电力拖动自动控制系统—运动控制系统指南.ppt

电力拖动自动控制系统—运动控制系统
沈阳工业大学
电气工程学院自动化
杨霞
2013年7月
交流拖动自动控制系统
第5章基于稳态模型的感应电动机调速
内容提要
第8章同步电动机变压变频调速系统
课程总结
第6章基于动态模型的感应电动机调速系统
第1章交流调速系统概述
第5章基于稳态模型的感应电动机调速系统
第7章绕线转子感应电动机双馈调速系统
第9章伺服系统*
感应电动机稳态数学模型和调速方法
感应电动机调压调速
感应电动机变压变频调速
电力电子变压变频器
转速开环变压变频调速系统
转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统
本章知识结构:
第8章同步电动机变压变频调速系统
课程总结
第6章基于动态模型的感应电动机调速系统
第1章交流调速系统概述
第5章基于稳态模型的感应电动机调速系统
第7章绕线转子感应电动机双馈调速系统
第9章伺服系统*
知识点:
感应电动机变压变频调速基础
转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统
感应电动机稳态数学模型和调速方法
感应电动机调压调速
感应电动机变压变频调速
电力电子变压变频器
转速开环变压变频调速系统
感应电动机变压变频调速
变压变频调速是改变感应电动机同步转速的一种调速方法,同步转速随频率而变化
变压变频调速的基本原理
感应电动机的实际转速
则稳态速降随负载大小变化
转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统
感应电动机稳态数学模型和调速方法
感应电动机调压调速
感应电动机变压变频调速
电力电子变压变频器
转速开环变压变频调速系统
一、基频以下调速
当感应电动机在基频(额定频率f1N)以下运行时,如果磁通太弱,没有充分利用电机的铁心,是一种浪费;如果磁通过大,又会使铁心饱和,从而导致过大的励磁电流,严重时还会因绕组过热而损坏电机。最好是保持每极磁通量为额定值不变。
当频率从额定值向下调节时,必须使
基频以下应采用电动势频率比为恒值的控制方式。
恒压频比的控制方式
当电动势值较高时,忽略定子电阻和漏感压降,
低频补偿(低频转矩提升)
低频时,定子电阻和漏感压降所占的份量比较显著,不能再忽略。
人为地把定子电压抬高一些,以补偿定子阻抗压降。
负载大小不同,需要补偿的定子电压也不一样。
转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统
感应电动机稳态数学模型和调速方法
感应电动机调压调速
感应电动机变压变频调速
电力电子变压变频器
转速开环变压变频调速系统
通常在控制软件中备有不同斜率的补偿特性,以供用户选择。
a——无补偿 b——带定子电压补偿
图5-9 恒压频比控制特性
转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统
感应电动机稳态数学模型和调速方法
感应电动机调压调速
感应电动机变压变频调速
电力电子变压变频器
转速开环变压变频调速系统
二、基频以上调速
在基频以上调速时,频率从基频向上升高,受到电机绝缘耐压和磁路饱和的限制,定子电压不能随之升高,最多只能保持额定电压不变。
这将导致磁通与频率成反比地降低,使得感应电动机工作在弱磁状态。
图5-10 感应电动机变压变频调速的控制特性
转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统
感应电动机稳态数学模型和调速方法
感应电动机调压调速
感应电动机变压变频调速
电力电子变压变频器
转速开环变压变频调速系统
变压变频调速时的机械特性
一、基频以下采用恒压频比控制
感应电动机机械特性方程式改写为
当s很小时,忽略上式分母中含s各项,
对于同一转矩,转速降落基本不变
在恒压频比的条件下把频率向下调节时,机械特性基本上是平行下移的。
转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统
感应电动机稳态数学模型和调速方法
感应电动机调压调速
感应电动机变压变频调速
电力电子变压变频器
转速开环变压变频调速系统
临界转矩
电磁转矩随着频率的降低而减小。
当频率较低时,电动机带载能力减弱,采用低频定子压降补偿,适当地提高电压,可以增强带载能力。
与转速无关,故称作转差功率不变型。
临界转差率
转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统
感应电动机稳态数学模型和调速方法
感应电动机调压调速
感应电动机变压变频调速
电力电子变压变频