换流的影响缺点：当负载出现短路或变频器运行状态下加入负载，易出现过电流，必须在极短时间施加保护措施。分类方法分类换流方式强迫换流，自关断，频率控制方式自控式，外部控制输出电压控制脉冲幅度调制(PAM)，脉冲宽度调制(PWM)，PAM加PWM输出电压波形矩形波，模拟正弦波，多重式输出相数单相，三相，多相按照换流方式、频率控制方式、输出电压方式等可将电压型变频器分为以下类型：变频器1.2交流电动机第1节电流型变频器与电压型变频器在主电路结构上类似，不同的是电流型变频器直流部分接入的是大容量的电抗器。电流型变频器施加于负载上的电流值保持恒定，基本不受负载的影响，其特性类似于电流源。电流型变频器逆变输出的交流电为方波电流，而电压为近似正弦波电压。电流型逆变器由于电流的可控制性较好，可以限制由逆变装置换流失败或负载短路等引起的过电流，保护的可靠性较高，所以多用于要求频繁加减速或要求四象限运行的场合。电动机四象限运行特性变频器1.2交流电动机第1节传统交-交变频器基本原理典型三相矩阵变换器拓扑图优点：没有直流环节，换流效率较高缺点：最高输出频率只能达到电源频率的1/3~1/2，且不能高速运行优点：输出频率不受输入限制；输入功率