交流调速控制系统PPT.ppt

交流调速控制系统 第一章 绪论 学什么？ 为什么学？ 如何学？ 交流调速控制系统 交流调速系统 交、直流调速系统的比较（直流电机的缺点） 贵、重 第二章 调压调速 第一节 调速系统的分类 第二节 调压调速的原理及实现设备 第三节 单闭环调压调速 第四节 转差功率损耗分析 第五节 晶闸管交流调压器在电机软起动器中的 应用 第六节 双闭环调压调速 第一节 调速系统的分类 转差功率消耗型 1 转差功率消耗型 转差功率全部消耗在转子回路中 2 转差功率馈送型 大部分转差功率在转子侧通过变流装置馈出或馈入 3 转差功率不变型 转差功率基本不变 第二节 调压调速的原理及实现设备 改变定子电压Us 晶闸管交流调压器（TVC） 特点：每一相上2个晶闸管反向并联 转速调节器ASR 转速调节器ASR常用PI调节器，用以消除静差并改善动态性能，其传递函数为 晶闸管交流调压器和触发装置 装置的输入-输出关系原则上是非线性的，在一定范围内可假定为线性函数，在动态中可以近似成一阶惯性环节，正如直流调速系统中的晶闸管触发和整流装置那样。传递函数可写成 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 已知电磁转矩为 （2-1） 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， （2-2） 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 （2-3） 在A点附近有微小偏差时，Te= TeA+?Te ，Us = UsA + ?Us ，而 s = sA + ?s，代入式（2-2）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 （2-4） 从式（2-4）中减去式（2-3），得 （2-5） 将式（2-6）代入式（2-5），得 （2-7） 式（2-7）就是在稳态工作点附近微偏量?Te与?Us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 （2-8） 将式（2-7）和（2-8）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，如图所示。 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， 调速范围 + 负载性质 恒转矩负载 转差功率损耗系数： 调压调速适合于风机、泵类负载 交流电动机 1 直接起动 软起动的结构原理图 第三章 变压变频调速系统（VVVF） VVVF: Variable Voltage Variable Frequency 原则：保持Φm不变 电动势频率比为恒值的控制方式 Eg难以直接测量 当s很小时，可忽略上式分母中含s各项，则 （3-1） 也就是说，当s很小时，转矩近似与s成正比，机械特性 Te = f（s）是一段直线，见图： 机械特性 当 s 为以上两段的中间数值时，机械特性从直线段逐渐过渡到双曲线段，如图所示。 1. 同步转速点 机械特性曲线 变压变频器：把恒压恒频的交流电转换为变压变频的 交流电，以满足交流电机变频调速的需 要。 交-交变频器的特点： 输出频率不能高于电网频率的1/3-1/2，当电源频率为50Hz时，最大输出频率不超过20Hz； 交-直-交变频器的特点： 输出频率没有特别的限制； 整流器：交流 直流 (u1,f1) (u2,f2=0) 电压源型：电容滤波 电流源型：电感滤波 谐波：电流经过负载时，与所加电压不成线性关 系，就形成非正弦电流，从而产生谐波 非正弦电流=基波+谐波+谐波+…… （1）在主电路整流和逆变两个单元中，只有逆变单元可控，通过它同时调节电压和频率，结构简单。 PWM技术：PWM是对脉冲宽度进行调制的技术， 即通过对一系列脉