在异步电机变压变频调速系统中ppt课件.ppt
《在异步电机变压变频调速系统中ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《在异步电机变压变频调速系统中ppt课件.ppt(38页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第六章 笼型异步电动机变压变频调速系统-转差功率不变型系统,6.5 基于异步电动机稳态模型的变压 变频调速,转速开环恒压频比控制调速系统通用变频器-异步电动机调速系统转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统,转速开环恒压频比控制调速系统, 引言,直流电机的主磁通和电枢电流分布的空间位置是确定的,而且可以独立进行控制,交流异步电机的磁通则由定子与转子电流合成产生,它的空间位置相对于定子和转子都是运动的,除此以外,在笼型转子异步电机中,转子电流还是不可测和不可控的。因此,异步电机的动态数学模型要比直流电机模型复杂得多,在相当长的时间里,人们对它的精确表述不得要领。,好在不少机械负载,例如风机和水泵,
2、并不需要很高的动态性能,只要在一定范围内能实现高效率的调速就行,因此可以只用电机的稳态模型来设计其控制系统。,如果要求更高一些的调速范围和起制动性能,可以采用转速闭环转差频率控制的方案。 本节中将分别介绍这两类基于稳态数学模型的变压变频调速系统。,转速开环恒压频比控制调速系统,异步电机的稳态数学模型如本章第6.2节所述,为了实现电压-频率协调控制,可以采用转速开环恒压频比带低频电压补偿的控制方案,这就是常用的通用变频器控制系统。,转速开环恒压频比控制调速系统,6.5.1 转速开环恒压频比控制调速系统,概述 现代通用变频器大都是采用二极管整流和由快速全控开关器件 IGBT 或功率模块IPM 组成
3、的PWM逆变器,构成交-直-交电压源型变压变频器,已经占领了全世界0.5-500KVA 中、小容量变频调速装置的绝大部分市场。,所谓“通用”,包含着两方面的含义:(1)可以和通用的笼型异步电机配套使用;(2)具有多种可供选择的功能,适用于各种不同性质的负载。,转速开环恒压频比控制调速系统,1. 系统组成,图6-37绘出了一种典型的数字控制通用变频器-异步电动机调速系统原理图。,主电路由二极管整流器UR、PWM逆变器UI和中间直流电路三部分组成,一般都是电压源型的,采用大电容C滤波,同时兼有无功功率交换的作用。,限流电阻:为了避免大电容C在通电瞬间产生过大的充电电流,在整流器和滤波电容间的直流回
4、路上串入限流电阻(或电抗),通上电源时,先限制充电电流,再延时用开关K将其短路,以免长期接入时影响变频器的正常工作,并产生附加损耗。,由于二极管整流器不能为异步电机的再生制动提供反向电流的通路,所以除特殊情况外,通用变频器一般都用电阻吸收制动能量。,减速制动时,异步电机进入发电状态,首先通过逆变器的续流二极管向电容C充电,当中间直流回路的电压(通称泵升电压)升高到一定的限制值时,通过泵升限制电路使开关器件导通,将电机释放的动能消耗在制动电阻上。,转速开环恒压频比控制调速系统,图6-38 三相二极管整流电路的输入电流波形,进线电抗器 二极管整流器虽然是全波整流装置,但由于其输出端有滤波电容存在,
5、因此输入电流呈脉冲波形,如图6-38所示。,这样的电流波形具有较大的谐波分量,使电源受到污染。 为了抑制谐波电流,对于容量较大的PWM变频器,都应在输入端设有进线电抗器,有时也可以在整流器和电容器之间串接直流电抗器。还可用来抑制电源电压不平衡对变频器的影响。,控制电路现代PWM变频器的控制电路大都是以微处理器为核心的数字电路,其功能主要是接受各种设定信息和指令,再根据它们的要求形成驱动逆变器工作的PWM信号,再根据它们的要求形成驱动逆变器工作的PWM信号。微机芯片主要采用8位或16位的单片机,或用32位的DSP。,PWM信号产生可以由微机本身的软件产生,由PWM端口输出,也可采用专用的PWM生
6、成电路芯片。,检测与保护电路各种故障的保护由电压、电流、温度等检测信号经信号处理电路进行分压、光电隔离、滤波、放大等综合处理,再进入A/D转换器,输入给CPU作为控制算法的依据,或者作为开关电平产生保护信号和显示信号。,信号设定需要设定的控制信息主要有:U/f 特性、工作频率、频率升高时间、频率下降时间等,还可以有一系列特殊功能的设定。,转速开环恒压频比控制调速系统,一种是在微机中存储多条不同斜率和折线段的U / f 函数,由用户根据需要选择最佳特性;另一种办法是采用霍耳电流传感器检测定子电流或直流回路电流,按电流大小自动补偿定子电压。但无论如何都存在过补偿或欠补偿的可能,这是开环控制系统的不
7、足之处。,给定积分由于系统本身没有自动限制起、制动电流的作用,因此,频率设定信号必须通过给定积分算法产生平缓升速或降速信号,升速和降速的积分时间可以根据负载需要由操作人员分别选择。,实现补偿的方法有两种:,工作频率设定,升降速时间设定,电压补偿设定,PWM产生,图6-39 PWM变压变频器的基本控制作用,综上所述,,转速开环恒压频比控制调速系统,转速闭环转差频率控制调速系统,问题的提出 前节所述的转速开环变频调速系统可以满足平滑调速的要求,但静、动态性能都有限,要提高静、动态性能,首先要用转速反馈闭环控制。转速闭环系统的静特性比开环系统强,这是很明显的,但是,是否能够提高系统的动态性能呢?还得
8、进一步探讨一下。,电力传动的基本控制规律,任何电力拖动自动控制系统都服从于基本运动方程式 提高调速系统动态性能主要依靠控制转速的变化率 d / dt ,根据基本运动方程式,控制电磁转矩就能控制 d / dt ,因此,归根结底,调速系统的动态性能就是控制转矩的能力。,转速闭环转差频率控制调速系统,在异步电机变压变频调速系统中,需要控制的是电压(或电流)和频率,以便提高动态性能。,转速闭环转差频率控制调速系统,怎样能够通过控制电压(电流)和频率来控制电磁转矩呢?,主要从三个方面加以分析1转差频率控制的基本概念2.稳态模型的转差频率控制规律 3. 组成系统,1. 转差频率控制的基本概念,直流电机的转
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 异步电机 变压 变频 调速 系统 ppt 课件
链接地址:https://www.31ppt.com/p-1933200.html