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交流调速技术复习 第一章 1、异步电动机的调速方式n0=60f*(1-s)/p 由上式可知，若要改变电动机转速n，有如下三种方法。 （1）变极调速：改变电子绕组的磁极对数p。 （2）改变转差率调速：改变电动机的转差率s。转差频率（Slip Frequency，SF）控制是解决异步电动机电磁转矩控制的一种方式，是对V/f控制方式的一种改进。相对于V/f控制方式，采用转差频率控制方式，有助于改善异步电动机变压变频调速系统的动、静态性能。 （3）变频调速：改变供电电源的频率f。 目前常见的调速方式主要有：降电压调速；转子串电阻调速；串级调速；变极调速；变频调速。其中前三项均属于变转差率调速方式。 异步电动机的变极调速 优点：在每一个转速等级下具有较硬的机械特性，稳定性好，控制线路简单，容易维护。缺点是有级调速，调速平滑性差，从而限制了它的使用范围 降电压调速优点：是控制设备比较简单，可无级调速，初始投资低，使用维护比较方便。缺点是机械特性软，调速范围窄，调速效率比较低。 适用于调速要求不宽，较长时间在高速区运行的中小容量的异步电动机 4、转子串电阻调速优点：设备简单，维护方便；控制方法简单，易于实现。其缺点是只能有级调速，平滑性差；低速时机械特性软，故静差率大；低速时转差大，转子铜损高，运行效率低。 它适合于调速范围不太大和调速特性要求不高的场合。 5、转子回路串电阻方式优点：是可以通过某种控制方式使转子回路的能量回馈的电网，从而提高效率；还可以实现无级调速。 缺点：是对电网干扰大，调速范围窄。 6、变频调速 变频调速是通过改变异步电动机供电电源的频率f来实现无级调速的。从实现原理上考虑，变频调速是一个简洁的方法。从特速特性上看，变频调速的任何一个速度段的硬度均接近自然机械特性，调速特性好，如果能有一个可变频率的交流电源，则可实现连续调速，平滑性好 7、变频器控制方式发展和现状 第一代，采用正弦脉宽调制(SPWM)的恒压频比控制。 第二代，电压空间矢量（磁通轨迹法）控制方式，又称SVPWM控制方式。 第三代，矢量控制（磁场定向法）又称VC控制方式。矢量控制的基本思想是将异步电动机的定子电流分解为产生磁场的电流分量（励磁电流）和与其相垂直的产生转矩的电流分量（转矩电流），并分别加以控制。由于在这种控制方式中必须同时控制异步电动机定子电流的幅值和相位，即控制定子电流矢量。这种控制方式被称为矢量控制。 矢量控制方式使异步电动机的高性能成为可能。矢量控制变频器不仅在调速范围上可以与直流电动机相匹敌，而且可以直接控制异步电动机转矩的变化，从而使交流调速系统的动、静态性能得到了显著的提高。目前对调速特性要求较高的生产过程已较多地采用了矢量控制型的变频调速装置。 第四代，直接转矩控制，又称DTC控制 8、电力电子器件发展与现状 第一代产品，主要标志是器件本身没有关断能力，代表性元器件如普通晶闸管； 第二代产品，主要标志是器件本身有关断能力，代表性元器件如大功率晶体管（GTR) 、可关断晶闸管（GTO）等； 第三代产品，主要标志是一些性能优异的复合型器件和功率集成电路，如绝缘栅极双极型晶体管等； 第四代产品，主要标志是集性能优异的复合型、集成电路及智能型的综合功能的功率器件，如：智能化模块IPM等 9、变频器按照变换方式分类1、交-直-交变频器 交-直-交变频器是先将工频交流电通过整流电路转换成脉动的直流电，再把直流电逆变成频率任意可调的三相交流电，供给负载进行变速控制2、交-交变频器 交-交变频器是将工频交流电直接转换成频率和电压均可调的交流电，提供给负载进行变速控制。 交-交变频器又称直接式变频器，其主要优点是没有中间环节，故变换效率高，过载能力强，但其连续可调的频率范围窄，一般为额定频率的1/2以下，故它主要用于低速大容量的拖动系统中。 交-交变频器的优点为： 1. 因为是直流变换，没有中间环节，所以比其他的变频器效率要高，结构简单，可靠，对维护要求低。 2. 由于其交流输出电压是直接由交流输入电压波的某些部分包络所构成，因而其输出频率比输入交流电源的频率低得多，一般在20Hz以下运行，输出波形较好，dV/dt小，对电动机的要求低。 3. 由于变频器按电网电压过零自然换相，故可采用普通晶闸管，过载能力强，投资低。 交-交变频器也存在着明显的缺点： 1. 输出频率低，只能用于大容量的低速电力传动系统，如水泥、牵引等设备。对高速电力传动系统，如型钢轧钢、冷连轧机，齿轮箱速比必须按满足电动机转速要求来进行增速。 2. 功率因数低，动态无功功率大，需要加装动态无功功率补偿（SVC）系统。 10、按照直流电源的性质分类1、电压型变频器 电