文档介绍：异步电动机变压变频调速理论基础
第一章
主讲教师:杜春水
山东大学
11/29/2017
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概述
由于在调速时转差功率不随转速而变化,调速范围宽,无论是高速还是低速时效率都较高,在采取一定的技术措施后能实现高动态性能,可与直流调速系统媲美。
异步电机的变压变频调速系统一般简称为变频调速系统。
因此现在应用面很广,是本篇的重点。
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目前,交流变频调速技术以其优异的性能而深受各行业的普遍欢迎,并已取得了显著的社会效益。
电力
轧钢
造纸
化工
煤炭
纺织
船舶
机床
航天航空
广泛应用:
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变频调速的基本控制方式
变频调速的基本原理
充分利用电机绕组铁芯和绕组的截面积
主要特征:Tmax为常数
变频调速光调频行吗??
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一、调频与调压协调控制的必要性
异步电机的转速n与定子供电频率之间有以下关系:
(1-29)
从上式可知,只要平滑地调节异步电机定子的供电频率f1,同步转速n0随之改变,就可以平滑地调节转速n,从而实现异步电机的无级调速,这就是变频调速的基本原理。
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在进行电机调速时,常须考虑的一个重要因素是:
----希望保持电机中每极磁通量m为额定值不变。
如果磁通太弱,没有充分利用电机的铁芯,是一种浪费;
如果过分增大磁通,又会使铁心饱和,从而导致过大的励磁电流,严重时会因绕组过热而损坏电机。
一、调频与调压协调控制的必要性
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对于直流电机,励磁系统是独立的,只要对电枢反应有恰当的补偿, m保持不变是很容易做到的。
在交流异步电机中,磁通m 由定子和转子磁势合成产生,要保持磁通恒定就需要费一些周折了。
一、调频与调压协调控制的必要性
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(1-30)
式中 Es—气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值(V)
—定子频率(Hz);
f1
—定子每相绕组串联匝数;
Ns
—基波绕组系数;
kNs
—每极气隙磁通量(Wb)。
m
定子每相电动势
由式(1-30)可知,只要控制好Eg和f1,便可达到控制磁通m 的目的,对此,需要考虑基频(额定频率)以下和基频以上两种情况。
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电压-频率协调控制方式
由式(1-18)机械特性方程式可以看出,对于同一组转矩 Te 和转速 n(或转差率s)的要求,电压 Us 和频率1 可以有多种配合。
在 Us 和1的不同配合下机械特性也是不一样的,因此可以有不同方式的电压-频率协调控制。
(1-18)
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所谓调速方式:
是指在电机得到充分利用的条件下,电机输出转矩和转速之间的关系。
电机常用的有两种典型调速方式:
恒转矩调速方式和恒功率调速方式
二、基频以下的变频调速控制方式
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