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异步电动机的调速方法实用教案.pptx

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上传人:wz_198613 2021/11/21 文件大小:514 KB

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文档介绍

文档介绍:会计学
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异步电动机的调速方法(fāngfǎ)
第一页,共27页。
根据异步电动机的转速公式n=ns(1-s) ,
异步电动机的调速方法只有两大类:
在电机中旋转磁场的同步速度ns恒定的情况下,调节转差率s
和直流电动机的串电阻(diànzǔ)调速相类似,属于耗能的低效调速方法
调压调速、转子串电阻(diànzǔ)调速、斩波调速、滑差离合器调速
②调节电机旋转磁场的同步速度ns 。
和直流电动机的调压调速相类似属于高效率的调速方法
变极调速、变频调速
注意:串级调速调速方式属于①,但属高效调速
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(1) 低效调速方法是耗能的调速方法,调速过程要伴随损耗的增加,不经济。
但是,这类调速方法比较简单,设备价格比较便宜,故还是广泛应用于一些调速范围不大、低速运行时间不长、电机容量较小的场合中。特别值得指出的是,这种调转差的耗能调速方法在透平式风机(fēnɡ jī)、水泵类设备的小范围调速节能中能产生明显的节能效果,因而被广泛采用。
(2) 变极调速属于(shǔyú)高效调速方法,变极调速方法比较简单,投资较小,但是它是有级调速,一般只有二级,最多也只有三四级,只适用于二三种固定运行工况的场合,同时也只限定在鼠笼式异步电机中应用。
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(3) 异步电动机的变频调速不但能无级变速,而且可根据负载特性的不同,通过适当调节电压与频率之间的关系,使电机始终运行(yùnxíng)在高效区,并保证良好的运行(yùnxíng)特性。异步电动机采用变频起动更能显著改善起动性能,大幅底降低电机的起动电流,增加起动转矩,所以变频调速是异步电动机理想的调速方法。
然而变频调速需要一个能满足电机运行(yùnxíng)要求的变频电源,设备投资较大,成为异步电动机变频调速技术推广应用中的主要障碍。不过随着电力电子器件的发展和变频技术的成熟,这一局面正在逐步改善。
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变频电源按其特性分为电压源型和电流源型两大类。
电压源逆变器其直流侧用电容滤波,内阻抗比较小,输出电压比较稳定,其特性和普通市电相类似,适用于多台电机的并联运行和协同调速,广泛应用于化纤、冶金等行业的多机传动系统中。 这种逆变器的输出电流可以突变,容易出现(chūxiàn)过电流,需要有快速的保护系统。电压源逆变器的主要问题是它不易适应电动机四象限运行的要求,不易实现再生制动。
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电流源逆变器的情况正好与此相反,由于在它的直流回路中接有较大的平波电抗器,电感滤波使得它的内阻抗比较(bǐjiào)大,输出电流比较(bǐjiào)稳定,出现过电流的可能性较小,这对过载能力比较(bǐjiào)低的半导体器件来说比较(bǐjiào)安全。然而异步电动机在电流源逆变器供电下运行稳定性比较(bǐjiào)差,通常需要采用闭环控制和动态校正才能保证电动机的稳定运行。电流源逆变器供电的最大优点在于容易实现四象限运行,可以进行再生制动,较多地被应用于中等以上容量的单台电动机调速中
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变频器采用半控器件晶闸管作为功率开关器件,由于异步电机工作在落后功率因数状态,无法向直交变换的逆变器提供(tígōng)元件换流所需的落后无功电流,异步电机所用晶闸管逆变器通常均带有强迫关断的辅助换流电路,复杂了变频器结构。此外,由于晶闸管开关频率低,导致变频器输出电压或电流为富含低次谐波的阶梯波(六脉波)或方波,恶化了电机供电条件,产生了损耗、发热、转矩脉动、振动与噪声等谐波负面效应。
只是因为晶闸管元件技术成熟,可以做到高压、大容量,故在电流型的大机组变频传动中仍得到应用。
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变频器采用具有自关断能力的高频功率开关器件(GTO、GTR、Power MOSFET、IGBT、MCT),
逆变器输出特性有可能(kěnéng)采用新型的脉宽调制(PWM)技术优化,尤其是正弦脉宽调制(SPWM)和空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)。
脉冲宽度按正弦规律变化的SPWM波形显著降低了逆变器输出电压中的低次谐波,高频开关方式又提高了输出谐波频率、降低了谐波幅值,也提高了逆变器动态响应速度,在中、小型异步电机变频调速中获得了极为广泛的应用。
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空间电压矢量调制(SVPWM) 是将逆变器与交流电机作为一个整体来考虑,通过对逆变器功率器件的开关方式控制,输出不同的三相电压,构成(gò