第6章交流传动控制系统.pptVIP

SSR固体继电器用途 SSR固体继电器目前已广泛应用于计算机外围接口装置，电炉加热恒温系统，数控机械，遥控系统、工业自动化装置、信号灯、闪烁器、照明舞台灯光控制系统、仪器仪表、医疗器械、复印机、自动洗衣机、 自动消防保安系统以及作为电网功网因素补偿的电力电容切换开关等等，另外在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐蚀场合中都有大量使用。 SSR交流固体继电器按开关方式分为： 电压过零导通型(简称过零型) 随机导通型(简称随机型)； 按输出开关元件分为： 双向可控硅输出型(普通型) 单向可控硅反并联型(增强型)； 按安装方式分为： 印刷线路板上用的针插式(自然冷却，不必带散热器) 固定在金属底板上的装置式(靠散热器冷却)； 另外输入端又有宽范围输入(DC3—32V)的恒流源型和串电阻限流型等。 结论： 无论180o或120o导通型变频器，六只晶闸管各换流一次构成输出电压的一个周期，因此也称这种工作方式的变频器为六拍变频器。 注意！ 当三角波调制信号频率一定，仅改变正弦波控制信号的频率时，输出的等效正弦电压波形中正负半周内的脉冲数和相位不可能在每一个周期内均保持对称，即输出波形中包含有偶次谐波分量，这种调制方式叫异步调制式。与此对应，若三角波调制信号的频率随正弦波控制信号频率同步调节，保证在任何频率下输出电压的正、负半周内的脉冲个数相同，这种调制方式称为同步调制式。 同步调制式逆变器的输出波形中虽不包含偶次谐她，但由于正、负半周内矩形脉冲数恒定，频率降低时输出电压中的谐波分量将增加，对电动机运行性能会产生不利的影响。 异步调制式逆变器的输出波形中正、负半周内的矩形脉冲数随频率的降低而增加，有利于改善电动机的低速运行性能，以扩大其调速范围，但偶次谐波的存在，将使输出电压的波形和相位经常发生改变，见图6.50 (e)一(g)，造成电动机运行速度不稳。为降低这种影响，三角波调制信号的频率必须高于正弦波控制电压最高频率(也是输出电压的量高频率)的10倍以上。 注意！ 工程实际应用中，要产生一个幅值和频率均连续可调的控制电压uC并不容易，产生三个相位上完全对称、幅值和频率都能在足够广的范围内连续可调的三相控制电压就更加困难。 为了降低成本，简化变频器的电路结构和提高工作的可靠性，常常只能降格以求地利用三角波、锯齿波甚至方波电压来代替正弦控制（参考）电压。为此，付出的代价是导致输出波形的畸变，电动机的运行性能变差。 3．交一交直接变频调速与交一直一交变变频调速的比较 优点： 　1)仅有一级功率变换，由于采用的是相位控制的整流电路，因此在一般情况下不需耍辅助换流电路，减少了系统的损耗，提高了效率； 　2)交一交直接变频器可以很容易地在电源与负载之间进行功率变换，因此调速系统可以实现四象限运行； 　3)交一交直接变频在低频时也可以得到较好的输出电压波形，因此不致引起低速运行时谐波损耗的增加和电机的抖动和爬行。 缺点： 1)变频器输出的最高频率受电网频率的限制，一般不超过电网频率的1／2～l／3，这就限制了电机转速的上限，亦即只能从额定转速向下调速，且调速范围D2； 2)交一交直接变频器所用的可控硅元件多，比如三相桥式反并联电路就需要36个可控硅。元件数多，因此控制线路也较复杂； 3)交一交直接变频器具有较低的功率因数，特别是低速时，输出电压降低，功率因数也更低。 综上所述可知，交一交直接变频调速适合于低速大容量的拖动系统，如电动车辆、大型轧钢设备等。 小结 交流电动机有异步电动机(即感应电动机)和同步电动机两大类，每种电动机又都有不同类型的调速方法。 异步电动机常见的调速方法有：①降电压调速；②转差离合器调速；③转子串电阻调速；④绕线转子电动机串级调速和双馈电动机调速；⑤变极对数调速；⑥变压变频调速等。 按照交流异步电动机的原理，从定子传入转子的电磁功率Pm，可分成两部分：一部分Pmech=(1-s)Pm是拖动负载的有效功率，称作机械功率；Ps=sPm是传输给转子电路的转差功率，与转差率s成正比。从能量转换的角度看，转差功率是否增大，是消耗掉还是得到回收，是评价调速系统效率高低的标志。从这点出发，可以把异步电动机的调速系统分成三类： 小结 1)转差功率消耗型调速系统 这种类型的全部转差功率都转换成热能消耗在转子回路中，上述的第①、②、③三种调速方法都属于这一类。在三类异步电动机调速系统中，这类系统的效率最低，而且越到低速时效率越低，它是以增加转差功率的消耗来换取转速降低的(恒转矩负载时)。可是，相对来说这类系统的结构简单，设备成本最低，所以还有一定的应用价值。 2)转差功率馈送型调速系统 在这类系统中，除转子铜损外，大部分转差功率在转子侧通过变流装置馈出或馈入，转速越低，能馈送的功率越多，上述第④种调速方法属于这一类。无论是馈出还是馈入的转差功率，