交流变频调速技术复习考试总结综述

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现代交流调速系统总结期末重点

现代交流调速系统总结期末重点

现代交流调速系统总结期末重点第⼀章异步电动机变压变频调速理论基础1.交流电动机的优点有哪些?直流电机的优点:⑴调速优良,易于控制,静态性能好动态响应快⑵数学模型简单:线性2阶+1阶⑶易于控制:电枢和励磁线圈可以独⽴调节⑷天然解耦:Ia与Φm线性⽆关是解耦的直流电机的缺点:a)结构上存在的机械换向器和电刷b)体积⼤c)维护困难,使⽤环境受限d)寿命短e)在容量发展上受限制⊙⊥⊙交流的电动机的优点:(1)结构简单,体积⼩、转动惯量、⼩重量轻(2)坚固耐⽤⑶动态响应好⑷价格低廉交流的电动机的缺点:⑴难于控制,调速性能先天不⾜⑵多变量耦合⑶强⾮线性(⾃⼰写:)⑷⾼阶次:⾄少是7阶2.根据转差功率的去向,交流异步电机的调速⽅法可分为哪⼏类?各有哪些⽅法?按电动机的调速⽅法分类,常见的交流调速⽅法有:①降电压调速②转差离合器调速③转⼦串电阻调速④绕线转⼦电动机串级调速和双馈电动机调速⑤变极对数调速⑥变压变频调速等⑴转差功率消耗型调速系统①、②、③都属于这种,效率最低,低速时以增加转差功率的消耗来换取转速的降低的(恒转矩负载时);结构简单,设备成本最低。

⑵转差功率馈送型调速系统④⼤部分转差功率在转⼦侧通过变流装置馈出或馈⼊,转速越低,能馈送的功率越多,效率较⾼。

⑶转差功率不变型调速系统⑤、⑥转差功率只有转⼦铜损,转速⾼低,转差功率基本不变,效率更⾼。

分两种,变极对数调速是有级的,应⽤场合有限;变压变频调速应⽤最⼴,可以构成⾼动态性能的交流调速系统,但定⼦电路中须配备与电动机容量相当的变压变频器,成本最⾼。

3.画出异步电动机在调压调速时的机械特性,并说明其特点。

⑴n0不变(起点)⑵Te(包括Tst)正⽐于u1的平⽅(极值)⑶Sm不变(极值轴⼼)4.为什么说交流调压调速更适合于风机泵类负载?㈠从特性和调速范围分析:恒转矩负载TL=constant时,可得不同的稳定转速,如图2-1中的A,B,C点。

由于普通异步电动机⼯作段转差率S很⼩,因此对恒转矩负载来说,调速范围很⼩。

交流调速知识总结

交流调速知识总结

一、转差功率消耗型:异步电动机降压调速,转子回路串电阻调速,电磁转差离合器调速;不变型:变极对数调速,变压变频调速;馈送型:绕线转子电动机串级调速,双馈电动机调速交流调压调速的特点:优点:控制设备简单,可无极调速,投资低,维护方便。

缺点:调速过程中转差功率以发热的形式消耗在转子绕组中,低效。

低速时效率更低。

调速范围小,调速特性比较软,调速精度差。

为什么交流调压调速更适合于风机类负载:由异步电动机的机械特性曲线分析,对于恒转矩负载,在机械特性的非线性区域的交点,因该断曲线具有正斜率,当转速发生改变后,电机转速会下降至停止,故工作点只能在线性段,而对于风机类负载,既可以工作在线性段也可以工作在非线性段,具有较大的调速范围及稳定的工作特性。

几种协调控制方式的比较:1)恒压频比(U s/ω1=恒值)控制最容易实现,它的变频机械特性基本上是平行下移,硬度也较好,能够满足一般的调速要求,但低速带载能力有些差强人意,须对定子压降实行补偿。

2)恒E s/ω1控制是通常对恒压频比控制实行电压补偿的标准,可以在稳态时达到Φm=恒值,从而改善了低速性能。

但机械特性还是非线性的,产生转矩的能力仍受到限制。

3)恒E r/ω1控制可以得到和直流他励电机一样的线性机械特性,按照转子全磁通Φrm 恒定进行控制,即得E r/ω1=恒值而且,在动态中也尽可能保持Φrm恒定是矢量控制系统的目标,当然实现起来是比较复杂的。

二、变压变频:VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)恒压恒频(Constant Voltage Constant Frequency,简称CVCF 交-交变频调速的基本特点:(1)功率开关元件在电网电压过零点自然换相,对元件无特殊要求,可采用普通晶闸管;(2)易于实现电机的四象限运行;(3)交-交变频器最高输出频率一般不超过电网频率的1/3~1/2,否则输出波形畸变太大,将影响变频调速系统的正常工作;(4)由于电路构成的特点,所用晶闸管元件数量较多,设备庞大。

交流调速重点总结

交流调速重点总结

第一章异步电动机变压变频调速理论基础1.异步电动机变压变频(VVVF)调速系统简称变频调速系统,变频调速技术的关键是如何获得频率可变的大功率供电电源。

变频调速系统的核心是变频器。

2.变频调速的控制方式可分为两大类:开环控制,具体的有U/F控制方式;闭环控制,具体的有转差频率控制、矢量控制和直接转矩控制等方式。

3.异步电动机的固有机械特性:当异步电动机工作在额定电压,额定频率,定子按规定接线方式联结,转子回路不串电阻、电抗和电容,而是自己短路的,在这种条件下的机械特性是其固有特性。

(电磁转矩与转速的关系称为机械特性)。

4.电动机常用的典型调速方式有两种,即恒转矩调速方式和恒功率调速方式。

异步电动机的调速分为基频下调和基频上调两种情况,基频下调通常采用恒转矩调速方式,基频上调通常采用恒功率调速方式。

5.基频下调:(1)保持Es/f1==const的严格恒磁通控制(2)保持Us/f1=const的近似恒磁通控制(U/f控制)。

6.基频上调:(1)近似恒功率调速方式(电磁转矩T与频率成反比变化称为恒功率调速):电压不变,升高频率的调速方式是近似恒功率调速方式。

(2)严格恒功率控制方式7.负载的转矩特性:负载的转矩特性是指生产机械负载的静态阻转矩和转速之间的关系。

典型的负载转矩大致分为:(一)恒转矩负载:静负载转矩在任何转速下总保持恒定或基本恒定,其负载功率PL与转速成正比变化(传送带、搅拌机、挤压机等摩擦类负载和起重机、提升机等重力负载)。

(二)恒功率负载:静负载转矩与转速大致成反比,负载功率基本保持不变,与转速无关(轧钢机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷纸机、开卷机等以及各种机床)。

(三)平方转矩负载:在各种风机、水泵、油泵中,随着叶轮的转动,空气或液体在一定速度范围内所产生的阻力大致与转速N的二次方成正比(所需功率与速度的3次方成正比)。

第二章电力电子变频器及PWM控制原理1.根据变频过程中有无中间直流环节,电力电子变压变频器可分为交-交变频器和交-直-交变频器。

交流变频调速期末复习知识点

交流变频调速期末复习知识点

不全仅供参考:1、变频器的选择A、变频器类型的选择:1、风机、水泵类负载,转矩正比于转速的平方,低速下负载转矩较小,可以选择普通功能型。

2、恒转矩负载:1)、采用普通功能型变频器。

2)、采用转矩控制功能的高功能变频器来实现恒转矩负载的恒速运行。

3)、轧钢机一类负载对动态性能要求较高,要求高精度、快响应,采用矢量控制高性能通用变频器。

B、变频器容量的选择变频器的容量要与电动机的功率相匹配,不能由电动机的功率来确定变频器的容量。

此外,额定输出电流也是变频器容量选择的一个重要因素。

2、避雷器的作用:吸收由电源侵入的感应雷击浪涌电压,保护与电源连接的机器。

3、电抗器的作用:a、实现变频器与电源的匹配,限制电网电压突变和操作电压引起的冲击电流,保护变频器;b、改善功率因素;c、减少高次谐波;4、直流电动机的调速方法:(调压调速)、(在额定转速以上弱磁调速)、(电枢电路串电阻调速)。

5、三相异步电动机的调速方式:(调频调速)、(改变磁极对数)、(改变转差率)。

6、恒转矩负载:(带式传送机);恒功率负载:(轧钢机、辗压机);二次方率负载:(风机、水泵)。

7、PAM(脉幅调制)、PWM(脉宽调制)8、常用电力电子器件主要在逆变电路中作开关元件应用,要求:1、能够承受足够大的电压和电流;2、允许频繁的开关,且控制方便。

9、晶闸管的工作原理:具有单向导电性和正向导通。

具备两个条件:晶闸管的阴极和阳极之间加正向电压;门极和阴极加正向触发电压,且有足够大的门极电流。

10、通用变频器的基本结构:(整流和逆变单元)、(驱动控制单元)、(中央处理单元)、(保护与报警单元)、(参数设定和监视单元)。

11、普通控制行V/f通用变频器的缺点:1、不能恰当的调整电动机转矩,不能补偿适应转矩的变化2、无法准确的控制电动机的实际转速3、转速极低是,由于转矩不足而无法克服较大的静摩擦力。

12、调速分为(交流调速)和(直流调速)。

13、变频技术的发展方向:1、高水平的控制2、开发清洁电能的变流器3、缩小装置的尺寸4、高速度数字控制5、模拟器与计算机辅助设计技术。

期末考试复习资料交流调速

期末考试复习资料交流调速

《交流调速》课程综合复习资料一、单选题1、SPWM的最大输出不失真的线电压幅值为()。

A、Ud/3B、Ud/2C、Ud/3D、Ud/2答:B2、三相电压型逆变器输出中的谐波含量次数主要是()。

A、3n±1B、6n±1C、2n±1D、4n±1答:B3、SPWM的最大输出不失真的相电压幅值为()。

A、Ud/5B、Ud/4C、Ud/3D、Ud/2答:D4、变频器交流输入电压降低会导致输出电压也降低,会影响电机的带负载能力的根源是()。

A、气隙磁通变大B、气隙磁通变小C、转子磁通变大D、转子磁通变小答:B5、Back-to-Back PWM变换器的整流侧是()。

A、SHEPWM变换器B、PWM变换器C、PFM变换器D、PDM变换器答:B6、采用SVPWM调制时,逆变器输出线电压基波最大值为直流侧电压,这比一般的SPWM逆变器输出电压提高了()。

A、25%B、20%C、15%D、5%答:C7、SVPWM调制模式中,零矢量安排的原则是使器件开关最少,从而()最小。

A、通态损耗B、断态损耗C、开关损耗D、转差损耗答:C8、为避免变频器输出某个频率点上可能与机械系统的固有频率一致而发生共振,通过设置()来解决。

A、点动频率B、最高频率C、回避跳跃频率D、偏置频率答:C9、恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性,当s比较小时,Te=f(s)是一段()。

A、直线B、斜线C、双曲线D、对角线答:A10、三种典型的负载转矩特性曲线不包括()。

A、恒功率负载B、恒转矩负载C、风机泵类负载D、恒转速负载答:A11、较小功率PWM变压变频器的功率开关器件一般采用()。

A、MOSFETB、IGBTC、IGCTD、以上都是答:A12、恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性,当s接近1时,Te=f(s)是对称于原点的一段()。

A、直线B、斜线C、双曲线D、对角线答:C13、在一定条件下,转差频率与电磁转矩是线性关系,控制系统通过()指令限幅和电压补偿来满足。

交流变频调速技术总结(何超第2版)

交流变频调速技术总结(何超第2版)

第1章1.三相异步电动机的工作原理:先假设用一堆旋转着的永久磁铁作为旋转磁场,旋转磁场中间为仅有一匝绕组的转子,设这两个极磁场顺时针方向旋转,于是旋转磁场与转子导体相互切割,在转子绕组中会产生感应电动势,由于转子绕组是闭合回路,所以,在感应电动势的作用下出现感应电流,感应电流又同旋转磁场相互作用产生电磁力F,电磁力的方向根据左手定则判定,在电磁力的作用下转子和旋转磁场同方向旋转。

2.三相异步电动机的运行特点:转子转动的方向与旋转磁场的方向一致,转子转速小于旋转磁场转速。

3.三相异步电动机的调速方法:调频调速,改变磁极对数,改变转差率。

4.三相异步电动机调速特性不及直流电动机的根本原因:直流电动机只有定子回路从外界供电,而电枢电路中的电流是由定子电流产生的旋转磁场感应而来的,两者并不互相独立。

直流电动机的两个磁场只相差很小的角度,也不互相垂直,电枢感应磁场不能单独存在,很难从外部去进行控制。

5.异步电动机负载的机械特性主要是指负载的阻转矩与转速的关系,常见的有恒转矩负载,恒功率负载和二次方率负载。

6.电动机拖动系统的工作点指的是电动机的机械特性与负载机械特性的交点Q。

7.变频器的种类:按变换环节分为交—直—交变频器和交—交变频器。

交—直—交变频器又分为可控整流器和不可控整流器。

按电压的调制方式可分为PAM和PWM。

按滤波方式可分为电压型和电流型。

8.交—交变频主要优点是没有中间环节,变换效率高。

主要缺点是连续可调的频率范围窄,一般为额定频率的一半以下。

主要应用于低速大功率容量的电动机拖动系统中。

第2章1.晶闸管(TH或SCR)是一个有三个PN结的大功率半导体器件,三个极是阳极A,阴极K,和门极G。

晶闸管是一种具有单向导电特性和正向导通的可控特性器件。

2.其初始导通时必须同时具备以下两个条件:晶闸管的阳极A和阴极K之间加正向电压,晶闸管的门极G和阴极K之间加正向触发电压,且有足够的门极电流。

3.若使晶闸管关断,应设法使晶闸管的阳极电流小到维持电流以下。

交流调速考复

交流调速考复

ˆ n Lmd ˆ i ˆ T ei p r sT Lrd
如前所述,设置转矩闭环的目的是,降低或消除两个通道之间的惯性耦合作用,另外 从闭环意义来说,磁链一旦发生变化,相当于对转矩内环的一种扰动作用,必将受到转矩闭 环的抑制,从而减少或避免磁链突变对转矩的影响。 在磁链控制子系统中,设置了磁链调节器,其给定由函数发生器 GF 给出,磁链反馈 信号来自于磁链观测器。磁链闭环的作用是,当速度低于额定转速时,控制磁链为定值,实 现恒转矩调速方式,当速度超过额定转速时,控制磁链使其随速度的增加而减小,实现恒功 率(弱磁)调速方式。恒转调速方式和恒功率调速方式由函数发生器 GF 的输入-输出特性决 定。 虚框部分为电流控制 PWM 电压源逆变器环节, 逆变器所用功率器件为 IGBT 或 IGCT, 由于电流控制环的高增益和逆变器具有 PWM 控制模式, 使电动机输出的三相电流能够快速 跟踪三相电流参考信号。 这种具有强迫输入功能的快速电流控制模式是目前普遍采用的使用 技术。 3.1 异步电动机的坐标系包括哪些?哪些是实际存在的空间矢量?什么是坐标变换矩阵? 基本的变换原则是什么?
1)额定频率(基频)以下的调速 在电机额定运行情况下,电机感应电动势值较高,电机定子电阻和漏电抗上产生的压 降所占的比例较小,此时,电机端电压 Us 和感应电动势 Es 近似相等。在改变电源频率时, 应对电机感应电动势进行控制,以保持 Es/fs 为恒定值,即可以保持磁通不变。
当 fs 较高时,可以忽略定子阻抗压降,有
3.2 简述矢量控制的基本思想。
3.3 转子磁链矢量的检测获取有哪两种方式。其特点分别是什么?
3.6 转子磁场定向的控制方程是什么?分别说明什么样的物理意义?
Tei CIM r isT
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变频调速技术及其应用综述

变频调速技术及其应用综述
【 摘 要】 本文阐述 了变频调速技术的原理、 调速方法分类、 发展状 况等 , 并以该技术在 山西兰花科技创 业股份有 限公 司大 阳煤矿分公 司的
应 用情 况为例 , 对其应用情况进行 了介 绍。最后 , 本文对该技 术未来的 煤矿 ; 交流电动机
科技・ 探索・ 争呜
S c 科 i e n c e & 技 T e c h 视 n o l o g y 界 V i s i o n
机棱与电子
变频调速技术及其应用综述
刘高 燕 ( 山西 兰花科 技创 业股份 有 限责任 公 司 大 阳煤 矿分公 司 , 山西 晋城 0 4 8 0 0 2 )
变频调 速技术是 一种以改变 电动机 频率和改变 电压来 达到电动 机调速 为 目的的技术 。众所周知, 无论 哪种机械调速都 是通过 电动机 来实现的。 从 大范围来分, 电动机有直流电动机和交 流电动机 。 过去 的 简单调速, 多数都用直流 电动机, 它容易实现调速的 目的。 但是 , 直流 动 机固有 的缺点是: 滑环和碳 刷需要 经常拆换. 给人们带来 了太大 的麻 烦。如此以来 艮 多人设想, 若把可靠 简单 的笼式交流 电动机用来调 速 那该多好啊 !因而相继就 出现 了定子调速 、 变极调速 、 滑差调速 、 转 子 串电阻调速 、 串极 调速 、 液力偶和调速等交流调速 方式 。 当然也出现 了 滑差电动机 、 绕线式电动机 、 同步 电动机, 总而言之这些都是针对 交流
1 变频调速的原理 与分类
三相异步电动机转速公式为: n = 6 0 f / p ( 1 一 s 1 。从此式可见 ’ 改变供 电 频率 f 、 电动机的极对数 P 及转差率 s 均可 达到改变电机转速的 目的 。 如果 没有调速装置 。 电机工作在额定转速 下, 当负载或 工况变化 时, 系 统所积累 的多余能量只能通过不 同的手段 消耗掉. 否则系统将无法稳 定工作 对 于交流 电动机来说 。 根据 电机轴 功率和转速的三次方成正 比的原理, 在满足 负载要求( 功率 、 力矩) 的前 提下, 只要能 降低 速度, 其

交流变频调速技术复习题纲

交流变频调速技术复习题纲

交流变频调速技速复习题纲一、单项选择题1、处于停止状态的异步电动机加上电压后,电动机产生的启动转矩为额定转矩的(1.25)倍:A、1倍B、1.25倍C、1.5倍D、2.2倍2、电动机通常启动电流为额定电流的(5~7)倍。

A、2~3倍B、3~4倍C、4~5倍D、5~7倍3、电动机在空载时产生的电流(空载电流),此时电动机的转速接近( B )。

A、额定转速B、同步转速C、再生制动转速D、反接制动转速4、恒转矩负载与( B )A、速度有关B、速度无关C、张力F有关D、转差率有关8、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是( C )。

A:PWM B:PAMC:SPWM D:SPAM9、对电动机从基本频率向上的变频调速属于( A )调速。

A:恒功率B:恒转矩C:恒磁通D:恒转差率10、下列哪种制动方式不适用于变频调速系统( C )。

A:直流制动B:回馈制动C:反接制动D:能耗制动11、变频器安装场所周围振动加速度应小于( C )m/s2 。

A: 1 B:6.8C:9.8 D:1012、变频器种类很多,其中按滤波方式可分为电压型和( A )型。

A:电流B:电阻C:电感D:电容13、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关,还与(B )有关系。

A:磁极数B:磁极对数C:磁感应强度D:磁场强度14、目前,在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是(D )。

A:SCR B:GTOC:MOSFET D:IGBT15、变频器常用的转矩补偿方法有:线性补偿、分段补偿和( B )补偿。

A:平方根 B :平方率C :立方根D :立方率16、平方率转矩补偿法多应用在( B )的负载。

A :高转矩运行B :泵类和风机类C :低转矩运行D :转速高17、变频调速过程中,为了保持磁通恒定,必须保持( C )。

A :输出电压U 不变B :频率f 不变C :U/F 不变D :U ·f 不变18.对电动机从基本频率向上的变频调速属于( A )调速。

交流变频调速技术复习考试总结

交流变频调速技术复习考试总结

交流变频调速技术复习考试总结第一篇:交流变频调速技术复习考试总结1、交流电动机的变频交流调速技术:用半导体电力电子器件构成的变频器,把50或60Hz的交流电变成频率可调的交流电,供给交流电动机,用以改变交流电动机的运转速度的技术。

2、转差率:同步转速n0与定子转速n之差称为转速差,转速差与同步转速的比值称为转差率S。

额定状态下运行时,异步电动机的转差率sn在0.01~0.06之间;空载时,sn在0.05以下。

3、三相异步电动机的调速方法:调频调速、改变磁极对数、改变转差率。

4、三相异步电动机的机械特性:三个主要特征点 理想空载点(N0):负载转矩T为零,异步电动机的转速n最大,达到同步转速n0。

启动点(S):异步电动机接通电源瞬间,电动机的转速n为零,此时的和转矩为启动转矩Ts,称为堵转转矩。

临界点(K):异步电动机的机械特性有一个拐点K,此时对应的转速为临界转速nk。

5、异步电动机负载的机械特性主要是指负载的阻转矩与转速的关系。

常见的有恒转矩负载、恒功率负载和二次方率负载。

恒转矩负载(负载功率与转速成正比)、恒功率负载(转速和转矩成反比)、二次方率负载(负载的阻转矩与转速的二次方成正比)。

6、变频器的分类:⑴按变换环节:①(间接变频)交-直-交变频器②(直接变频)交-交变频器⑵按电压的调制方式:①PAM(脉幅调制)②PWM(脉宽调制)⑶按滤波方式:①电压型变频器②电流型变频器⑷按输入电源的相数:①三进三出变频器②单进三出变频器⑸按控制方式:①v/f控制变频器②转差频率控制变频器③矢量控制变频器④直接转矩控制变频器⑹按用途:①通用变频器②高性能专用变频器③高频变频器⑺按变频器的供电电压的高低分类:①低压变频器②高压变频器7、直流电动机的工作原理。

为什么直流电动机有优越的调速特性!答:直流电动机有两个独立的绕组:定子和转子。

定子绕组通入直流电,产生稳定磁场;转子绕组通入直流电,产生稳恒电流;定子的稳恒磁场和转子的电流相互作用,产生机械转矩,拖动转子旋转。

交流调速复习题纲

交流调速复习题纲

交流调速复习题纲一.名词解释VVVF变频器,恒压频比控制,交直交电流型变频器,交直交电压型变频器,GTO,GTR,PWM,非同步调制,SPWM,PIC,MOSFET,换流,同步调制,IGBT,IPM,变频器二.问答主要知识点1.晶闸管导通和截止的条件。

2.常用的晶闸管换流方式及其特点。

3.IGBT器件的过电压和过电流保护措施?一般的过电压和过电流保护措施有哪些4.GTR的特性。

5.电压型和电流型逆变器各自的特点。

6.SPWM调制方式有哪些不足之处?主要有哪些改进方法?7.在SPWM参考波中加入3或3的倍数次谐波成分有何作用,为什么?8.SPWM的规则取样法及其优缺点?9.交-直-交电流型变频器主电路中各主要元件的作用,其强迫换流原理,六个门极触发脉冲波形。

10.串联电感式逆变器主电路中主要元件的名称(或作用), 晶闸管导通规律,VT1向VT4换流工作原理。

11.IPM的优点。

12.交直交电压型变频器的主滤波器是什么,为什么?13.三相异步电动机恒压频比调速时,无低频定子电压补偿和有低频电压补偿两种不同情况下的补偿我特性曲线及相应的机械特性曲线.14.为什么变频调速系统中逆变器的输出电压和频率要同时调节,变频器的调压方式有哪几种?各有何优缺点?15.说明PWM交流调速系统采用微机控制都有哪些特点?一.名词解释VVVF变频器:可变电压、可变频率,也就是变频调速系统。

恒压频比控制:在额定频率下,如果电压一定而只降低频率,那么气隙磁通就要过大,造成磁路饱和,严重时烧毁电动机。

因此为了保持气隙磁通不变,就要求在降低供电频率的同时降低输出电压,保持u/f=常数,即保持电压与频率之比为常数进行控制。

这种控制方式为恒压频比控制方式,又称恒磁通控制方式。

交直交电流型变频器:由交流变为直流,再由直流变为可调频率的交流,且中间滤波环节采用电抗器滤波的变频器。

交直交电压型变频器:由交流变为直流,再由直流变为可调频率的交流,且中间滤波环节采用电容器滤波的变频器。

变频调速技术及应用复习提纲

变频调速技术及应用复习提纲

复习提纲1、根据公式,说明交流异步电动机和同步电动机调速的方法各有哪些?交流电机同步转速交流感应电机转速交流异步电动机调速的方法:(1)变频调速(2)变极调速(3)变转差率调速第一:改变感应电机的极对数p ,从而改变电动机的转速。

这种方法只能一级一级地调速,不能平滑调节,而且电机体积较大,接线复杂,电机运行性能较差; 第二:改变感应电机转差率s 。

绕线式感应电动机通过在转子中外加调速电阻,实现改变转差率,使得转速改变。

缺点是调速电阻需要消耗一定能量,绕线式电动机结构较复杂,适用于中小容量电动机;第三:改变电源频率f1。

通过改变电源频率来改变交流电动机转速。

是当前应用最广泛的交流调速技术。

既适用于同步电机,也适用于感应电机。

交流同步电机转速 只有变频调速根据交流异步电机的转速公式n=n1(1-s)=60f1/p(1-s)可知:交流异步电动机有以下三种基本调速方法:(1)改变定子极对数p 调速。

(2)改变电源频率f1调速。

(3)改变转差率s 调速。

()()116011=-=-f n n s s p1160=f n p 1160=f n p2、按电动机能量类型可将异步电机调速分为几种类型?(1)转差功率消耗型调速系统(2)转差功率馈送型调速系统(3)转差功率不变型调速系统3、现代交流调速系统由哪些部分组成?现代交流调速系统的组成4、目前应用最多、最广泛的交流调速方法是哪种?主要应用于哪些场合?变频调速:改变电源频率f1。

通过改变电源频率来改变交流电动机转速。

是当前应用最广泛的交流调速技术。

既适用于同步电机,也适用于感应电机。

5、叙述异步电动机工作原理、铭牌的意义、旋转方向等工作原理:三相交流异步电动机工作原理:(1)当三相异步电机接入三相交流电源时,三相定子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势(定子旋转磁动势)并产生旋转磁场。

(2)该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感应电流。

交流调速 重点考点汇总

交流调速 重点考点汇总

调速的类型:1.转速开环的变频调速系统2.转速闭环转差率控制的PWM变频调速系统3.转速磁链双闭环矢量控制的电流滞环型PWM变频调速4.异步电动机直接转矩控制系统5.同步串级调速交流调压调速系统实现的两种方法:1.控制通断,即占空比,电路简单,成本低但对设备冲击大2.晶闸管调压,即调相位,线路简单,调试容易,成本低,但含有高次谐波对电网造成谐波污染相位控制:这种控制方式中,控制晶闸管的触发角a,就可以对输出交流基波电压有效值进行控制,对不同的触发角a,负载电压波形不同,a角越大,负载上的电压面积图越小,负载上的交流基波电压有效值越低,从而起到了调整交流电压的作用。

(通断控制)三相调压电路的连线方式有:全波调压电路,半波调压电路,Y形连接调压电路,和三角形连接调压电路闭环控制的硬度问题:异步电动机电压调速时,若采用普通电动机则调速范围很窄,采用高转子电阻的力矩电动机时调速范围虽然大一些,但是机械特性变软,负载变化时的静差率太大。

开环控制很难解决这个矛盾。

闭环控制系统带负载在A点运行,当负载增大引起转速下降时,反馈控制作用能提高定子电压,从而在新的一条机械特性上找到工作点A*。

同理当负载降低时,也会得到定子电压低一些的新工作点A**。

按照反馈系统的控制规律将工作点A** A A*连起来便是闭环控制系统的静特性。

虽然交流异步力矩电动机的机械特性很软,但由系统放大系数决定的闭环系统静态特性却可以很硬串级调速的工作原理:异步电动机的电磁转矩Te=Km¢I2COSΨ2(转差功率回馈,若在转子电路中引入一个附加电动势Eadd,他的频率和转子相电压SE20的频率相等,而相位相同或相反,则转子相电流就将取决于点路中电势的代数和I2,电动机在正常运行时,S都很小,r2>>sX20,sX20可以忽略,则有SE20±Edd ≈常数。

由于E20是取决于电动机参数的一个常数,因此改变附加电动势Eadd 就可改变转差率S,由于电源频率f不变,则同步转速n不变,因而实现调速。

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1、交流电动机的变频交流调速技术:用半导体电力电子器件构成的变频器,把50或60Hz 的交流电变成频率可调的交流电,供给交流电动机,用以改变交流电动机的运转速度的技术。

2、转差率:同步转速n0与定子转速n之差称为转速差,转速差与同步转速的比值称为转差率S。

额定状态下运行时,异步电动机的转差率sn在0.01~0.06之间;空载时,sn在0.05以下。

3、三相异步电动机的调速方法:调频调速、改变磁极对数、改变转差率。

4、三相异步电动机的机械特性:三个主要特征点①理想空载点(N0):负载转矩T为零,异步电动机的转速n最大,达到同步转速n0。

②启动点(S):异步电动机接通电源瞬间,电动机的转速n为零,此时的和转矩为启动转矩Ts,称为堵转转矩。

③临界点(K):异步电动机的机械特性有一个拐点K,此时对应的转速为临界转速nk。

5、异步电动机负载的机械特性主要是指负载的阻转矩与转速的关系。

常见的有恒转矩负载、恒功率负载和二次方率负载。

恒转矩负载(负载功率与转速成正比)、恒功率负载(转速和转矩成反比)、二次方率负载(负载的阻转矩与转速的二次方成正比)。

6、变频器的分类:⑴按变换环节:①(间接变频)交-直-交变频器②(直接变频)交-交变频器⑵按电压的调制方式:①PAM(脉幅调制)②PWM(脉宽调制)⑶按滤波方式:①电压型变频器②电流型变频器⑷按输入电源的相数:①三进三出变频器②单进三出变频器⑸按控制方式:①v/f控制变频器②转差频率控制变频器③矢量控制变频器④直接转矩控制变频器⑹按用途:①通用变频器②高性能专用变频器③高频变频器⑺按变频器的供电电压的高低分类:①低压变频器②高压变频器7、直流电动机的工作原理。

为什么直流电动机有优越的调速特性!答:直流电动机有两个独立的绕组:定子和转子。

定子绕组通入直流电,产生稳定磁场;转子绕组通入直流电,产生稳恒电流;定子的稳恒磁场和转子的电流相互作用,产生机械转矩,拖动转子旋转。

并且,此机械转矩分别为和定子的稳恒磁场和转子电流成正比。

因为直流电动机的定子电路和转子电路彼此独立,互不干扰;可以分别调节定子磁场的强弱和转子电流的大小。

二者相互作用产生的机械转矩分别和定子的稳恒磁场和转子电流成正比。

所以,直流电动机有优越的调速性能。

8、三相异步交流电动机的工作原理和机械特性,画出异步电动机的机械特性曲线!答:三相异步交流电动机的工作原理是:定子绕组通过相位差为120°的三相对称的交流电,产生大小不变的旋转磁场。

此旋转磁场切割笼型转子导体,在转子中感应出电流;旋转磁场又和感生电流相互作用,产生机械转矩,拖动转子旋转。

其特性:一只有定子回路从外界供电,电枢电路中的电流是由转子导体切割定子电流产生的旋转磁场感应而来的,两者并不相互独立。

二两个磁场值相差很小的度数,也不相互独立,电枢感应磁场不能单独存在,很难从外部进行控制。

9、功率晶体管(GTR )的结构及其特点:其结构分为二级或三级达林管模块化结构。

其工作特点是电流控制型器件,其优点:控制方便,大大简化了控制电路,提高了工作的可靠性;能较好地实现正弦脉宽调制技术;具有自关断能力。

主要用于高电压、大电流的场合。

GTR 有三种工作状态:放大状态、饱和状态、截止状态。

GTR 的主要参数:①开路阻断电压CEO U ②集电极最大持续电流CM I ③电流增益FE h ④开关频率。

10、功率场效应晶体管(MOSFET )的结构、工作特点:结构由场效应晶体管组成的模块,是单极性的。

工作特点:其是电压控制型器件,优点:控制方便,驱动电路简单;自关断能力强,开关频率高(≦20MHz );输入阻抗极高。

11、绝缘栅双极型晶体管(IGBT )的结构与特点:其结构由场效应晶体管和功率晶体管模块组合而成。

工作特点:其是电压控制型器件,优点:输入阻抗高,开关速度快;电流波形比较平滑,电动机基本无电磁噪声,电动机的转矩增大;驱动电路简单,已经集成化;通态电压低,能承受高电压;能耗小;增强了对故障的自处理能力,故障率大为减小。

12、MOS控制晶闸管的结构与工作特点:其结构是由MOSFET和晶闸管复合而成的器件。

工作特点:其是电压型器件,优点:其具有高电压、大电流、高电流密度、低导通压降;可以承受极高的电流、电压的变化率;开关速度高,损耗小。

13、智能电力模块(IPM)的结构与工作特点:结构由逆变的半导体器件和其配套的驱动、保护、检测、以及接口电路集成在一起的模块。

其优点:具有过电流、短路、欠压和过热等保护电路。

14、变频调速的基本原理:只要平滑地调节三相交流电的频率,就能实现异步电动机的无级调速,就有可能使三相异步电动机的调速性能赶超直流电动机。

变频调速最大的特点:电动机从高速到低速,其转差率始终保持最小的数值,因此变频调速时,异步电动机的功率因数都很高。

但其需要由特殊的变频装置供电,以实现电压和频率的协调控制。

15、变频调速系统的控制方式:在基频以下调速(属于恒转矩调速)和在基频以上调速(属于恒功率调速)。

16、通用变频器五部分组成:整流、逆变单元、驱动控制单元、中央处理单元、保护与报警单元、参数设定和监视单元。

17、滤波电路中的电容除了具有滤波外,还具有在整流与后面的逆变电路之间起去耦作用,消除两电路之间的互相干扰;为整个电路的感性负载提供容性无功补偿;电容还具有储能的作用。

18、交频器主回路的外置硬配件:断路器、主接触器、交流电抗器、进线与电机侧滤波器、直流电抗器、外接制动单元与外接电阻。

19、V/F控制型通用变频器的优缺点:优点:转速开环控制,无需速度传感器,控制电路比较简单;电动机选择通用标准异步电动机,因此通用性比较强,性价比比较高。

缺点: 不能恰当地调整电动机转矩,不能补偿适应转矩的变化。

②无法准确地控制电动机的实际转速。

③转速极低时,由于转矩不足而无法克服较大的静摩擦力。

20、转差频率控制系统的控制思想:当转差频率fs 较小时,如果11/f E 为常数,则电动机的转矩基本上与转差频率fs 成正比,即在进行11/f E 控制的基础上,只要对电动机的转差频率fs 进行控制,就可以达到控制电动机输出转矩的目的。

21、转差频率控制系统的控制原理:在电动机转子上安装测速发电机等测速检测装置,转速检测器可以测出fn,并根据希望得到的转矩的调节变频器的输出转矩f1,就可以输出电动机具有设定的转差频率fs0,即使电动机具有的输出转矩,就是转差频率控制的基本原理。

优点控制电机的转差频率还可以达到控制和限制电动机转子电流的目的,从而起到保护电动机的作用。

而且过电流的限制效果也更好。

22、矢量控制的基本思想:仿照直流电动机的调速特点,使异步交流电动机的转速也能通过控制两个相互独立的直流磁场进行调节。

矢量控制的核心:是等效变换,变换分别为坐标变换矢量旋转变换。

23、试述异步电动机直接转矩控制的基本思路:直接转矩控制是继矢量控制变频调速技术之后的一种新型的交流变频调速技术。

他用空间矢量的调速方法,直接在定子坐标系下计算与控制转矩,采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节产生PWM 信号,把转矩的检测值和转矩给定值做比较,使转矩波动限制在一定的容差范围内,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获取转矩的高动态性能。

24、直流转矩控制系统的结构:电动机的定子电流、母线电压由电压、电流检测单元测出后,经坐标变换器变换到模型所用的d 、q 坐标系下,计算出模型磁通和转矩。

它与转速信号n 一起作为电动机模型的参数,同给定的磁通、转速、转矩值等输入量比较后送入各自的调节器,经过两点式调节,输出相应的磁通和转矩开关量。

这个量作为开关信号选择单元的输入,以选择适当开关状态来完成直接转矩控制。

25、简答:变频技术的发展方向:①、高水平的控制。

②、开发清洁电能的变流器。

③、缩小装置的尺寸。

④、高速度的数字控制。

⑤、模拟器与计算机辅助设计技术26、交-直-交变频器的主电路包括哪些组成部分:整流电路、中间直流电路、逆变器。

27、高压变频为什么不采用双电平控制方式?简述其工作原理:在高电压、大电容、交-直-交电压源型变频调速系统中,为了减少开关损耗和每个开关承受的电压,不采用双电平控制方式,人们提出了三电平或五电平逆变器。

进而还可以改善输出电压波形,减少转矩脉动。

1变频器的额定数据和性能指标有哪些?额定数据有:输入侧的额定值:电压、频率、相数;输出侧的额定值;输出电压的最大值Un;输出电流的最大值In;输出功率容量Sn=(√3Un*In);配用电动机功率Pn;超载能力;性能指标有:频率指标;在0.5HZ时能输出多大的启动转矩;速度调节范围的控制精度;转矩控制精度;低转速时的转速脉动;噪声及谐波干扰;发热量2变频器的选择主要考虑哪些方面?负载情况;工作环境;选择变频器的特性和根据需要选择附件3变频器所带负载的主要类型有哪些?各个负载的机械特性及功率特性是什么?恒转矩类负载;其机械特性为转矩恒定;其功率特性为功率正比于转速N。

恒功率负载;其机械特性为功率恒定;其功率特性为转矩反比于转速N。

风机、泵类负载;其机械特性为转矩TL正比于转速n的平方;其功率特性为功率正比于转速n的三次方。

4变频器的容量用所配备的电动机功率(KW)、输出功率容量(KV*A)、额定输出电流(A)表示。

额定输出电流是指变频器连续运行时输出的最大交流电流的有效值。

输出容量决定于额定输出电流与额定输出电压下的三相视在输出功率。

5根据控制功能变频器分:普通功能型V/F控制变频器;具有转矩控制功能的高功能型V/F控制变频器;矢量控制高性能型变频器6电网与变频器的切换?一旦断开工频电网,必须等电动机完全停止以后,再切换到变频器侧启动;即使不使电动机完全停止就能切换到变频器侧,一般是先断开电网后,再使自由运行中的电动机与变频器同步,然后再使变频器输出功率。

6变频器的外围设备:1电源变压器2避雷器3电源侧断路器4电源侧交流接触器5电动机侧电磁接触器和工频电网切换用接触器6热接触器7外围设备的目的?1保证变频器驱动系统能够正常工作2提供对变频器和电动机的保护3减少对其他设备的影响8构建变频调速系统的基本要求:1负载的机械特性,要确定异步电动机在实施了变频调速之后,能在整个频率范围内都能带动负载长时间的运行2电动机在变频调速后的有效转矩线9构建变频调速系统在机械特性方面的要求:1对调速范围的要求2对机械特性硬度的要求3对升、降速过程及动态响应的要求4负载对动态响应的要求10构建变频调速系统在运行可靠性方面的要求:1对于过载能力的要求2对于机械震动和寿命的要求什么是有效转矩线?它对变频调速有什么作用?1电动机在某一频率下允许连续运行的最大转矩称为有效转矩。

电动机在某一频率下工作时,对应的机械特性曲线只有一条,而有效转矩只有一个点,将所有频率下的有效转矩点连接起来,即可得到电动机在变频调速范围内的有效转矩线。

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