交流调速系统课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,项目2,交流调速系统,交流调速系统,第15讲,1、交直流调速系统的格局,20,世纪,60,年代以前,80%,交流定速运行,18%,直流可调速运行,2%,交流可调速运行,70,年代以前直流占统治地位。,70,年代开始电力电子技术的应用开创了交流可调速传的新纪元。,目前，交流调速是调速领域的主要发展方向。,5.1 引言,直流调速系统特点：,控制对象：直流电动机,控制原理简单，一种调速方式,性能优良，对硬件要求不高,电机有换向电刷（换向火化）,电机设计功率受限,电机易损坏，不适应恶劣现场,需定期维护,交流,调速,系统特点：,控制对象：交流电动机,控制原理复杂，有多种调速方式,电机无电刷，无换向火化问题,转速高、耐压高,容量大（交流电机本身容量大）,电机不易损坏，适应恶劣现场,体积小、重量轻，,基本免维护,节能显著,2,、交流调速的特点,3、异步电动机交流调速方式,变频,调压,串电阻,串级,电磁转差离合器,变极,有级调速,根据转速公式可归纳出三类调速方法（,原始的分类方法）,：,变极对数,p,的调速、变电源频率f1调速及变转差率,s,调速。,5.2 异步电动机调压调速系统,当转速或转差率一定时，,电磁转矩与定子电压的平方成正比；,异步电机的电磁转矩公式,一、交流异步电动机调压调速原理,图4-1 异步电动机在不同电压下的机械特性,调压调速的三种方法：,1.自耦调压器-对小容量电机,体积重量大。,2.饱和电抗器-控制铁心电感的饱和程度改变串联阻抗，体积重量大。,3.,晶闸管交流调压器,-用电力电子装置调压调速，体积小，轻便。,二、异步电动机调压调速方法,2、晶闸管三相交流调压电路,晶闸管三相交流调压电路如图所示。这种电路接法的特点是负载输出谐波分量低，适用于低电压大电流的场合。,三相全波星形联结的调压电路,电路正常工作的条件：,（1）要求采用宽脉冲或双窄脉冲触发电路，与电源电压同步。,（2）要求U、V、W三相电路中正向晶闸管的触发信号相位互差120，三相电路中反向晶闸管的触发信号相位也互差120。,（3）同一相中反并联的两个正、反向晶闸管的触发脉冲相位应互差 180。,根据上面的结论，可得出三相调压电路中各晶闸管触发的次序为VT,1,、VT,2,、VT,3,、VT,4,、VT,5,、VT,6,、VT,1,，相邻两个晶闸管的触发信号相位差为60。,三、转速闭环调压调速系统的组成,普通异步电动机的开环机械特性很软,且开环调压调速范围太小,对于恒转矩的负载，要求调速范围,D,大于2时，往往采用带转速负反馈的闭环控制系统。,三、实验设备,2只反并联晶闸管组成的调压主电路板、单结晶管触发电路模块、电阻电感负载、双踪示波器,四实验步骤,1、按图连好电路。,2、观察并记录控制角,a,=,30,、,60,、,90,、1,50,交流调压电路的输出电压波形（画出2个周期的波形）。,3、测量输出电压有效值并记录于下表中。,记录,a,=,30,a,=,60,a,=,90,a,=,150,输出电压有效值,实验电路,注意：反并联的晶闸管触发脉冲相位相反即相位差为,1,80,软启动器，由三相反并联闸管构成调压电路，串接于电源与被控电机之间。,软起动器实际上是一种,降压起动器,。,起动时间一般都可以设定，可以应用于要求缓慢起动的场合。,起动转矩较小，不能满足重载起动或满载起动的场合。,项目二软起动器,5.3 绕线式异步电动机串级调速系统,一、串级调速原理,（一）串电阻调速的原理,绕线式异步机在转子回路中串接电阻的调速原理：,从串电阻调速的原理中可获得串级调速的启发。,绕线转子异步电动机转子附加电动势的原理图,附加电动势与转子电动势有相同的频率，可同相或反相串接。,引入可控的交流附加电动势,2、串级调速的原理,转子不串入附加电阻-改为串入附加电动势来调速。,3、附加电动势的获得,在转子侧加入可变转差率、电压幅值可变的电动势。,利用一整流装置把转子交流电动势整流成直流电动势。,再利用晶闸管组成的可控整流装置来获得一个可调的直流电压作为转子回路的附加电动势。,把交流可变频率的问题转化为与频率无关的直流问题。,图5-20 电气串级调速系统原理图,4、串级调速系统,二.双闭环串级调速系统的组成和工作原理,绕线,异步,电动机,逆变,变压器,电流,互感器,转子,整流器,测速,发电机,速度,调节器,电流,调节器,晶闸管,触发器,串级调速系统应用实例,1.（）超同步串级调速系统，是在转子回路中串入与转子附加电动势同频率同相位的可变的交流附加电动势。,2.（）串级调速系统属于转差功率不变型调速系统，因而效率较高。,End,Thank you!,