电机控制基础知识
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1a
32 b
c
TZ
Tm T
电机的起动方式
▪ 4、变频起动主回路及控制回路 断路器 接触器
进线电抗器 变频器
输出电抗器 电机
电机的起动方式
▪ 变频起动方式机械特性及其特点 (1)从基频向下调时，为恒转 矩调速方式；从基频向上调 时，为近似恒功率调速方式。 (2)调速范围大。 (3)调速稳定性好。 (4)无级调速。
C: 额定运行点
n nN , S SN ,T TN B: 最大转矩点 (拐点）
S Sm,T Tm
起动点
临界转差率
最大转矩
A: 起动点
n 0, S 1,T TQ
起动转矩
电机的起动方式
▪ 2、降压启动——星三角起动主回路及控制回路
电机的起动方式
▪ 星三角起动方式机械特性及其特点
UD=1.732 UY
电机的起动方式
▪ 1、直起主回路及典型控制回路
电机的起动方式
▪ 直起方式机械特性及其特点
优点：
（1）回路简单
（2）维护简单
（3）成本低廉
缺点：
理想空载点
（1）不能调速
Hale Waihona Puke Baidu（2）起动电流大
对变压器和
负载冲击大
感应电机的机械特性
四个关键点
额定运行点 最大转矩点
D: 理想空载点（同步点）
n n1, S 0,T 0
电机控制基础知识
电机的起动、调速及性能指标
电机学基础知识
▪ 一、供电系统 ▪ 二、电机的起动方式 ▪ 三、调速技术基础知识
电机学基础知识
▪ 一、供电系统 ▪ 二、电机的起动方式 ▪ 三、调速技术基础知识
供电系统
▪ 三相五线制
电机学基础知识
▪ 一、供电系统 ▪ 二、电机的起动方式 ▪ 三、调速技术基础知识
电机学基础知识
▪ 一、供电系统 ▪ 二、电机的起动方式 ▪ 三、调速技术基础知识
调速技术基础知识
▪ 1、调速的分类 a、开环、闭环调速 速度偏差自动校正转速，使速度不随负载、电网及环境 的
波动而变化的调速方式称之为闭环，一般采用编码器反馈；反之， 无编码器，不能校正偏差的称之为开环。
b、有级、无极调速 无极调速又叫连续调速，指电机的转速可以连续平滑的调节， 其速度变化连续，适应能力强，范围广。目前常用的有级调速就 是变极调速。 c、向上、向下调速 额定转速以下的调速为向下调速，反之为向上调速（弱磁）。 d、恒转矩、恒功率调速 输出电流不变的情况下，电机输出的转矩恒定的为恒转矩调
n
TD=1.732 ^2TY
=3TY
优点：
（1）回路较复杂
Sm
（2）维护简单
（3）成本低廉
缺点：
（1）不能调速
（2）起动力矩较小
（3）切换过程不够线性，不能消除冲击
UY 1 2
TY TD
UD
Tm T
电机的起动方式
▪ 3、降压起动——SMC软起动主回路及控制回路
150F控制端子（上）
150F控制端子（下）
▪ 3、经典控制理论——反馈 经典控制原理是——偏差抑制偏差，对于速度控制来说，控
制的目的是使实际速度等于给定速度，也就是速度偏差为0。在 此，实际速度就是反馈。
常用的速度反馈设备——编码器。 增量编码器——通过方波或正弦波脉冲数检测速度，有单端，
正交，差分等方式。 绝对值变频器——通过方波或正弦波脉冲数检测速度，通过
通讯传输位置，通讯方式有SSI，Endat， Hipface，Haidehan等，纯通信方式有 DENT,ENET,PBUS,MODBUS等。 单圈，多圈。
电机的起动方式
▪ SMC软起动方式机械特性及其特点
U1
n1 Sm
不变
不变 Tm U12
TQ U12
n
n
优点：
Sm
（1）起动连续、平滑 （2）保护全面 （3）智能（通讯、诊断） （4）显示信息丰富
缺点： （1）成本较高 （2）对维护人员要求较高
U1'' U1' U N U1'' U1' TZ kn2
调速技术基础知识
▪ 2、调速系统的指标
稳态精度
给定转速 实际转速 额定转速
100%
该值反映了调速系统的速度控制能力，是调速系统的重要指 标，越小越好。
动态指标：带宽，单位Hz或弧度/S
该值反映了调速系统抑制偏差的能力，是调速系统的重要指 标，越大越好。
调速范围：调速系统最高转速和最低转速的比值。
调速技术基础知识
32 b
c
TZ
Tm T
电机的起动方式
▪ 4、变频起动主回路及控制回路 断路器 接触器
进线电抗器 变频器
输出电抗器 电机
电机的起动方式
▪ 变频起动方式机械特性及其特点 (1)从基频向下调时，为恒转 矩调速方式；从基频向上调 时，为近似恒功率调速方式。 (2)调速范围大。 (3)调速稳定性好。 (4)无级调速。
C: 额定运行点
n nN , S SN ,T TN B: 最大转矩点 (拐点）
S Sm,T Tm
起动点
临界转差率
最大转矩
A: 起动点
n 0, S 1,T TQ
起动转矩
电机的起动方式
▪ 2、降压启动——星三角起动主回路及控制回路
电机的起动方式
▪ 星三角起动方式机械特性及其特点
UD=1.732 UY
电机的起动方式
▪ 1、直起主回路及典型控制回路
电机的起动方式
▪ 直起方式机械特性及其特点
优点：
（1）回路简单
（2）维护简单
（3）成本低廉
缺点：
理想空载点
（1）不能调速
Hale Waihona Puke Baidu（2）起动电流大
对变压器和
负载冲击大
感应电机的机械特性
四个关键点
额定运行点 最大转矩点
D: 理想空载点（同步点）
n n1, S 0,T 0
电机控制基础知识
电机的起动、调速及性能指标
电机学基础知识
▪ 一、供电系统 ▪ 二、电机的起动方式 ▪ 三、调速技术基础知识
电机学基础知识
▪ 一、供电系统 ▪ 二、电机的起动方式 ▪ 三、调速技术基础知识
供电系统
▪ 三相五线制
电机学基础知识
▪ 一、供电系统 ▪ 二、电机的起动方式 ▪ 三、调速技术基础知识
电机学基础知识
▪ 一、供电系统 ▪ 二、电机的起动方式 ▪ 三、调速技术基础知识
调速技术基础知识
▪ 1、调速的分类 a、开环、闭环调速 速度偏差自动校正转速，使速度不随负载、电网及环境 的
波动而变化的调速方式称之为闭环，一般采用编码器反馈；反之， 无编码器，不能校正偏差的称之为开环。
b、有级、无极调速 无极调速又叫连续调速，指电机的转速可以连续平滑的调节， 其速度变化连续，适应能力强，范围广。目前常用的有级调速就 是变极调速。 c、向上、向下调速 额定转速以下的调速为向下调速，反之为向上调速（弱磁）。 d、恒转矩、恒功率调速 输出电流不变的情况下，电机输出的转矩恒定的为恒转矩调
n
TD=1.732 ^2TY
=3TY
优点：
（1）回路较复杂
Sm
（2）维护简单
（3）成本低廉
缺点：
（1）不能调速
（2）起动力矩较小
（3）切换过程不够线性，不能消除冲击
UY 1 2
TY TD
UD
Tm T
电机的起动方式
▪ 3、降压起动——SMC软起动主回路及控制回路
150F控制端子（上）
150F控制端子（下）
▪ 3、经典控制理论——反馈 经典控制原理是——偏差抑制偏差，对于速度控制来说，控
制的目的是使实际速度等于给定速度，也就是速度偏差为0。在 此，实际速度就是反馈。
常用的速度反馈设备——编码器。 增量编码器——通过方波或正弦波脉冲数检测速度，有单端，
正交，差分等方式。 绝对值变频器——通过方波或正弦波脉冲数检测速度，通过
通讯传输位置，通讯方式有SSI，Endat， Hipface，Haidehan等，纯通信方式有 DENT,ENET,PBUS,MODBUS等。 单圈，多圈。
电机的起动方式
▪ SMC软起动方式机械特性及其特点
U1
n1 Sm
不变
不变 Tm U12
TQ U12
n
n
优点：
Sm
（1）起动连续、平滑 （2）保护全面 （3）智能（通讯、诊断） （4）显示信息丰富
缺点： （1）成本较高 （2）对维护人员要求较高
U1'' U1' U N U1'' U1' TZ kn2
调速技术基础知识
▪ 2、调速系统的指标
稳态精度
给定转速 实际转速 额定转速
100%
该值反映了调速系统的速度控制能力，是调速系统的重要指 标，越小越好。
动态指标：带宽，单位Hz或弧度/S
该值反映了调速系统抑制偏差的能力，是调速系统的重要指 标，越大越好。
调速范围：调速系统最高转速和最低转速的比值。
调速技术基础知识