交流变频调速和直流调速发展与特点
直流调速与交流调速
它们的容量和转速，其极限容量和转速 容量的电力拖动设备，如厚板轧机、矿井卷扬机等， 乘积约为 106KW·r／min，超过这一数 以及极高转速的拖动，如高速磨头、离心机等，都以
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
调速范 值时，直流电机的设计和制造就非常难 采用交流调速为宜。
围 了。（如：电机最高转速 1400rpm，功率
4MW ， 则 容 量 和 转 速 乘 积 为 5.6*106KW·r／min，直流电机设计将
量 态响应性能。
机应用中，能够实现更高的动态性能。
低速大 扭矩
适用于低速大转矩的场合，起动性能 通过对矢量控制或直接转矩控制策略的改进，可以
优良，转矩脉动小。
大大降低转矩脉动，降低噪声，使电机可以运行于极
低速下。
由于直流电机的转动惯量比交流电 交流电机总体效率较高（可达到 97％以上）。采用
节能
机大的多，直流电机的总体效率低（通 交流调速系统，运行性能优异、节能效果显著、降低
能、动 制稳定可靠，且不易对周围的设备产生 现在，交流调速取代直流调速系统已成为发展的趋
态响应 EMC 的问题。
势，在一些新建的生产线上（包括主传动）都用交流
调速（包括交流异步电机调速和交流同步电机调速）。
并且直流电机由于整流子的原因，在功率上受到限制，
在很多场合直流电动机已经不能满足要求。
转子惯 转子惯量较大，加速时间长，影响动 转子惯量远小于直流电机，在要求频繁起制动的轧
轧钢厂存在大量冲击性负载，若控制不好谐波势必
会对电网产生严重干扰。采用三电平 PWM 调制技术的
MV7000 变频器，在网侧实现能量双向传输的同时还能
极大的降低谐波分量，使功率因数等于 1；在电 机侧输
交流变频和直流变频的区别
交流变频和直流变频的区别文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）交流变频和直流变频的区别由于现在很多厂家都打出直流变频空调，但在直流电里是没有频率的，那他们有什么区别: 1：交流变频:实际上是一个三相交流电机,通过改变频率来改变转速，供电频率高，压缩机转速快，空调器制冷（热）量就大；而当供电频率较低时，空调器制冷（热）量就小。
2：直流变频:是在压机三端中每2端轮流通上直流电(+??-)即在某时刻:V:+U:-W:则为检测线,好为下次通"+"电端做判断,所以压机始终只有两相是有电的,其通过改变输出直流电压来改变转速，工作频率范围比交流变频的广。
直流变速采用直流电机，交流变频使用交流电机。
直流电机只有一个线圈耗电，而交流变频有两个线圈耗电,所以直流变速相对交流变频更加节能省电。
结论：直流变速空调运行更稳定，更高效3：定频空调的压缩机转速本不变，它不能大幅度地调节制冷量，而是通过频繁开启关闭压缩机的方式来调节房间温度高低。
变频空调可在短时间内达到设定温度，然后空调比较低的频率运转，就可以维持室内设定温度，这保证了空调的均匀制冷，避免了室温剧烈变化所引起的不适感。
变频空调启动时电压较小，可在低电压和低温度条件下启动4、180度矢量变频技术即无位置传感器三相矢量变频技术。
5、直流变转速空调系统电控框图直流变频空调器的工作原理!1:综述电源220V交流电压经转换器变换为直流。
逆变器主要功能为实现换向，把直流电压转换成任意频率的有效值相当于三相交流电的脉冲电压信号;其最常见的结构形式是六个半导体开关元件组成的三相桥式电路(大功率模块)。
逆变器的负荷为压缩机中的异步电动机，变频空调器按照负荷是交流变频压缩机还是直流变频压缩机而分为交流变频与直流变频两大类。
交流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是不等宽度PWM调制方式，而直流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是等宽度PWM调制方式。
浅议交流变频调速技术
图 ２ 变换器原理简 图
按照 控制 回路 的程 序 指示 ， 以一 定 的顺 序 和 时
三相 桥式 连接 ， 与三相 异 步 电动机组 成 一个 系统 ， 再
见图 ２ 。
变换 器 和 电流型 变换 器两 类 。这几 种类 型 的变换器
各有其特点 ， 可在不同场合选用 。
２ 交流变频调速 的特点
由变换器 驱 动 的三相异 步 电动机 的调 速 系统与
直流调速系统 以及变极等其他调速方法相 比， 具有 以下 特点 ： １ 调速 范 围广 。Ｔ ） Ｐ系 列 变换 器 频 率 变 化 范 围一 般 为 ０ ５～３０Ｈ ， ． ２ ｚ结合 配 套 电动 机 的特 性 ， 调 速 比可 达 １ １ ： ０～１ ０ 如 果 采 用 专 用 电动 机 ， ：２ ， 调
变 换器 按 结 构 形 式 分 为 “ 一直 一交 ” 换 器 交 变 和“ 交一 交 ” 变换器 两 类 ； 电 源性 质 可分 为 电压 型 按
变换器 由主 回路 （ 电） 强 和控制 回路 （ 电） 弱 两 部分组成。在主 回路 中， 输入变换器 的工频 电流经 过 整流 变为 直流 电 ， 过脉 冲控 制 逆 变 为 频 率 和 电 通 压 均可 调节 的交 流 电。在 实 践 中 ， 变 部 分通 常是 逆 将大功率的晶体管视为开关元件 ， 用六只晶体 管按
王春 生： 高瓦斯综采工作面的瓦斯综合 治理
第１ 第１ ７卷 ２期
正 常 回采 期 间 ，２２ ３ 工 作 面顺 层 钻孔 仍 继 １２ （ ） 续 进行抽 放 ， 钻孔一 般提前 工作 面 ｌ ２ 顺层 ０～ ０ｍ结
交流变频和直流变频的区别
交流变频和直流变频的区别文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-交流变频和直流变频的区别由于现在很多厂家都打出直流变频空调，但在直流电里是没有频率的，那他们有什么区别:1：交流变频:实际上是一个三相交流电机,通过改变频率来改变转速，供电频率高，压缩机转速快，空调器制冷（热）量就大；而当供电频率较低时，空调器制冷（热）量就小。
2：直流变频:是在压机三端中每2端轮流通上直流电(+-)即在某时刻:V:+ U:- W:则为检测线,好为下次通"+"电端做判断,所以压机始终只有两相是有电的,其通过改变输出直流电压来改变转速，工作频率范围比交流变频的广。
直流变速采用直流电机，交流变频使用交流电机。
直流电机只有一个线圈耗电，而交流变频有两个线圈耗电,所以直流变速相对交流变频更加节能省电。
结论：直流变速空调运行更稳定，更高效3：定频空调的压缩机转速本不变，它不能大幅度地调节制冷量，而是通过频繁开启关闭压缩机的方式来调节房间温度高低。
变频空调可在短时间内达到设定温度，然后空调比较低的频率运转，就可以维持室内设定温度，这保证了空调的均匀制冷，避免了室温剧烈变化所引起的不适感。
变频空调启动时电压较小，可在低电压和低温度条件下启动4、180度矢量变频技术即无位置传感器三相矢量变频技术。
5、直流变转速空调系统电控框图直流变频空调器的工作原理!1:综述电源220V交流电压经转换器变换为直流。
逆变器主要功能为实现换向，把直流电压转换成任意频率的有效值相当于三相交流电的脉冲电压信号;其最常见的结构形式是六个半导体开关元件组成的三相桥式电路(大功率模块)。
逆变器的负荷为压缩机中的异步电动机，变频空调器按照负荷是交流变频压缩机还是直流变频压缩机而分为交流变频与直流变频两大类。
交流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是不等宽度PWM调制方式，而直流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是等宽度PWM调制方式。
交直流调速系统比较
一、直流调速方案：1、直流电机及控制系统的优缺点：◇调速性能好、调速范围广，易于平滑调节◇起动、制动转矩大，易于快速起动、停车◇过载能力强、能承受较频繁的冲击负荷◇线路简单、控制方便、◇电控系统总体造价（包括直流电机及其配套的直流调速装置）相对较低，设计、制造、调试周期短◇国内外控制方案成熟、工程应用广泛虽然直流传动有以上诸多优点，但仍有不足之处，主要表现在：◆由于采用相控整流技术，在晶闸管换向时会产生谐波，污染电网，须对谐波进行治理◆在低速启动时，因为晶闸管导通角α，导致功率因数较低，无功分量较大，须对功率因数进行补偿◆与同容量、转速的交流电机相比，直流电机的造价高、体积大、重量重、转动惯量大◆日常维护量大，须定期检查、更换炭刷，整流子表面保养◆由于换向的限制，在结构发展上欲制造大容量、高电压及高转速的直流电机工艺上比较困难。
现阶段直流电机单机容量最大只能达到11000kw左右，电压也只能做到1200V左右，这样一些大容量的不得不做成双电机、三电机甚至四电机结构，直接影响了直流电机的广泛应用，发展交流变频势在必行3、直流调速方案所需的配套设备：1）谐波治理：由于直流调速控制原理采用的是相控整流技术，避免不了对电网产生谐波污染，高次谐波不仅对电网质量造成影响。
最直接的表现可能使变压器、电缆、电动机发热、破坏绝缘，更有甚者可能会影响电气设备的使用寿命，造成不安全隐患。
2）功率因数补偿设备：因直流电机在低速启动时，要求的晶闸管导通角α较大，导致功率因数较低（cosα），无功分量较大，须对功率因数进行补偿，否则当地供电部门将进行罚款！2）变压器：为了解决直流电机在咬钢时的负荷冲击、及其自身控制方面的要求，相对应的变压器容量要求是电动机容量的1.5-1.6倍进行选定（较交流变频方案大20-30%左右），造成此部分投资的增加。
另外直流电机的日常维护量较大，需定期对电机清扫、更换碳刷，运行、维护和人工成本较高。
变频器与直流调速器的比较
变频器与直流调速器的比较引言：在工业自动化领域，变频器和直流调速器都是常见的电机调速设备。
它们分别采用不同的工作原理和技术，对于电机的运行控制和调节都起到了重要的作用。
本文将对变频器和直流调速器的特点进行比较，帮助读者了解它们各自的优势和适用场景。
一、工作原理1. 变频器：变频器是通过改变电源的交流频率来调整电机的转速。
它采用了PWM（脉宽调制）技术，将输入的直流电转换成可调的交流电，并通过不同的频率来控制电机运行的速度。
变频器可以实现精确的调速和扭矩控制，适用于各种类型的电机。
2. 直流调速器：直流调速器是通过调节电机的电压和电流来控制转速。
它采用了可变电阻或可变电容等元件，将输入的直流电进行调整，以改变电机绕组中的电流大小和方向，从而实现对转速的控制。
直流调速器具有较高的调速精度和响应速度，适用于一些对速度要求非常高的场合。
二、性能比较1. 调速范围：变频器的调速范围相对较宽，可以实现电机的连续调速，从低速到高速都能满足需求。
而直流调速器的调速范围相对较窄，一般在正常工作范围内调速较好。
2. 调速精度：变频器由于采用数字控制技术，调速精度较高，可以实现更精确的速度控制。
直流调速器的调速精度相对较低，可能会有一定的误差。
3. 响应速度：变频器响应速度快，可以实现快速启动和停止，且转速调节平稳，没有明显的震动或冲击。
直流调速器响应速度也较快，但在启动和调速时可能会出现些许的震动。
4. 维护成本：变频器的维护成本较低，寿命相对较长，几乎无需常规维护。
而直流调速器由于涉及到刷子和电感等磨损件，需要定期更换和维护，维护成本较高。
5. 适应性：变频器适用于各种类型的电机，如异步电机、同步电机等，具有较强的适应性。
直流调速器主要适用于直流电机，对其他类型的电机不太兼容。
三、适用场景对比1. 变频器适用场景：- 对电机的调速要求较高，需要实现连续、精确的调速。
- 需要经常改变电机的转速，以适应不同的工艺要求。
交流变频和直流变频的区别
交流变频和直流变频的区别由于现在很多厂家都打出直流变频空调，但在直流电里是没有频率的，那他们有什么区别:1：交流变频:实际上是一个三相交流电机,通过改变频率来改变转速，供电频率高，压缩机转速快，空调器制冷（热）量就大；而当供电频率较低时，空调器制冷（热）量就小。
2：直流变频:是在压机三端中每2端轮流通上直流电(+ -)即在某时刻:V:+ U:- W:则为检测线,好为下次通"+"电端做判断,所以压机始终只有两相是有电的,其通过改变输出直流电压来改变转速，工作频率范围比交流变频的广。
直流变速采用直流电机，交流变频使用交流电机。
直流电机只有一个线圈耗电，而交流变频有两个线圈耗电,所以直流变速相对交流变频更加节能省电。
结论：直流变速空调运行更稳定，更高效3：定频空调的压缩机转速本不变，它不能大幅度地调节制冷量，而是通过频繁开启关闭压缩机的方式来调节房间温度高低。
变频空调可在短时间内达到设定温度，然后空调比较低的频率运转，就可以维持室内设定温度，这保证了空调的均匀制冷，避免了室温剧烈变化所引起的不适感。
变频空调启动时电压较小，可在低电压和低温度条件下启动4、180度矢量变频技术即无位置传感器三相矢量变频技术。
5、直流变转速空调系统电控框图直流变频空调器的工作原理!1:综述电源220V交流电压经转换器变换为直流。
逆变器主要功能为实现换向，把直流电压转换成任意频率的有效值相当于三相交流电的脉冲电压信号;其最常见的结构形式是六个半导体开关元件组成的三相桥式电路(大功率模块)。
逆变器的负荷为压缩机中的异步电动机，变频空调器按照负荷是交流变频压缩机还是直流变频压缩机而分为交流变频与直流变频两大类。
交流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是不等宽度PWM调制方式，而直流变频中逆变器的输出电压方式一般采用是等宽度PWM 调制方式。
目前PAM (Pulse Amplitude Modulation脉冲幅值调制方式)以其独特的优越性而被用于直流变频空调器的压缩机输入电压的调制中。
交流调速系统的特点
一、交流调速系统的特点自从1834年直流电动机出现以后，直流电动机作为调理电动机的代表，在工!Ik中得到了广泛的应用。
它的主要优点在于调速范围宽广、静差小、稳定性好以及具有良好的动态性能。
品闸管交流装置的应用使直流拖动发展到了一个很高的水平，在可逆、可调速与高精度的拖动技术领域中，相当长时期内几乎都采用直流电力拖动系统。
尽管如此．直流调速系统却解决个了百流电动机本身机械换向习题和在恶劣环境下的不适用问题，同时，制造大容量、高转速及高电压自流电动机也十分困难，这就限制了直流传动系统的进一步发展。
交流电动机在1885年出现后．由于一直没有理想的调速方案，只被应用于恒速拖动领域。
本世纪30年代起，不少国家才开始提出各种交流电动机调速的原始方案，晶间管元件的出现使交流电动机调速的发展出现了一个飞跃，使得采用半导体变流技术的交流调速得以实现。
国际上在60年代后期解决了交流电动机调速方案中的关疑问题，70年代就开始实现了产品的高压、大容量、小型化，且已经逐渐替代了大部分传统的直流电动机应用领域。
交流调速系统发展迅速的很大一部分原因在于交流电动机本身的优点：没有电刷和换向器，结构简单，坚固而寿命长。
近年来大功率半导体器件、大规模集成电路、电子计算机技术的发展，加上交流电动机本身的优越特性v为交流调速提供了广泛的应用前景。
目前交流电力拖动系统已具备f较宽的调速范围、较高的稳态精度、较快的动态响应、较高的工作效率以及可以四象限运行等优异性能，其静、动特性均可以与直流电动机拖动系统相媲美。
中压变频器交流调速系统与直流调速系统相比．具有如下特点：(1)容量大。
这是由电动机本身的容量决定的。
直流电动机的单机容量一般能达到12一14Mw，而交流电动机容量却可以远远高于此值。
(2)转速高且耐高压。
直流电动机受到换向器的限制，最高电压只能达到looo多伏，而文流电动机容易达到6一I okv甚至更高。
一般直流电动机最高转速只能达到3000r／min 左右，而交流电动机则可高达每分钟几万转．这使得交流电动机的调速系统具有耐高压、转速高的特点。
绪论交流调速概述
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交流调速系统概述
交流电动机调速系统的技术应用：
（1）风机、水泵、压缩机耗能占工业用电的40%，进 行变频、串级调速，可以节能。
（2）对电梯等垂直升降装置调速实现无级调速，运 行平稳、档次提高。
（3）纺织、造纸、印刷、烟草等各种生产机械，采 用交流无级变速，提高产品的质量和效率。
（4）钢铁企业在轧钢、输料、通风等多种电气传动 设备上使用交流变频传动。
（5）有色冶金行业如冶炼厂对回转炉、培烧炉、球 磨机、给料等进行变频无级调速控制。
（6）油田利用变频器拖动输油泵控制输油管线输油。 此外，在炼油行业变频器还被应用于锅炉引风、送风、 输煤等控制系统。
7
交流调速系统概述
（7）变频器用于供水企业、高层建筑的恒压供水。 （8）变频器在食品、饮料、包装生产线上被广泛使用， 提高调速性能和产品质量。 （9）变频器在建材、陶瓷行业也获得大量应用。如水 泥厂的回转窑、给料机、风机均可采用交流无级变速。 （10）机械行业。是企业最多、分布最广的基础行业。 从电线电缆的制造到数控机床的制造。电线电缆的拉制需 要大量的交流调速系统。一台高档数控机床上就需要多台 交流调速甚至精确定位传动系统，主轴一般采用变频器调 速（只调节转速）或交流伺服主轴系统（既无级变速又使 刀具准确定位停止），各伺服轴均使用交流伺服系统，各 轴联动完成指定坐标位置移动。
直流调速VS交流变频调速
直流调速VS交流变频调速要比较两者差异，首先必须先对两者的结构做个了解：首先看下一个典型的他励直流电机的内部结构：这里，“他励”可以是永磁体，也可以是线圈励磁以单根绕组来看，其转距和主磁通及电流成正比即T m=K*I*Φ，(K:比例系数，I 电流，Φ磁通)而电流则符合I=（U-E）/r（U：绕组电压E：感生电压r：绕组阻抗）若要实现直流电机调速，可以有以下几种方法：1.在绕组内串联电阻，减小I这种方法增加了拖动系统的损耗，机械性能变“软”，现在基本不用了。
2.调节电枢绕组电压U，这是迄今为止公认最好的一种调速方式，具有以下特点：A）调速后的机械特性不变，速度降落只随电枢电压而变。
B）实现无级调速，零速起调C）由于主磁通不变，电动机额定电流也不变，因此调速过程具有“恒转距”特性。
注：早期大型拖动系统电压调节是利用直流发电机拖动马达，随着电力电子技术的发展，目前普遍使用可关断器件（SCR，GTR，MOSFET，IGBT等）。
3.调节主磁通（因为增加磁通会导致磁路饱和，只能减小磁通，因此此方法又称为“弱磁调速”。
其特点是转速下降较快，但电动机输出功率不变，呈现“恒功率”特性。
总结：1.直流电动机调速在额定转速以下，可以通过调节电枢电压获得非常满意的“恒转距”调速特性。
2.在额定转速以上可以利用弱磁调速获得“恒功率”调速特性这使得其在调速及转距特性方面几乎是完美的。
问题是：直流电机有个非常致命的弱点，其结构本身有一个故障率很高的器件--“换向器”。
上面说到，直流电机的换向器是其固有结构带来的一个致命问题，这使得电动机的另两种类型有了较大的发展--直流无刷（BLDC）电机和交流电机。
三相笼式异步交流电机的内部结构如下图：三相互成120度的交流交替变化在定子绕组内形成旋转磁场，这个速度我们称为同步转速。
转子实际转速和同步转速有速度差，因此，转子笼条在切割磁力线过程中产生感生电动势，并在转子内部形成感生电流。
直流电机与交流电机优缺点比较
直流电机与交流电机优缺点比较
直流电机：
优点：1.可以实现平滑而经济地调速；
2.不需要其它设备的配合，只要改变输入或励磁电压电流就能实现调速。
缺点: 1.自身结构复杂制造成本高；
2.维护麻烦，维修成本高；
交流电机：
优点：1.结构简单
2.制造成本低
3.维护维修简单经济。
缺点：1.自身完成不了调速，需要借助变频设备来实现速度的改变。
现状：92-95年以前，由于大功率晶闸管技术不过关，加上交流调速系统不成熟，大功率电机调速、精确调速在交流电机上无法实现，轧制电机多采用直流电机。
95年后随着大功率晶闸管大批量的生产和计算机控制系统的高速发展，交流电动机的调速变得非常简单。
我公司的几条热板、冷板生产线上的调速电机几乎都是采用交流变频调速系统；特别在冷板轧制中要求轧制变形量小、精确度高，交流电机都能满足生产要求；5M宽厚板项目中电机包括1.2万KW主轧电机都是交流电机，说明在大功率重负荷启动的要求下，交流电机仍能满足生产要求。
直流电机调速逐渐在淡出舞台。
变频技术的发展趋势及其应用
变频技术的发展趋势及其应用0 引言在工业生产及国计民生中电机的使用十分广泛，电机的传动方式通常分为直流电机传动及交流电机传动。
过去由于交流电机实现调速较困难或者某些调速方式低效不够理想，因而长期以来在调速领域大多使用直流电机，而交流电动机的优点在调速领域中未能得到发挥。
交流电动机的调速方式通常有下列三种。
1）变极调速是通过改变电动机定子绕组的接线方式以改变电机极数实现调速，这种调速方法是有级调速，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼电动机。
2）改变电机转差率调速其中有通过改变电机转子回路的电阻进行调速，此种调速方式效率不高，且不经济。
其次是使用滑差调速电机进行调速，调速范围宽且能平滑调速，但这种调速装置结构复杂（通常由异步电机、滑差离合器与操纵装置三部分构成），滑差调速电机是在主电机转速恒定不变的情况下调节励磁实现调速的，即便输出转速很低，而主电机仍运行在额定转速，因此耗电较多，另外励磁与滑差部分也有效率问题与消耗问题。
较好的转差率调速方式是串级调速。
3）变频调速通过改变电机定子的供电频率，以改变电机的同步转速达到调速的目的，其调速性能优越，调速范围宽，能实现无级调速。
目前我国生产现场所使用的交流电动机大多为非调速型，其耗能十分惊人。
如使用变频调速，则可节约大量能源。
这对提高经济效益具有十分重要的意义。
1 变频调速技术的进展上世纪50年代末，由于晶闸管（SCR）的研究成功，电力电子器件开始运用于工业生产，可控整流直流调速便成了调速系统中的主力军。
但由于直流电机结构复杂，造价比交流电机高，直流电动机在运行中，炭刷接触产生炭粉而易引起环火，须经常保护，而且直流调速系统线路复杂，维修十分不便。
因而便促进了世界各国对交流调速技术的开发与研制。
20世纪80年代中期，随着第三代电力电子器件，如门极可关断晶闸管（GTO）、大功率晶体管（GTR）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等全控型电力电子器件的研制成功，与电力电子器件从电流驱动型到电压驱动型全控器件等的进展，日本等国已先后研制开发出了功率等级不一致的把操纵、驱动、检测、保护及功率输出集于一体的变频调速产品，如图1所示。
几种不同电动机运行原理及特点
电动机原理和特点的比较本文主要介绍了三种直流电机：普通直流电机、无刷电机、步进电机，两种交流电机：三相异步电动机、伺服电机的原理、特点及调速方法。
1、普通直流电机普通直流电机便是我们最熟悉的一种电动机，它的转子在内部，由线圈组成,定子则在外部，由永磁体组成。
在工作时，而把它的电刷A、B接在电压为U的直流电源上，电刷A是正电位，B是负电位，在N极范围内的导体ab中的电流是从a流向b,在S极范围内的导体Cd中的电流是从C流向d。
载流导体在磁场中要受到电磁力的作用，因此,ab和Cd两导体都要受到电磁力的作用。
根据磁场方向和导体中的电流方向，利用电动机左手定则判断，ab 边受力的方向是向左，而Cd边则是向右。
由于磁场是均匀的，导体中流过的又是相同的电流，所以，ab边和Cd边所受电磁力的大小相等。
这样，线圈上就受到了电磁力的作用而按逆时针方向转动了。
当线圈转到磁极的中性面上时，线圈中的电流等于零，电磁力等于零，但是由于惯性的作用，线圈继续转动。
线圈转过半周之后，虽然ab与Cd的位置调换了，ab边转到S极范围内，Cd边转到N极范围内，但是，由于换向片和电刷的作用，转到N极下的Cd边中电流方向也变了，是从d流向c,在S极下的ab边中的电流则是从b流向a.因此，电磁力FdC的方向仍然不变，线圈仍然受力按逆时针方向转动。
可见，分别处在N、S极范围内的导体中的电流方向总是不变的，因此，线圈两个边的受力方向也不变，这样，线圈就可以按照受力方向不停的旋转了。
从以上的分析可以看到，要使线圈按照一定的方向旋转，关键问题是当导体从一个磁极范围内转到另一个异性磁极范围内时（也就是导体经过中性面后），导体中电流的方向也要同时改变。
换向器和电刷就是完成这个任务的装置。
当然,在实际的直流电动机中，也不只有一个线圈，而是有许多个线圈牢固地嵌在转子铁芯槽中，当导体中通过电流、在磁场中因受力而转动，就带动整个转子旋转。
直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能，但直流电机的优点也正是它的缺点，因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能，则电枢磁场与转子磁场须恒维持90°,这就要藉由碳刷及整流子。
交流与直流电机 调速方法 分类 原理 优缺点
交流与直流电机调速方法分类原理优缺点应用2010-02-24 17:46三相交流电机调速有哪些方法1 变极调速.2变频调速.3变转差率调速...三相交流电机有很多种。
1.普通三相鼠笼式。
这种电机只能通过变频器改变电源频率和电压调速（F/U)。
2.三相绕线式电机，可以通过改变串接在转子线圈上的电阻改变电机的机械特性达到调速的目的。
这种方式常用在吊车上。
长时间工作大功率的绕线式电机调速不用电阻串接，因为电阻会消耗大量的电能。
通常是串可控硅，通过控制可控硅的导通角控制电流。
相当于改变回路中的电阻达到同上效果。
转子的电能经可控硅组整流后，再逆变送回电网。
这种方式称为串级调速。
配上好的调速控制柜，据说可以和直流电机调速相比美。
3.多极电机。
这种电机有一组或多组绕组。
通过改变接在接线合中的绕组引线接法，改变电机极数调速。
最常见的4/2极电机用（角/双Y)接。
4.三相整流子电机。
这是一种很老式的调速电机，现在很用了。
这种电机结构复杂，它的转子和直流电机转子差不多，也有换向器，和电刷。
通过机械机构改变电刷相对位置，改变转子组绕组的电动势改变电流而调速。
这种电机用的是三相流电，但是，严格上来说，其实它是直流机。
原理是有点象串砺直流机。
5.滑差调速器。
这种方式其实不是改变电机转速。
而是改变和是电机轴相连的滑差离合器的离合度，改变离合器输出轴的转速来调速的。
还有如，硅油离合器，磁粉离合器，等等，一此离合机械装置和三相电机配套，用来调速的方式。
严格上来说不算是三相电机的调还方式。
但是很多教材常常把它们算作调速方式和一种。
直流电机的调速方法一是调节电枢电压，二是调节励磁电流，而常见的微型直流电机，其磁场都是固定的，不可调的永磁体，所以只好调节电枢电压，要说有那几种调节电枢电压方法，常用的一是可控硅调压法，再就是脉宽调制法(PWM)。
PWM的H型属于调压调速。
PWM的H桥只能实现大功率调速。
国内的超大功率调速还要依靠可控硅实现可控整流来实现直流电机的调压调速。
直流电机和交流电机的调速方法
直流电机和交流电机的调速方法1. 直流电机的调速方法直流电机，大家可能听得不少吧，简直就像是电机界的小明星。
它的调速方法可多着呢，像变魔术一样，让你大开眼界！首先，咱们来聊聊最常见的调速方法——改变电压。
就像咱们开车，踩油门的时候，车速就嗖嗖地上来了。
对电机也是如此，电压高了，电机转得飞快；电压低了，慢慢悠悠。
不过，这种方法有个缺点，就是如果电压波动太大，电机的运行就不那么稳妥了，容易出问题。
接着，我们来看看调速电阻。
这就像是在电机身上绑了个“减速带”，通过调节电阻的大小来控制电流的强度，进而影响电机的转速。
可是，哎呀，调节电阻可不便宜，长时间使用的话，电机发热严重，简直就像是给电机穿了一件冬装，热得不得了！最后，咱们不能不提的就是脉冲宽度调制（PWM）了。
这个方法就像是玩电机的“调音师”，通过改变电流的开关频率来控制电机的转速。
简单来说，就是把电流“开”和“关”得有节奏，电机的转速就能跟着舞动起来。
这个方法的优点可多了，效率高、热量少，真是个好帮手！2. 交流电机的调速方法转到交流电机这一边，调速的方法又是另一番风味。
首先，最传统的办法就是改变频率。
你知道，交流电的频率就像是音乐的节拍，频率高，电机转得快，频率低，慢得跟蜗牛一样。
而改变频率的方法，主要是通过变频器来实现的。
变频器就像是个音乐指挥家，把电机的“舞步”调得恰到好处。
不过，这个玩意儿也不是随随便便就能买的，得花点银子，别小看这小盒子，里面的技术可高深得很。
再来，说到调节电压。
交流电机的电压调节可没那么简单，得配合变压器或调压器。
这就像是给电机配了一台“变声器”，在不同的电压下，电机的转速也跟着变。
不过，调电压得谨慎，不然容易“炸炉”，电机不幸就变成了“咔嚓”的一声。
最后，咱们得提一提串联电抗器。
这个方法听上去有点复杂，但简单来说，就是在电机回路中加一个电抗器，就能调节电机的转速了。
这个方法的好处是简单直接，不会对电机的其他部分造成太大影响。
交流调速系统直流调速简介
《交直流调速系统》上篇《直流调速系统》《交直流调速系统》课程介绍一,课程地性质与地位•《交直流调速系统》主要学习交流电动机与直流电动机地调速方法,调速系统地构成和工作原理。
•所谓调速,就是通过改变电源或电机地参数,对电动机实现变速控制或恒速控制。
•调速在工业生产与生活中地应用实例：升旗电机转速地控制;轧钢电机转速控制;龙门刨床工作台驱动电机地控制等。
调速技术广泛应用于各行各业。
•《交直流调速系统》是对《电路基础》《电机与拖动》《变流技术》《自动控制原理》等课程知识地综合应性应用课程,是电气自动化专业必修地专业课程。
《交直流调速系统》课程介绍三,课程地内容•交直流调速包含交流调速与直流调速两部分内容,交流电动机地调速在《变频器应用技术》中讲授。
本课程主要讲授直流电动机地调速,教学内容如下：章节和内容实训项目第1章：直流调速简介开环调速系统地机械特性测试第2章：单闭环调速系统第3章：双闭环调速系统第4章：可逆调速系统第5章：直流脉宽调速系统单闭环调速系统地静特性测试双闭环调速系统地静特性测试逻辑无环流调速系统地安装与调试 PWM调速系统地安装与调试三,课程地内容•学时分配：•理论48学时;实训16学时,共64学时分配如下：理论教学学时实训教学学时第1章：直流调速系统地概述-4学时开环调速-2学时第2章：单闭环调速系统------6学时第3章：双闭环调速系统-----8学时第4章：可逆调速系统--------12学时第5章：直流脉宽调速系统—8学时单闭环调速-2学时双闭环调速-4学时逻辑无环流调速-4学时 PWM调速-4学时四,教学目标通过本课程地学习,应达到以下教学目标：1. 掌握直流调速地一般方法,基本概念。
2. 掌握五种调速系统地构成和特点。
3. 能在实验室完成五个调速系统地安装与调试。
4. 掌握单闭环,双闭环调速系统地稳态性能指标地计算方法。
五,学习指导本课程是一门综合性应用课程,应用知识较多,但只要学习目标明确,方法得当,学习起来并不难：1. 掌握典型调速系统地构成。
电机的PWM交-直-交变频调速
1 概述对于可调速的电力拖动系统，工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类。
它们最大的不同之处主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械换向器——整流子。
20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。
许多传统的由直流电机调速系统拖动的工业设备改由交流变额调速系统拖动，从而提高了系统的可靠性，减少了系统的维护费用。
随着变频调速应用的日益广泛，相关技术的日益成熟，人们不仅对变频调速系统的精度要求越来越高，而且对控制的功能要求越来越多，对系统的智能化要求越来越高，对系统的抗扰能力要求越来越高，以满足生产的需求并适应不同的工作环境。
在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。
交流变频调速的优异特性：调速时平滑性好，效率高。
低速时，特性静差率较高，相对稳定性好；调速范围较大，精度高；起动电流低，对系统及电网无冲击，节电效果明显；变频器体积小，便于安装、调试、维修简便，易于实现过程自动化；在恒转矩调速时，低速段电动机的过载能力大为降低。
交流电动机因其结构简单，运行可靠，价格低廉，维修方便，故而应用面很广，几乎所有的调速传动都采用交流电动机。
尽管从1930年开始，人们就致力于交流调速系统的研究，然而主要局限于利用开关设备来切换主回路达到控制电动机启动，制动和有级调速的目的。
变极对调速，电抗或自藕降压启动以及绕线式异步电动机转子回路串电阻的有级调速都还处于开发的阶段。
交流调速缓慢的主要原因是决定电动机转速调节主要因素的交流电源频率的改变和电动机的转矩控制都是非常困难的，使交流调速的稳定性，可靠性，经济性以及效率均不能满足生产要求。
交直流调速知识点总结
交直流调速知识点总结一、交直流调速概述交直流调速是指通过调节电机的电压、电流、频率等参数来实现电机的转速调节。
电机调速的目的是根据工艺需要，调节电机的转速，以满足不同的工作要求。
在工业生产中，电机调速是非常常见的一种操作，不同的场景需要不同的调速方式和调速原理。
二、交直流调速的主要原理1. 直流电机调速原理直流电机调速主要通过改变电机的电压和电流来实现。
常见的直流电机调速方法有电阻调速、串联励磁调速、分段励磁调速、变压器调速和外加电压调速等。
其中，电阻调速是通过改变电机的电阻来改变电机的转矩，从而实现调速。
而串联励磁调速是通过改变电机励磁电流的大小来改变电机的转矩和转速。
2. 交流电机调速原理交流电机调速主要通过改变电机的供电频率和电压来实现。
常见的交流电机调速方法有电压调制调速、变频调速和双频调速等。
其中，电压调制调速是通过改变电压的大小和形状来控制电机的转速，而变频调速则是通过改变电源的频率来控制电机的转速。
三、交直流调速的常见控制方式1. 直流电机调速控制方式直流电机调速的常见控制方式有开环控制和闭环控制两种。
开环控制通常使用电阻、变压器、电阻箱等来实现调速；而闭环控制则是通过反馈回路来实现，常见的控制器有PID控制器和PLC控制器等。
2. 交流电机调速控制方式交流电机调速的常见控制方式有电压调制控制和变频控制两种。
其中，电压调制控制是通过调节电网电压来控制电机的转速，而变频控制则是通过改变电源的频率来控制电机的转速。
四、交直流调速的应用场景1. 直流电机调速应用场景直流电机调速在工业生产中应用广泛，常见的应用场景有卷扬机、起重机、风机、泵等。
由于直流电机转速调节范围宽，转速稳定，故在需要频繁调速和精确控制转速的场景中应用较多。
2. 交流电机调速应用场景交流电机调速在工业生产中也有着广泛的应用，常见的应用场景有风机、水泵、离心机、输送机等。
由于交流电机调速系统成本低、效率高，故在需要大功率和长时间连续运转的场景中应用广泛。
变频调速优点
1. 交流变频调速特性(1)调速时平滑性好，效率高。
低速时，特性静关率较高，相对稳定性好。
(2)调速范围较大，精度高。
(3)起动电流低，对系统及电网无冲击，节电效果明显。
(4)变频器体积小，便于安装、调试、维修简便。
(5)易于实现过程自动化。
(6)在恒转矩调速时，低速段电动机的过载能力大为降低。
2. 与直流调速方法的比较第一，交流电机单机容量却可以数倍于直流电机的单机容量。
第二，直流电机由于受换向限制，其电枢电压最高只能做到一千多伏，而交流电机可做到6 - 10kV。
第三，直流电机受换向器部分机械强度的约束，其额定转速随电机额定功率而减小，一般仅为每分钟数百转到一千多转，而交流电机的达到每分钟数千转。
第四，直流电机的体积、重量、价格要比同等容量的交流电机大。
最后，特别要指出的是交流调速系统在节约能源方面有着很大的优势。
一方面，交流拖动的负荷在总用电量中占一半或一半以上的比重，这类负荷实现节能，可以获得十分可观的节电效益。
另一方面，交流拖动本身存在可以挖掘的节电潜力。
在交流调速系统中，选用电机时往往留有一定余量，电机又不总是在最大负荷情况下运行；如果利用变频调速技术，轻载时，通过对电机转速进行控制，就能达到节电的目的。
工业上大量使用风机、水泵、压缩机等，其用电量约占工业用电量的50%；如果采用变频调速技术，既可大大提高其效率，又可减少10%的电能消耗。
3. 合理应用采用变频调速，一是根据要求调速用，二是节能。
它主要基于下面几个因素：(1) 变频调速系统自身损耗小，工作效率高。
(2) 电机总是保持在低转差率运行状态，减小转子损耗。
(3) 可实现软启、制动功能，减小启动电流冲击。
采用变频调速时，需从工艺要求、节约效益、投资回收期等各方面考虑。
如果仅从工艺要求、节约效益考虑，下面几种情况选用变频调速较有利：a、根据工艺要求，同负荷设备需要按程序或按要求调整电机速度的。
如：双立铣头、双侧铣头可使调速控制系统结构简单，控制准确，并易于实现程序控制。
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浅析交流变频调速和直流调速发展与特点【摘要】本文浅析变频器发展简况、变频器调速控制的特点和优势，以及变频器技术的发展动向。
【关键词】交流变频调速；直流调速；发展；特点；动向
1 变频器发展简况
对于人们熟悉的直流和交流电动机拖动来说，诞生于19世纪，仅有百年多的历史，发展成为了动力机械的主要驱动装置。
在这发展的很长一段时期中，占整个电力拖动系统80%左右的不变速拖动系统，采用的则是交流电动机（包括异步电动机和同步电动机），在一些特殊需要的调速控制的拖动系统才采用直流电动机。
由于结构上的原因，直流电动机存在诸多缺点：①需要定期更换电刷和换向器，维护保养困难，寿命较短；②由于直流电动机存在换向火花，难以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境；③结构复杂，难以制造出大容量、高转速和高电压的直流电动机。
与之相比，交流电动机具有以下优点：①结构坚固，工作可靠，易于维修保养；
②不存在换向火花，可以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境；③容易制造出大容量、高转速和高电压的交流电动机。
人们都希望在许多场合下能够用可调速的交流电动机取代直流电动机，并在交流电动机的调速控制方面进行了大量的研究开发。
直至20世纪70年代，交流调速系统的研究开发也未能取得令人满意的成果，这就限制了交流调速系统的推广应用。
正是如此，在工业生产中大量使用的诸如风机、水泵等需要进行调速控制的电力拖
动系统中，不得不采用挡板和阀门来调节风速和流量，使得控制系统的复杂性和能源浪费也有所增加。
随后人们充分认识到了节能工作的重要性，并进一步重视和加强了对交流调速技术的研究开发工作。
伴随着电力电子技术、微电子技术和控制理论的发展，电力半导体器件和微处理器的性能的不断提高，变频驱动技术也得到了显著的发展。
而各种复杂控制技术在变频器技术中的应用及其性能也不断提高，且应用范围也越来越广。
现在传统的电力拖动系统中已基本全面推广应用，并扩展到工业生产的其他领域，比如空调、洗衣机、电冰箱等家电产品也应用了变频技术。
2 变频器调速控制的特点和优势
变频器技术是一门综合性的技术，它建立在控制技术、电力电子技术、微电子技术和计算机技术的基础之上，并随着这些基础技术的发展而不断得到发展。
与传统的交流拖动系统相比，利用变频器对交流电动机进行调速控制的交流拖动系统有许多优点，如节能，容易实现对现有电动机的调速控制；可以实现大范围的高效连续调速控制及正反转切换；可以进行高频度的起停运转和电气制动；可以用一台变频器对多台电动机进行调速控制，电源功率因数大，所需电源容量小；可以组成高性能的控制系统等等。
使用变频器的目的是节能，尤其是对于在工业中大量使用的风扇、鼓风机和泵类负载来说，通过变频器进行调速控制，可以代替传统上利用挡板和阀门进行的风量、流量和扬程的控制，节能效果
显著。
由于变频器可以看作是一个频率可调的交流电源，对于现有的进行恒速运转的异步电动机，只需在电网电源和现有的电动机之间接入变频器和相应设备，就可利用变频器实现调速控制，无须对电动机和系统本身设备改造。
采用变频器的交流拖动系统，异步电动机的调速控制是通过改变变频器的输出频率实现的。
因此在进行调速控制时，通过控制变频器的输出频率使电动机工作在转差率较小的范围。
电动机的调速范围较宽，可以达到提高运行效率的目的。
通用型变频器的调速范围可达1：10以上，高性能的矢量控制方式可达1：1000。
矢量控制方式的变频器对异步电动机进行调速控制时，还可直接控制电动机的输出转矩。
其与变频器专用电动机组合，可达到和超过高精度直流伺服电动机的控制性能。
利用普通的电网电源运行的交流拖动系统，为了实现电动机的正反转切换，必须利用开闭器等装置对电源进行换相切换。
利用变频器进行调速控制时，只需改变变频器内部逆变电路换流器件的开关顺序即可以达到对输出进行换相的目的，很容易实现电动机的正反转切换，而不需要专门设置正反转切换装置。
正反转切换时，如果在电动机尚未停止时就进行相序的切换，电动机内将会由于相序的改变而流过大于起动电流的电流，有烧毁电动机的危险，所以通常必须等电动机完全停下来之后才能够进行换相操作。
采用变频器的交流调速系统中，可通过改变变频器的输出频率使电动机按照斜
坡函数的规律进行加速，从而达到限制加速电流的目的。
利用普通电网电源运行的交流拖动系统，由于电动机的起动电流较大并存在着与起动时间成正比的功率损耗，所以不能使电动机进行高频度的起停运转。
对于采用变频器的交流调速系统，由于电动机的起停都是在低速区进行而且加减速过程都比较平缓，电动机的功耗和发热较小，可进行较高频度的起停运转。
变频器驱动系统中电动机的调速控制，是通过改变变频器的输出频率进行的，当把变频器的输出频率降至电动机的实际转速所对应的频率以下时，负载的机械能将被转换为电能，并被回馈给供电电网，并形成电气制动。
一些变频器还具有直流制动功能，即在需要进行制动时，可通过变频器给电动机加上一个直流电压，并利用该电压产生的电流进行制动。
高速驱动是变频器调速控制的最重要的优点。
直流电动机由于受电刷和换向环等因素的制约，无法进行高速运转。
异步电动机不存在此制约因素，异步电动机的转速可以达到相当高的速度。
异步电动机的转速为：n=120f(1-s)/p,其中：n—电机转速，r/min；f —电源频率，hz；p—电动机磁极个数；s—转差。
当用工频电源（50 hz）对异步电动机进行驱动时，二极电动机的最高速度只能达到3000r/min。
为了得到更高的转速，则必须使用专用的高频电源或使用机械增速装置进行增速。
目前高频变频器的输出频率已达到3000khz，利用此高速变频器对二极异步电动机进行驱动时，可得到高达180000r/min的高速。
随着变频器技术的发展，高频电源的输出频率也在不断提高，更高速度的驱动也将成为可能。
一台变频器同时驱动多台电动机时，若驱动对象为同步电动机，所有的电动机将会以同样的速度（同步转速）运转，而当驱动对象为容量和负载都不相同的异步电动机时，则由于转差的原因，各电动机之间会存在一定的速度差。
变频器是通过交流—直流的电源变换后对异步电动机进行驱动的，所以电源的功率因数不受电动机功率因数的影响，几乎为定值。
3 变频器技术的发展动向
作为变频器技术基础的电力电子技术和微电子技术，都经历了飞跃性的发展，随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用及控制技术的发展，变频器的性能价格比越来越高，体积越来越小，许多厂家仍在不断地进行小型化的研究和努力。
随着变频器市场的进一步扩大，变频器技术将会随着与变频器有关的技术的发展得到发展：①大容量和小体积化；②高性能和多功能化；③易操作性的提高；④无公害化；⑤寿命和可靠性增加。
采用电压驱动的igbt（isolatedgatebipolartransistor,隔离门极双极晶体管）电力半导体器件发展很快，并迅速进入传统上使用bjt（双极功率晶体管）和功率mosfet（场效应管）的各种领域。
以igbt为开关器件的ipm（intelligentpowermodule,智能功率模块）和单片功率ic芯片将功率开关器件与驱动电路、保护电路等集成在一起，并具有高性能和可靠性好的优点。
性能越来越高的要求，用于变频器的cpu和半导体器件及各种传感器方面的越来越多。
交流调速理论的日益成熟，现代控制理论也在不断得到新的应用，这为提高变频器的性能提供了条件。
随着变频器的广泛应用，用户也在不断提出各种新的要求，促使变频器的性能和功能再提高。
【参考文献】
[1]顾乐观，现代电气控制技术，重庆大学出版社
[2]vacon cx用户手册[z]。