2021年2021年度VVVF调速系统介绍讲义.ppt

本章提要
交流异步电动机
交流调速基本控制结构
交流调速基本类型
交流变频调速系统
VVVF控制
变频器
通用变频器
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VVVF调速系统介绍
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交流异步电动机
交流调速的发展
在20世纪上半叶，电机拖动的格局：不变速拖动系统，占整个电力拖动容量的80%，采用交流电机；可调速拖动系统，占整个电力拖动容量的20%，采用直流电机。
20世纪70年代，开始研究交流调速系统。
20世纪80年代，交流调速系统开始广泛应用。
交流拖动控制系统已经成为当前电力拖动控制的主要发展方向。
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VVVF调速系统介绍
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直流电机的主要缺点
电刷和换相器的磨损，因而必须经常检查维修；
换向火花使直流电机的应用环境受到限制；
换向能力限制了直流电机的容量和速度
交流调速系统的应用领域
一般性能的节能调速
高性能的交流调速系统
特大容量、极高转速的交流调速
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VVVF调速系统介绍
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交流电动机的主要类型
交流电机主要分为异步电机和同步电机两大类，每类电机又有不同类型的调速系统。
同步电机的转速与交流电源频率之间存在严格的对应关系。
异步电动机定子接上交流电源后，形成旋转磁场，依靠电磁感应作用，使转子绕组感生电流，产生电磁转矩，实现机电能量转换。异步电机又有三相和单相两种。
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VVVF调速系统介绍
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交流异步电动机原理
基本原理：通过旋转磁场，与由这种旋转磁场借助感应作用在转子绕组内所感生的电流相互作用，以产生电磁转矩来实现拖动作用。
旋转磁场：一种极性和大小不变，并且以一定转速旋转的磁场。
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VVVF调速系统介绍
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三相异步电动机结构图
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VVVF调速系统介绍
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旋转磁场
A-X、B-Y、C-Z三个线圈在空间上彼此互隔120°分布在定子铁心内圆的圆周上，构成了对称三相绕组。
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VVVF调速系统介绍
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旋转磁场
当三相对称绕组接上三相对称电源，就产生旋转磁场。
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VVVF调速系统介绍
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式中，
n0为同步转速，单位r/min；
p为极对数；
f1为交流电源的频率。
旋转磁场
四极旋转磁场示意图
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VVVF调速系统介绍
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左手定则
决定导条
受力方向
右手定则决定
电流方向
三相异步电动机的工作原理
三相异步电动机的定子铁心上嵌有三相对称绕组，接通三相对称电源后，在定子、转子之间的气隙内产生以同步转速旋转的旋转磁场。
转子导条被这种旋转磁场切割，在导条内产生感生电流，磁场又对导条产生电磁力，于是转子就跟着旋转磁场旋转。
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VVVF调速系统介绍
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