交流电动机调速控制.ppt

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1、,第5节 VVVF变频器产品与使用,第11章 交流电动机调速控制,第1节 交流电动机调速概述,第2节 交流电动机定子侧变频调速系统,第3节 交流电动机转子侧串级调速系统,第4节 无刷直流电动机调速系统,交流电动机调速控制,交、直流调速系统的特点：,直流调速系统优点 具有较好的技术性能指标,满足调速使用的要求。缺点 单机容量、电压等级、转速的参数不如交流电动机;价格高、维修不方便、不能用于有爆炸性气体和有粉尘的场合。,1.交流电动机结构与工作原理,（1）交流电动机结构,第1节 交流电动机调速概述,（2）异步交流电动机调速原理,由定子传入转子的电磁功率：,调速因子：f、s、p；,f 因子为频率，p

2、因子为极对数，s 因子为转差率。,转差功率：,有效功率：,交流电动机结构与工作原理,2.调速系统分类,交流电动机结构与工作原理,交流电动机结构与工作原理,3.交流调速系统特点,交流电动机结构与工作原理,（1）调速参数控制,保持每极磁通量不变,磁通量太弱，没有充分利用电动机铁芯；,磁通量增大，使铁芯饱和，导致过大励磁电流；,三相异步电动机定子每相电动势有效值：,控制目标：,调速方法：,基频以上调速,基频以下调速,1.变频调速的基本原理,第2节 交流电动机定子侧变频调速系统,(3)基频以上调速,(2)基频以下调速,恒压频比控制方式,磁通与频率成反比降低,(4)变频调速控制特性,变频调速的基本原理,

3、2.变频器的基本结构与工作原理,变频调速控制特性要求：,交流供电为恒压恒频电源,变频装置,变压变频电源,工作原理：,（1）间接变频装置,1)整流与逆变装置电路,特点：,*Uo 电压幅值由Ud 定*Uo 电压频率由逆变器开关 频率定*Uo 电压频率不受电源频率限制,整流逆变，按要求导通;,*整流回路中的触发角 变化使 Ud 变化，从而使 Uo 变化；,*输出波形为矩形波，与供电正弦 波有差距，产生铜耗、脉动转矩、噪声；,*要求：尽可能接近正弦波.,变频原理分析：,*逆变回路中的导通频率 变化，改变 输出频率 f；,（2）变频器分类,1）常规交-直-交变频器,2）SPWM 交-直-交变频器,（1）

4、问题提出,整流器必须可控，调速时须同时控制整流器和逆变器；,整流器为不控，逆变器同时控制输出电压和频率；,3.正弦波脉宽调制（SPWM）,（2）正弦波脉宽调制（SPWM）原理,（3）SPWM变频器电路构成原理,载波（三角波）被调制的信号,调制波输出波形,（4）SPWM变频器调制原理,正弦波脉宽调制（SPWM）,双极正弦波调制原理,3.正弦波脉宽调制（SPWM）,（5）SPWM变频调速实现方法,产生三相SPWM控制信号实现逆变器交流电动机调速控制的大规模集成电路；,功能,1）HEF4752电路概述,提供逆变器六个功率开关器件所需的SPWM输入信号；,专用芯片HEF4752,设有控制用时钟输入，实

5、现对电动机转速、电动机定子电压、PWM载波频率、功率器件开关频率的控制。,2）HEF4752电路的内部结构及工作原理,第3节 电动机转子侧串级调速系统,2.串级调速构成与调速原理,转子电路中串接可控附加电动势E f,3.晶闸管串级调速系统结构与工作原理,1.永磁无刷直流电动机结构组成,第4节 无刷直流电动机调速系统,（1）结构组成,电动机本体 控制驱动电路 磁极位置传感器,普通直流电动机,电动机本体 电刷 机械换向器,无刷直流电动机,（1）位置传感器,2.永磁无刷直流电动机调速控制,（2）电动机工作原理,（3）电动机速度闭环控制系统,1）开环调速控制,无刷直流电动机 换向控制逻辑电路；PWM调

6、速电路；保护电路；,组成,2）闭环调速控制,组成,无刷直流电动机 位置与转速检测装置 换向控制逻辑电路；PWM调制电路；反馈环节和保护电路；,第5节 变频器产品与使用,(2)VVVF型变频器的基本结构,不带速度反馈的变频器-开环型变频器,2.变频器的主要控制参数,频率指令信号选择,频率和电压范围设定,V/F的曲线选择,电动机停止方式选择,防止过电压失速功能设定,停电后再运行的情况选择,防止过电流失速功能设定,3.变频器使用简介,4.变频器使用实验,(1)实验目的,变频器接线,变频器使用,变频器特性,(3)实验内容,准备,变频器基本操作,数字量控制的基本起动运行,模拟量控制的基本起动运行,变频器输出频率、输出电压和电动机转速记录,(2)实验设备,综合实验台,连接线,(4)实验报告,说明参数P005、P006、P007的功能,绘制U/F协调控制曲线,变频器使用实验,*选择以上任意一种运行方式,5.变频器输出频率、输出电压和电动机转速记录,*按表1要求，改变设定频率,*记录设定频率、电机转速、输出电压于表1中,*改变设定频率，记录设定频率、电动机转速、输出电压于表2中,表1,表2,