第11章交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制ppt課件

1、第5節(jié) VVVF變頻器產(chǎn)品與使用,第11章 交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制,第1節(jié) 交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速概述,第2節(jié) 交流電動(dòng)機(jī)定子側(cè)變頻調(diào)速系統(tǒng),第3節(jié) 交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng),第4節(jié) 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng),交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制,交、直流調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn),直流調(diào)速系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn) 具有較好的技術(shù)性能指標(biāo),滿足調(diào)速使用的要求。 缺點(diǎn) 單機(jī)容量、電壓等級(jí)、轉(zhuǎn)速的參數(shù)不如交流電動(dòng)機(jī); 價(jià)格高、維修不方便、不能用于有爆炸性氣體和有粉塵的場(chǎng)合,1.交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理,1）交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu),第1節(jié) 交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速概述,2） 異步交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速原理,由定子傳入轉(zhuǎn)子的電磁功率,調(diào)速因子：f、s、p,f 因子為頻率， p因子

2、為極對(duì)數(shù)，s 因子為轉(zhuǎn)差率,轉(zhuǎn)差功率,有效功率,交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理,2. 調(diào)速系統(tǒng)分類,交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理,交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理,3. 交流調(diào)速系統(tǒng)特點(diǎn),交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理,1） 調(diào)速參數(shù)控制,保持每極磁通量不變,磁通量太弱，沒(méi)有充分利用電動(dòng)機(jī)鐵芯,磁通量增大，使鐵芯飽和，導(dǎo)致過(guò)大勵(lì)磁電流,三相異步電動(dòng)機(jī)定子每相電動(dòng)勢(shì)有效值,控制目標(biāo),調(diào)速方法,基頻以上調(diào)速,基頻以下調(diào)速,1.變頻調(diào)速的基本原理,第2節(jié) 交流電動(dòng)機(jī)定子側(cè)變頻調(diào)速系統(tǒng),3) 基頻以上調(diào)速,2) 基頻以下調(diào)速,恒壓頻比控制方式,磁通與頻率成反比降低,4) 變頻調(diào)速控制特性,變頻調(diào)速的基本原理,2. 變頻器的基

3、本結(jié)構(gòu)與工作原理,變頻調(diào)速控制特性要求,交流供電為恒壓恒頻電源,變頻裝置,變壓變頻電源,工作原理,1） 間接變頻裝置,1) 整流與逆變裝置電路,特點(diǎn),Uo 電壓幅值由Ud 定 * Uo 電壓頻率由逆變器開(kāi)關(guān) 頻率定 * Uo 電壓頻率不受電源頻率限制,整流逆變，按要求導(dǎo)通,整流回路中的觸發(fā)角 變化使 Ud 變化，從而使 Uo 變化,輸出波形為矩形波，與供電正弦 波有差距，產(chǎn)生銅耗、脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩、噪聲,要求：盡可能接近正弦波,變頻原理分析,逆變回路中的導(dǎo)通頻率 變化，改變 輸出頻率 f,2） 變頻器分類,1） 常規(guī)交-直-交變頻器,2） SPWM 交-直-交變頻器,1） 問(wèn)題提出,整流器必須可控，調(diào)

4、速時(shí)須同時(shí)控制整流器和逆變器,整流器為不控，逆變器同時(shí)控制輸出電壓和頻率,3. 正弦波脈寬調(diào)制（SPWM,2）正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）原理,3）SPWM變頻器電路構(gòu)成原理,載波（三角波）被調(diào)制的信號(hào),調(diào)制波輸出波形,4）SPWM變頻器調(diào)制原理,正弦波脈寬調(diào)制（SPWM,雙極正弦波調(diào)制原理,3. 正弦波脈寬調(diào)制（SPWM,5） SPWM變頻調(diào)速實(shí)現(xiàn)方法,產(chǎn)生三相SPWM控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)逆變器交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制的大規(guī)模集成電路,功能,1） HEF4752電路概述,提供逆變器六個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件所需的SPWM輸入信號(hào),專用芯片HEF4752,設(shè)有控制用時(shí)鐘輸入，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、電動(dòng)機(jī)定子電壓、PWM載波

5、頻率、功率器件開(kāi)關(guān)頻率的控制,2） HEF4752電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理,第3節(jié) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng),2. 串級(jí)調(diào)速構(gòu)成與調(diào)速原理,轉(zhuǎn)子電路中串接可控附加電動(dòng)勢(shì)E f,3. 晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理,1. 永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)組成,第4節(jié) 無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng),1） 結(jié)構(gòu)組成,電動(dòng)機(jī)本體 控制驅(qū)動(dòng)電路 磁極位置傳感器,普通直流電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)本體 電刷 機(jī)械換向器,無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī),1）位置傳感器,2. 永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制,2）電動(dòng)機(jī)工作原理,3）電動(dòng)機(jī)速度閉環(huán)控制系統(tǒng),1） 開(kāi)環(huán)調(diào)速控制,無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī) 換向控制邏輯電路； PWM調(diào)速電路； 保護(hù)電路,組成,2） 閉環(huán)

6、調(diào)速控制,組成,無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī) 位置與轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置 換向控制邏輯電路； PWM調(diào)制電路； 反饋環(huán)節(jié)和保護(hù)電路,第5節(jié) 變頻器產(chǎn)品與使用,2) VVVF型變頻器的基本結(jié)構(gòu),不帶速度反饋的變頻器- 開(kāi)環(huán)型變頻器,2. 變頻器的主要控制參數(shù),頻率指令信號(hào)選擇,頻率和電壓范圍設(shè)定,V/F的曲線選擇,電動(dòng)機(jī)停止方式選擇,防止過(guò)電壓失速功能設(shè)定,停電后再運(yùn)行的情況選擇,防止過(guò)電流失速功能設(shè)定,3. 變頻器使用簡(jiǎn)介,4. 變頻器使用實(shí)驗(yàn),1) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?變頻器接線,變頻器使用,變頻器特性,3) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,準(zhǔn)備,變頻器基本操作,數(shù)字量控制的基本起動(dòng)運(yùn)行,模擬量控制的基本起動(dòng)運(yùn)行,變頻器輸出頻率、輸出電壓和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速記錄,2) 實(shí)驗(yàn)設(shè)備,綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái),連接線,4) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告,說(shuō)明參數(shù)P005、P006、P007的功能,繪制U/F協(xié)調(diào)控制曲線,變頻器使用實(shí)驗(yàn),選擇以上任意一