ch电力拖动技术.ppt

测速反馈环节 考虑到反馈滤波作用，测速反馈环节FBS的传递函数可写成 异步电机近似的传递函数 异步电机的动态过程是由一组非线性微分方程描述的，要用一个传递函数来准确地表示它的输入输出关系是不可能的。 在这里，可以先在一定的假定条件下，用稳态工作点附近的微偏线性化方法求出一种近似的传递函数。 （1）异步电机近似的线性机械特性 由式（5-1）已知电磁转矩为 （5-1） 当 s 很小时，可以认为 后者相当于忽略异步电机的漏感电磁惯性。在此条件下， （5-3） 这是在上述条件下异步电机近似的线性机械特性。 （2）稳态工作点计算 设A为近似线性机械特性上的一个稳态工作点，则在A点上 （5-4） 在A点附近有微小偏差时，T= TA+?T ，U1 = U1A + ?U1 ，而 s = sA + ?s，代入式（5-3）得 （3）微偏线性化 将上式展开，并忽略两个和两个以上微偏量的乘积，则 （5-5） 从式（5-5）中减去式（5-4），得 （5-6） 将上式代入式（5-6），得 （5-7） 式（5-7）就是在稳态工作点附近微偏量?T与?U1和??间的关系。 带恒转矩负载时电力拖动系统的运动方程式为 按上面相同的方法处理，可得在稳态工作点A附近的微偏量运动方程式为 （5-8） （4）近似动态结构图 将式（5-7）和（5-8）的微偏量关系画在一起，即得异步电机在忽略电磁惯性时的微偏线性化动态结构图a） 如果只考虑?U1到??之间的传递函数，可先取 ?TL = 0，图a）中小闭环传递函数可变换成 （5）异步电机的近似线性化传递函数 于是，异步电机的近似线性化传递函数为 式中 KMA— 异步电机的传递系数， Tm— 异步电机拖动系统的机电时间常数， 由于忽略了电磁惯性，只剩下同轴旋转体的机电惯性，异步电机便近似成一个线性的一阶惯性环节，即 (5-9) 把得到的传递函数式写入图5-11中各方框内，即得异步电机变压调速系统微偏线性化的近似动态结构图。 最后，应该再强调一下，具体使用这个动态结构图时要注意下述两点： 由于它是偏微线性化模型，只能用于机械特性线性段上工作点附近的稳定性判别和动态校正，不适用于起制动时转速大范围变化的动态响应。 由于它完全忽略了电磁惯性，分析与计算有很大的近似性。 * 5.1.1 交流调速的发展概况 交流调速系统：由交流电动机拖动、电机转速为控制目标的电力拖动自动控制系统 直流电动机优点：调速性能好 直流电动机缺点：体积大、容量小、制造成本高、有机械换向装置，维护困难 20世纪70年代，研究开发高性能的交流调速系统，期望用它来节约能源。 同期，电力电子技术、大规模集成电路、各种控制理论、计算机控制技术的 飞速发展，为交流调速电力拖动的发展创造了有利条件。 交流电动机优点 ：结构简单可靠，维护少，无机械换向火花，制造成本低 5．1 交流调速系统概述 20世纪80年代，原有的交直流调速拖动系统的分工格局被逐渐打破。 目前的许多交流调速系统在装置容量上、动静态性能上、可四象限运 行的要求上，以至在系统制造成本上都可以与直流调速系统相媲美。 第5章 异步电动机调压调速系统 20世纪90年代，交流调速系统已经占到了调速系统的主导地位。 励磁同步电动机 5.1.2交流调速系统的分类 交流电动机 异步电动机 永磁同步电动机 无刷直流电动机及开关磁阻电动机都满足“定子电流的频率与转速有严格比例关系”的条件，所以也把它归入同步电动机。 当电机转子的转速与定子电流的频率有严格比例关系的电动机称同步电动机，无严格比例关系的电动机称异步电动机。 特种同步电动机 无刷直流电动机 开关磁阻电动机 直流无换向器电动机 交流无换向器电动机 交流电动机是定子绕组通入交流电(或周期脉冲电流)的电机，其定子磁动势是一个旋转(或步进旋转)的磁动势。 同步电动机 　交流调速系统的分类 交直交， （单极性脉动电流） 变频调速，自控式 开关磁阻电动机 电压源型 交直交变频 变频调速，自控式 无刷直流电动机 电流源型 ①交直交变频（可控整流＋有源逆变） ②交交变频 变频调速，自控式 无换向器电机 常规意义 同步电动机 同步电动机 ①电流源型 ②电压源型 ①交直交变频 （整流＋无源逆变） ②交交变频 ①变频调速，他控式 ②变频