交流调速第一章之三资料.ppt

* * 图1-27（e）表示恒功率调速与平方转矩负载配合 这两种情况下电动机都得不到充分利用。不过从图中可以看出，采用恒转矩调速比采用恒功率调速与鼓风机负载配合要好一些。 三、调速方式与负载特性的配合 * * 对于风机、泵类等平方转矩，低速下负载转矩较小，通常可选择专用或普通功能型通用变频器。 对于恒转矩类负载或有较高静态转速精度要求的机械应选用具有转矩控制功能的高功能型通用变频器，这种通用变频器低速转矩、静态机械特性硬度大，不怕负载冲击，具有挖土机特性。 为了实现大调速比的恒转矩调速，常采用加大通用变频器容量的办法。 三、调速方式与负载特性的配合 * * 本章小 结 熟悉和掌握异步电动机的各种人为机械特性及调压调速电路。 熟悉和掌握异步电动机变频调速电压与频率的协调控制方式及其不同的稳态性能。 熟悉和掌握不同的负载转矩特性及其与调速方式的配合。 返回目录 * * 3）恒 Er/?1 控制可以得到和直流他励电机一样的线性机械特性，按照转子全磁通 ?rm 恒定进行控制，即得 Er/?1=恒值 而且，在动态中也尽可能保持?rm恒定是矢量控制系统的目标，当然实现起来是比较复杂的。 4．几种协调控制方式的比较 * * 三、 基频以上的变频调速控制方式 但这时电机输出的机械功率是否不变呢？ 在基频以上调速时，频率应该从 f1N 向上升高，但定子电压Us 却不可能超过额定电压UsN ，最多只能保持Us=UsN ，这将迫使磁通与频率成反比地降低，相当于直流电机弱磁升速的情况。 * * （一）近似恒功率调速方式 事实上，电压不变，升高频率的调速方式是近似恒功率调速方式。 由于定子端电压Us= Usn保持不变，式（1-22）的最大转矩表达式可改写为 由上式可知，在电压不变的前提下，随着角频率?1的升高，最大转矩Temax随之下降。 * * 机械特性曲线 当角频率提高时，同步转速随之提高，最大转矩减小，机械特性上移，而形状基本不变，如图所示。 图3-18 基频以上恒压变频调速的机械特性 恒功率调速 O b 1 w c 1 w a 1 w N 1 w n c 0 n b 0 n a 0 n N 0 n c 1 w b 1 w a 1 w N 1 w e T * * （二）严格恒功率控制方式 电动机输出的机械功率为： 要实现严格的恒功率控制，必须使基频以上不同频率对应机械功率相等，即 * * （二）严格恒功率控制方式 可推导得到 即 （1-54） 通过上述分析，可得出如下结论： （1）为了获得严格的恒功率调速，在频率由基频上调时，应使电压与频率的1/2次方成正比变化，即 。 * * （二）严格恒功率控制方式 （2）基频上调、电压不变的控制方式，不能实现严格的恒功率调速。 （3）把基频下调和基频上调两种情况结合起来，可得异步电动机变频调速的控制特性如图1-19所示。在基频fn以下为恒转矩调速区，磁通和转矩恒定，功率与频率（转速）成正比；在基频以上为恒功率调速区，功率恒定，磁通和转矩与频率（转速）成反比。 * * 变压变频控制特性 f1N 图1-19 异步电机变压变频调速的控制特性 恒转矩调速 Us UsN ΦmN Φm 恒功率调速 Φm Us f1 0 由于频率提高而电压不变，气隙磁通势必减弱，导致转矩的减小，但转速升高了，可以认为输出功率基本不变。所以基频以上变频调速属于弱磁恒功率调速。 * * 小 结 电压Us与频率?1是变频器—异步电动机调速系统的两个独立的控制变量，在变频调速时需要对这两个控制变量进行协调控制。 在基频以下，有三种协调控制方式。采用不同的协调控制方式，得到的系统稳态性能不同，其中恒Er /?1控制的性能最好。 在基频以上，采用保持电压不变的近似恒功率弱磁调速方法。 返回目录 * * 1.4 负载转矩特性及其与调速方式的配合 负载的转矩特性是指生产机械负载的静态阻转矩和转速之间的关系。 比较典型的负载转矩特性通常可以大致分为三种： 恒转矩负载 恒功率负载 平方转矩负载 一、负载的转矩特性 * * （一）恒转矩负载 式中，PL是负载功率（kW）。 恒转矩负载的静负载转矩在任何转速下都保持恒定或基本恒定 ，其基本特点是 1.4 负载转矩特性及其与调速方式的配合 * * 恒转矩负载特点： 1. 转矩特点：在不同的转速下，负载的阻转矩基本恒定，即负载转矩的大小与转速无关； 2. 功率特点：负载功率与速度成正比。 这类负载有传送带、搅拌机、挤压机等摩擦类负载和起重机、提升机等重力负载。 另外， 空