華科 第5章(電力拖動控制系統(tǒng))課件

1、5.1.1 交流調(diào)速的發(fā)展概況交流調(diào)速的發(fā)展概況交流調(diào)速系統(tǒng)：交流調(diào)速系統(tǒng)：由交流電動機由交流電動機拖動拖動、電機轉(zhuǎn)速為、電機轉(zhuǎn)速為控制目標(biāo)控制目標(biāo)的電力拖動自動控制系統(tǒng)的電力拖動自動控制系統(tǒng)直流電動機優(yōu)點：直流電動機優(yōu)點：調(diào)速性能好調(diào)速性能好直流電動機缺點：直流電動機缺點：體積大、容量小、制造成本高、有機械換向裝置，維護(hù)困難體積大、容量小、制造成本高、有機械換向裝置，維護(hù)困難 l 20 20世紀(jì)世紀(jì)7070年代，研究開發(fā)高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)，期望用它來節(jié)約能源。年代，研究開發(fā)高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)，期望用它來節(jié)約能源。 同期，電力電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路、各種控制理論、計算機控制技術(shù)的同期，電

2、力電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路、各種控制理論、計算機控制技術(shù)的 飛速發(fā)展，為交流調(diào)速電力拖動的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。飛速發(fā)展，為交流調(diào)速電力拖動的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。交流電動機優(yōu)點交流電動機優(yōu)點 ：結(jié)構(gòu)簡單可靠，維護(hù)少，無機械換向火花，結(jié)構(gòu)簡單可靠，維護(hù)少，無機械換向火花，制造成本低制造成本低51 交流調(diào)速系統(tǒng)概述交流調(diào)速系統(tǒng)概述l 20 20世紀(jì)世紀(jì)8080年代，原有的交直流調(diào)速拖動系統(tǒng)的分工格局被逐漸打破。年代，原有的交直流調(diào)速拖動系統(tǒng)的分工格局被逐漸打破。 l 目前的許多交流調(diào)速系統(tǒng)在裝置容量上、動靜態(tài)性能上、可四象限運目前的許多交流調(diào)速系統(tǒng)在裝置容量上、動靜態(tài)性能上、可四象限運 行的要求上，

3、以至在系統(tǒng)制造成本上都可以與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美。行的要求上，以至在系統(tǒng)制造成本上都可以與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美。 第第5章章 異步電動機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)異步電動機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng) l 20 20世紀(jì)世紀(jì)9090年代，交流調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)占到了調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)地位。年代，交流調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)占到了調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)地位。 勵磁同步電動機勵磁同步電動機 5.1.2交流調(diào)速系統(tǒng)的分類交流調(diào)速系統(tǒng)的分類交流電動機交流電動機異步電動機異步電動機 永磁同步電動機永磁同步電動機 無刷直流電動機及無刷直流電動機及開關(guān)磁阻電動機都滿足開關(guān)磁阻電動機都滿足“定子電流的頻率與轉(zhuǎn)定子電流的頻率與轉(zhuǎn)速有嚴(yán)格比例關(guān)系速有嚴(yán)格比例關(guān)系”的的條件，所

4、以也把它歸入條件，所以也把它歸入同步電動機。同步電動機。 當(dāng)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與當(dāng)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與定子電流的頻率有嚴(yán)格定子電流的頻率有嚴(yán)格比例關(guān)系的電動機稱同比例關(guān)系的電動機稱同步電動機，無嚴(yán)格比例步電動機，無嚴(yán)格比例關(guān)系的電動機稱異步電關(guān)系的電動機稱異步電動機。動機。特種同步電動機特種同步電動機 無刷直流電動機無刷直流電動機開關(guān)磁阻電動機開關(guān)磁阻電動機直流無換向器電動機直流無換向器電動機交流無換向器電動機交流無換向器電動機 交流電動機是交流電動機是定子繞組通入交流定子繞組通入交流電電( (或周期脈沖電或周期脈沖電流流) )的電機，其定的電機，其定子磁動勢是一個旋子磁動勢是一個旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)( (或步進(jìn)旋

5、轉(zhuǎn)或步進(jìn)旋轉(zhuǎn)) )的的磁動勢。磁動勢。同步電動機同步電動機 u交流調(diào)速系統(tǒng)的分類交流調(diào)速系統(tǒng)的分類電動機類別電動機類別調(diào)速原理調(diào)速原理電力電子變換器電力電子變換器形式形式變換器的變換器的電源特性電源特性異異步步電電動動機機繞線式轉(zhuǎn)子繞線式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機感應(yīng)電動機串級調(diào)速（變轉(zhuǎn)差）串級調(diào)速（變轉(zhuǎn)差）交直交變頻交直交變頻（整流有源逆變）（整流有源逆變）交交變頻交交變頻電流源型電流源型鼠籠式轉(zhuǎn)子鼠籠式轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機感應(yīng)電動機調(diào)壓調(diào)速調(diào)壓調(diào)速交流調(diào)壓交流調(diào)壓電壓源型電壓源型變頻調(diào)速，他控式變頻調(diào)速，他控式變頻調(diào)速，矢量控變頻調(diào)速，矢量控制制交直交變頻交直交變頻（整流無源逆變）（整流無源逆變）交交變頻交

6、交變頻電流源型電流源型電壓源型電壓源型同同步步電電動動機機常規(guī)意義常規(guī)意義同步電動機同步電動機無換向器無換向器電機電機變頻調(diào)速，自控式變頻調(diào)速，自控式交直交變頻（可控交直交變頻（可控整流有源逆變）整流有源逆變）交交變頻交交變頻電流源型電流源型無刷直流電動機無刷直流電動機變頻調(diào)速，自控式變頻調(diào)速，自控式交直交變頻交直交變頻電壓源型電壓源型開關(guān)磁阻電動機開關(guān)磁阻電動機變頻調(diào)速，自控式變頻調(diào)速，自控式交直交，交直交，（單極性脈動電流）（單極性脈動電流）5.1.3 異步電動機調(diào)速系統(tǒng)的分類異步電動機調(diào)速系統(tǒng)的分類1.異步電動機功率異步電動機功率(能量能量)圖圖從定子傳入轉(zhuǎn)從定子傳入轉(zhuǎn)子的電磁功率子的電

7、磁功率總機械功率總機械功率轉(zhuǎn)子銅耗轉(zhuǎn)子銅耗（轉(zhuǎn)差功率）（轉(zhuǎn)差功率）定義：轉(zhuǎn)差功率定義：轉(zhuǎn)差功率 Ps s Pm1mccemPs P2cuemspsPP2emmeccuPPpemP2.常見的異步電動機調(diào)速類別（按主要特征分類）常見的異步電動機調(diào)速類別（按主要特征分類） 調(diào)壓調(diào)速；調(diào)壓調(diào)速； 電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速；電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速；繞線轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速；繞線轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速；串級調(diào)速；串級調(diào)速； 變極調(diào)速；變極調(diào)速；變頻調(diào)速；變頻調(diào)速； 定子回路串電抗調(diào)速。定子回路串電抗調(diào)速。 spfn16013 調(diào)速系統(tǒng)按所改變的物理量分類調(diào)速系統(tǒng)按所改變的物理量分類 （1）變頻調(diào)速）變頻調(diào)速 （2

8、）變極調(diào)速）變極調(diào)速 （3）變轉(zhuǎn)差率調(diào)速）變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 4. 按轉(zhuǎn)差功率按轉(zhuǎn)差功率Ps 去向分類去向分類（1）轉(zhuǎn)差功率消耗型）轉(zhuǎn)差功率消耗型（系統(tǒng)效率較低）（系統(tǒng)效率較低） （2）轉(zhuǎn)差功率回饋型）轉(zhuǎn)差功率回饋型（把部份轉(zhuǎn)差功率送回電網(wǎng)）把部份轉(zhuǎn)差功率送回電網(wǎng)） （系統(tǒng)效率稍高）（系統(tǒng)效率稍高） （3）轉(zhuǎn)差功率不變型）轉(zhuǎn)差功率不變型（系統(tǒng)效率最高）（系統(tǒng)效率最高） 5.2 異步電動機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)（交調(diào)系統(tǒng)）異步電動機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)（交調(diào)系統(tǒng)） 該系統(tǒng)使用的電動機一般是該系統(tǒng)使用的電動機一般是鼠籠型異步電動機。鼠籠型異步電動機。5.2.1 異步電動機調(diào)壓時的開環(huán)機械特性異步電動機調(diào)壓時的開環(huán)機械特性

9、 低轉(zhuǎn)差率電動機調(diào)壓調(diào)速時低轉(zhuǎn)差率電動機調(diào)壓調(diào)速時的的開環(huán)機械特性開環(huán)機械特性NU10 . 1NU1707. 0NU15 . 0l 當(dāng)電動機拖動當(dāng)電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時，盡管電時，盡管電壓改變很大，但速度的變化并不大。系統(tǒng)壓改變很大，但速度的變化并不大。系統(tǒng)能調(diào)速的最大區(qū)域只在轉(zhuǎn)差率能調(diào)速的最大區(qū)域只在轉(zhuǎn)差率 之間之間 mss0l 當(dāng)電動機拖動當(dāng)電動機拖動風(fēng)機、泵類負(fù)載風(fēng)機、泵類負(fù)載時不再受時不再受Sm的限制，的限制， 異步電動機的固有機械特性方程異步電動機的固有機械特性方程 21222112123/pU RsTRRsxx風(fēng)機泵類負(fù)載風(fēng)機泵類負(fù)載恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載l ，為減小損耗，

10、電動機在額，為減小損耗，電動機在額定點的轉(zhuǎn)差率一般在定點的轉(zhuǎn)差率一般在0.020.06之間，最大之間，最大轉(zhuǎn)矩時的轉(zhuǎn)差率也較小，在轉(zhuǎn)矩時的轉(zhuǎn)差率也較小，在0.15左右左右2UT 0T1NSmTSmSlTT1mTSmSlTa)b)0異步電動機調(diào)壓調(diào)速時的開環(huán)機械特性異步電動機調(diào)壓調(diào)速時的開環(huán)機械特性高轉(zhuǎn)差率電動機高轉(zhuǎn)差率電動機交流力矩電動機交流力矩電動機為了能在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下擴大調(diào)壓調(diào)速的范圍，這就要求電動機有較大的為了能在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下擴大調(diào)壓調(diào)速的范圍，這就要求電動機有較大的Sm可以使用可以使用高轉(zhuǎn)差率電動機高轉(zhuǎn)差率電動機或者或者交流力矩電動機交流力矩電動機，這兩類電機，這兩類電機通過通過增大轉(zhuǎn)

11、子電增大轉(zhuǎn)子電阻阻使電機的使電機的機械特性變軟機械特性變軟，Sm增大，拓寬了低速運行區(qū)增大，拓寬了低速運行區(qū) 。u 交流力矩電動機交流力矩電動機允許電動機長期堵轉(zhuǎn)及低速運行，允許電動機長期堵轉(zhuǎn)及低速運行， Sm等于等于1，電動機的主要技，電動機的主要技術(shù)參數(shù)就是堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，額定點就是堵轉(zhuǎn)點。術(shù)參數(shù)就是堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，額定點就是堵轉(zhuǎn)點。 u 高轉(zhuǎn)差率電動機高轉(zhuǎn)差率電動機兼顧了高速及低速的性能，額定轉(zhuǎn)差率一般在兼顧了高速及低速的性能，額定轉(zhuǎn)差率一般在0.070.13之間，之間， Sm一般在一般在0.5左右，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩也較大，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩等于最大轉(zhuǎn)矩。左右，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩也較大，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩等于最大轉(zhuǎn)矩。 5.2.2 調(diào)壓

12、調(diào)速主電路調(diào)壓調(diào)速主電路+-sLMb)M3c)M3a)串聯(lián)分段串聯(lián)分段電抗器降壓電抗器降壓 串聯(lián)飽和串聯(lián)飽和電抗器降壓電抗器降壓 l串聯(lián)飽串聯(lián)飽和電抗器和電抗器降壓降壓降壓降壓調(diào)速原理調(diào)速原理缺點缺點：需體積龐大且笨重的需體積龐大且笨重的設(shè)備，自電力電子技術(shù)發(fā)展設(shè)備，自電力電子技術(shù)發(fā)展起來已很少采用。起來已很少采用。自耦變壓器自耦變壓器調(diào)壓調(diào)壓 l 現(xiàn)在調(diào)壓調(diào)速設(shè)備一般采用由晶閘管構(gòu)成現(xiàn)在調(diào)壓調(diào)速設(shè)備一般采用由晶閘管構(gòu)成的負(fù)載的負(fù)載Y接法的接法的晶閘管相控交流調(diào)壓器晶閘管相控交流調(diào)壓器 l VVC為相控交流調(diào)壓器，由三只雙向為相控交流調(diào)壓器，由三只雙向晶閘管或三對反并聯(lián)晶閘管構(gòu)成，電動晶閘管或

13、三對反并聯(lián)晶閘管構(gòu)成，電動機定子繞組接成機定子繞組接成Y接法接法Yl V VC工作原理工作原理VR1C1VT4VT6VT3VT5VT2VT2CVVC1idIABC1C1C2CM3早期的早期的 方法有：方法有：l VR為可控整流橋，制動時用為可控整流橋，制動時用5.2.3 調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖 *nUnUASRctUVVCTGnM3 3異步電動機速度單閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)原理圖異步電動機速度單閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)控制的對象：系統(tǒng)控制的對象：電動機的端電壓電動機的端電壓 速度調(diào)節(jié)器速度調(diào)節(jié)器ASR的輸出：的輸出： 電壓指令信號電壓指令信號 交流調(diào)壓器的輸出電壓交流調(diào)壓

14、器的輸出電壓 U1與移與移相控制角相控制角之間有確定的對應(yīng)關(guān)系，之間有確定的對應(yīng)關(guān)系，U1 與與是一一對應(yīng)且是唯一的，因是一一對應(yīng)且是唯一的，因此速度調(diào)節(jié)器的輸出可直接作為此速度調(diào)節(jié)器的輸出可直接作為角角的指令值而不必再加電壓閉環(huán)的指令值而不必再加電壓閉環(huán) l 限流環(huán)節(jié)限流環(huán)節(jié)檢測異步檢測異步電動機的定子電流，與給電動機的定子電流，與給定的限流值進(jìn)行比較定的限流值進(jìn)行比較 l GB框內(nèi)的曲線是其輸框內(nèi)的曲線是其輸入輸出曲線入輸出曲線 帶電流限流環(huán)節(jié)的單閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)帶電流限流環(huán)節(jié)的單閉環(huán)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)不但與不但與 角的大小有關(guān)，還與負(fù)載的功率因數(shù)角有關(guān)。角的大小有關(guān)，還與負(fù)載的功率因數(shù)角有關(guān)。

15、 l VVC，5.2.4 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其靜特性系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其靜特性異步電動機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖異步電動機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖l ASR是速度調(diào)節(jié)器，采用是速度調(diào)節(jié)器，采用PIPI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器 該系統(tǒng)與直流該系統(tǒng)與直流VM系統(tǒng)有許多系統(tǒng)有許多本質(zhì)上的不同之處本質(zhì)上的不同之處 是一個復(fù)雜的非線性函數(shù)，且是一個復(fù)雜的非線性函數(shù)，且 、 2R2X也不是一個定值，隨電機轉(zhuǎn)速變化而大幅度變化也不是一個定值，隨電機轉(zhuǎn)速變化而大幅度變化可見用穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖計算求解某些性能或確定控制調(diào)節(jié)參數(shù)時其結(jié)果是近似的?？梢娪梅€(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖計算求解某些性能或確定控制調(diào)節(jié)參數(shù)時其結(jié)果是近似的。 l 只要改變轉(zhuǎn)速給定信號

16、就可只要改變轉(zhuǎn)速給定信號就可以使靜特性平行地上下移動，以使靜特性平行地上下移動，達(dá)到調(diào)速的目的。達(dá)到調(diào)速的目的。 靜特性靜特性sK)T ,U(fn1l 是一個無靜差的系統(tǒng)是一個無靜差的系統(tǒng) l 左、右極限左、右極限 l 異步電機，異步電機，ctsU/UK1)T ,U(fn15.2.5 交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的制動交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的制動l 交調(diào)系統(tǒng)制動時，通常采用交調(diào)系統(tǒng)制動時，通常采用在定子繞組中通入直流電流（能耗制動）在定子繞組中通入直流電流（能耗制動）的方法。的方法。 b)a)ABCdIABCSFCFAFBFSFAFBFdIl 可控制整流橋可控制整流橋VR就是為制動而設(shè)置的。就是為制動而設(shè)置的。

17、1C斷開、斷開、2C閉合、閉合、VR工作時，異步電動機工作時，異步電動機將進(jìn)入制動狀態(tài)，直到電機停轉(zhuǎn)。將進(jìn)入制動狀態(tài)，直到電機停轉(zhuǎn)。VR1C1VT4VT6VT3VT5VT2VT2CVVC1idIABC1C1C2CM3l 通直流時，通直流時，電機繞組的兩電機繞組的兩種常用接法：種常用接法：l 調(diào)節(jié)可控整流調(diào)節(jié)可控整流電路輸出電流電路輸出電流Id 的大小，就可改的大小，就可改變合成磁勢變合成磁勢Fs 的的大小大小,就改變了制就改變了制動轉(zhuǎn)矩的大小。動轉(zhuǎn)矩的大小。nT001nlTAB12WVU1VT6VTa)b)UUViABCia) 等效電路圖等效電路圖 b)波形圖波形圖l 觸發(fā)觸發(fā)VT1、VT6工

18、作，恒關(guān)斷工作，恒關(guān)斷VT2、VT3、VT4、VT5，則，則A、B兩相的繞組反向串聯(lián)后接在一個半波整流電路的輸出端上兩相的繞組反向串聯(lián)后接在一個半波整流電路的輸出端上 l 改變控制角的大小，可改變平均制動轉(zhuǎn)矩的大小。改變控制角的大小，可改變平均制動轉(zhuǎn)矩的大小。l 利用交流調(diào)壓器主電路來實現(xiàn)制動時制動轉(zhuǎn)矩一般較小，轉(zhuǎn)矩脈動較大。利用交流調(diào)壓器主電路來實現(xiàn)制動時制動轉(zhuǎn)矩一般較小，轉(zhuǎn)矩脈動較大。l 能耗制動時，電源輸入的能量消耗在電機的定子繞組上，能耗制動時，電源輸入的能量消耗在電機的定子繞組上，拖動系統(tǒng)機械能所轉(zhuǎn)變成的電能都消耗在電機的轉(zhuǎn)子繞組上，拖動系統(tǒng)機械能所轉(zhuǎn)變成的電能都消耗在電機的轉(zhuǎn)子繞組

19、上，l 利用交流調(diào)壓器的主電路來實現(xiàn)能耗制動利用交流調(diào)壓器的主電路來實現(xiàn)能耗制動發(fā)熱嚴(yán)重。發(fā)熱嚴(yán)重。5.2.6 交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的效率及電機冷卻交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的效率及電機冷卻sPPPPemmec112當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速降低（當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速降低（s增大）時，電動轉(zhuǎn)子銅耗增加，電動機的增大）時，電動轉(zhuǎn)子銅耗增加，電動機的效率下降效率下降，電動機的，電動機的發(fā)熱將增加發(fā)熱將增加。交流力矩電機：交流力矩電機：電動機的設(shè)計就允許電機長期堵轉(zhuǎn)運行，電機出廠時就帶有他扇冷電動機的設(shè)計就允許電機長期堵轉(zhuǎn)運行，電機出廠時就帶有他扇冷式的強迫通風(fēng)系統(tǒng)，對這類電動機不用再考慮發(fā)熱問題。式的強迫通風(fēng)系統(tǒng)，對這類電動機不用再

20、考慮發(fā)熱問題。 低轉(zhuǎn)差率電機：低轉(zhuǎn)差率電機：電機只能在轉(zhuǎn)差小于額定轉(zhuǎn)差下連續(xù)運行，低速運行時一方面電電機只能在轉(zhuǎn)差小于額定轉(zhuǎn)差下連續(xù)運行，低速運行時一方面電機發(fā)熱增加，另一方面因轉(zhuǎn)速降低，轉(zhuǎn)軸上風(fēng)扇的通風(fēng)效果減弱，使電機會產(chǎn)生機發(fā)熱增加，另一方面因轉(zhuǎn)速降低，轉(zhuǎn)軸上風(fēng)扇的通風(fēng)效果減弱，使電機會產(chǎn)生過熱。這類電機只能短時間內(nèi)低速運行，或應(yīng)重新考慮電動機的散熱條件，防止過熱。這類電機只能短時間內(nèi)低速運行，或應(yīng)重新考慮電動機的散熱條件，防止電機過熱而燒毀。電機過熱而燒毀。高轉(zhuǎn)差率電動機：高轉(zhuǎn)差率電動機：介于上述兩種電機之間，使用中根據(jù)實際的工況來決定是否需介于上述兩種電機之間，使用中根據(jù)實際的工況來決

21、定是否需要加強電動機通風(fēng)冷卻系統(tǒng)。要加強電動機通風(fēng)冷卻系統(tǒng)。 l 效率及電機發(fā)熱效率及電機發(fā)熱l 電機冷卻電機冷卻5.2.7 系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖)(1sU)(sUct- -)(*sUn)(sUnsTKiP1)(sn1sTKSS)(sWMA)(sWFBS 交流電動機中的機、電、磁三種物理量的多變量之間的強耦合，交流電動機中的機、電、磁三種物理量的多變量之間的強耦合，參數(shù)的時變性及參數(shù)之間關(guān)系的非線性，使得建立交流調(diào)速系統(tǒng)精確參數(shù)的時變性及參數(shù)之間關(guān)系的非線性，使得建立交流調(diào)速系統(tǒng)精確的數(shù)學(xué)模型極為困難。的數(shù)學(xué)模型極為困難。 l 只能在一些強假定條件下簡化后，來建立其近似的數(shù)學(xué)模型：

22、只能在一些強假定條件下簡化后，來建立其近似的數(shù)學(xué)模型： a)b)1U112122212/13AAAsUJrsp U1MAMKT s1U- -1U11 26AApU srsJp+ +- -TLT212123ApUr+ +異步電動機的微偏線性化近似動態(tài)結(jié)構(gòu)圖異步電動機的微偏線性化近似動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 傳遞函數(shù)為：傳遞函數(shù)為： 1sTKsWMMAMA53 異步電動機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用與節(jié)能異步電動機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用與節(jié)能缺點：缺點：調(diào)速范圍不大，調(diào)速精度低，調(diào)速時電機發(fā)熱嚴(yán)重調(diào)速范圍不大，調(diào)速精度低，調(diào)速時電機發(fā)熱嚴(yán)重優(yōu)點：優(yōu)點：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，成本低廉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，成本低廉主主要要的

23、的應(yīng)應(yīng)用用領(lǐng)領(lǐng)域域 1需要調(diào)速運行的場合需要調(diào)速運行的場合2異步電動機異步電動機“軟起動軟起動”裝裝置置3風(fēng)機、泵類的調(diào)速節(jié)能風(fēng)機、泵類的調(diào)速節(jié)能u 交流調(diào)壓交流調(diào)壓象限，能耗制動象限，能耗制動象限，配合接觸器象限，配合接觸器四象限四象限u 因此，需要調(diào)速運行的工作機械或負(fù)載，理論上都可以使用調(diào)速系統(tǒng)因此，需要調(diào)速運行的工作機械或負(fù)載，理論上都可以使用調(diào)速系統(tǒng)來實現(xiàn)來實現(xiàn) ，例，例“交調(diào)交調(diào)”電梯。（注意：選用合適電機，電機冷卻問題）電梯。（注意：選用合適電機，電機冷卻問題）u 異步電動機的異步電動機的“軟起動裝置軟起動裝置”：利用帶有限流環(huán)節(jié)的交流調(diào)壓器利用帶有限流環(huán)節(jié)的交流調(diào)壓器 就可實現(xiàn)

24、異步電動機的降壓起動，起動電流的最大值可限定。就可實現(xiàn)異步電動機的降壓起動，起動電流的最大值可限定。u 若使軟起動裝置同時帶有一定的調(diào)速功能，則稱之為：若使軟起動裝置同時帶有一定的調(diào)速功能，則稱之為： 異步電動機的異步電動機的“多功能控制器多功能控制器”。u 風(fēng)機、泵類的調(diào)速節(jié)能是調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用得最多的領(lǐng)域之一。風(fēng)機、泵類的調(diào)速節(jié)能是調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用得最多的領(lǐng)域之一。風(fēng)機、泵類的調(diào)速節(jié)能風(fēng)機、泵類的調(diào)速節(jié)能l 應(yīng)用條件應(yīng)用條件風(fēng)機、水泵用不調(diào)速的交流電機，依賴于風(fēng)機、水泵用不調(diào)速的交流電機，依賴于風(fēng)門檔板和閥風(fēng)門檔板和閥門來調(diào)節(jié)流量門來調(diào)節(jié)流量，使大量的電功率白白消耗在檔板和閥門上。，使大量的電功率白白消耗在檔板和閥門上。 l 選用的理由選用的理由風(fēng)機、水泵的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速平方成正比，功率與轉(zhuǎn)速立方風(fēng)機、水泵的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速平方成正比，功率與轉(zhuǎn)速立方成正比，因此對調(diào)速范圍的要求不大，調(diào)速的精度要求也不高，動態(tài)響應(yīng)成正比，因此對調(diào)速范圍的要求不大，調(diào)速的精度要求也不高，動態(tài)響應(yīng)更是幾乎沒有要求，這些特征都使廉價的交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)成為風(fēng)機、水更是幾乎沒有要求，這些特征都使