机电传动控制第十二章.ppt

第十二章交流传动控制系统,12.1电磁转差离合器调速系统12.2交流调压调速系统12.3线绕式异步电动机调速系统12.4晶闸管变频调速系统12.5异步电动机矢量变换控制调速系统12.6无换向器电动机及其调速系统,第十二章交流传动控制系统,交流电动机有同步电动机与异步电动机两大类。同步电动机的调速靠改变供电电压的频率来改变其同步转速；对异步电动机而言，调速的方法虽很多，但从利用晶闸管控制技术来看，不外乎有控制加于电机定子绕组的电压调压调速；控制附加在转子回路的电势串级调速；控制定子的供电电压与频率变频调速；无换向器电机调速系统；电磁转差离合器调速系统；在普通三相交流电动机上模拟直流电动机控制转矩规律矢量变换控制。,,第十二章交流传动控制系统,三相异步电动机转速公式,调速方法1，改变S2，改变p3，变频f,第十二章交流传动控制系统12.1电磁转差离合器调速系统,电磁转差离合器的调速原理,第十二章交流传动控制系统12.1电磁转差离合器调速系统,电磁转差离合器调速原理,励磁电流if→φf在n作用下→ea→ia→φa→φf相互作用→Tem只要改变励磁电流大小→转速改变,第十二章交流传动控制系统12.1电磁转差离合器调速系统,电磁转差离合器调速原理,第十二章交流传动控制系统12.1电磁转差离合器调速系统,电磁转差离合器调速性能经验公式n2n1－KT2/If4n1－主动转速；T－离合器转矩；If－励磁电流,第十二章交流传动控制系统12.1电磁转差离合器调速系统,转差离合器控制系统,第十二章交流传动控制系统12.1电磁转差离合器调速系统小结,优点装置及控制电路简单，价格便宜。缺点低速时损耗大，效率低。应用纺织、印染、造纸、离合器、弹性联器、机械过载保护等。,第十二章交流传动控制系统12.2交流调压调速系统,1.采用晶闸管交流调压电路单相交流调压电路（电阻性负载）,交流调压调速原理转矩正比电压的平方,第十二章交流传动控制系统12.2交流调压调速系统,单相交流调压电路（电感性负载）,第十二章交流传动控制系统12.2交流调压调速系统,三相交流调压电路（星形接法）,注意触发信号必须与交流电源有一致相序和相位差,第十二章交流传动控制系统12.2交流调压调速系统,2.异步电动机调压特性,调速范围有限,第十二章交流传动控制系统12.2交流调压调速系统,开环21闭环201,加转速反馈的调速系统,第十二章交流传动控制系统12.2交流调压调速系统,3.异步电动机调压调速时的损耗及容量限制,转子轴上的电磁功率,转子轴上的机械功率,低速时，转差功率很大，转子发热。不适合长期工作在低速机械。适合通风机及泵类机械（低速时转矩小）。,第十二章交流传动控制系统12.2交流调压调速系统小结,优点装置及控制电路简单，价格便宜，维修方便。缺点损耗大，效率低，低速时稳定性差，调速特性软，D小，改进采用速度负反馈可改进。特别适合通风机、泵类机械,第十二章交流传动控制系统12.3线绕式异步电动机调速系统,1.串级调速的原理及特性（串电阻或串电势）,触发器β,第十二章交流传动控制系统12.3线绕式异步电动机调速系统,3.晶闸管串级调速,逆变器,整流器,第十二章交流传动控制系统12.3线绕式异步电动机调速系统小结,方法转子回路串电阻或串接电势串电阻法速度越低，能耗越大转子串电势法（串级调速）能耗小，机械特性硬而广泛采用n0≤n≤n0,第十二章交流传动控制系统12.4晶闸管变频调速系统,1.变频调速的原理恒转矩变频调速系统中恒功率变频调速系统中,第十二章交流传动控制系统12.4晶闸管变频调速系统,2.变频调速系统的分类交－直－交变频调速系统（带有直流环节的间接变频调速）晶闸管整流→逆变器（换流电路）交－交变频调速系统直接变频调速,第十二章交流传动控制系统12.4晶闸管变频调速系统,3.交－直－交变频调速系统（电压型、电流型）,第十二章交流传动控制系统12.4晶闸管变频调速系统,3.交－直－交变频调速系统（电压型、电流型）,整流器（内阻小）,逆变器,第十二章交流传动控制系统12.4晶闸管变频调速系统,3.交－直－交变频调速系统（电压型、电流型）,整流器（阻抗大）,逆变器,第十二章交流传动控制系统12.4晶闸管变频调速系统,电流变频噐,第十二章交流传动控制系统12.4晶闸管变频调速系统,4.脉宽调制型变频调速（电压型逆变器）,频率电压可调交流电,第十二章交流传动控制系统12.4晶闸管变频调速系统,4.脉宽调制型变频调速,脉冲宽度按正弦规律变化,第十二章交流传动控制系统12.4晶闸管变频调速系统,4.脉宽调制型变频调速,第十二章交流传动控制系统12.4晶闸管变频调速系统,4.脉宽调制型变频调速调频对异步机的机械特性硬度改变不大一般采用开环控制即可，对于精度要求高的系统可采用速反馈闭环控制如图。,BR,第十二章交流传动控制系统12.4晶闸管变频调速系统,,第十二章交流传动控制系统12.4晶闸管变频调速系统,5.交－交变频调速,共阴极电路和波形,共阳极,反相并联,第十二章交流传动控制系统12.4晶闸管变频调速系统,5.交－交变频调速,第十二章交流传动控制系统12.4晶闸管变频调速系统,5.交－交变频调速,第十二章交流传动控制系统12.5异步电动机矢量变换控制,,第十二章交流传动控制系统12.5异步电动机矢量变换控制,将A、B、C静止坐标系表示感应电机失量，变换到按转子磁通方向为磁场方向、并以同步速旋转的M－T直角坐标系上，像直流电动机一样进行控制，从而获得十分优越的调速特性。,第十二章交流传动控制系统晶闸管变频调速系统小结,原理n060f/p改变f达到调速目的特点调速特性基本保持固有特性（S小）具有机械特性硬、效率高、调速范围宽、精度高是异步机理想的调速方法。型式交－直－交电压和电流型脉宽型变频调速（可用于开环控制）交－交变频调速（适用低速）,第十二章交流传动控制系统习题,12.112.7,