第5章 交流调压调速系统 PPT.pptVIP

第2篇;内容提要;交流调速系统的主要类型;励磁同步电动机

;交流调速系统的分类;;二、异步电动机调速系统的分类;从定子传入转子的电磁功率;大家有疑问的，可以询问和交流;;（1）转差功率消耗型调速系统：转差功率全部转化成热能而被消耗掉。

特点：系统的效率低，结构简单。调压调速、绕线式异步电动机转子串电阻调速、电磁转差离合器调速系统属于此类。

（2）转差功率回馈型调速系统——转差功率的少部分被消耗掉，大部分通过变流装置回馈给电网或者转化为机械能予以利用。

特点：效率较高。串级调速属该类系统。

（3）转差功率不变型调速系统——调速过程中，转差功率基本不变。

特点：效率最高。变极调速、变频调速系统属于此类。;第5章;本章提要;一、异步电动机的固有机械特性;可见，当电源频率?1、转差率s一定时，电磁转矩与定子电压的平方成正比。当电压Us和频率?1一定时，机械特性方程式Te=f（s）是一个二次表达式。在定子电压Us和频率?1均为额定值的情况下，可画出异步电动机的固有机械特性曲线如图所示。;注意：

（1）设计电动机时通常把额定转矩Ten确定为左右。定义最大转矩Temax与额定转矩Ten之比为

;(2)异步电动机的工作区域，一般只能在范围内，在该范围内转矩可以近似看成和转差率成正比，故称为机械特性的线性段，大于sm部分则为机械特性的非线性段。;

异步电动机调压调速方式广泛应用于启动时限制启动电流和一些调速精度要求不高的场合，目前调压调速方式在家用风扇、电动工具等小容量系统中仍然普遍应用。

根据异步电动机机械特性方程式，当电源频率?1、转差率s一定时，电磁转矩与定子电压的平方成正比，这说明不同的定子电压，可以得到不同的人为机械特性。;调压时的机械特性;带恒转矩负载TL时，可得不同的稳定转速，如图5-2中的A，B，C点。由于普通异步电动机工作段转差率S很小，因此对恒转矩负载来说，调速范围很小。但是，对风机泵类机械，由于其负载特性为TL=kna(a1)，采用调压调速则可得到较大的调速范围，如图5-2中的D，E，F点。;显然，带恒转矩负载时的变压调速范围增大了，堵转工作也不致烧坏电机，这种电机又称作交流力矩电机。;交流力矩电机的机械特性;所谓的调压调速，就是通过改变定子外加电压来改变其机械特性的函数关系，从而达到改变电动机在一定输出转矩下转速的目的。;;;;2）开关控制方式

把晶闸管作为开关，将负载与电源完全接通几个半波，然后再完全断开几个半波。交流电压的大小靠改变通断时间比t0/tp来调节。输出电压波形如图所示。;;电路正常工作的条件：

（1）在三相电路中至少要有一相的正向晶闸管与另一相的反向晶闸管同时导通。

（2）要求采用宽脉冲或双窄脉冲触发电路。

（3）要求U、V、W三相电路中正向晶闸管的触发信号相位互差120°，三相电路中反向晶闸管的触发信号相位也互差120°；但同一相中反并联的两个正、反向晶闸管的触发脉冲相位应互差180°。

根据上面的结论，可得出三相调压电路中各晶闸管触发的次序为VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6、VT1……，相邻两个晶闸管的触发信号相位差为60°。

;调压调速系统的可逆运行及制动;;5.3闭环控制的调压调速系统及其静特性;1.系统组成;2.系统静特性;;;;(1)电动机的额定转矩Ten设定为左右。;当负载变化时;（3）在机械特性曲线上，转速为零时所对应的起始转矩为Tq，且s=1，电机刚开始启动，此时启动电流很大，可达电机额定电流的4~7倍，但启动转矩却不大。

直流电动机启动时，要减小启动转矩，以防启动转矩太大，造成机械冲击，损伤设备。减小启动转矩，也就减小了启动电流。

异步电动机启动时，则存在两方面的问题，一要解决启动电流的问题，二要解决启动转矩不足的矛盾。;;;三、系统静态结构;;;5.3.2闭环变压调速系统的动态结构图;系统动态结构;转速调节器ASR;晶闸管交流调压器和触发装置;;测速反馈环节;异步电机近似的传递函数;（1）异步电机近似的线性机械特性;;（2）稳态工作点计算;（3）微偏线性化;;;;;（4）近似动态结构图;;（5）异步电机的近似线性化传递函数;;;;调压调速小结