交流传动控制系统课件

4.4交流电动机无级调速系统长期以来，在电动机调速领域中，直流调速方案一直占主要地位。60年代以后，随着电力电子学与电子技术的发展，使得采用半导体变流技术的交流调速系统得以实现，特别是70年代以来，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，为交流电力传动的进一步开发创造了有利的条件。在实际应用中，由于交流调速技术不仅具有优良的调速性能，而且还带来节约能源与占地面积、减少维护费用等优点，尤其是在大容量或工作于恶劣环境时，更为直流拖动所不及。4.4交流电动机无级调速系统长期以来，在电动机调速领1由第一章的三相异步电动机的转速：即改变转差率S；改变极对数p；改变频率f。定子电压、转子电阻、转子电压4.4.1交流变频调速和控制方式1.异步电动机的调速变频调速的优点：1）调速范围广；2）调速平滑性好；3）在工作特性方面，都能做到和直流调速系统不相上下程度；4）成本稍高，但故障率低。由第一章的三相异步电动机的转速：即改变转差率S；改22：变频调速的基本控制方式1）基频（额定频率fN）以下调速以三相异步电动机为例U1=E1=4.44f1W1KW1φm当降低f1时，如果U1不变，将使得磁通φm增大，电动机磁路饱和，励磁电流极具增加。因此电动机将无法正常运行。为了防止磁路饱和，应使得φm保持不变，即：U1/f1=常数该调速方式为：恒磁通调速或是恒转矩调速，也称恒压频比控制方式电压U1和频率f1同时调2：变频调速的基本控制方式1）基频（额定频率fN）以下调速以32）基频以上调速（fN以上）基频以上调速时，电压升高是比较困难的。因此保持电压不变，这时f1越高，φm越弱，这相当于直流电机的弱磁调速。该调速方式属于“恒功率调速”fNf1U1U1Nφm恒转矩调速φm恒功率调速2）基频以上调速（fN以上）基频以上调速时，电压升高是比较困44.4.2晶闸管变频调速系统一、变频调速的原理若外加电压不变，则磁通随频率改变而改变，亦即频率降低，则磁通增加；频率增加，磁通降低。显而易见，前者有可能造成电动机的磁路过饱和，从而导致励磁电流的增加而引起铁心过热。为了解决这一问题，这就要求在变频调速系统中，降频的同时最好降压，即频率与电压能协调控制。4.4.2晶闸管变频调速系统一、变频调速的原理5二、交-直-交变频调速系统交流电幅值可调的直流电幅值、频率均可调的交流电可控整流电路逆变电路逆变电路整流电路整流电路的触发电路逆变电路的触发电路二、交-直-交变频调速系统交流电幅值可调的直流电幅值、频率均6系统中，晶闸管整流、移相触发电路、脉冲放大器、电压及速度负反馈环节的电路和原理与直流调速系统相同。

脉冲发生器电路：电压信号脉冲信号幅值大小频率大小将给定信号和反馈信号的差值变换为频率与电压大小成正比的脉冲信号；系统中，晶闸管整流、移相触发电路、脉冲放大器、电压及7频率/电压（F/V）变换器：电压信号脉冲信号幅值大小频率大小环行计数器:实质是一个脉冲分配器，它把来自频率发生器的脉冲6个（或12个）一组依次分配，经脉冲放大器后，顺序触发逆变器的6组晶闸管来实现逆变。为了实现电压与频率的协调控制。因为变频的同时需调压。频率/电压（F/V）变换器把脉冲信号变换成与频率成正比的电压信号频率/电压（F/V）变换器：电压信号脉冲信号幅值大小频率大8晶闸管整流电路和逆变电路：逆变器的输入电压是整流电路的输出电压,整流电路的输出电压发生变化时，逆变器输出交流电压的正负峰值将随之发生变化。2：工作原理给定脉冲频率逆变器输出电压频率nF/V的输出整流电路输出逆变器输出电压幅值晶闸管整流电路和逆变电路：逆变器的输入电压是整流电路的输出电9由上可知：当给定增加时，电动机输入电压的频率和电压同时增加。用同样的方法可分析，当给定减小时，电动机输入电压的频率和电压同时减小。即改变频率的同时也改变电压的大小，调节电路的参数，可调节电压与频率的比值。交-交变频是直接将固定频率和电压的交流电变成频率和电压均可调的交流电，而不经过中间直流环节，故也称为直接变频。交-交直接变频除了用于交流电动机调速外，也可用于变频交流电源。如用直接变频器可以将单相交流电变换为两相及三相交流电，亦可以将高频电源变为低频电源等。三、交-交变频调速系统由上可知：当给定增加时，电动机输入电压的频率和电压同时增加。101.交流调频电路共阴极组共阳极组分析可知：共阴极组整流电路可以把交流电变为正半周的直流电压；共阴极组整流电路可以把交流电变为负半周的直流电压；直流电压的大小由控制角控制；1.交流调频电路共阴极组共阳极组分析可知：共阴极组整流电路11把共阳极组和共阴极组整流电路组合起来就可构成交流调频调压电路。输入电压f1和2管交替导通频率为f1、3、4、2管顺序导通频率为f/21、3、1、2、4、2管顺序导通频率为f/31、3、1、3、4、2、4、2管顺序导通频率为f/4改变4只可控硅通电顺序可改变输出电压的频率；改变可控硅控制角可改变输出电压的大小。共阴极组共阳极组把共阳极组和共阴极组整流电路组合起来就可构成交流调频调压电路12教材里面的是：1：使移相角α不断地按照余弦规律变化，同时对正负组整流器按一定得频率进行切换，这样输出的电压平均值是按正弦规律变化的。2：改变移相角α变化的速度，可以改变输出电压的频率。教材里面的是：132.交-交变频系统3.特点交-交变频系统，电路简单；频率不能连续。2.交-交变频系统3.特点14工作原理：图中给定信号经电压/频率变换转换成与给定信号成比例的脉冲信号，然后经环行分配器分频，依次形成相差T/6、持续时间为T/3的选组脉冲。选组脉冲规定了什么时间允许哪组晶闸管工作。与此同时，给定信号被变换成与之相应的移相脉冲，从而决定每组晶闸管导通的次序及控制角α的大小。移相脉冲与选组脉冲经逻辑电路确定了每个晶闸管的导通时刻，低速时为了补偿定子的压降，引入了函数发生器以适当提高电压。工作原理：15交-交变频器与交-直-交变频器调速系统相比，优点有：1：仅有一级功率变换，损耗小，效率高；2：可以自然换