电力传动与自动控制系统.ppt

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1、第4章 三相异步电动机的启动、制动与调速,4.3 三相异步电动机的调速,异步电动机转速,异步电动机调速方法：变极调速：改变定子绕组的极对数变频调速：改变供电电源的频率变滑差调速：改变滑差率,(多极电机)(变频电源)(性能较差),第4章 三相异步电动机的启动、制动与调速,4.3 三相异步电动机的调速,一、变极调速（笼型异步机）1.变极原理：改变定子绕组的接法(图4.15),两对极 一对极,由于np变为1/2，n1变为2倍,第4章 三相异步电动机的启动、制动与调速,4.3 三相异步电动机的调速,二、变频调速（笼型异步机）2.机械特性,(4)基频以上的弱磁调速,第4章 三相异步电动机的启动、制动与调

2、速,4.3 三相异步电动机的调速,三、变转差调速 1.转子串电阻调速（绕线型异步机）,同步转速不变最大转矩不变，Sm与转子电阻成正比，s近似与转子电阻成正比(3)在s1的情况下，转子电阻增大，启动转矩减小(5)近似为恒转矩调速,第4章 三相异步电动机的启动、制动与调速,4.3 三相异步电动机的调速,三、变转差调速 2.串级调速（绕线型异步机）,(1)问题的提出转子串电阻调速方法实现的是能量耗损，低速时效率太低串级调速方法希望将这一部分能量回馈到电网，将串电阻改为串电势方法是通过可控整流，将转子的部分交流电能（变频）变为直流电能，再通过逆变将直流电能变为交流电能返回电网(恒频)T1整流，T2逆变

3、，串入正向电势；T1逆变，T2整流，串入反向电势,第4章 三相异步电动机的启动、制动与调速,4.3 三相异步电动机的调速,三、变转差调速 2.串级调速（绕线型异步机）,(1)机械特性,第4章 三相异步电动机的启动、制动与调速,4.3 三相异步电动机的调速,三、变转差调速 3.调压调速（鼠笼型异步机）,(1)同步转速不变(2)最大转矩与电压平方，Sm不变，s不变(3)启动转矩与电压平方成正比(4)低速时特性软(5)调速范围小,第4章 三相异步电动机的启动、制动与调速,4.3 三相异步电动机的调速,三、变转差调速,4.电磁转差离合器调速,电机转速不变，控制电磁转差离合器调速,(1).增加一套装置；

4、(2)功率损耗型调速，低速效率低,第二篇 直流调速系统第5章晶闸管自动调速系统,5.1 单环控制调速系统,调速静态指标：(1)静差率s(小),(2)调速范围D(大),复 习,直流电动机的三种调速方法：电枢绕组串电阻调速(有级调速、功耗型、低速硬度低)降电枢电压调速(性能好、功率装置)改变磁通调速(只用于高速),第二篇 直流调速系统第5章晶闸管自动调速系统,5.1 单环控制调速系统,闭环系统的工作过程测速发动机测量电机转速n得到Un、与给定转速Un*比较得到转速误差U，放大后产生触发脉冲控制晶闸管导通角，控制电机的电枢电压，控制电机转速。,调速静态指标：静差率s(小)调速范围D(大),第二篇 直

5、流调速系统第5章晶闸管自动调速系统,5.1 单环控制调速系统,一、静特性,直流电动机的机械特性（开环）,第二篇 直流调速系统第5章晶闸管自动调速系统,5.1 单环控制调速系统,一、静特性,闭环系统(ab),第二篇 直流调速系统第5章晶闸管自动调速系统,5.1 单环控制调速系统,一、静特性,1.电压比较环节2.放大器3.晶闸管触发整流4.电枢回路5.转速测量环节,第二篇 直流调速系统第5章晶闸管自动调速系统,5.1 单环控制调速系统,一、静特性,闭环系统,开环系统,第二篇 直流调速系统第5章晶闸管自动调速系统,5.1 单环控制调速系统,二、开环系统与闭环系统性能比较,(1)相同负载Ia下，硬度比

6、较,(2)相同理想空载转速n0下，静差率比较,(3)相同静差率s下，调速范围比较,闭环系统只要K充分大，就可满足任何调速系统指标s、D,第二篇 直流调速系统第5章晶闸管自动调速系统,5.1 单环控制调速系统,三、转速负反馈系统的抗扰性能,(1)在反馈环内前向通道的各环节的扰动能够被抑制(2)给定信号与测量通道上的扰动不能被抑制,第5章晶闸管自动调速系统,5.1 单环控制调速系统,四、参数计算,已知电机与晶闸管装置参数，要求系统性能达到指标s、D，求出Kp。,例题中nk=354.3 r/min，要满足s=0.05，D=10，nb=7.9 r/min，闭环放大倍数 K=43.85，求得 Kp=47.6,第5章晶闸管自动调速系统,5.2 单环控制调速系统的限流保护电流截止负反馈,问题的提出,电流截止负反馈,第5章晶闸管自动调速系统,5.2 单环控制调速系统的限流保护电流截止负反馈,一、电流截止负反馈工作原理,电枢回路串入电流采样电阻Ri,第5章晶闸管自动调速系统,5.2 单环控制调速系统的限流保护电流截至负反馈,二、静特性,第5章晶闸管自动调速系统,5.2 单环控制调速系统的限流保护电流截至负反馈,二、静特性,