P1U6教學(xué)課件

1、自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)教程自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)教程教學(xué)課件July 28, 2007Email : http: / (版權(quán)保護(hù)，請(qǐng)勿擴(kuò)散）P1U6A AC Machines 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文A A 交流機(jī)交流機(jī)A 交流機(jī)交流機(jī)1. 課文內(nèi)容簡(jiǎn)介：主要介紹專(zhuān)業(yè)課電機(jī)與拖動(dòng)中感應(yīng)電機(jī)、同步電機(jī)、變阻抗電機(jī)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和適用場(chǎng)合、速度-轉(zhuǎn)矩特性等內(nèi)容。2. 溫習(xí)電機(jī)與拖動(dòng)中講述交流電機(jī)的相關(guān)內(nèi)容。3. 生詞與短語(yǔ) sinusoidal adj. 正弦的 constant-speed adj. 恒速的 variable-speed adj. 變速的 induction machine 感應(yīng)電

2、機(jī) synchronous machine 同步電機(jī) VRM 變磁阻電機(jī) switched reluctance machine 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī) rugged adj. 結(jié)實(shí)的，耐用的 fractional adj. 分?jǐn)?shù)的P1U6A AC Machines 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文A A 交流機(jī)交流機(jī) concentrated coil 集中繞組 distributed adj. 分散的，分布的 slot n. 槽 wound-rotor n. 繞線轉(zhuǎn)子 cage n. 籠子，籠形 core n. 鐵心 laminated adj. 分層的，疊片的 ferromagnetic

3、adj. 鐵磁性的，鐵磁體的 air gap 氣隙 salient adj. 凸起的，突出的 synchronous speed 同步轉(zhuǎn)速 leading adj. 超前的 hydro-electric adj. 水力發(fā)電的 nonsalient adj. 非凸起的，隱藏的 amortisseur n. 阻尼器 damper winding 阻尼繞組 encoder n. 編碼器P1U6A AC Machines 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文A A 交流機(jī)交流機(jī)4.難句翻譯1 Neglecting the effect of slots and space harmonics du

4、e to non-ideal winding distribution, it can be shown that a sinusoidal three-phase balanced power supply in the three-phase stator winding creates a synchronously rotating magnetic field. 如果忽略槽和由于非理想分布的繞組產(chǎn)生的空間諧波的影響，可以證明，在三相定子繞組中能以三相對(duì)稱(chēng)電源建立一個(gè)同步旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。2 The rotor winding will be subjected to a sweepin

5、g magnetic field, and have inducing current in the short-circuited rotor. 轉(zhuǎn)子繞組切割磁場(chǎng)，就會(huì)在短路的轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流。 P1U6A AC Machines 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文A A 交流機(jī)交流機(jī)3 This is in contrast to a machine with a cylindrical rotor structure having a uniform air gap (such as an induction motor), defined as a nonsalient pol

6、e machine. 與其(凸極式同步機(jī))對(duì)應(yīng)的另一種電機(jī)是有均勻氣隙的圓柱體形轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)(與異步機(jī)相似)，定義為隱極式同步電機(jī)。4 For example, the stator-pole pair A-A is energized when the rotor pole-pair a-a approaches it to produce the torque by magnetic pull, but is de-energized when pole alignment occurs. 例如，當(dāng)轉(zhuǎn)子極對(duì)a-a接近定子極對(duì)A-A時(shí)，定子極對(duì)A-A被通電，通過(guò)磁拉力產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，當(dāng)兩個(gè)極對(duì)重

7、合時(shí)，定子極對(duì)A-A斷電。 P1U6A AC Machines 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文A A 交流機(jī)交流機(jī)5.參考譯文A 交流機(jī)交流機(jī)簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的電機(jī)是傳動(dòng)系統(tǒng)中的主要組成部分。從電學(xué)、機(jī)械學(xué)和熱學(xué)的角度看，電機(jī)具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。雖然一百多年前就開(kāi)始使用電機(jī)，關(guān)于電機(jī)的研究與開(kāi)發(fā)工作一直在繼續(xù)。但是，與電力電子器件和電力電子變換器相比，電機(jī)的發(fā)展十分緩慢。從傳統(tǒng)觀念上，由恒頻正弦電源供電的交流機(jī)一直用于恒速場(chǎng)合，而直流機(jī)則用于變速場(chǎng)合。但在最近二、三十年，我們已經(jīng)看到在變頻、變速交流機(jī)傳動(dòng)技術(shù)上取得的研究與開(kāi)發(fā)成果，并且它們正逐步取代直流傳

8、動(dòng)。 P1U6A AC Machines 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文A A 交流機(jī)交流機(jī) 在大多數(shù)情況下，新設(shè)備都使用交流傳動(dòng)。 一般可將交流機(jī)分類(lèi)如下： 感應(yīng)電機(jī)：鼠籠或繞線式轉(zhuǎn)子（雙饋），旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動(dòng)； 同步電機(jī)：旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動(dòng)，啟動(dòng)、繞線式激磁（轉(zhuǎn)子）或永磁磁鐵，徑向或軸向氣隙（圓盤(pán)狀），凸磁極或內(nèi)（隱）磁極，正弦波磁場(chǎng)或梯形波磁場(chǎng)； 變阻抗電機(jī)：開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)。感應(yīng)電機(jī)感應(yīng)電機(jī) 在所有的交流電機(jī)中，感應(yīng)電機(jī)，尤其是鼠籠型感應(yīng)電機(jī)，在工業(yè)上得到了最廣泛的應(yīng)用。這些電機(jī)價(jià)格便宜、結(jié)實(shí)、可靠，并且從不到一個(gè)馬力到數(shù)兆瓦容量的電機(jī)都可買(mǎi)到。小容量電機(jī)一般是單相電機(jī)，但多

9、相（三相）電機(jī)經(jīng)常用于變速傳動(dòng)。 P1U6A AC Machines 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文A A 交流機(jī)交流機(jī)bsStatoras axiscsbsRotorasStatorcscrbrarcrbrarrRotorar axisas圖 1-6A-1 理想化的三相、兩極感應(yīng)電機(jī)P1U6A AC Machines 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文A A 交流機(jī)交流機(jī) 圖1-6A-1給出了一臺(tái)理想的三相、兩極感應(yīng)電機(jī)，圖中定子和轉(zhuǎn)子的每一個(gè)相繞組用一個(gè)集中線圈來(lái)表示。三相繞組在空間上按正弦分布并嵌入在槽里。對(duì)繞線式轉(zhuǎn)子電機(jī)而言，轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組類(lèi)似，但鼠籠式電機(jī)的轉(zhuǎn)子具

10、有鼠籠狀結(jié)構(gòu)，并且有兩個(gè)短路環(huán)?；旧?，感應(yīng)電機(jī)可以看作是一個(gè)具有可旋轉(zhuǎn)并且短路的二次繞組的一臺(tái)三相變壓器。定子和轉(zhuǎn)子的核用層壓鐵磁鋼片制成，電機(jī)內(nèi)的氣隙實(shí)際上是均勻的（非凸極結(jié)構(gòu)）。 感應(yīng)電機(jī)的一個(gè)最基本的原理是在氣隙中建立旋轉(zhuǎn)和按正弦分布的磁場(chǎng)。如果忽略槽和由于非理想分布的繞組產(chǎn)生的空間諧波的影響，可以證明，在三相定子繞組中能以三相對(duì)稱(chēng)電源建立一個(gè)同步旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 P1U6A AC Machines 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文A A 交流機(jī)交流機(jī) 旋轉(zhuǎn)速度由公式(1-6A-1)給出Ne稱(chēng)作同步轉(zhuǎn)速，單位是轉(zhuǎn)/分， 是定子頻率，單位是赫茲。P是電機(jī)的極對(duì)數(shù)。 轉(zhuǎn)子繞組切割磁

11、場(chǎng)，就會(huì)在短路的轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流。氣隙磁通和轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)的相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。但轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速。因此稱(chēng)它為感應(yīng)電機(jī)或異步電機(jī)。為了滿(mǎn)足各種工業(yè)應(yīng)用中對(duì)啟動(dòng)和運(yùn)行的要求，可從制造廠家得到幾種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的鼠籠電機(jī)。 ee1 2 0 fNP (1-6A-1) ee/ 2fP1U6A AC Machines 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文A A 交流機(jī)交流機(jī) 最常見(jiàn)的轉(zhuǎn)矩-速度特性，與國(guó)家電氣制造協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)一致的，并很容易獲得和定型的設(shè)計(jì)，如圖1-6A-2所示。這些電機(jī)中最有意義的設(shè)計(jì)變量是轉(zhuǎn)子籠型電路的有效阻抗。 A類(lèi)電機(jī) 這類(lèi)電機(jī)適用于啟動(dòng)負(fù)載低（諸如風(fēng)扇、泵類(lèi)負(fù)載）以便能

12、快速達(dá)到全速，因而避免了啟動(dòng)過(guò)程電機(jī)過(guò)熱的問(wèn)題。對(duì)大容量電機(jī)而言，需要降壓?jiǎn)?dòng)以限制啟動(dòng)電流。 D C B A T /Nm 200 300 100 0 ns n /rm in1 圖 1-6A-2 各類(lèi)感應(yīng)電機(jī) 的機(jī)械特性曲線 P1U6A AC Machines 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文A A 交流機(jī)交流機(jī) B類(lèi)電機(jī) 這類(lèi)電機(jī)是很好的通用電機(jī)，有著廣泛的工業(yè)應(yīng)用。它們特別適合對(duì)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不是特別嚴(yán)格的恒速驅(qū)動(dòng)。比如驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇、泵類(lèi)負(fù)載、鼓風(fēng)機(jī)和電動(dòng)發(fā)電機(jī)組。 C類(lèi)電機(jī) C類(lèi)電機(jī)適合驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)、輸送機(jī)等等。 D類(lèi)電機(jī) 此類(lèi)電機(jī)適合驅(qū)動(dòng)要求迅速加速的間歇性負(fù)載和沖床、剪床這樣的高沖擊

13、性負(fù)載。在驅(qū)動(dòng)沖擊性負(fù)載的情況下，在系統(tǒng)中加一個(gè)調(diào)速輪。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速隨負(fù)載沖擊有點(diǎn)下降時(shí)，在負(fù)載沖擊期間調(diào)速輪釋放它的一部分動(dòng)能。同步電機(jī)同步電機(jī) 同步電機(jī)，正像名字所表示的，一定是像公式(1-6A-1) 那樣以同步速度旋轉(zhuǎn)。對(duì)感應(yīng)電機(jī)恒速驅(qū)動(dòng)應(yīng)用而言，它是一位非常重要的競(jìng)爭(zhēng)者。P1U6A AC Machines 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文A A 交流機(jī)交流機(jī)csbsascsbsRotorqe axisSN圖 1-6A-3 理想化的三相、兩極同步電機(jī)RotorStatorasStatoras axisRotorde axiseP1U6A AC Machines 第一部分第六單元課文

14、第一部分第六單元課文A A 交流機(jī)交流機(jī) 圖1-6A-3給出了一臺(tái)理想的三相、兩極繞線式激磁的同步電機(jī)。同步電機(jī)的定子繞組與感應(yīng)電機(jī)的定子繞組一樣，但同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子上有一個(gè)繞組，這個(gè)繞組通過(guò)直流電流，在氣隙中產(chǎn)生磁通，該磁通協(xié)助定子感應(yīng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)拉動(dòng)轉(zhuǎn)子與它一同旋轉(zhuǎn)。直流激磁電流由靜態(tài)整流器通過(guò)滑環(huán)和電刷提供給轉(zhuǎn)子，或由無(wú)刷勵(lì)磁電源提供。因?yàn)檗D(zhuǎn)子總是以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，同步旋轉(zhuǎn)的de-qe 軸與轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置是不變的，如圖所示，de 軸對(duì)應(yīng)N極。在轉(zhuǎn)子中沒(méi)有定子感應(yīng)的感應(yīng)電勢(shì)，因此轉(zhuǎn)子的磁動(dòng)勢(shì)僅由激磁繞組提供。這使得電機(jī)在定子側(cè)可以任意的功率因數(shù)運(yùn)行，即引前、滯后或同相。從另一角度說(shuō)，在感應(yīng)電機(jī)

15、中，定子給轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁使得電機(jī)功率因數(shù)總是滯后。 P1U6A AC Machines 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文A A 交流機(jī)交流機(jī) 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的原理有點(diǎn)類(lèi)似于感應(yīng)電機(jī)。如圖所示的同步電機(jī)是凸極式同步機(jī)，因?yàn)檗D(zhuǎn)子周?chē)臍庀妒遣痪鶆虻模痪鶆虻臍庀对赿 軸和q 軸上造成了不對(duì)稱(chēng)的磁阻。與其(凸極式同步機(jī))對(duì)應(yīng)的另一種電機(jī)是有均勻氣隙的圓柱體形轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)(與異步機(jī)相似)，定義為隱極式同步電機(jī)。例如，水電站使用的低速發(fā)電機(jī)是凸極同步機(jī)，而火力發(fā)電廠使用的高速發(fā)電機(jī)是隱極式同步機(jī)。除激磁繞組之外，轉(zhuǎn)子通常有一個(gè)阻尼器，或叫阻尼繞組，它就像感應(yīng)電機(jī)中短路的鼠籠棒。同步機(jī)更昂貴但效率也高一

16、些。繞線式激磁繞組同步機(jī)通常用于大功率（數(shù)兆瓦）驅(qū)動(dòng)。變阻抗電機(jī)變阻抗電機(jī) 變阻抗或雙阻抗電機(jī)，正像名字所表示的那樣，有兩個(gè)凸極，這意味著電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子都是凸極結(jié)構(gòu)。如前所述，變阻抗電機(jī)有兩種：開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。 P1U6A AC Machines 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文A A 交流機(jī)交流機(jī) 步進(jìn)電機(jī)基本上是一種數(shù)字電機(jī)，即它根據(jù)數(shù)字脈沖運(yùn)動(dòng)固定的步數(shù)或角度。小型步進(jìn)電機(jī)廣泛用于計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備。然而，由于步進(jìn)電機(jī)不適合調(diào)速應(yīng)用場(chǎng)合，不再作進(jìn)一步討論。 有關(guān)文獻(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)十分關(guān)注，最近做了許多工作來(lái)使其商品化以參與和感應(yīng)電機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)。圖1-6A-4給出了有四對(duì)定子

17、極對(duì)數(shù)、三對(duì)轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)的四相開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的截面圖。電機(jī)轉(zhuǎn)子沒(méi)有任何繞組或永磁磁鐵。定子極上有集中繞組（不是正弦分布繞組），每一對(duì)定子極繞組，如圖所示，由變換器的一相供電。例如，當(dāng)轉(zhuǎn)子極對(duì)a-a接近定子極對(duì)A-A時(shí)，定子極對(duì)A-A被通電，通過(guò)磁拉力產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，當(dāng)兩個(gè)極對(duì)重合時(shí)，定子極對(duì)A-A斷電。 P1U6A AC Machines 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文A A 交流機(jī)交流機(jī)圖 1-6A-4 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)ABDCBADCS1S2S3S4Forwardr181842P1U6A AC Machines 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文A A 交流機(jī)交流機(jī) 借助于轉(zhuǎn)子位置

18、編碼器，電機(jī)的四對(duì)繞組依次、與轉(zhuǎn)子同步得電，得到單向轉(zhuǎn)矩。可給出轉(zhuǎn)矩的幅值 式中m =感應(yīng)速率，i = 瞬時(shí)電流。感應(yīng)速率恒定則電流i 為常數(shù)。高速運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子感應(yīng)的反電動(dòng)勢(shì)也高。 這種電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固；也可能它比其它電機(jī)要便宜一些。但是，這種電機(jī)有轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和嚴(yán)重的噪聲問(wèn)題。2e12TmiP1U6B Induction Motor Drive 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文B B 感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置B 感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置1.課文內(nèi)容簡(jiǎn)介：主要介紹專(zhuān)業(yè)課電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中交-直-交電壓型變頻器調(diào)壓調(diào)速的原理、特點(diǎn)和適用場(chǎng)合、正弦脈寬型逆變器的優(yōu)

19、點(diǎn)等內(nèi)容。2.溫習(xí)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中講述交流調(diào)速的基本類(lèi)型和交流變壓調(diào)速系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容。3. 生詞與短語(yǔ) slip n. 轉(zhuǎn)差（率） mechanism n. 機(jī)理（制），作用，原理 square-wave n. 方波 pulse-width modulation 脈寬調(diào)制 force-commutation n. 強(qiáng)制換向 with respect to 相對(duì)于 fictitious adj. 假想的 line to line voltage 線電壓 lagging n. 滯后P1U6B Induction Motor Drive 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文B B 感應(yīng)電機(jī)

20、傳動(dòng)裝置感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置 clamp v. 箝位，定位 airgap = air gap 氣隙 leakage n. 漏 horsepower n. 功率 field-weakening n. 弱磁 supersede v. 取代 isosceles adj. 等腰的 carrier n. 載波，載體 even adj. 偶數(shù)的 notch n. 換相點(diǎn)，換級(jí)點(diǎn) rms = root-mean-square 有效值，方均根 look-up table 查詢(xún)表 confine v. 限制（在范圍內(nèi)） distortion n. 失真P1U6B Induction Motor Drive 第一部分

21、第六單元課文第一部分第六單元課文B B 感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置4. 重點(diǎn)語(yǔ)法現(xiàn)象復(fù)習(xí) 過(guò)去分詞短語(yǔ)作狀語(yǔ)，用以表示時(shí)間、原因、讓步、方式或陪襯情況。必須注意過(guò)去分詞表示的被動(dòng)行為對(duì)象是句中主語(yǔ)。 at 用于表示速度、溫度、價(jià)格、成本和比率。 should 用于表示建議、要求、決定、命令等意義的主從復(fù)合句內(nèi)，這時(shí)從句謂語(yǔ)一般是“should動(dòng)詞原形”。5. 難句翻譯1 However, as the frequency is increased, the machine airgap flux falls causing low developed torque capability.

22、 然而隨著頻率增加，電機(jī)的氣隙磁通下降，導(dǎo)致產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩降低。 句中causing引出的短語(yǔ)做結(jié)果狀語(yǔ)。 P1U6B Induction Motor Drive 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文B B 感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置2 In a well-designed PWM drive, the commutation frequency should be increased as permitted by the devices so as to obtain a good balance between the increase of inverter loss and d

23、ecrease of machine loss. 在設(shè)計(jì)完善的PWM傳動(dòng)系統(tǒng)中，應(yīng)在器件允許的條件下增加換相頻率，以便在逆變器損耗的增加和電機(jī)損耗的降低之間找到一個(gè)合適的平衡點(diǎn)。 so as to接動(dòng)詞不定式，可譯作“為的是”、“以便”；soas to 接動(dòng)詞不定式，意思是“如此以致”。 6. 參考譯文B 感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置 感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速由電機(jī)的同步速和轉(zhuǎn)差決定。同步速與電源頻率有關(guān)，轉(zhuǎn)差由供給電機(jī)的電壓或電流調(diào)節(jié)控制。 P1U6B Induction Motor Drive 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文B B 感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置 為控制感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速

24、，存在幾個(gè)機(jī)理，它們是： (1) 變電壓恒頻率或定子電壓控制 ，(2) 變電壓變頻率控制， (3) 變電流變頻率控制，和 (4) 轉(zhuǎn)差功率調(diào)節(jié)。這些方法之一，變電壓變頻率控制可被描述如下。方波逆變器傳動(dòng)裝置方波逆變器傳動(dòng)裝置 饋電電壓逆變器（也稱(chēng)電壓源逆變器，VSI）通常分為兩類(lèi)：方波逆變器和脈寬調(diào)制逆變器。此類(lèi)逆變器從二十世紀(jì)六十年代初，當(dāng)先進(jìn)的強(qiáng)制換相技術(shù)開(kāi)始發(fā)展時(shí)就被提出。 圖1-6B-1顯示了方波逆變器傳動(dòng)裝置的傳統(tǒng)電力電路，三相橋整流器把交流電變換為可變電壓的直流電，作為強(qiáng)制變換橋逆變器的輸入。逆變器產(chǎn)生變電壓變頻率電源，控制電機(jī)速度。 P1U6B Induction Motor D

25、rive 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文B B 感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置 Id L ia C + Ud 0 M120整流器 濾波器 逆變器 6 階梯電壓波 圖1-6B-1 變電壓變頻率感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置 (未顯示逆變器的強(qiáng)迫換流電路)P1U6B Induction Motor Drive 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文B B 感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置 由于大的濾波電容器給逆變器提供了一個(gè)剛性的電壓源，且逆變器的輸出電壓不受負(fù)載種類(lèi)的影響，因此，此類(lèi)逆變器叫做饋電電壓逆變器。通常，相對(duì)于假想的直流電源的中心點(diǎn)，逆變器每一橋臂上的每個(gè)晶閘管導(dǎo)通180，在電機(jī)的一相

26、產(chǎn)生方波電壓。線電壓可被顯示為如圖所示的六個(gè)階梯形電壓波。因?yàn)楦袘?yīng)電機(jī)構(gòu)成了滯后的功率因數(shù)負(fù)載，所以逆變器的晶體管需要強(qiáng)制換相。反饋二極管可利用濾波電容器促進(jìn)負(fù)載無(wú)功能量的循環(huán)，并維持輸出電壓定位在直流鏈接電壓上，二極管也參與換相和制動(dòng)過(guò)程。 變壓變頻速度控制方法的理論可由圖1-6B-2和1-6B-3來(lái)幫助解釋。用于此類(lèi)傳動(dòng)裝置的電機(jī)具有低轉(zhuǎn)差特性，并提高效率。電機(jī)轉(zhuǎn)速可通過(guò)簡(jiǎn)單改變同步速，例如，改變逆變器頻率來(lái)改變。然而，隨著頻率的增加，電機(jī)的氣隙磁通下降，導(dǎo)致產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩降低。 P1U6B Induction Motor Drive 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文B B 感應(yīng)電機(jī)傳

27、動(dòng)裝置感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置 恒功率（額定） 恒轉(zhuǎn)矩（額定） 定子阻抗補(bǔ)償 1.0 0 1.0 2.5 轉(zhuǎn)矩曲線 定子電流（額定） 電壓曲線 頻率(標(biāo)幺值) 圖 1-6B-2 感應(yīng)電機(jī)的電壓-頻率關(guān)系電壓 (標(biāo)幺值)P1U6B Induction Motor Drive 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文B B 感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置 恒轉(zhuǎn)矩區(qū) B 0 1.0 1.0 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 (恒定) 最大轉(zhuǎn)矩包絡(luò)線 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 (隨速度變化) 恒功率區(qū) Torque-speed curves with reduced g 穩(wěn)態(tài)點(diǎn) A 速度 (標(biāo)幺值) 圖1-6B-3 變電壓變頻率電源的感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)

28、矩-轉(zhuǎn)速曲線轉(zhuǎn)矩 (標(biāo)幺值)P1U6B Induction Motor Drive 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文B B 感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置 如果電壓隨頻率變化，從而使電壓/頻率之比保持恒定，則就像直流并激電機(jī)一樣可使氣隙磁通保持不變。圖1-6B-2顯示了期望的電機(jī)電壓-頻率關(guān)系。在基頻(1.0 標(biāo)幺值) 以下，氣隙磁通由于伏特/赫茲恒定而保持不變，這將導(dǎo)致恒定的轉(zhuǎn)矩。處于低頻時(shí)，定子阻抗超過(guò)漏感，占主導(dǎo)地位，因此，附加電壓被施加，以補(bǔ)償此作用。處于基頻時(shí)，通過(guò)前推整流器觸發(fā)角至所允許的最小值，電機(jī)全電壓被建立，高于基頻后，當(dāng)頻率增加時(shí)，由于氣隙磁通的損失，轉(zhuǎn)矩下降，電

29、機(jī)以如圖所示的恒功率方式運(yùn)行。這與直流電機(jī)弱磁調(diào)速類(lèi)似。電機(jī)恒轉(zhuǎn)矩和恒功率區(qū)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速曲線如圖1-6B-3 所示，其中每一條轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速曲線都對(duì)應(yīng)于電機(jī)接線端特定的電壓和頻率組合。分別對(duì)應(yīng)于恒定負(fù)載和變化負(fù)載的兩個(gè)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)A 和 B如圖所示。 P1U6B Induction Motor Drive 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文B B 感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置 電機(jī)以最大可得轉(zhuǎn)矩從零加速，以恒磁通轉(zhuǎn)差控制方式或以恒轉(zhuǎn)差磁通控制方式達(dá)到穩(wěn)定點(diǎn)。穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的磁通和轉(zhuǎn)差調(diào)節(jié)均可提高電機(jī)效率。 饋電電壓方波傳動(dòng)裝置通常用于中、小功率的工業(yè)場(chǎng)合，其調(diào)速比一般不超過(guò)10:1。最近，此類(lèi)傳

30、動(dòng)裝置在很大程度上已被下一部分將要介紹的PWM傳動(dòng)裝置所代替。饋電電壓逆變器非常適合多電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在這種情況下，許多感應(yīng)電機(jī)的速度可得到精確控制。脈寬調(diào)制型（脈寬調(diào)制型（PWM） 逆變器傳動(dòng)裝置逆變器傳動(dòng)裝置 在前一部分描述的變壓變頻逆變器傳動(dòng)裝置中，若使用二極管整流器，則直流鏈接（link）電壓不可控，基頻輸出電壓可利用脈寬調(diào)制技術(shù)在逆變器中進(jìn)行控制。利用這種方法，晶閘管在半周期中開(kāi)合多次，產(chǎn)生低諧波的變壓輸出。 P1U6B Induction Motor Drive 第一部分第六單元課文第一部分第六單元課文B B 感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置感應(yīng)電機(jī)傳動(dòng)裝置 在幾種脈寬調(diào)制（ PWM） 技術(shù)中，正弦脈動(dòng)寬調(diào)制（PWM）是最常見(jiàn)的，其原理如圖1-6B-4所示。 C arrier w aveS in e w aveU p per th yristor O NL o w er th yristor O N+ 5 V 5 V00utut圖1-6B-4 脈寬調(diào)制的原理 P1U6B Induction Motor Driv