56 转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统51 感应电动机稳态

1、电力拖动自动控制系统运动控制系统 沈阳工业大学电气工程学院 自动化杨霞2021年7月交流拖动自动控制系统知识点：转速开环变压变频调速系统5.6 转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统5.1 感应电动机稳态数学模型和调速方法5.2 感应电动机调压调速5.3 感应电动机变压变频调速5.4 电力电子变压变频器5.5 转速开环变压变频调速系统5.5 转速开环变压变频调速系统对于风机、水泵等调速性能要求不高的负载，可以根据电动机的稳态模型，采用转速开环电压频率协调控制的方案。现代通用变频器：二极管整流+快速全控开关器件IGBT或功率模块IPM组成PWM逆变器。所谓“通用有下面两方面含义： 可以和通用的笼

2、型感应电动机配套使用。 具有多种可供选择的功能，适用于各种不同性质的负载。5.6 转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统5.1 感应电动机稳态数学模型和调速方法5.2 感应电动机调压调速5.3 感应电动机变压变频调速5.4 电力电子变压变频器5.5 转速开环变压变频调速系统转速开环变压变频调速系统图5-41 数字控制通用变频器-感应电动机调速系统硬件原理图系统硬件包括： 主电路、驱动电路、微机控制电路、信号采集与故障综合电路。5.6 转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统5.1 感应电动机稳态数学模型和调速方法5.2 感应电动机调压调速5.3 感应电动机变压变频调速5.4 电力电子变压变频器5

3、.5 转速开环变压变频调速系统单片微机LC5.6 转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统5.1 感应电动机稳态数学模型和调速方法5.2 感应电动机调压调速5.3 感应电动机变压变频调速5.4 电力电子变压变频器5.5 转速开环变压变频调速系统数字控制通用变频器-感应电动机调速系统硬件原理图M3电压检测泵升限制电流检测温度检测电流检测单片机显示设定接口PWM发生器驱动电路URUIR0R1R2RbVTbKR0R1RbR2LCR0：限流电阻限制大电容充电电流Rb：吸收制动能量L：进线电抗器抑制谐波电流恒压频比控制、转速开环电压源变频调速系统的根本结构补充：转速开环、恒压频比控制的变频调速系统 恒压频

4、比控制、转速开环电流源变频调速系统的根本结构补充：转速开环、恒压频比控制的变频调速系统 补充：转速开环、恒压频比控制的变频调速系统 简图是这一系统的结构原理。UR是可控整流器，用电压控制环节控制它的输出直流电压；USIVoltage Source Inverter 是电压源逆变器，用频率控制它的输出频率。电压和频率控制采用同一个控制信号Uabs，以保证二者协调。由于转速控制是开环的，不能让阶跃的转速给信号 直接加到电压和频率控制系统上，否那么将产生很大的冲击电流而使电源跳闸。为了解决这个问题，在给定信号 和电压、频率的控制信号Uabs之间设置了给定积分器GI和绝对值变换器GAB。一给定积分器G

5、I由模拟电子路给成的给定积分器原理图如下图，它包含了三级运算放大器。第一级是放大倍数的极性鉴别器R1100R0其输出电压U1只取与给定电压 相反的极性,不管 大小如何,U1都是饱和值.第二级是反向器，使其输出电压U2的极性再倒一下，变成与 极性相同。第三级是积分器，经RC积分使输出电压 Ugi 成为斜坡信号，积分的变化率用电位器RP来调节。5.6 转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统5.1 感应电动机稳态数学模型和调速方法5.2 感应电动机调压调速5.3 感应电动机变压变频调速5.4 电力电子变压变频器5.5 转速开环变压变频调速系统当转速给定信号 发生阶跃变化时，防止逆变器的频率和电压也发

6、生阶跃变化 二绝对值变换器GAB绝对值变换器GAB的电路如下图。如果忽略二极管VD1和VD2的正向压降，其输出电压Uabs 的大小与输入信号Ugi来自给定积分器相等，而极性那么不随Ugi的极性变化，也就是说， 。图中为负，也可以设计成正的极性，视系统对控制信号极性的需要而定。5.6 转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统5.1 感应电动机稳态数学模型和调速方法5.2 感应电动机调压调速5.3 感应电动机变压变频调速5.4 电力电子变压变频器5.5 转速开环变压变频调速系统三电压控制环节电压控制环节一般采用电压、电流双闭环的结构，如下图。内环设电流调节器ACR，用以限制动态电流，兼起保护作用。外

7、环设电压调节器AVR，用以控制输出电压。简单的小容量系统也可用单电压环结构。电压-频率控制信号加到电压调节器上以前，应先通过函数发生器GF， GF是把给定频率转换成给定电压，来协调输出频率与输出电压之间的关系，实现所需要的VVVF。把电压给定信号 提高一些，以补偿定子阻抗压降，改善调速时特别是低速时的机械特性。 5.6 转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统5.1 感应电动机稳态数学模型和调速方法5.2 感应电动机调压调速5.3 感应电动机变压变频调速5.4 电力电子变压变频器5.5 转速开环变压变频调速系统四频率控制环节频率控制环节主要由压频变换器GVF、环形分配器DRC和脉冲放大器AP三局部组成；将电压频率控制信号Uabs转变成具有一定频率的脉冲列PWM波,再按六个脉冲一组依次分配给逆变器，分别触发桥臂上相应的六个晶闸管。5.6 转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统5.1 感应电动机稳态数学模型和调速方法5.2