第5章(電力拖動控制系統(tǒng))

1、姓姓 名名: 韋忠朝韋忠朝單單 位位: 地地 址址: 電機(jī)樓：電機(jī)樓： 8102室室 電電 話話: 87542626 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 8102 手手 機(jī)機(jī):郵 箱箱: 5.1.1 交流調(diào)速的發(fā)展概況交流調(diào)速的發(fā)展概況交流調(diào)速系統(tǒng)：交流調(diào)速系統(tǒng)：由交流電動機(jī)由交流電動機(jī)拖動拖動、電機(jī)轉(zhuǎn)速為、電機(jī)轉(zhuǎn)速為控制目標(biāo)控制目標(biāo)的電力拖動自動控制系統(tǒng)的電力拖動自動控制系統(tǒng)直流電動機(jī)優(yōu)點(diǎn)：直流電動機(jī)優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速性能好調(diào)速性能好直流電動機(jī)缺點(diǎn)：直流電動機(jī)缺點(diǎn)：體積大、容量小、制造成本高、有機(jī)械換向裝置，維護(hù)困難體積大、容量小、制造成本高、有機(jī)械換向裝置，維護(hù)困難 l 20 20世紀(jì)世紀(jì)7070年代

2、，研究開發(fā)高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)，期望用它來節(jié)約能源。年代，研究開發(fā)高性能的交流調(diào)速系統(tǒng)，期望用它來節(jié)約能源。 同期，電力電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路、各種控制理論、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的同期，電力電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路、各種控制理論、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的 飛速發(fā)展，為交流調(diào)速電力拖動的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。飛速發(fā)展，為交流調(diào)速電力拖動的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。交流電動機(jī)優(yōu)點(diǎn)交流電動機(jī)優(yōu)點(diǎn) ：結(jié)構(gòu)簡單可靠，維護(hù)少，無機(jī)械換向火花，結(jié)構(gòu)簡單可靠，維護(hù)少，無機(jī)械換向火花，制造成本低制造成本低51 交流調(diào)速系統(tǒng)概述交流調(diào)速系統(tǒng)概述l 20 20世紀(jì)世紀(jì)8080年代，原有的交直流調(diào)速拖動系統(tǒng)的分工格局被逐漸打破。年代，原

3、有的交直流調(diào)速拖動系統(tǒng)的分工格局被逐漸打破。 l 目前的許多交流調(diào)速系統(tǒng)在裝置容量上、動靜態(tài)性能上、可四象限運(yùn)目前的許多交流調(diào)速系統(tǒng)在裝置容量上、動靜態(tài)性能上、可四象限運(yùn) 行的要求上，以至在系統(tǒng)制造成本上都可以與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美。行的要求上，以至在系統(tǒng)制造成本上都可以與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美。 第第5章章 異步電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)異步電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng) l 20 20世紀(jì)世紀(jì)9090年代，交流調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)占到了調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)地位。年代，交流調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)占到了調(diào)速系統(tǒng)的主導(dǎo)地位。 勵磁同步電動機(jī)勵磁同步電動機(jī) 5.1.2交流調(diào)速系統(tǒng)的分類交流調(diào)速系統(tǒng)的分類交流電動機(jī)交流電動機(jī)異步電動機(jī)異步電動機(jī) 永

4、磁同步電動機(jī)永磁同步電動機(jī) 無刷直流電動機(jī)及無刷直流電動機(jī)及開關(guān)磁阻電動機(jī)都滿足開關(guān)磁阻電動機(jī)都滿足“定子電流的頻率與轉(zhuǎn)定子電流的頻率與轉(zhuǎn)速有嚴(yán)格比例關(guān)系速有嚴(yán)格比例關(guān)系”的的條件，所以也把它歸入條件，所以也把它歸入同步電動機(jī)。同步電動機(jī)。 當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與定子電流的頻率有嚴(yán)格定子電流的頻率有嚴(yán)格比例關(guān)系的電動機(jī)稱同比例關(guān)系的電動機(jī)稱同步電動機(jī)，無嚴(yán)格比例步電動機(jī)，無嚴(yán)格比例關(guān)系的電動機(jī)稱異步電關(guān)系的電動機(jī)稱異步電動機(jī)。動機(jī)。特種同步電動機(jī)特種同步電動機(jī) 無刷直流電動機(jī)無刷直流電動機(jī)開關(guān)磁阻電動機(jī)開關(guān)磁阻電動機(jī)直流無換向器電動機(jī)直流無換向器電動機(jī)交流無換向器電動機(jī)交流無換向

5、器電動機(jī) 交流電動機(jī)是交流電動機(jī)是定子繞組通入交流定子繞組通入交流電電( (或周期脈沖電或周期脈沖電流流) )的電機(jī)，其定的電機(jī)，其定子磁動勢是一個(gè)旋子磁動勢是一個(gè)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)( (或步進(jìn)旋轉(zhuǎn)或步進(jìn)旋轉(zhuǎn)) )的的磁動勢。磁動勢。同步電動機(jī)同步電動機(jī) u交流調(diào)速系統(tǒng)的分類交流調(diào)速系統(tǒng)的分類5.1.3 異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的分類異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的分類1.異步電動機(jī)功率異步電動機(jī)功率(能量能量)圖圖從定子傳入轉(zhuǎn)從定子傳入轉(zhuǎn)子的電磁功率子的電磁功率總機(jī)械功率總機(jī)械功率轉(zhuǎn)子銅耗轉(zhuǎn)子銅耗（轉(zhuǎn)差功率）（轉(zhuǎn)差功率）定義：轉(zhuǎn)差功率定義：轉(zhuǎn)差功率 Ps s Pm1mccemPs P2cuemspsPP2emmeccuP

6、PpemP2.常見的異步電動機(jī)調(diào)速類別（按主要特征分類）常見的異步電動機(jī)調(diào)速類別（按主要特征分類） 調(diào)壓調(diào)速；調(diào)壓調(diào)速； 電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速；電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速；繞線轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速；繞線轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速；串級調(diào)速；串級調(diào)速； 變極調(diào)速；變極調(diào)速；變頻調(diào)速；變頻調(diào)速； 定子回路串電抗調(diào)速。定子回路串電抗調(diào)速。 spfn16013 調(diào)速系統(tǒng)按所改變的物理量分類調(diào)速系統(tǒng)按所改變的物理量分類 （1）變頻調(diào)速）變頻調(diào)速 （2）變極調(diào)速）變極調(diào)速 （3）變轉(zhuǎn)差率調(diào)速）變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 4. 按轉(zhuǎn)差功率按轉(zhuǎn)差功率Ps 去向分類去向分類（1）轉(zhuǎn)差功率消耗型）轉(zhuǎn)差功率消耗型（系統(tǒng)效率較低）（系統(tǒng)效率較

7、低） （2）轉(zhuǎn)差功率回饋型）轉(zhuǎn)差功率回饋型（把部份轉(zhuǎn)差功率送回電網(wǎng)）把部份轉(zhuǎn)差功率送回電網(wǎng)） （系統(tǒng)效率稍高）（系統(tǒng)效率稍高） （3）轉(zhuǎn)差功率不變型）轉(zhuǎn)差功率不變型（系統(tǒng)效率最高）（系統(tǒng)效率最高） 5.2 異步電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)（交調(diào)系統(tǒng)）異步電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)（交調(diào)系統(tǒng)） 該系統(tǒng)使用的電動機(jī)一般是該系統(tǒng)使用的電動機(jī)一般是鼠籠型異步電動機(jī)。鼠籠型異步電動機(jī)。5.2.1 異步電動機(jī)調(diào)壓時(shí)的開環(huán)機(jī)械特性異步電動機(jī)調(diào)壓時(shí)的開環(huán)機(jī)械特性 NU10 . 1NU1707. 0NU15 . 0l 當(dāng)電動機(jī)拖動當(dāng)電動機(jī)拖動恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)，盡管電時(shí)，盡管電壓改變很大，但速度的變化并不大。系統(tǒng)壓改變很大，

8、但速度的變化并不大。系統(tǒng)能調(diào)速的最大區(qū)域只在轉(zhuǎn)差率能調(diào)速的最大區(qū)域只在轉(zhuǎn)差率 之間之間 mss0l 當(dāng)電動機(jī)拖動當(dāng)電動機(jī)拖動風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載時(shí)不再受時(shí)不再受Sm的限制，的限制， 異步電動機(jī)的固有機(jī)械特性方程異步電動機(jī)的固有機(jī)械特性方程 21222112123/pU RsTRRsxx風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載l ，為減小損耗，電動機(jī)在額，為減小損耗，電動機(jī)在額定點(diǎn)的轉(zhuǎn)差率一般在定點(diǎn)的轉(zhuǎn)差率一般在0.020.06之間，最大之間，最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)差率也較小，在轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)差率也較小，在0.15左右左右2UT 0T1NSmTSmSlTT1mTSmSlTa)b)0異步電動機(jī)調(diào)壓

9、調(diào)速時(shí)的開環(huán)機(jī)械特性異步電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速時(shí)的開環(huán)機(jī)械特性高轉(zhuǎn)差率電動機(jī)高轉(zhuǎn)差率電動機(jī)為了能在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下擴(kuò)大調(diào)壓調(diào)速的范圍，這就要求電動機(jī)有較大的為了能在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載下擴(kuò)大調(diào)壓調(diào)速的范圍，這就要求電動機(jī)有較大的Sm可以使用可以使用高轉(zhuǎn)差率電動機(jī)高轉(zhuǎn)差率電動機(jī)或者或者交流力矩電動機(jī)交流力矩電動機(jī)，這兩類電機(jī)，這兩類電機(jī)通過通過增大轉(zhuǎn)子電增大轉(zhuǎn)子電阻阻使電機(jī)的使電機(jī)的機(jī)械特性變軟機(jī)械特性變軟，Sm增大，拓寬了低速運(yùn)行區(qū)增大，拓寬了低速運(yùn)行區(qū) 。u 交流力矩電動機(jī)交流力矩電動機(jī)允許電動機(jī)長期堵轉(zhuǎn)及低速運(yùn)行，允許電動機(jī)長期堵轉(zhuǎn)及低速運(yùn)行， Sm等于等于1，電動機(jī)的主要技，電動機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)就是堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，

10、額定點(diǎn)就是堵轉(zhuǎn)點(diǎn)。術(shù)參數(shù)就是堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，額定點(diǎn)就是堵轉(zhuǎn)點(diǎn)。 u 高轉(zhuǎn)差率電動機(jī)高轉(zhuǎn)差率電動機(jī)兼顧了高速及低速的性能，額定轉(zhuǎn)差率一般在兼顧了高速及低速的性能，額定轉(zhuǎn)差率一般在0.070.13之間，之間， Sm一般在一般在0.5左右，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩也較大，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩等于最大轉(zhuǎn)矩。左右，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩也較大，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩等于最大轉(zhuǎn)矩。 5.2.2 調(diào)壓調(diào)速主電路調(diào)壓調(diào)速主電路+-sLMb)M3c)M3a)串聯(lián)分段串聯(lián)分段電抗器降壓電抗器降壓 串聯(lián)飽和串聯(lián)飽和電抗器降壓電抗器降壓 l串聯(lián)飽串聯(lián)飽和電抗器和電抗器降壓降壓降壓降壓調(diào)速原理調(diào)速原理缺點(diǎn)缺點(diǎn)：需體積龐大且笨重的需體積龐大且笨重的設(shè)備，自電力電子技術(shù)發(fā)展設(shè)備，自電

11、力電子技術(shù)發(fā)展起來已很少采用。起來已很少采用。自耦變壓器自耦變壓器調(diào)壓調(diào)壓 l 現(xiàn)在調(diào)壓調(diào)速設(shè)備一般采用由晶閘管構(gòu)成現(xiàn)在調(diào)壓調(diào)速設(shè)備一般采用由晶閘管構(gòu)成的負(fù)載的負(fù)載Y接法的接法的晶閘管相控交流調(diào)壓器晶閘管相控交流調(diào)壓器 l VVC為相控交流調(diào)壓器，由三只雙向?yàn)橄嗫亟涣髡{(diào)壓器，由三只雙向晶閘管或三對反并聯(lián)晶閘管構(gòu)成，電動晶閘管或三對反并聯(lián)晶閘管構(gòu)成，電動機(jī)定子繞組接成機(jī)定子繞組接成Y接法接法Yl V VC工作原理工作原理VR1C1VT4VT6VT3VT5VT2VT2CVVC1idIABC1C1C2CM3早期的早期的 方法有：方法有：l VR為可控整流橋，制動時(shí)用為可控整流橋，制動時(shí)用5.2.3

12、調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖 *nUnUASRctUVVCTGnM3 3系統(tǒng)控制的對象：系統(tǒng)控制的對象：電動機(jī)的端電壓電動機(jī)的端電壓 速度調(diào)節(jié)器速度調(diào)節(jié)器ASR的輸出：的輸出： 電壓指令信號電壓指令信號 交流調(diào)壓器的輸出電壓交流調(diào)壓器的輸出電壓 U1與移與移相控制角相控制角之間有確定的對應(yīng)關(guān)系，之間有確定的對應(yīng)關(guān)系，U1 與與是一一對應(yīng)且是唯一的，因是一一對應(yīng)且是唯一的，因此速度調(diào)節(jié)器的輸出可直接作為此速度調(diào)節(jié)器的輸出可直接作為角角的指令值而不必再加電壓閉環(huán)的指令值而不必再加電壓閉環(huán) l 限流環(huán)節(jié)限流環(huán)節(jié)檢測異步檢測異步電動機(jī)的定子電流，與給電動機(jī)的定子電流，與給定的限流值

13、進(jìn)行比較定的限流值進(jìn)行比較 l GB框內(nèi)的曲線是其輸框內(nèi)的曲線是其輸入輸出曲線入輸出曲線 不但與不但與 角的大小有關(guān)，還與負(fù)載的功率因數(shù)角有關(guān)。角的大小有關(guān)，還與負(fù)載的功率因數(shù)角有關(guān)。 l VVC，5.2.4 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其靜特性系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其靜特性l ASR是速度調(diào)節(jié)器，采用是速度調(diào)節(jié)器，采用PIPI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器 該系統(tǒng)與直流該系統(tǒng)與直流VM系統(tǒng)有許多系統(tǒng)有許多本質(zhì)上的不同之處本質(zhì)上的不同之處 是一個(gè)復(fù)雜的非線性函數(shù)，且是一個(gè)復(fù)雜的非線性函數(shù)，且 、 2R2X也不是一個(gè)定值，隨電機(jī)轉(zhuǎn)速變化而大幅度變化也不是一個(gè)定值，隨電機(jī)轉(zhuǎn)速變化而大幅度變化可見用穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖計(jì)算求解某些性能或確定控制

14、調(diào)節(jié)參數(shù)時(shí)其結(jié)果是近似的?？梢娪梅€(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖計(jì)算求解某些性能或確定控制調(diào)節(jié)參數(shù)時(shí)其結(jié)果是近似的。 l 只要改變轉(zhuǎn)速給定信號就可只要改變轉(zhuǎn)速給定信號就可以使靜特性平行地上下移動，以使靜特性平行地上下移動，達(dá)到調(diào)速的目的。達(dá)到調(diào)速的目的。 sK)T ,U(fn1l 是一個(gè)無靜差的系統(tǒng)是一個(gè)無靜差的系統(tǒng) l 左、右極限左、右極限 l 異步電機(jī)，異步電機(jī)，ctsU/UK1)T ,U(fn15.2.5 交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的制動交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的制動l 交調(diào)系統(tǒng)制動時(shí)，通常采用交調(diào)系統(tǒng)制動時(shí)，通常采用在定子繞組中通入直流電流（能耗制動）在定子繞組中通入直流電流（能耗制動）的方法。的方法。 b)a)ABCdIA

15、BCSFCFAFBFSFAFBFdIl 可控制整流橋可控制整流橋VR就是為制動而設(shè)置的。就是為制動而設(shè)置的。1C斷開、斷開、2C閉合、閉合、VR工作時(shí)，異步電動機(jī)工作時(shí)，異步電動機(jī)將進(jìn)入制動狀態(tài)，直到電機(jī)停轉(zhuǎn)。將進(jìn)入制動狀態(tài)，直到電機(jī)停轉(zhuǎn)。VR1C1VT4VT6VT3VT5VT2VT2CVVC1idIABC1C1C2CM3l 通直流時(shí)，通直流時(shí)，電機(jī)繞組的兩電機(jī)繞組的兩種常用接法：種常用接法：l 調(diào)節(jié)可控整流調(diào)節(jié)可控整流電路輸出電流電路輸出電流Id 的大小，就可改的大小，就可改變合成磁勢變合成磁勢Fs 的的大小大小,就改變了制就改變了制動轉(zhuǎn)矩的大小。動轉(zhuǎn)矩的大小。nT001nlTAB12WVU

16、1VT6VTa)b)UUViABCil 觸發(fā)觸發(fā)VT1、VT6工作，恒關(guān)斷工作，恒關(guān)斷VT2、VT3、VT4、VT5，則，則A、B兩相的繞組反向串聯(lián)后接在一個(gè)半波整流電路的輸出端上兩相的繞組反向串聯(lián)后接在一個(gè)半波整流電路的輸出端上 l 改變控制角的大小，可改變平均制動轉(zhuǎn)矩的大小。改變控制角的大小，可改變平均制動轉(zhuǎn)矩的大小。l 利用交流調(diào)壓器主電路來實(shí)現(xiàn)制動時(shí)制動轉(zhuǎn)矩一般較小，轉(zhuǎn)矩脈動較大。利用交流調(diào)壓器主電路來實(shí)現(xiàn)制動時(shí)制動轉(zhuǎn)矩一般較小，轉(zhuǎn)矩脈動較大。l 能耗制動時(shí)，電源輸入的能量消耗在電機(jī)的定子繞組上，能耗制動時(shí)，電源輸入的能量消耗在電機(jī)的定子繞組上，拖動系統(tǒng)機(jī)械能所轉(zhuǎn)變成的電能都消耗在電機(jī)

17、的轉(zhuǎn)子繞組上，拖動系統(tǒng)機(jī)械能所轉(zhuǎn)變成的電能都消耗在電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組上，l 利用交流調(diào)壓器的主電路來實(shí)現(xiàn)能耗制動利用交流調(diào)壓器的主電路來實(shí)現(xiàn)能耗制動發(fā)熱嚴(yán)重。發(fā)熱嚴(yán)重。5.2.6 交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的效率及電機(jī)冷卻交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的效率及電機(jī)冷卻sPPPPemmec112當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速降低（當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速降低（s增大）時(shí)，電動轉(zhuǎn)子銅耗增加，電動機(jī)的增大）時(shí)，電動轉(zhuǎn)子銅耗增加，電動機(jī)的效率下降效率下降，電動機(jī)的，電動機(jī)的發(fā)熱將增加發(fā)熱將增加。交流力矩電機(jī)：交流力矩電機(jī)：電動機(jī)的設(shè)計(jì)就允許電機(jī)長期堵轉(zhuǎn)運(yùn)行，電機(jī)出廠時(shí)就帶有他扇冷電動機(jī)的設(shè)計(jì)就允許電機(jī)長期堵轉(zhuǎn)運(yùn)行，電機(jī)出廠時(shí)就帶有他扇冷式的強(qiáng)迫通風(fēng)系統(tǒng)，對這

18、類電動機(jī)不用再考慮發(fā)熱問題。式的強(qiáng)迫通風(fēng)系統(tǒng)，對這類電動機(jī)不用再考慮發(fā)熱問題。 低轉(zhuǎn)差率電機(jī)：低轉(zhuǎn)差率電機(jī)：電機(jī)只能在轉(zhuǎn)差小于額定轉(zhuǎn)差下連續(xù)運(yùn)行，低速運(yùn)行時(shí)一方面電電機(jī)只能在轉(zhuǎn)差小于額定轉(zhuǎn)差下連續(xù)運(yùn)行，低速運(yùn)行時(shí)一方面電機(jī)發(fā)熱增加，另一方面因轉(zhuǎn)速降低，轉(zhuǎn)軸上風(fēng)扇的通風(fēng)效果減弱，使電機(jī)會產(chǎn)生機(jī)發(fā)熱增加，另一方面因轉(zhuǎn)速降低，轉(zhuǎn)軸上風(fēng)扇的通風(fēng)效果減弱，使電機(jī)會產(chǎn)生過熱。這類電機(jī)只能短時(shí)間內(nèi)低速運(yùn)行，或應(yīng)重新考慮電動機(jī)的散熱條件，防止過熱。這類電機(jī)只能短時(shí)間內(nèi)低速運(yùn)行，或應(yīng)重新考慮電動機(jī)的散熱條件，防止電機(jī)過熱而燒毀。電機(jī)過熱而燒毀。高轉(zhuǎn)差率電動機(jī)：高轉(zhuǎn)差率電動機(jī)：介于上述兩種電機(jī)之間，使用中根據(jù)實(shí)際

19、的工況來決定是否需介于上述兩種電機(jī)之間，使用中根據(jù)實(shí)際的工況來決定是否需要加強(qiáng)電動機(jī)通風(fēng)冷卻系統(tǒng)。要加強(qiáng)電動機(jī)通風(fēng)冷卻系統(tǒng)。 l 效率及電機(jī)發(fā)熱效率及電機(jī)發(fā)熱l 電機(jī)冷卻電機(jī)冷卻5.2.7 系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖)(1sU)(sUct- -)(*sUn)(sUnsTKiP1)(sn1sTKSS)(sWMA)(sWFBS 交流電動機(jī)中的機(jī)、電、磁三種物理量的多變量之間的強(qiáng)耦合，交流電動機(jī)中的機(jī)、電、磁三種物理量的多變量之間的強(qiáng)耦合，參數(shù)的時(shí)變性及參數(shù)之間關(guān)系的非線性，使得建立交流調(diào)速系統(tǒng)精確參數(shù)的時(shí)變性及參數(shù)之間關(guān)系的非線性，使得建立交流調(diào)速系統(tǒng)精確的數(shù)學(xué)模型極為困難。的數(shù)學(xué)模型極為困

20、難。 l 只能在一些強(qiáng)假定條件下簡化后，來建立其近似的數(shù)學(xué)模型：只能在一些強(qiáng)假定條件下簡化后，來建立其近似的數(shù)學(xué)模型： a)b)1U112122212/13AAAsUJrsp U1MAMKT s1U- -1U11 26AApU srsJp+ +- -TLT212123ApUr+ +異步電動機(jī)的微偏線性化近似動態(tài)結(jié)構(gòu)圖異步電動機(jī)的微偏線性化近似動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 傳遞函數(shù)為：傳遞函數(shù)為： 1sTKsWMMAMA53 異步電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用與節(jié)能異步電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用與節(jié)能缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：調(diào)速范圍不大，調(diào)速精度低，調(diào)速時(shí)電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重調(diào)速范圍不大，調(diào)速精度低，調(diào)速時(shí)電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡

21、單，容易實(shí)現(xiàn)，成本低廉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)，成本低廉主主要要的的應(yīng)應(yīng)用用領(lǐng)領(lǐng)域域 1需要調(diào)速運(yùn)行的場合需要調(diào)速運(yùn)行的場合2異步電動機(jī)異步電動機(jī)“軟起動軟起動”裝裝置置3風(fēng)機(jī)、泵類的調(diào)速節(jié)能風(fēng)機(jī)、泵類的調(diào)速節(jié)能u 交流調(diào)壓交流調(diào)壓象限，能耗制動象限，能耗制動象限，配合接觸器象限，配合接觸器四象限四象限u 因此，需要調(diào)速運(yùn)行的工作機(jī)械或負(fù)載，理論上都可以使用調(diào)速系統(tǒng)因此，需要調(diào)速運(yùn)行的工作機(jī)械或負(fù)載，理論上都可以使用調(diào)速系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)來實(shí)現(xiàn) ，例，例“交調(diào)交調(diào)”電梯。（注意：選用合適電機(jī)，電機(jī)冷卻問題）電梯。（注意：選用合適電機(jī)，電機(jī)冷卻問題）u 異步電動機(jī)的異步電動機(jī)的“軟起動裝置軟起動裝置”：利

22、用帶有限流環(huán)節(jié)的交流調(diào)壓器利用帶有限流環(huán)節(jié)的交流調(diào)壓器 就可實(shí)現(xiàn)異步電動機(jī)的降壓起動，起動電流的最大值可限定。就可實(shí)現(xiàn)異步電動機(jī)的降壓起動，起動電流的最大值可限定。u 若使軟起動裝置同時(shí)帶有一定的調(diào)速功能，則稱之為：若使軟起動裝置同時(shí)帶有一定的調(diào)速功能，則稱之為： 異步電動機(jī)的異步電動機(jī)的“多功能控制器多功能控制器”。u 風(fēng)機(jī)、泵類的調(diào)速節(jié)能是調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用得最多的領(lǐng)域之一。風(fēng)機(jī)、泵類的調(diào)速節(jié)能是調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用得最多的領(lǐng)域之一。風(fēng)機(jī)、泵類的調(diào)速節(jié)能風(fēng)機(jī)、泵類的調(diào)速節(jié)能l 應(yīng)用條件應(yīng)用條件風(fēng)機(jī)、水泵用不調(diào)速的交流電機(jī)，依賴于風(fēng)機(jī)、水泵用不調(diào)速的交流電機(jī)，依賴于風(fēng)門檔板和閥風(fēng)門檔板和閥門來調(diào)節(jié)流量門來調(diào)節(jié)流量，使大量的電功率白白消耗在檔板和閥門上。，使大量的電功率白白消耗在檔板和閥門上。 l 選用的理由選用的理由風(fēng)機(jī)、水泵的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速平方成正比，功率與轉(zhuǎn)速立方風(fēng)機(jī)、水泵的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速平方成正比，功率與轉(zhuǎn)速立方成正比，因此對調(diào)速范圍的要求不大，調(diào)速的精度要求也不高，