異步電動機調(diào)速系統(tǒng)

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1、第六章異步電動機調(diào)速系統(tǒng)學(xué)習(xí)要點：1、掌握三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)原理2、了解三相異步電動機的機械特性3、三相異步電動機的調(diào)速原理4、三相異步電動機的矢量控制重點！一、三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和原理三相感應(yīng)電動機定子氣隙轉(zhuǎn)子機座端蓋轉(zhuǎn)子鐵心軸轉(zhuǎn)子繞組定子鐵心定子繞組鼠籠型繞線型1、掌握三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)原理機座端蓋風(fēng)扇接線盒定子繞組鼠籠轉(zhuǎn)子端環(huán)散熱筋軸軸承三相感應(yīng)電機的結(jié)構(gòu)圖三相感應(yīng)電機的結(jié)構(gòu)圖鼠籠型轉(zhuǎn)子導(dǎo)體用銅條或鋁條，兩頭用端環(huán)聯(lián)接。結(jié)構(gòu)可靠簡單，但是轉(zhuǎn)子電阻固定。繞線式轉(zhuǎn)子接成Y型的三相繞組通過滑環(huán)和電刷與外電路聯(lián)接，便于串入電阻改善電動機的

2、運行性能。ABC~CBAit1AZBXCYNS2NS3NS4NS5NS6NSNSNSNSNSNSNSNSe2,i2ffT,nn1三相感應(yīng)式電動機的工作模型規(guī)定電流從首端流入、末端流出時為正。1、當(dāng)三相感應(yīng)電動機定子接三相電源時，在氣隙中產(chǎn)生以同步速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。2、旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。3、轉(zhuǎn)子繞組自行閉合，轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生電流。4、轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受力，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)磁場1、在三相對稱繞組中通入三相對稱的電流會在氣隙中形成一個旋轉(zhuǎn)磁場。2、旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速（同步速）:3、改變通入電流的相序（對調(diào)任意兩根電源線）就

3、可以改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向，從而改變電機的轉(zhuǎn)向。電網(wǎng)頻率電機的極對數(shù)轉(zhuǎn)差率1、三相感應(yīng)電動機的轉(zhuǎn)速恒小于磁場轉(zhuǎn)速，即n

4、最大轉(zhuǎn)矩點(拐點）A:起動點感應(yīng)電機的機械特性臨界轉(zhuǎn)差率最大轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩理想空載點額定運行點最大轉(zhuǎn)矩點起動點四個關(guān)鍵點三相異步電動機的調(diào)速交流調(diào)速方式異步電動機：變頻(他控式、自控式）變極調(diào)壓串電阻串級電磁轉(zhuǎn)差離合器耗能型有級調(diào)速設(shè)備費用高3、三相異步電動機的調(diào)速原理①異步電動機的變極調(diào)速2p=4A1X1X2A2AXNSNSA1A2X1X2AXA1A2X1X2AXA1A2X1X2AXA1X1X2A2AXNS2p=2②異步電動機的變頻調(diào)速調(diào)速原理連續(xù)可調(diào)、連續(xù)可調(diào)主要設(shè)備—變頻器V1V3V5V4V6V2~M逆變可調(diào)整流變頻調(diào)速時的機械特性同步點：最大轉(zhuǎn)矩點

5、：起動點：不變最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速降：不變保持不變?nèi)醮耪{(diào)速12③改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速調(diào)壓調(diào)速123cba不變不變③改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速繞線式感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速不變不變12輕載調(diào)速范圍不大調(diào)速前：1，S1調(diào)速后：2，S24、三相異步電動機的矢量控制－－按轉(zhuǎn)子磁場定向主要內(nèi)容PWM控制技術(shù)異步電機坐標(biāo)變換異步電動機的矢量控制系統(tǒng)三相異步電動機的矢量控制實戰(zhàn)PWM控制技術(shù)異步電動機變頻調(diào)速需要電壓與頻率均可調(diào)的交流電源，常用的交流可調(diào)電源是由電力電子器件構(gòu)成的靜止式功率變換器，一般稱為變頻器。采用的控制技術(shù)有：①正弦波脈寬調(diào)制技術(shù)②電流跟蹤PWM控制技術(shù)③電壓空間矢量

6、PWM控制技術(shù)①正弦波脈寬調(diào)制技術(shù)以頻率與期望的輸出電壓波相同的正弦波作為調(diào)制波以頻率比期望波高得多的等腰三角波作為載波，當(dāng)調(diào)制波與載波相交時，由它們的交點確定逆變器開關(guān)器件的通斷時刻，從而獲得高度相等、寬度按正弦規(guī)律變化的脈沖序列，這種調(diào)制方法稱作正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）三相PWM逆變器雙極性SPWM波形②電流跟蹤PWM控制技術(shù)電流跟蹤PWM（CFPWM，CurrentFollowPWM）的控制方法是：在原來主回路的基礎(chǔ)上，采用電流閉環(huán)控制，使實際電流快速跟隨給定值，在穩(wěn)態(tài)時，盡可能使實際電流接近正弦波形，這就能比電壓控制的SPWM獲得更好的性能。電

7、流滯環(huán)跟蹤控制原理圖圖4-13電流滯環(huán)跟蹤控制的A相原理圖如圖，電流滯環(huán)跟蹤控制時的三相電流波形與相電壓PWM波形電流滯環(huán)跟蹤控制電流跟蹤控制的精度與滯環(huán)的寬度有關(guān)，同時還受到功率開關(guān)器件允許開關(guān)頻率的制約。當(dāng)環(huán)寬選得較大時，開關(guān)頻率低，但電流波形失真較多，諧波分量高；如果環(huán)寬小，電流跟蹤性能好，但開關(guān)頻率卻增大了。實際使用中，應(yīng)在器件開關(guān)頻率允許的前提下，盡可能選擇小的環(huán)寬。③電壓空間矢量PWM控制技術(shù)把逆變器和交流電動機視為一體，以圓形旋轉(zhuǎn)磁場為目標(biāo)來控制逆變器的工作，這種控制方法稱作“磁鏈跟蹤控制”，磁鏈軌跡的控制是通過交替使用不同的電壓空間矢量實

8、現(xiàn)的，所以又稱“電壓空間矢量PWM（SVPWM，SpaceVectorPWM）控