15交流调速系统的发展与现状.pptxVIP

任务8：交流调速

—交流调速系统的发机电一体化

展及其现状

运动控制系统安装调试与运行

——项目三

：交直流调速技术认知

主讲师：王爱林

调速交及流调速系的统产概生念

目交直调流速调系速统系作统用比较

C

O

N录

T调交速流系调统速的发性展能趋指势标

E

N

T

交流调调速速系系统统的的分应类用领域

1.交流调速的产生

机电一体化

运动控制系统安装调试与运行

n交流调速的产生

直流电动机的转速容易控制和调节，在额定转速

以下，保持励磁电流恒定，可用改变电枢电压的方法

实现恒转矩控制；在额定转速以上，保持电枢电压恒

定，可用改变励磁的方法实现恒功率调速。采用转速、

电流双闭环直流调速系统可获得优良的静、动态调速

特性。因此，长期以来在变速传动领域中，直流调速

一直占据主导地位。

由于直流电动机本身结构上存在机械式换向器和电刷

这一致命弱点，使得直流调速系统的应用相应受到了限

制。随着电力电子技术的发展，使得采用电力电子变换

器的交流传动系统得以实现，特别是大规模集成电路和

计算机控制的出现，高性能交流调速系统便应运而生。

2、交直流调速系统比较

机电一体化

运动控制系统安装调试与运行

机电一体化

运动控制系统安装调试与运行

n交流调速系统的特点

交流调速系统与直流调速系统相比较，主要具有如下特点：

（1）交流电动机具有更大的单机容量。

（2）交流电动机的运行转速高且耐高压。

（3）交流电动机的体积、重量、价格均小于同容量的直流

电动机。直流电动机的主要劣势在其机械换向部分，相比而言

，交流电动机构造简单、坚固耐用、经济可靠、转动惯量小。

机电一体化

运动控制系统安装调试与运行

（4）交流电动机特别是鼠笼型异步电动机的环境适应性广。

在恶劣环境直流电动机几乎无法使用。

（5）调速装置方面，计算机技术、电力电子器件技术的发

展，新控制算法的应用，使交流电动机调速装置反应速度快、

精度高且可靠性高。达到与直流电动机调速系统同样的性能

指标。

（6）在交流电动机的专属领域----风机泵类负载拖动领域，

调速就意味着节能。

3、交流调速发展趋势

机电一体化

运动控制系统安装调试与运行

交流调速取代直流调速已是不争的事实，当前交流调速系统正朝着高电

压、大容量、高性能、高效率、绿色化、网络化的方向发展。

(⑴)高性能交流调速系统的进一步研究与技术开发：将先进的控制策略应用

到交流调速系统中，提高直接转矩控制技术中低速时的控制性能等；

(⑵)新型拓扑结构功率变换器的研究与技术开发：提高变频器输出效率，降

低开关损耗（零关断技术），抑制高频、大功率变频器的电磁干扰；

(⑶)PWM模式的改进与优化研究：如多电平中压变频器控制模式；

(⑷)中压变频装置的研究与开发：1-10kV电压，300kW以上功率。

4、交流调速系统的应用

领域

机电一体化

运动控制系统安装调试与运行

（1）风机、水泵、压缩机耗能占工业用电的40%，进行变频、串级调速，

可以节能。

（2）对电梯等垂直升降装置调速实现无级调速，运行平稳、档次提高。

（3）纺织、造纸、印刷、烟草等各种生产机械，采用交流无级变速，提

高产品的质量和效率。

（4）钢铁企业在轧钢、输料、通风等多种电气传动设备上使用交流变频