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1、电机及电机拖动变频器调速原理A700变频实际应用 福州菱科自动化技术公司 0591 83718015直流电机结构 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 83718015优点:调速性能优异, 福州菱科自动化技术公司 0591 83718015直流电动机的调速直流电动机的调速直流直流电动机有电动机有3 3种方法可以调速:种方法可以调速:(1 1)改变电枢电压;)改变电枢电压;(2 2)改变励磁电流,即改变磁通;)改变励磁电流,即改变磁通;(3 3)电枢回路串入调节电阻。)电枢回路串入调节电阻。 福州菱科自动化技术公司 0591 83718015降低电枢电压调速:降低电
2、枢电压调速:因为电机在正常工作时,电枢电压不能超过额定电因为电机在正常工作时,电枢电压不能超过额定电压,所以,采用向下调速。很显然,在这里,只压,所以,采用向下调速。很显然,在这里,只改变了改变了 ,所以我们将得到一系列平行与固有,所以我们将得到一系列平行与固有特性的曲线。特性的曲线。如图:如图: 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 83718015电枢回路串联电阻越大,机械特性的斜率越大,电枢回路串联电阻越大,机械特性的斜率越大,因此在负载转矩恒定时,即为常数,增大电阻,因此在负载转矩恒定时,即为常数,增大电阻,可以降低电动机的转速可以降低电动机的转速 福州菱
3、科自动化技术公司 0591 83718015结构复杂换向器和电刷故障多,维护麻烦 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 83718015改变电压调速 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 83718015恒转矩负载 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 83718015交直交变频器的基本框图如图1-4所示
4、,其工作过程是:先将电源的三相(或单相)交流电经整流桥整流成直流电,又经逆变桥把直流电“逆变”成频率任意可调的三相交流电。其中,变频的核心部分是“逆变电路” 福州菱科自动化技术公司 0591 83718015逆变电路的工作情况如下:(1)前半周期 令V1、V2导通;V3、V4截止。则负载ZL中的电流从a流向b,ZL上得到的电压是a“”、b“”,设这时的电压为“”。(2)后半周期 令V1、V2截止;V3、V4导通。则负载ZL中的电流从b流向a,ZL上得到的电压是a“”、b“”,这时的电压为“”。上述两种状态如能不断地反复交替进行,则负载ZL上所得到的便是交变电压了。这就是由直流电变为交流电的“逆
5、变”过程。 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 83718015电机能量传递原理图 福州菱科自动化技术公司 0591 837180151.磁通不能减小电磁转矩是转子电流与磁通相互作用的结果,其大小计算如下:TMKT1 I2cos2 式中,KT绕组的转矩系数(1)磁通减小的后果如式(1-11),电动机所产生电磁转矩的大小,是和转子电流和磁通的乘积成正比的。电动机的额定电流是不允许超过额定值的,否则电动机会因过热而损坏。因此,如果磁通减小的话,电动机的电磁转矩将达不到额定值,从而使带负载能力下降。 福州菱科自动化技术公司 0591 83718015在电动机的磁路里,
6、磁通的大小和励磁电流I0的关系,称为磁化曲线,如图1-16所示。其特点是:在开始阶段,与I0基本上呈线性关系,但当增大到一定程度时,磁路将饱和。这时,励磁电流I0再增大,磁通将增加得很少。l励磁电流的波形当磁路未饱和时,励磁过程在磁化曲线的线性段进行,励磁电流的波形如图1-16(a)所示。图中,曲线是磁化曲线;曲线是励磁电流的波形。当磁路饱和时,其曲线如图1-16(b)中之曲线所示,而励磁电流的波形则如图1-16(b)中之曲线所示。由图知,励磁电流的波形将发生严重的畸变,是一个峰值很高的尖峰波。即使磁通增加不多,励磁电流的峰值也会增加得很大。所以,在进行变频调速时,有一个十分重要的要求,就是磁
7、通必须保持基本不变: 福州菱科自动化技术公司 0591 83718015E1KEf11式中,KE4.44KEN1常数。保持磁通不变的替代方法图1-15(b)中的定子等效电路,可以形象化地画成如图1-18所示。由图1-18知,反电动势E1X是从外加电压U1X中,减去定子绕组的阻抗压降U1X后的结果。 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 83718015l正弦波的频率随给定频率而变;三角波的频率原则上也跟着一起变化,但变化规律在不同品牌的变频器中不尽相同。l正弦波的振幅按比值U1X/fX和给定频率fX同时变化;三角波的振幅则不变。图
8、1-23中,当u1X的振幅值较大时,所得到的脉宽调制波如图1-23(b)所示;而当u1X的振幅值较小时,所得到的脉宽调制波如图1-23(c)所示。 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 83718015主回路 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公
9、司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 福州菱科自动化技术公司 0591 83718015分别在V/F控制模式和无传感器矢量控制,监视其输出频率,电压,转矩,电流,直流母线电压运行过程如下先低速10HZ运行3分钟,中速30HZ运行3分钟,高速50HZ运行2分钟,超高速65运行3分钟,后减速到高速50HZ运行2分钟,中速30HZ运行3分钟,低速10HZ运行3分钟,后停止 福州菱科自动化技术公司 0591 83718015
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