3.7三相异步电动机的基本调速控制线路.ppt

3 电机调速控制线路 * 机电与汽车工程学院 * 3.8 三相异步电动机的变频调速控制线路 3.8.1 变频调速原理 由三相异步电动机转速公式可知，只要连续改变 f，即可实现平滑调速。 在电机调速时，通常要考虑的一个重要因素是：希望保持 ? 不变。因为如果磁通减弱，没有充分利用电机的铁心，是一种浪费；如果磁通增强，又会使铁心饱和，导致励磁电流过大。 由下述电动机电动势电压平衡方程可知： (1) 频率下调时，若 =常数，则可保持?m 不变。 因此，属于一种恒磁通调速。 3 电机调速控制线路 * 机电与汽车工程学院 * 3.8 三相异步电动机的变频调速控制线路 3.8.1 变频调速原理 (2)频率上调时，如果电压U1也上调，则电压将超过额定电压，这是不允许的，因此在调速过程中，只能保持U不变， ?m变小。 因此，属于一种弱磁调速。 3.8.2 变频调速机械特性 (1) 频率下调， =常数的变频调速机械特性 由 转矩T与磁通?m 成正比。 频率下调时， 因为?m不变，所以转矩T 也不变，属于恒转矩调速。 3 电机调速控制线路 * 机电与汽车工程学院 * 3.8 三相异步电动机的变频调速控制线路 3.8.2 变频调速机械特性 (1) 频率下调， =常数的变频调速机械特性——恒转矩调速 右图为U1/ f = 常数时变频调速机械特性。 由图可以看出，最大转矩将随 f 的降低而降低，此时直线部分斜率仍不变，机械特性保持较高的硬度。只要 f 连续变化，转速 n 将连续变化。 转矩变化与所引起的转速变化的比值，称为机械特性的硬度。 3 电机调速控制线路 * 机电与汽车工程学院 * 3.8 三相异步电动机的变频调速控制线路 3.8.2 变频调速机械特性 (2) U = UN的变频调速机械特性 由图可以看出，最大转矩将随 f 上升而减小，且机械特性的硬度略为变软，同样，连续改变 f 可连续改变转速n。 因 f 调高时，?m下降，但若要求电机在不同转速下都达到额定电流，因而功率不变，故属于恒功率调速方式。 3 电机调速控制线路 * 机电与汽车工程学院 * 3.8 三相异步电动机的变频调速控制线路 3.8.3 变频器 变频电源取得方法： (1)变频机组：由直流电动机和交流发电机组成。通过调节直流电动机转速即能改变交流发电机的频率。 (2)变频器，即变频装置。 变频机组设备庞大，可靠性差，已被变频器取代 1）变频器的结构及分类 主流变频器结构： * 机电与汽车工程学院 * 1）变频器的结构及分类 主流变频器结构： ◆ 整流电路由三相全波整流桥组成，主要作用是对工频交流电源进行整流，并给逆变电路和控制电路提供所需要的直流电源。 ◆ 直流中间电路是对整流电路的输出进行平滑，以保证逆变电路和控制电源能够得到较高的直流电源。 ◆ 逆变电路是变频器的最主要部分之一。它的主要作用是在控制电路的控制下将中间电路输出地直流电源转换为频率和电压都任意可调的交流电源。逆变电路输出即为变频器的输出，它被用来实现对异步电动机的调速控制。 ◆ 控制电路包括主控制电路、信号检测电路、门极驱动电路、外部接口电路以及保护电路等。主要作用是将检测电路得到的各种信号送至运算电路，使运算电路能够根据要求为变频器主电路提供必要的门极(基极)驱动信号，并对变频器以及异步电动机提供必要的保护。 3 电机调速控制线路 * 机电与汽车工程学院 * 3.8 三相异步电动机的变频调速控制线路 3.8.3 变频器 变频器类型： ◆ 按其结构型式，可划分为：交—直—交变频器和交—交变频器。 ◆ 按电源性质式，可划分为：电压型变频器和电流型变频器。 ◆ 按电压的调制方式，可划分为：PAM(脉幅调制)和PWM(脉宽调制)。 交—直—交变频器：把频率固定的交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率可调的三相交流电。在频率调节范围和变频后电动机特性方面有优势。 交—交变频器：把频率固定的交流电直接变成频率连续可调的三相交流电。频率可调范围窄，用于容量较大的低速拖动系统。 把直流电逆变成交流电的环节较容易控制，在频率的调节范围以及改善变频后电动机的特性方面具有明显优势。 机电与汽车工程学院 机电与汽车工程学院 机电与汽车工程学院 机电与汽车工程学院 机电与汽车工程学院 机电与汽车工程学院 机电与汽车工程学院 机电与汽车工程学院 机电与汽车工程学院 机电与汽车工程学院 机电与汽车工程学院 机电与汽车工程学院 机电与汽车工程学院 机电与汽车工程学院 3 电机调速控制线路 * 机电与汽车工程学院 * 3.2 三相异步电动机的基本结构 ◆ 定子部分 1、定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成——导磁部分。 2、定子绕组：放在定子铁心内