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交流电机变频调速原理与应用

交流电机变频调速原理与应用

异步电动机的“多功能控制器”。
3.风机、泵类的调速节能
风机、泵类的调速节能是调压调速系统应用得最多的领域之一。
3 异步电动机变频调速基础
变频调速时s变化很小,效率最高,性能也最好。
变频调速是异步电机交流调速系统的主流。
3.1 变频时的电压控制方式及控制特性
xK
1.变频的同时为什么要变压
r1
x1
②交交变频
电 动
鼠笼式转子
调压调速
机 感应电动机
交流调压
电压源型
常规意义 同步电动机
①变频调速,他控式
②变频调速,矢量控 制
①交直交变频 (整流+无源逆变) ②交交变频
①电流源型 ②电压源型
同 步
无换向器 电机
变频调速,自控式

动 机 无刷直流电动机 变频调速,自控式
开关磁阻电动机 变频调速,自控式
I1
定子每相电动势的有效值: E 14.44f1N 1kN 1 mU 1 U1
E1
x2
Im
xm
若f1↓,U1不变,则磁通Φm ↑ ,Im ↑ ↑ 。
rm
r2
I2 Er
若f1↑,U1不变,则磁通Φm↓,I不变时T ↓ 。
B m ,E1
结论:频率变化时,若不同时改变电压, 则会使电机的磁通 mN 大幅变化,这将使电机运行不正常甚至损坏电机,所以变频的
Ui
+
-
GT
U ct
+
TG
~ VVC
M 3~
Hale Waihona Puke 2.3 交流调压调速系统的制动
交调系统制动时,通常采用在定子绕组中通入直流电流(能耗制动)的方法。

交流调速器工作原理

交流调速器工作原理

交流调速器工作原理
调速器,又称变速器,是一种能够改变机械传动比的装置,用于实现不同输出速度和扭矩需求的调节。

调速器主要由齿轮、液力耦合器、离合器、轴承、传动齿皮带等部分组成。

调速器的工作原理主要包括以下几个方面:
1. 齿轮传动:调速器中的齿轮组通过不同数量的齿轮进行传动,改变输入与输出轴的转速比。

不同齿轮的组合可以得到不同的传动比,实现输出速度和扭矩的调节。

2. 液力耦合器/液力变矩器:液力耦合器是调速器中的一种重
要元件,它通过液体的动力传递来实现能量的连续传输。

液力耦合器由泵、涡轮和导向叶片等部分组成。

当输入轴转动时,泵叶片将液体(通常是油)推向轴向涡轮,产生涡轮反作用力,使得输出轴开始转动。

液力耦合器能够实现平滑的启动和停止过程,并在传递大扭矩时起到缓冲作用。

3. 离合器:调速器中的离合器用于断开或连接输入轴和输出轴之间的传动。

通过操作离合器,可以实现不同阶段对传动的控制,例如启动、停止以及换挡过程。

4. 传动带:调速器中的传动带通常由橡胶和纤维材料制成,用于连接齿轮和轴承等部件,将动力传递给输出轴。

总的来说,调速器通过齿轮传动、液力耦合器、离合器和传动带等方式实现输入与输出轴的转速比调节,从而满足不同工况
下的输出需求。

调速器的工作原理使得它在各种机械设备中得到广泛应用,例如汽车、船舶、工程机械等。

交流电机调速原理和方法

交流电机调速原理和方法

交流电机简介“交流电机”是用于实现机械能和交流电能相互转换的机械。

由于交流电力系统的巨大发展,交流电机已成为最常用的电机。

交流电机与直流电机相比,由于没有换向器(见直流电机的换向),因此结构简单,制造方便,比较牢固,容易做成高转速、高电压、大电流、大容量的电机。

交流电机功率的覆盖范围很大,从几瓦到几十万千瓦、甚至上百万千瓦。

20世纪80年代初,最大的汽轮发电机已达150万千瓦。

交流电机是由美籍塞尔维亚裔科学家尼古拉·特斯拉发明的。

电机原理用单相电容式电机说明:单相电机有两个绕组,即起动绕组和运行绕组。

两个绕组在空间上相差90度。

在起动绕组上串联了一个容量较大的电容器,当运行绕组和起动绕组通过单相交流电时,由于电容器作用使起动绕组中的电流在时间上比运行绕组的电流超前90度角,先到达最大值。

在时间和空间上形成两个相同的脉冲磁场,使定子与转子之间的气隙中产生了一个旋转磁场,在旋转磁场的作用下,电机转子中产生感应电流,电流与旋转磁场互相作用产生电磁场转矩,使电机旋转起来。

调速原理额定转速n=60f/p(1-s)=同步转速N1(1-S)f电源频率p电机极对数s转差率1.利用变频器改变电源频率调速,调速范围大,稳定性平滑性较好,机械特性较硬。

就是加上额定负载转速下降得少。

属于无级调速。

适用于大部分三相鼠笼异步电动机。

2.改变磁极对数调速,属于有级调速,调速平滑度差,一般用于金属切削机床。

3.改变转差率调速。

(1)转子回路串电阻:用于交流绕线式异步电动机。

调速范围小,电阻要消耗功率,电机效率低。

一般用于起重机。

(2)改变电源电压调速,调速范围小,转矩随电压降大幅度下降,三相电机一般不用。

用于单相电机调速,如风扇。

(3)串级调速,实质就是就是转子引入附加电动势,改变它大小来调速。

也只用于绕线电动机,但效率得到提高。

交流电机调速方法一、变极对数调速方法:改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速。

单相交流电机 调速原理

单相交流电机 调速原理

单相交流电机调速原理
单相交流电机的调速原理主要包括以下几种方法:
1. 调节供电电压:通过调节电源的电压来改变电机的转速。

降低供电电压会使电机转速下降,增加供电电压则使转速增加。

但是这种方法只适用于感应电动机,对于复杂负载的单相电动机效果不佳。

2. 转子电阻调速:在单相感应电机的转子回路中加入一个可调节的电阻,通过改变电阻的大小来改变电机转速。

增加电阻会减小转矩,从而减小转速。

这种方法适用于无负载或轻负载的场景。

3. 相位移调速:通过改变电动机中的电流和电压的相位差来控制转速。

可以通过改变转子电阻、电容、电感等元件来实现相位差的调节,从而改变电机的转速。

这种方法主要适用于单相感应电动机。

4. 变频调速:使用变频器将电源频率变换为可调节的频率,并将其输入到电动机中,从而实现对转速的精确调节。

变频调速器能够提供稳定的输出电压和频率,适用范围广,可实现精确的转速控制。

通过以上不同的调速方法,可以根据实际需求选择合适的调速方案,实现单相交流电机的转速控制。

交流调速系统的应用原理

交流调速系统的应用原理

交流调速系统的应用原理1. 简介交流调速系统是一种用于调节电机转速的系统,广泛应用于各种机械设备中。

它通过改变电机输入的电压和频率来控制电机的转速,从而实现对设备的精准控制。

本文将介绍交流调速系统的应用原理,并对其工作流程进行详细解析。

2. 应用原理交流调速系统主要由四个部分组成:输入电源、频率变换器、转速反馈器和控制器。

下面将逐一介绍各个部分的作用和原理。

2.1 输入电源输入电源是整个交流调速系统的能量来源,通常为市电或发电机提供的交流电。

输入电源的电压和频率决定了交流调速系统的工作状态,对于不同的设备,需要选择合适的输入电源参数。

2.2 频率变换器频率变换器是交流调速系统的核心组件之一,它负责接收输入电源的电压和频率,并将其转换为适合电机工作的电压和频率。

频率变换器采用电子元器件来实现,内部含有逆变器、滤波器等电路,通过调整电路中的元器件参数,可以实现对输出电压和频率的控制。

2.3 转速反馈器转速反馈器用于监测电机的转速,并将转速信息反馈给控制器。

转速反馈器通常采用传感器或编码器等设备,将转速信号转换为电信号,并传递给控制器进行处理。

2.4 控制器控制器是交流调速系统的大脑,它接收转速反馈器传来的信号,并根据设定的目标转速进行处理。

控制器包含了一些计算和调节算法,根据转速反馈信号和设定值之间的差异,调整频率变换器的输出,使电机的转速逐渐接近目标转速。

3. 工作流程交流调速系统的工作流程如下:1.输入电源供电,提供工作所需的电压和频率。

2.频率变换器接收输入电源的电压和频率信号,并将其转换为适合电机工作的电压和频率。

3.转速反馈器监测电机的实际转速,并将转速信号传递给控制器。

4.控制器根据设定的目标转速和转速反馈信号之间的差异,计算出需要调整的频率变换器输出。

5.控制器将调整后的频率变换器输出信号发送给频率变换器,调整电机的电压和频率。

6.电机根据调整后的电压和频率工作,逐渐接近设定的目标转速。

交流调速器的工作原理【详解】

交流调速器的工作原理【详解】

交流调速器工作原理:HW-A-1040型(DC12v24v电压通用型)调速器、工作原理:是通过改变输出方波的占空比使负载上的平均电流功率从0-100%变化、从而改变负载、灯光亮度/电机速度。

利用脉宽调制(PWM)方式、实现调光/调速、它的优点是电源的能量功率、能得到充分利用、电路的效率高。

例如:当输出为50%的方波时,脉宽调制(PWM)电路输出能量功率也为50%,即几乎所有的能量都转换给负载。

而采用常见的电阻降压调速时,要使负载获得电源最大50%的功率,电源必须提供71%以上的输出功率,这其中21%消耗在电阻的压降及热耗上。

大布部分能量在电阻上被消耗掉了、剩下才是输出的能量、转换效率非常低。

此外HW-A-1040型调速因其采用开关方式热耗几乎不存在、HW-A-1040型调速在低速时扭矩非常大、因为调速器带有自动跟踪PWM、另外采用脉宽调制(PWM)方式、可以使负载在工作时得到几乎满电源电压、这样有利于克服电机内在的线圈电阻而使电机产生更大的力矩功率。

交流调速器简介:HW-A-1040交流调速器是一种控制交流马达速度和力矩的器件,目前主要为调压和调频两种类型,前者一般指软启动控制器,后者一般指常见的变频调速器。

早期的交流调速器一般采用可控硅,GTR等功率器件,采用8位的单片机来实现,后来由于IGBT和IPM等功率模块的出现,响应速度就更快了,目前一般采用DSP这类高速芯片来控制和实现,交流调速器已经慢慢取代直流调速器在传动系统中的应用,目前是一种主流的传动系统调速器件,其技术也在不断发展中。

脉宽调制的全称为:Pulse WidthModulator、简称PWM、由于它的特殊性能、常被用于直流负载回路中、灯具调光或直流电动机调速、HW-1040型调速器、就是利用脉宽调制(PWM)原理制作的马达调速器、PWM调速器已经在:工业直流电机调速、工业传送带调速、灯光照明调解、计算机电源散热、直流电扇等、得到广泛应用。

交流调速器工作原理

交流调速器工作原理

交流调速器工作原理
调速器是一种用于调节机械设备转速的装置,它使用一种称为调速器的装置来实现工作原理。

调速器通常包含一个控制系统和一个执行系统。

工作原理如下:当控制系统接收到调速信号时,它会根据信号的要求调整执行系统的工作状态。

控制系统通常由一个感知器、一个比较器和一个执行器组成。

感知器是一个用来感知原始信息的装置,可以是传感器或者人工输入。

它能够感知到机械设备的转速,并将其转化为电信号。

比较器负责将感知到的信号与设定值进行比较,然后产生一个偏差信号。

如果实际转速低于设定值,偏差信号会告诉执行器,需要增加动力输出;如果实际转速高于设定值,偏差信号会告诉执行器,需要减少动力输出。

执行器则负责根据比较器发出的指令调整机械设备的工作状态。

它可以通过控制设备的供电电压或调整传动系统的速比来改变输出功率。

综上所述,调速器通过感知器感知机械设备的转速,然后通过比较器和执行器实现对设备转速的调节。

这个过程一直持续进行,以保持设备转速在设定范围内的稳定工作。

交流调速的功率控制原理

交流调速的功率控制原理

交流调速的功率控制原理【摘要】交流调速的功率控制原理在工业领域具有重要意义。

本文从功率控制的基本原理、交流调速的原理、功率控制的应用、功率控制技术的发展以及功率控制的优势等方面进行深入探讨。

通过分析交流调速功率控制的原理和优势,可以更好地了解其在工业生产中的作用和意义。

我们也展望了交流调速功率控制在未来的发展趋势,并强调了其在工业生产中的重要性。

交流调速的功率控制原理不仅具有实际应用价值,而且在推动工业现代化发展中发挥着重要作用。

【关键词】交流调速、功率控制、原理、应用、技术发展、优势、重要性、未来发展。

1. 引言1.1 交流调速的功率控制原理交流调速的功率控制原理是现代工业中非常重要的一项技术。

通过对电流进行控制,可以实现对交流电机的转速进行调节,从而使其在不同负载下保持稳定运行。

功率控制的基本原理是通过调节电压或电流来控制电机的功率输出,从而实现对电机转速的调节。

交流调速的原理是利用变频器等电气设备,通过改变电压、频率等参数来控制电机的转速,实现功率控制的目的。

功率控制在工业生产中具有广泛的应用,能够提高设备的运行效率,减少能耗,提高生产质量。

随着技术的不断发展,功率控制技术也在不断更新,出现了更加高效、智能化的控制方式。

功率控制的优势在于可以根据实际需求对设备进行精准控制,节约能源,延长设备使用寿命,提高生产效率。

交流调速的功率控制原理的重要性不言而喻,它可以帮助工业企业提高生产效率,降低生产成本,提升竞争力。

展望未来,随着科技的不断进步,交流调速功率控制技术将会更加智能化、高效化,为工业生产带来更多的便利和效益。

2. 正文2.1 功率控制的基本原理功率控制的基本原理是调节电源系统中的功率输出,以满足用户对电能的需求。

在交流调速中,功率控制是通过控制电压或电流的大小来调节电机的转速和扭矩。

功率控制的基本原理包括以下几个方面:1. 电压调节:通过改变电源系统中的电压来控制电机的输出功率。

当电压增大时,电机的输出功率也会增加,反之亦然。

变频器的原理及应用技术

变频器的原理及应用技术

变频器的原理及应用技术1. 变频器的原理变频器,又称为交流调速装置,是一种将电力频率和电压进行变换,从而实现交流电机调速的电气设备。

变频器通过改变电机的供电频率和电压,实现对电机的转速控制。

其工作原理主要包括以下几个方面:1.整流:变频器首先将输入的交流电源信号转换为直流电压信号,这一步骤由整流回路完成。

整流回路由整流桥和滤波电容组成,通过将交流电压转换为直流电压,并平滑输出。

2.逆变:直流电源经过整流后,进入逆变回路,通过将直流电压逆变为交流电压,实现对电机的供电频率和电压的调整。

逆变回路由逆变桥和滤波电感组成,通过高频开关器件控制逆变桥,将直流电压转换为可变频率和电压的交流电压。

3.控制:逆变回路控制模块通过控制逆变桥的开关频率和相位,改变输出交流电压的频率和电压大小,从而实现对电机的转速调整。

控制模块通常采用现代的数字控制器,可以根据需求精确地控制变频器的输出。

2. 变频器的应用技术变频器作为调速控制设备,广泛应用于各种工业领域。

以下是变频器在工业应用中的一些常见技术和特点:1.节能降耗:传统的电阻调速和机械调速方式存在能源消耗大和能效低的问题。

而变频器通过调整电机的转速,避免了在启动和停止过程中产生的能量损耗,实现了节能降耗的效果。

2.精确控制:通过数字控制技术,变频器能够精确控制电机的转速和运行状态,满足精密机械设备对转速和位置的精确要求。

例如,在纺织、印刷等行业中,变频器可以实现对纺织机、印刷机等设备的精确控制,提高生产效率和产品质量。

3.多功能操作:现代变频器具有丰富的功能和操作模式。

通过数字界面,操作人员可以设定和调整变频器的参数,实现各种工作模式的切换和调整,提高设备的灵活性和可靠性。

4.电机保护:变频器可以对电机进行多方面的保护。

例如,通过监测电机的电压、电流、温度等参数,及时发现故障和异常情况,保护电机不受损坏。

此外,变频器还可以通过限制电机的最大转矩和电流,保护设备免受过载和短路等危险。

交流电风扇调速原理

交流电风扇调速原理

交流电风扇调速原理一、电压调速原理:电压调速是通过改变电源电压来调整电风扇的转速。

在交流电风扇中,电源电压的大小直接影响了电机转速的快慢。

通常,电风扇是设计用于标准电源电压(例如220V),当电源电压变化时,电机转速就会相应地发生变化。

实现电压调速的方法有很多种,其中一种常见的方法是采用电压恒流调节器(又称为稳压器)。

电压恒流调节器通过控制器调节输入电源电压,使其保持在恒定的值,从而实现对电风扇转速的调节。

当调节器减小输入电压时,电机转速降低,反之亦然。

二、频率调速原理:频率调速是通过改变交流电源的频率来控制电风扇的转速。

一般情况下,电风扇使用的是50Hz的交流电源。

当频率变化时,电机的转速也会相应地发生变化。

实现频率调速的方法有很多种,其中一种常见的方法是采用变频器。

变频器通过控制电源输出的频率,实现对电风扇转速的精确控制。

变频器内部有一组逆变器,它会将输入的交流电转换成直流电,然后通过变频电路将直流电再次转换成与设定频率相对应的交流电。

值得一提的是,频率调速相比电压调速可以实现更精准的转速控制。

由于交流电机的转速与电源频率成正比,因此在频率变化情况下,电机转速可以更加准确地跟随频率变化。

此外,频率调速还可以降低电机的噪音和能耗。

总结:交流电风扇调速可以通过电压调速和频率调速两种方式实现。

电压调速通过改变电源电压来控制电机转速,而频率调速则是通过改变电源频率来实现。

频率调速相比电压调速具有更高的精确性和可调范围,因此在实际应用中更常见。

无论是哪种调速方式,都可以满足不同使用场景对电风扇转速的要求。

同时,在电流调整器和变频器的辅助下,电风扇的转速可以实现精确的调节,从而提供更好的使用体验。

交流调速原理

交流调速原理

交流调速原理今天来聊聊交流调速原理,这可真是个既有趣又实用的话题呢。

你看啊,我们日常生活中像家里的电扇就有调速的功能,这其实就用到了交流调速原理的一种简单体现。

电扇一般有不同的转速档,可以吹出不同强度的风。

这就和交流电机的转速控制有关了。

在讲原理之前呢,先得说说交流电机。

交流电机就像是一个在磁场里不断跳舞的小精灵。

它的转速是和交流电源的频率、电机自身的磁极对数有关系的,这就好像是音乐的节奏(电源频率)和舞伴的人数(磁极对数)决定了这个小精灵跳舞的速度。

公式是n = 60f / p,这里的n就是电机的转速,f是电源频率,p是磁极对数。

比如说,当电源频率是50Hz,磁极对数是2的时候,按照公式算出来电机的基本转速就是1500转每分钟。

那么要调速呢?这就要说到最常见的变频调速了。

变频调速就像是给这个音乐换个节奏,你想啊,如果音乐节奏变快了,那个跳舞的小精灵也得跟着加快舞步。

我们通过改变电源的频率来改变电机的转速。

比如说,把50Hz的电源频率调高到60Hz,电机的转速就会相应提高。

这个道理在空调压缩机里就特别有用。

空调工作的时候,根据室内温度需要不同的制冷量,那就可以通过调整压缩机的转速来实现,这样又节能又能精确控制温度。

有意思的是,还有一种调速的方法叫变极调速,就像是突然给那个跳舞的小精灵换了一种舞蹈队形,从双人舞(一种磁极对数)变成多人舞(改变磁极对数)。

不过这种方法不像变频调速那么平滑,是一种有级的调速。

老实说,我一开始也不明白为什么改变这两个参数就能调速呢。

后来才知道这都是基于电磁感应的原理。

交流电机里的线圈在磁场里旋转产生电动势,而这个过程和电源频率以及磁极对数紧密相关。

这就好比我们在玩滑轮,速度和滑轮的大小(磁极对数)以及推动的频率(电源频率)有关系。

不过呢,在实际应用中可还有不少注意事项哦。

比如说在变频调速的时候,频率调整得不合适可能会引起电机过热甚至损坏,就像你跑步的时候节奏乱了一样容易摔倒受伤。

交流调速电机调速原理

交流调速电机调速原理

交流调速电机调速原理
交流调速电机是一种能够根据外部信号控制转速的电机。

它通过改变电机的输
入电压、频率或电流来实现调速的功能。

在工业生产中,调速电机广泛应用于各种机械设备中,以满足不同工艺要求和运行条件下的需要。

交流调速电机的调速原理主要有以下几种:
1. 电压调速原理:通过改变电机的输入电压来调整电机的转速。

当电压增大时,电机的转速也会增加;反之,电压减小时,电机的转速也会减小。

这种调速原理简单、成本低廉,但是电机的效率会随之下降。

2. 频率调速原理:通过改变电机的输入电压的频率来调整电机的转速。

电机的
转速与电压的频率成正比关系,频率增大时,电机的转速也会增加;反之,频率减小时,电机的转速也会减小。

频率调速原理可以实现较大范围的调速,但是需要专门的变频器来实现。

3. 调速电机的电流调速原理:通过改变电机的输入电流来调整电机的转速。


机的转速与电机的电流成正比关系,电流增大时,电机的转速也会增加;反之,电流减小时,电机的转速也会减小。

电流调速原理可以实现较大的调速范围,但是需要专门的电流调速器来实现。

总的来说,交流调速电机的调速原理是通过改变电机的电压、频率或电流来调
整电机的转速。

不同的调速原理适用于不同的调速范围和要求,可以根据具体的工艺要求和使用条件来选择合适的调速电机及调速原理。

在实际应用中,需要根据具体的调速需求和电机的性能参数来选择最合适的调速方案,以确保电机的稳定运行和性能优化。

交流调速电机调速原理

交流调速电机调速原理

交流调速电机调速原理调速电机是指能根据负荷需求随时改变转速的电机。

调速电机广泛应用于机械传动系统中,能够实现负载平衡、能源节约和使用寿命延长的目的。

调速电机的调速原理有多种,主要包括感应电机调速、直流电机调速、同步电机调速和步进电机调速等。

感应电机是最常用的电机之一,其调速主要通过改变电源电压、改变电源频率或改变转子电阻来实现。

其中,改变电源电压的方法包括电压变压器、自耦变压器和自动增压器,通过改变电源电压可以改变电机的转速。

改变电源频率的方法包括变频器,可以实现恒定电压、可变频率,从而改变电机的转速。

改变转子电阻的方法是通过外接可调外阻器或对转子导条进行处理,改变电机的转矩和转速。

直流电机是调速较为灵活的电机,其调速主要通过改变电源电压和电流、改变电枢电流或改变励磁电流来实现。

改变电源电压和电流的方法包括可调电压源、双向可调电压源、稳压电源和可调电流源,通过改变电源电压和电流可以改变电机的转矩和转速。

改变电枢电流的方法包括串联电阻法、感应式电阻法和变压器自耦法,通过改变电枢电流可以改变电机的转矩和转速。

改变励磁电流的方法是通过外部可调电源对励磁线圈进行调节,可以改变电机的转矩和转速。

同步电机是一种定转速电机,其调速主要通过改变电源频率或改变励磁电流来实现。

改变电源频率的方法和感应电机类似,可以利用变频器实现可变频率,从而改变电机的转速。

改变励磁电流的方法是通过外部可调电源对励磁线圈进行调节,可以改变电机的转矩和转速。

步进电机是一种精密的、定角度运动的电机,它的调速主要通过改变脉冲信号频率和宽度来实现。

改变脉冲信号频率的方法是改变驱动器的输出频率,可以改变步进电机的转速。

改变脉冲信号宽度的方法是改变驱动器的占空比,可以改变步进电机的转矩和转速。

综上所述,调速电机的调速原理有多种,通过改变电源电压、电流、频率、转子电阻、励磁电流和脉冲信号等参数,可以实现调速电机的转速和转矩的调节。

这些调速方法可以根据具体的应用需求选择,以实现最佳的调速效果。

交流与直流电机-调速方法-分类-原理-优缺点-应用

交流与直流电机-调速方法-分类-原理-优缺点-应用

交流与直流电机调速方法分类原理优缺点应用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。

交流变频调速基本原理

交流变频调速基本原理

交流变频调速基本原理一.异步电动机概述1.异步电动机旋转原理异步电动机的电磁转矩是由定子主磁通和转子电流相互作用产生的。

⑴磁场以n0转速顺时针旋转,转子绕组切割磁力线,产生转子电流⑵通电的转子绕组相对磁场运动,产生电磁力⑶电磁力使转子绕组以转速n旋转,方向与磁场旋转方向相同2.旋转磁场的产生旋转磁场实际上是三个交变磁场合成的结果。

这三个交变磁场应满足:⑴在空间位置上互差2π/3 rad电度角。

这一点,由定子三相绕组的布置来保证⑵在时间上互差2π/3 rad相位角(或1/3周期)。

这一点,由通入的三相交变电流来保证3.电动机转速产生转子电流的必要条件是转子绕组切割定子磁场的磁力线。

因此,转子的转速n必须低于定子磁场的转速n0,两者之差称为转差:Δn=n0-n转差与定子磁场转速(常称为同步转速)之比,称为转差率:s=Δn / n0同步转速n0由下式决定:n0=60 f / p式中,f为输入电流的频率,p为旋转磁场的极对数。

由此可得转子的转速n=60 f(1-s)/ p二.异步电动机调速由转速n=60 f(1-s)/ p可知异步电动机调速有以下几方法:1.改变磁极对数p (变极调速)定子磁场的极对数取决于定子绕组的结构。

所以,要改变p,必须将定子绕组制为可以换接成两种磁极对数的特殊形式。

通常一套绕组只能换接成两种磁极对数。

变极调速的主要优点是设备简单、操作方便、机械特性较硬、效率高、既适用于恒转矩调速,又适用于恒功率调速;其缺点是有极调速,且极数有限,因而只适用于不需平滑调速的场合。

2.改变转差率s (变转差率调速)以改变转差率为目的调速方法有:定子调压调速、转子变电阻调速、电磁转差离合器调速、串极调速等。

⑴定子调压调速当负载转矩一定时,随着电机定子电压的降低,主磁通减少,转子感应电动势减少,转子电流减少,转子受到的电磁力减少,转差率s增大,转速减小,从而达到速度调节的目;同理,定子电压升高,转速增加。

交流调速电机调速原理

交流调速电机调速原理

交流调速电机调速原理调速电机是一种能够通过改变电源电压、电流或频率来实现转速调节的电机。

调速电机的调速原理是通过改变电机的输入电压或频率,从而改变电机的转矩和转速,实现电机的调速控制。

调速电机具有广泛的应用领域,如工业生产、交通运输、家用电器等。

调速电机的调速原理有多种,下面将介绍三种常见的调速原理:1. 电压调速原理:电压调速是通过改变电机的输入电压大小来实现电机转速的调节。

电压调速原理适用于交流调速电机,在调节电源电压时,电机的转矩和转速均会发生变化。

一般情况下,电压调速电机的转矩与电压成正比,转速与电压成反比。

通过控制电机的输入电压大小,可以实现电机转速的调节。

2. 频率调速原理:频率调速是通过改变电机的输入频率来实现电机转速的调节。

频率调速主要适用于异步电机,当改变电源的供电频率时,电机的转速也会相应改变。

一般情况下,频率调速电机的转矩与电源频率成正比,转速与电源频率成正比。

通过改变电源的供电频率,可以实现电机转速的调节。

3. 变极数调速原理:变极数调速是通过改变电机的极数来实现电机转速的调节。

变极数调速主要适用于异步电机,当改变电机的绕组连接方式时,可以改变电机的极数,从而实现转速的调节。

一般情况下,变极数调速电机的转矩与极数成正比,转速与极数成反比。

通过改变电机的绕组连接方式和极数,可以实现电机转速的调节。

以上三种调速原理是调速电机常用的调速方式,具体的调速控制方法可以根据实际的应用需求来选择。

此外,还有一些其他的调速原理,如电流调速、磁阻调速等,同样适用于不同类型的调速电机。

调速电机的调速原理不仅可以应用于交流电机,还可以应用于直流调速电机,通过改变直流电机的电流、电压和磁场等参数,实现转速的调节。

在实际应用中,根据不同的调速需求和具体的电机类型,可以选择合适的调速原理和调速控制方法。

交流电机变频调速原理与应用

交流电机变频调速原理与应用

交流电机变频调速原理与应用一、交流电机变频调速原理交流电机通常采用变频调速技术实现调速功能。

交流电机变频调速是通过改变交流电的频率和电压来调节电机的转速的方法。

具体原理如下:1.基本原理交流电机的转速与输入电压的频率成正比,与输入电压的幅值成反比,即转速∝频率/电压。

通过控制交流电的频率和电压,可以改变交流电机的转速。

2.变频器变频器是实现交流电机变频调速的关键设备。

它将输入的固定频率和电压的交流电转换为可调节频率和电压的交流电。

变频器主要包括整流器、滤波器、逆变器和控制电路等组成部分。

3.控制策略交流电机的转速控制主要包括开环控制和闭环控制两种策略。

开环控制是指根据负载的需求设定输出频率和电压,然后通过变频器将相应的频率和电压输出给电机,控制其转速。

闭环控制是在开环控制基础上加入转速反馈信号,通过与设定值进行比较,通过调节输出频率和电压来实现转速的闭环控制。

4.变频器的工作原理变频器主要由整流器、逆变器和控制电路组成。

整流器将输入的交流电转换为直流电,再通过滤波器进行滤波,消除电压的脉动。

逆变器将直流电转换为可调节频率和电压的交流电,然后通过控制电路将其输出给电机。

控制电路根据负载的需求,通过调节整流器的初始参考频率和电压,控制逆变器输出的频率和电压,从而控制电机的转速。

二、交流电机变频调速应用1.机械制造在机械制造领域中,交流电机变频调速主要用于通风设备、水泵、压缩机等机械设备的变速调节,实现节能和控制精度的要求。

2.电力工业在电力工业中,交流电机变频调速可用于煤矿输送机、调节阀、风力发电机等设备的控制,提高设备的运行效率和安全性。

3.建筑行业在建筑行业中,交流电机变频调速可用于电梯、升降机、风机等设备的调速控制,提高设备的安全性和舒适性。

4.汽车制造在汽车制造领域中,交流电机变频调速广泛应用于汽车空调、冷却风扇、座椅调节器等设备的调速控制,提高汽车的舒适性和能源利用率。

总结:交流电机变频调速通过改变交流电的频率和电压,实现对电机转速的调节。

交流调速电机调速原理

交流调速电机调速原理

交流调速电机调速原理交流调速电机是一种常见的调速方式,通过改变电机的供电电压或电流来控制电机的转速。

在工业生产和日常生活中,我们经常会遇到需要调节电机转速的情况,例如电动机、风扇、泵等设备。

交流调速电机可以根据需要灵活地调节转速,以满足不同的工作要求。

交流调速电机的调速原理主要有电压调制调速和频率调制调速两种方式。

电压调制调速是通过改变电机的供电电压来实现调速的。

在电压调制调速中,电机的供电电压可以通过调整电阻或采用自动变压器来实现。

当电压降低时,电机的转速也会相应地降低;当电压增加时,电机的转速也会相应地增加。

通过调节电机的供电电压,可以实现电机的平稳启动和调速。

频率调制调速是通过改变电机的供电频率来实现调速的。

在频率调制调速中,电机的供电频率可以通过变频器来实现。

变频器是一种能够将固定频率的交流电源转换为可调频率的交流电源的设备。

通过调节变频器的输出频率,可以改变电机的转速。

频率调制调速具有调速范围广、调速精度高的优点,被广泛应用于工业控制领域。

交流调速电机的调速原理实际上是通过改变电机的转矩来实现的。

电机的转矩与供电电压或频率密切相关,当供电电压或频率改变时,电机的转矩也会相应地改变。

在电机启动时,为了保证电机的起动转矩足够大,通常会提供较高的供电电压或频率;在电机运行时,为了实现恒定的转速,可以适当调节供电电压或频率,使电机的转矩与负载的转矩平衡。

除了电压调制调速和频率调制调速外,还有一种常见的交流调速电机调速原理是电流调制调速。

电流调制调速是通过改变电机的供电电流来实现调速的。

在电流调制调速中,可以通过调节电机的电阻或采用自动变压器来调节电机的供电电流。

当电流降低时,电机的转速也会相应地降低;当电流增加时,电机的转速也会相应地增加。

电流调制调速可以实现电机的启动、制动和调速功能,具有调速范围广、调速精度高的优点。

交流调速电机调速原理主要有电压调制调速、频率调制调速和电流调制调速三种方式。

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交流调速原理及应用第一单元 交流调速的原理——异步电机变压变频调速系统(VVVF 系统)异步电机的变压变频调速系统一般简称为变频调速系统。

由于在调速时转差功率不随转速而变化,调速范围宽,无论是高速还是低速时效率都较高,在采取一定的技术措施后能实现高动态性能,可与直流调速系统媲美,因此现在应用面很广。

第一节 变压变频调速的基本控制方式定子每相电动势m N s 1g S 44.4Φk N f E =只要控制好 E g 和 f 1 ,便可达到控制磁通Φm 的目的,对此,需要考虑基频(额定频率)以下和基频以上两种情况。

1、基频以下调速要保持 Φm 不变,当频率 f 1 从额定值 f 1N 向下调节时,必须同时降低 E g ,使常值=1f E g即采用恒值电动势频率比的控制方式。

然而,绕组中的感应电动势是难以直接控制的,当电动势值较高时,可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降,而认为定子相电压 U s ≈ E g ,则得常值=1f U s 这是恒压频比的控制方式。

但是,在低频时 U s 和 E g 都较小,定子阻抗压降所占的份量就比较显著,不再能忽略。

这时,需要人为地把电压 U s 抬高一些,以便近似地补偿定子压降。

带定子压降补偿的恒压频比控制特性示于图1中的 b 线,无补偿的控制特性则为a 线。

2、基频以上调速在基频以上调速时,频率应该从 f 1N 向上升高,但定子电压U s 却不可能超过额定电压U sN ,最多只能保持U s = U sN ,这将迫使磁通与频率成反比地降低,相当于直流电机弱磁升速的情况。

把基频以下和基频以上两种情况的控制特性画在一起,如图2所示。

如果电机在不同转速时所带的负载都能使电流达到额定值,即都能在允许温升下长期运行,则转矩基本上随磁通变化,按照电力拖动原理,在基频以下,磁通恒定时转矩也恒定,属于“恒转矩调速”性质,而在基频以上,转速升高时转矩降低,基本上属于“恒功率调速”。

第二节 异步电动机电压-频率协调控制时的机械特性1、 恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性当定子电压U s 和电源角频率w 1恒定时,异步电机在恒压恒频正弦波供电时的机械特性方程式T e = f (s )如下:2'lr ls 2122'r s 'r 121s p e )()(3L L s R sR R s U n T +++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ωωω当s 很小时,转矩近似与s 成正比,机械特性T e = f (s )是一段直线。

当s 接近于1时,转矩近似与s 成反比,机械特性T e = f (s )是一段双曲线。

当s 为以上两段的中间数值时,机械特性从直线段逐渐过渡到双曲线段,如图3所示。

2、基频以下电压-频率协调控制时的机械特性可以有多种配合。

对于同一组转矩T e和转速n(或转差率s)的要求,电压U s和频率w1的不同配合下机械特性也是不一样的,因此可以有不同方式的电压-频率协调控在U s和w1制。

各种控制方式的机械特性如图4所示。

第三节变压变频调速系统中的脉宽调制(PWM)技术1、正弦波脉宽调制(SPWM)技术以正弦波作为逆变器输出的期望波形,以频率比期望波高得多的等腰三角波作为载波(Carrier wave),并用频率和期望波相同的正弦波作为调制波(Modulation wave),当调制波与载波相交时,由它们的交点确定逆变器开关器件的通断时刻,从而获得在正弦调制波的半个周期内呈两边窄中间宽的一系列等幅不等宽的矩形波。

按照波形面积相等的原则,每一个矩形波的面积与相应位置的正弦波面积相等,因而这个序列的矩形波与期望的正弦波等效。

这种调制方法称作正弦波脉宽调制(Sinusoidal pulse width modulation ,简称SPWM ),这种序列的矩形波称作SPWM 波。

如图5所示。

2、 电压空间矢量PWM(SVPWM)控制技术(磁链跟踪控制技术)经典的SPWM 控制主要着眼于使变压变频器的输出电压尽量接近正弦波,并未顾及输出电流的波形。

交流电动机需要输入三相正弦电流的最终目的是在电动机空间形成圆形旋转磁场,从而产生恒定的电磁转矩。

如果对准这一目标,把逆变器和交流电动机视为一体,按照跟踪圆形旋转磁场来控制逆变器的工作,其效果应该更好。

这种控制方法称作磁链跟踪控制。

磁链的轨迹是交替使用不同的电压空间矢量得到的,所以又称电压空间矢量PWM (SVPWM , Space Vector PWM )控制。

图6给出定子磁链矢量端点的运动轨迹。

第四节 基于动态模型按转子磁链定向的矢量控制系统异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统,通过坐标变换,可以使之降阶并化简,但并没有改变其非线性、多变量的本质。

需要高动态性能的异步电机图5 SPWM 原理 ωt Oua)b)图6-3Ou ωt图6 六拍逆变器供电时电动机电压空间矢量与磁链矢量的关系调速系统必须在其动态模型的基础上进行分析和设计,但要完成这一任务并非易事。

经过多年的潜心研究和实践,有几种控制方案已经获得了成功的应用,目前应用最广的就是按转子磁链定向的矢量控制系统。

图7给出异步电动机的坐标变换结构图。

从整体上看,输入为A ,B ,C 三相电压,输出为转速w ,是一台异步电机。

从内部看,经过3/2变换和同步旋转变换,变成一台由i m 和 i t 输入,由 w 输出的直流电机。

既然异步电机经过坐标变换可以等效成直流电机,那么,模仿直流电机的控制策略,得到直流电机的控制量,经过相应的坐标反变换,就能够控制异步电机了。

由于进行坐标变换的是电流(代表磁动势)的空间矢量,所以这样通过坐标变换实现的控制系统就叫作矢量控制系统(Vector Control System ),控制系统的原理结构如图8所示。

图7 异步电动机的坐标变换结构图3/2——三相/两相变换; VR ——同步旋转变换;ϕ ——M 轴与α轴(A 轴)的夹角ABC第二单元交流调速技术应用第一节西门子6SE70高性能变频器的应用一、现场总线测控系统的构造该装置的控制柜内部包括交流变频调速、全数字直流调速和PLC三大部分,是整个电控系统的主体。

我们主要学习,交流变频调速部分。

对于高性能通用变频器,它主要有三种:第一种是有速度传感器的矢量控制变频器;第二种是无速度传感器的矢量控制变频器;第三种是无速度传感器的直接转矩控制变频器。

这三种变频器中,第一种的控制精度高且性能好,但变频器系统价格昂贵;第二种和第三种控制精度和性能一般,但变频器系统简单,价格便宜。

西门子6SE70变频器属于第一种。

另外,高性能通用变频器为了满足不同的工程需要,有几种硬件结构:独立试变频器、公共直流母线式变频器和带能量回馈单元的变频器。

西门子6SE70属于前一种。

出于对系统安全性、可靠性的考虑,装置出厂时被定义为:交流变频调速子系统为速度闭环矢量控制,运行时需与PLC配合进行部分开关联锁,通过操作台的“6SE70合闸”和“6SE70分闸”按钮对主回路的交流接触器进行操作,通过操作台的“6SE70启动”和“6SE70停止”按钮控制变频器的起停,通过操作台的“6SE70模入”旋钮控制变频器的速度给定,操作台设有“6SE70主回路已合”及“6SE70系统运行”指示灯显示,控制柜的柜门上方设有“交流电机电流”和“交流电机转速”模拟表显示,操作台设有“系统急停”和“故障复位”按钮。

合闸操作:①合断路器Q0,此为系统总隔离开关;②确保熔断器FU1、FU4、FU5、FU6、FU9通路;③合断路器Q1,为PLC部分和开关电源供电;④确保熔断器1FU1、1FU2、1FU3、FU10通路;⑤合断路器Q3,为6SE70变频器的主回路供电;⑥合断路器Q4,为交流变频电机的风机供电,并确认风机工作正常;⑦按下操作台的“6SE70合闸”按钮合主回路接触器,此时红色“6SE70主回路已合”指示灯应点亮。

转电机操作:①通过操作台的“6SE70模入”旋钮控制变频器的速度给定;②按下操作台的“6SE70启动”按钮使变频器运行,此时绿色“6SE70系统运行”指示灯应点亮,电机开始按一定的斜坡旋转升速至给定速度并稳定运行;③通过控制柜柜门上方的“交流电机电流”和“交流电机转速”模拟表观察电机电流和电机转速的变化情况,也可通过变频器的PMU面板或PC上的DriveMonitor软件观察到各种详细的运行信息(详见SIMOVERT MASTERDRIVES 矢量控制使用大全);④按下操作台的“6SE70停止”按钮使变频器停机,电机开始按一定的斜坡降速直至停止,此时绿色“6SE70系统运行”指示灯应熄灭。

出现意外或故障时的操作:①当交流传动发生意外时,应停止正在运行的变频器,正确的停车规程是:使用“6SE70停止”按钮(带斜坡,仅停变频器)或“系统急停”按钮(零斜坡,全部传动停车)使电机停止运转,待电机静止后,根据需要可断开全部断路器;②变频器内部集成有多种故障检测与保护,在大多数情况下,当交流传动发生故障时,变频器可以检测到故障并立刻作出响应,变频器封锁脉冲并自由停车,在PMU面板上显示故障号,此时请根据故障号处理相应的问题,待问题解除后,应使用“故障复位”按钮确认,PMU面板上显示的故障号应消失,否则系统不能运行。

二、6SE70变频器的原理框图三、配电系统接线图(见29、30、31页)四、变频器外围接线图(见31页)五、6SE70变频器的基本操作说明六、实验内容(一)简单应用(开环U/F控制)1、U/F结构图2、操作结构示意图3、参数设置步骤A、参数恢复工厂设置过程:B、应用参数设置步骤(二)、实验二闭环矢量控制设置:1、闭环控制框图2、参数设置过程第二节松下VF-7F变频器的应用一、VF-7F变频器的构造及控制板功能和外围端子说明1、另外,外围还有2、记录相关的实验现象。

实验六停止方式的选择一、实验目的掌握不同的停止方式,根据实际运行条件能选择并设定相关的参数二、实验步骤1、试验惯性停止,观察现象。

P11=12、试验减速停止,观察现象,要求采用直流制动的方法;相关参数的设定:P11=0 P12=30 P13=4 P14=203、自行设定频率范围及输出频率值4、要求设定为外部控制变频器的启动和停止,即设定相关的P08的值;5、接线运行,观察输出显示;6、按下停止按扭,观察直流制动现象。

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