電梯的電力拖動(dòng)系統(tǒng)ppt課件

1、-電梯的電力拖動(dòng)系統(tǒng)電梯的電力拖動(dòng)系統(tǒng)2內(nèi)容框架：內(nèi)容框架：常見(jiàn)電梯電力拖動(dòng)方式常見(jiàn)電梯電力拖動(dòng)方式電梯的速度曲線電梯的速度曲線曳引電動(dòng)機(jī)及其功率的確定曳引電動(dòng)機(jī)及其功率的確定直流電梯電力拖動(dòng)方式直流電梯電力拖動(dòng)方式交流雙速電梯拖動(dòng)方式交流雙速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式 preceding32.1 2.1 常見(jiàn)電梯電力拖動(dòng)方式常見(jiàn)電梯電力拖動(dòng)方式n電梯的運(yùn)動(dòng)：電梯的運(yùn)動(dòng)：n轎廂的升降曳引機(jī)組、主驅(qū)動(dòng)。功率大轎廂的升降曳引機(jī)組、主驅(qū)動(dòng)。功率大幾千瓦幾十千瓦）。幾千瓦幾十千瓦）。n轎門(mén)和廳門(mén)的開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)門(mén)電機(jī)、輔助驅(qū)動(dòng)。轎門(mén)和廳門(mén)的開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)門(mén)電機(jī)、輔助驅(qū)動(dòng)。功率小功率小20

2、0W200W以下）。以下）。 42.1 2.1 常見(jiàn)電梯電力拖動(dòng)方式常見(jiàn)電梯電力拖動(dòng)方式n電梯拖動(dòng)的要求電梯拖動(dòng)的要求n足夠的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力；足夠的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力；n正確的速度控制，舒適性，平層精度；正確的速度控制，舒適性，平層精度；n動(dòng)作靈活；動(dòng)作靈活；n高效，節(jié)能；高效，節(jié)能；n平穩(wěn)，噪聲?。黄椒€(wěn)，噪聲小；n維護(hù)方便、壽命長(zhǎng)；維護(hù)方便、壽命長(zhǎng)；52.1 2.1 常見(jiàn)電梯電力拖動(dòng)方式常見(jiàn)電梯電力拖動(dòng)方式n電力拖動(dòng)系統(tǒng)分類按電動(dòng)機(jī)供電種類）：電力拖動(dòng)系統(tǒng)分類按電動(dòng)機(jī)供電種類）：n直流拖動(dòng)系統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速，機(jī)械特性直流拖動(dòng)系統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速，機(jī)械特性硬，調(diào)速范圍大等優(yōu)點(diǎn)，但直流電動(dòng)機(jī)具有換硬，

3、調(diào)速范圍大等優(yōu)點(diǎn)，但直流電動(dòng)機(jī)具有換向器日常維護(hù)量大，耗能高的缺點(diǎn)。向器日常維護(hù)量大，耗能高的缺點(diǎn)。n交流拖動(dòng)系統(tǒng)有交流變極調(diào)速系統(tǒng)、交流交流拖動(dòng)系統(tǒng)有交流變極調(diào)速系統(tǒng)、交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)及變頻變壓調(diào)速系統(tǒng)。由于電子調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)及變頻變壓調(diào)速系統(tǒng)。由于電子元器件的高速發(fā)展大功率高反壓場(chǎng)效應(yīng)三極管元器件的高速發(fā)展大功率高反壓場(chǎng)效應(yīng)三極管IGBTIGBT的問(wèn)世，使得變頻變壓調(diào)速系統(tǒng)更加成熟。的問(wèn)世，使得變頻變壓調(diào)速系統(tǒng)更加成熟。電梯拖動(dòng)系統(tǒng)被采用已成為現(xiàn)實(shí)。變頻變壓調(diào)電梯拖動(dòng)系統(tǒng)被采用已成為現(xiàn)實(shí)。變頻變壓調(diào)速系統(tǒng)用在電梯上有體積小、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，在速系統(tǒng)用在電梯上有體積小、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，在調(diào)速性能方面可

4、以與直流拖動(dòng)系統(tǒng)媲美，目前調(diào)速性能方面可以與直流拖動(dòng)系統(tǒng)媲美，目前采用變頻變壓調(diào)速的電梯其速度可達(dá)采用變頻變壓調(diào)速的電梯其速度可達(dá)6m6ms s。 62.1 2.1 常見(jiàn)電梯電力拖動(dòng)方式常見(jiàn)電梯電力拖動(dòng)方式n轎廂的電力拖動(dòng)方式：轎廂的電力拖動(dòng)方式：n發(fā)電機(jī)組供電的直流電機(jī)拖動(dòng)方式由于能耗大，發(fā)電機(jī)組供電的直流電機(jī)拖動(dòng)方式由于能耗大，只有少量舊梯還在運(yùn)行。只有少量舊梯還在運(yùn)行。n2020世紀(jì)七八十年代出現(xiàn)的變壓變頻世紀(jì)七八十年代出現(xiàn)的變壓變頻(VVVF)(VVVF)交流交流異步電機(jī)拖動(dòng)方式由于其優(yōu)異的性能和逐步降異步電機(jī)拖動(dòng)方式由于其優(yōu)異的性能和逐步降低的價(jià)格而大受歡迎。低的價(jià)格而大受歡迎。72

5、.1 2.1 常見(jiàn)電梯電力拖動(dòng)方式常見(jiàn)電梯電力拖動(dòng)方式n轎門(mén)的電力拖動(dòng)方式：轎門(mén)的電力拖動(dòng)方式：n直流電動(dòng)機(jī)電樞串、并聯(lián)電阻調(diào)速拖動(dòng)方式通過(guò)改變電直流電動(dòng)機(jī)電樞串、并聯(lián)電阻調(diào)速拖動(dòng)方式通過(guò)改變電樞電路所串、并聯(lián)電阻的阻值來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，早年普樞電路所串、并聯(lián)電阻的阻值來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，早年普遍采用，但由于切換用的開(kāi)關(guān)容易出故障，目前已較少采用。遍采用，但由于切換用的開(kāi)關(guān)容易出故障，目前已較少采用。n直流電動(dòng)機(jī)斬波調(diào)壓調(diào)速拖動(dòng)方式采用大功率晶體管組直流電動(dòng)機(jī)斬波調(diào)壓調(diào)速拖動(dòng)方式采用大功率晶體管組成的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)通過(guò)改變導(dǎo)通占空比實(shí)現(xiàn)直流調(diào)壓調(diào)速，這成的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)通過(guò)改變導(dǎo)通占空比實(shí)現(xiàn)直流調(diào)壓

6、調(diào)速，這種方法可靠性好，效率高，平滑地調(diào)速。種方法可靠性好，效率高，平滑地調(diào)速。n交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)VVVFVVVF變頻調(diào)速拖動(dòng)方式采用交流異步變頻調(diào)速拖動(dòng)方式采用交流異步電動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行平穩(wěn)，效率高。普遍采用。電動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行平穩(wěn)，效率高。普遍采用。n力矩異步電動(dòng)機(jī)具有較大轉(zhuǎn)矩，適宜用于容易出現(xiàn)堵卡力矩異步電動(dòng)機(jī)具有較大轉(zhuǎn)矩，適宜用于容易出現(xiàn)堵卡現(xiàn)象的電梯中?，F(xiàn)象的電梯中。n伺服電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)方式近幾年出現(xiàn)，采用伺服電動(dòng)機(jī)，其伺服電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)方式近幾年出現(xiàn)，采用伺服電動(dòng)機(jī)，其反應(yīng)靈活，響應(yīng)迅速，有發(fā)展前途。反應(yīng)靈活，響應(yīng)迅速，有發(fā)展前途。82.2 2.2 電梯的速度曲線電梯的

7、速度曲線n電梯的速度曲線是舒適感與快速性的矛盾統(tǒng)一電梯的速度曲線是舒適感與快速性的矛盾統(tǒng)一n1. 1.快速性要求快速性要求n提高電梯額定速度提高電梯額定速度n目前超高速電梯額定速度已達(dá)目前超高速電梯額定速度已達(dá)1010米秒。米秒。n電梯額定速度高應(yīng)加強(qiáng)安全性、可靠性的保證，造價(jià)電梯額定速度高應(yīng)加強(qiáng)安全性、可靠性的保證，造價(jià)也隨之提高。也隨之提高。n集中布置多臺(tái)電梯集中布置多臺(tái)電梯n通過(guò)電梯臺(tái)數(shù)的增加來(lái)節(jié)省乘客侯梯時(shí)間。通過(guò)電梯臺(tái)數(shù)的增加來(lái)節(jié)省乘客侯梯時(shí)間。n減少電梯起、停過(guò)程中加、減速所用時(shí)間減少電梯起、停過(guò)程中加、減速所用時(shí)間n如：交、直流電梯快速平均加、減速度如：交、直流電梯快速平均加、減

8、速度0.5m/s20.5m/s2。n起、制動(dòng)時(shí)間縮短意味著加速度、減速度的增大，而起、制動(dòng)時(shí)間縮短意味著加速度、減速度的增大，而過(guò)分增大和不合理的變化將造成乘客的不適感。速度過(guò)分增大和不合理的變化將造成乘客的不適感。速度變化要兼顧快速性和舒適感。變化要兼顧快速性和舒適感。n由合理的電梯運(yùn)行的速度曲線來(lái)保證。由合理的電梯運(yùn)行的速度曲線來(lái)保證。92.22.2電梯的速度曲線電梯的速度曲線2.2.舒適性要求舒適性要求加速度引起不適加速度引起不適超重感，考慮人體生理承受能力，超重感，考慮人體生理承受能力，GB/T10058-2019GB/T10058-2019規(guī)定規(guī)定“加、減速度最大值加、減速度最大值

9、1.5m/s2” 1.5m/s2”加速度變化率引起不適加速度變化率引起不適眩暈感，考慮人體生理承受能力，一般加眩暈感，考慮人體生理承受能力，一般加加速度加速度 1.3m/s3 1.3m/s3。102.22.2電梯的速度曲線電梯的速度曲線3.3.電梯的速度曲線電梯的速度曲線AEFB段是由靜止起動(dòng)到勻速運(yùn)行的加速段速度曲線；BC段是勻速運(yùn)行段，其梯速為額定梯速；CFED段是由勻速運(yùn)行制動(dòng)到靜止的減速段速度曲線，通常是一條與起動(dòng)段對(duì)稱的曲線。112.22.2電梯的速度曲線電梯的速度曲線122.3 2.3 電梯的負(fù)載機(jī)械特性電梯的負(fù)載機(jī)械特性n頻繁起制動(dòng)設(shè)備，需分析電梯的負(fù)載機(jī)械特性。頻繁起制動(dòng)設(shè)備，

10、需分析電梯的負(fù)載機(jī)械特性。n靜態(tài)負(fù)載機(jī)械特性當(dāng)轎廂靜止或勻速運(yùn)動(dòng)靜態(tài)負(fù)載機(jī)械特性當(dāng)轎廂靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)表現(xiàn)的電梯。時(shí)表現(xiàn)的電梯。n動(dòng)態(tài)負(fù)載機(jī)械特性轎廂加、減速運(yùn)動(dòng)時(shí)、動(dòng)態(tài)負(fù)載機(jī)械特性轎廂加、減速運(yùn)動(dòng)時(shí)、除包含靜態(tài)負(fù)載機(jī)械特性外，還包含加速度造除包含靜態(tài)負(fù)載機(jī)械特性外，還包含加速度造成的慣性轉(zhuǎn)矩部分。成的慣性轉(zhuǎn)矩部分。132.3 2.3 電梯的負(fù)載機(jī)械特性電梯的負(fù)載機(jī)械特性n動(dòng)態(tài)負(fù)載機(jī)械特性動(dòng)態(tài)負(fù)載機(jī)械特性n原因：當(dāng)電梯起動(dòng)加速或停車(chē)前制動(dòng)減速時(shí)，原因：當(dāng)電梯起動(dòng)加速或停車(chē)前制動(dòng)減速時(shí)，由于速度的變化將引起動(dòng)態(tài)負(fù)載轉(zhuǎn)矩。由于速度的變化將引起動(dòng)態(tài)負(fù)載轉(zhuǎn)矩。w通常，電梯的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩可通常，電梯的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)

11、矩可達(dá)靜態(tài)轉(zhuǎn)矩的達(dá)靜態(tài)轉(zhuǎn)矩的1.51.53 3倍。倍。wAEAE段：拋物線段：拋物線wEFEF段：直線段：直線wFBFB段：反拋物線段：反拋物線wBCBC段：點(diǎn)段：點(diǎn)w制動(dòng)段制動(dòng)段CFCF、FEFE、EDED段）段）142.3 2.3 電梯的負(fù)載機(jī)械特性電梯的負(fù)載機(jī)械特性n靜態(tài)負(fù)載機(jī)械特性靜態(tài)負(fù)載機(jī)械特性n原因：（原因：（1 1負(fù)載轉(zhuǎn)矩是由轎廂與對(duì)重的重量差負(fù)載轉(zhuǎn)矩是由轎廂與對(duì)重的重量差造成的。（造成的。（2 2反抗性轉(zhuǎn)矩是由傳動(dòng)系統(tǒng)的摩反抗性轉(zhuǎn)矩是由傳動(dòng)系統(tǒng)的摩擦阻力引起擦阻力引起152.3 2.3 電梯的負(fù)載機(jī)械特性電梯的負(fù)載機(jī)械特性n電梯的負(fù)載機(jī)械特性電梯的負(fù)載機(jī)械特性n將電梯的靜態(tài)負(fù)載

12、機(jī)械特性與動(dòng)態(tài)負(fù)載機(jī)械特將電梯的靜態(tài)負(fù)載機(jī)械特性與動(dòng)態(tài)負(fù)載機(jī)械特性相疊加得到電梯負(fù)載機(jī)械特性。性相疊加得到電梯負(fù)載機(jī)械特性。162.3 2.3 電梯的負(fù)載機(jī)械特性電梯的負(fù)載機(jī)械特性n調(diào)速電梯曳引電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性與電梯負(fù)載機(jī)械調(diào)速電梯曳引電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性與電梯負(fù)載機(jī)械特性的關(guān)系特性的關(guān)系n調(diào)速電梯要求轎廂能按預(yù)定的速度曲線運(yùn)行。調(diào)速電梯要求轎廂能按預(yù)定的速度曲線運(yùn)行。n要求曳引電動(dòng)機(jī)在選定的調(diào)速方式下，電機(jī)的要求曳引電動(dòng)機(jī)在選定的調(diào)速方式下，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩總能達(dá)到負(fù)載轉(zhuǎn)矩的要求，電機(jī)轉(zhuǎn)矩應(yīng)有轉(zhuǎn)矩總能達(dá)到負(fù)載轉(zhuǎn)矩的要求，電機(jī)轉(zhuǎn)矩應(yīng)有一定裕度。一定裕度。n特點(diǎn)：容納特點(diǎn)：容納172.42.4電動(dòng)機(jī)及其功率的

13、確定電動(dòng)機(jī)及其功率的確定1.1.電梯對(duì)曳引電動(dòng)機(jī)的要求電梯對(duì)曳引電動(dòng)機(jī)的要求要求電動(dòng)機(jī)有較大的過(guò)載能力要求電動(dòng)機(jī)有較大的過(guò)載能力電梯的動(dòng)態(tài)負(fù)載轉(zhuǎn)矩大，要求電動(dòng)機(jī)的過(guò)電梯的動(dòng)態(tài)負(fù)載轉(zhuǎn)矩大，要求電動(dòng)機(jī)的過(guò)載倍數(shù)為載倍數(shù)為3 34 4。能承受頻繁起停，較高的每小時(shí)合閘次數(shù)能承受頻繁起停，較高的每小時(shí)合閘次數(shù)發(fā)熱需散熱、每小時(shí)合閘次數(shù)發(fā)熱需散熱、每小時(shí)合閘次數(shù)150150300300次次周期斷續(xù)工作制周期斷續(xù)工作制負(fù)載持續(xù)率負(fù)載持續(xù)率 FS FStg/Ttg/T100%100%電梯的電梯的FSFS在在30%70%30%70%182.42.4電動(dòng)機(jī)及其功率的確定電動(dòng)機(jī)及其功率的確定n足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、盡量

14、小的起動(dòng)電流足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、盡量小的起動(dòng)電流n普通電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流大普通電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流大5757倍）、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍）、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小小n電梯需克服靜態(tài)轉(zhuǎn)矩、其他機(jī)械摩擦。電梯需克服靜態(tài)轉(zhuǎn)矩、其他機(jī)械摩擦。n采用減壓起動(dòng)以降低起動(dòng)電流。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩足夠采用減壓起動(dòng)以降低起動(dòng)電流。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩足夠即可，過(guò)大則沖擊大。即可，過(guò)大則沖擊大。192.52.5直流電梯電力拖動(dòng)方式直流電梯電力拖動(dòng)方式w直流電機(jī)的機(jī)械特性是直線，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩、電流的直流電機(jī)的機(jī)械特性是直線，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩、電流的關(guān)系是線性的，便于控制。因而，直流電動(dòng)機(jī)廣泛關(guān)系是線性的，便于控制。因而，直流電動(dòng)機(jī)廣泛地應(yīng)用在需要大范圍平滑調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械中。地應(yīng)用在

15、需要大范圍平滑調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械中。 w在交流變頻調(diào)速應(yīng)用之前的一百多年里，直流調(diào)速在交流變頻調(diào)速應(yīng)用之前的一百多年里，直流調(diào)速處壟斷地位。處壟斷地位。w超高速電梯中直流電梯仍占絕大部分。超高速電梯中直流電梯仍占絕大部分。 202.52.5直流電梯電力拖動(dòng)方式直流電梯電力拖動(dòng)方式直流電梯分類按直流電源的獲取方式）：直流電梯分類按直流電源的獲取方式）：由交流電動(dòng)機(jī)直流發(fā)電機(jī)組供電，由交流電動(dòng)機(jī)直流發(fā)電機(jī)組供電，G-MG-M方方式，淘汰；式，淘汰；由晶閘管整流器由晶閘管整流器( (逆變器逆變器) )供電，供電，SCR-MSCR-M方式，方式，目前使用；目前使用； 212.52.5直流電梯電力拖動(dòng)方式直

16、流電梯電力拖動(dòng)方式1 1 單橋供電的單橋供電的SCR-MSCR-M直流電梯直流電梯 電梯系統(tǒng)其電樞電路由單向整流橋供電，電梯系統(tǒng)其電樞電路由單向整流橋供電，勵(lì)磁電路由雙向整流橋供電。勵(lì)磁電路由雙向整流橋供電。 222.52.5直流電梯電力拖動(dòng)方式直流電梯電力拖動(dòng)方式n整流原理：整流原理：n 由于這樣只能產(chǎn)生單方向的電樞電流由于這樣只能產(chǎn)生單方向的電樞電流Ia Ia，而要想適，而要想適應(yīng)電梯負(fù)載的要求，電機(jī)應(yīng)電梯負(fù)載的要求，電機(jī)M M 必須能靈活地改變電磁轉(zhuǎn)必須能靈活地改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向，矩的方向， 因此電機(jī)的勵(lì)磁統(tǒng)組因此電機(jī)的勵(lì)磁統(tǒng)組WMWM則由兩個(gè)反并聯(lián)則由兩個(gè)反并聯(lián)的整流橋供電。當(dāng)正組勵(lì)磁

17、整流橋的整流橋供電。當(dāng)正組勵(lì)磁整流橋UCFUCF工作時(shí)，給勵(lì)工作時(shí)，給勵(lì)磁繞組磁繞組WMWM提供正向勵(lì)磁，使電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生正向磁通提供正向勵(lì)磁，使電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生正向磁通，這樣電機(jī)這樣電機(jī) M M 的電樞電流的電樞電流Ia Ia只有正向電流在正向磁只有正向電流在正向磁通通的作用下就將產(chǎn)生正向轉(zhuǎn)矩。當(dāng)反組勵(lì)磁整流橋的作用下就將產(chǎn)生正向轉(zhuǎn)矩。當(dāng)反組勵(lì)磁整流橋UCRUCR工作時(shí)，則為勵(lì)磁繞組工作時(shí)，則為勵(lì)磁繞組WMWM提供反向勵(lì)磁電流，提供反向勵(lì)磁電流，使電機(jī)產(chǎn)生反向磁通使電機(jī)產(chǎn)生反向磁通-，于是正向的電樞電流，于是正向的電樞電流Ia Ia在反在反向的磁通向的磁通-作用下，產(chǎn)生反向轉(zhuǎn)矩。作用下，產(chǎn)生反向轉(zhuǎn)矩。

18、232.52.5直流電梯電力拖動(dòng)方式直流電梯電力拖動(dòng)方式2 2 雙橋供電的雙橋供電的SCR-MSCR-M直流電梯直流電梯 1-主變壓器 2-正組晶閘管 3-反組晶閘管 4-平波電抗器 5-直流電動(dòng)機(jī)6-測(cè)速發(fā)電機(jī) 7-曳引機(jī) 8-轎廂 9-對(duì)重 10-勵(lì)磁變壓器 11-勵(lì)磁晶閘管整流器 12-勵(lì)磁繞組 13-勵(lì)磁指令及勵(lì)磁控制器 14-速度指令 15-比較器 16-控制切換開(kāi)關(guān) 17-正組晶閘管觸發(fā)電路 18-反組晶閘管觸發(fā)電路242.52.5直流電梯電力拖動(dòng)方式直流電梯電力拖動(dòng)方式n整流原理：整流原理：n在電動(dòng)機(jī)電樞回路中設(shè)置了兩組晶閘管整流器，在電動(dòng)機(jī)電樞回路中設(shè)置了兩組晶閘管整流器，它們

19、彼此反向并聯(lián)，為電樞提供正、反向電流。它們彼此反向并聯(lián)，為電樞提供正、反向電流。n而勵(lì)磁回路則只是一個(gè)恒定大小、恒定方向的而勵(lì)磁回路則只是一個(gè)恒定大小、恒定方向的恒流控制，即控制電動(dòng)機(jī)的磁通保持額定值。恒流控制，即控制電動(dòng)機(jī)的磁通保持額定值。n這時(shí)電動(dòng)機(jī)四個(gè)象限運(yùn)行的控制就靠對(duì)正、反這時(shí)電動(dòng)機(jī)四個(gè)象限運(yùn)行的控制就靠對(duì)正、反兩個(gè)整流橋的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)整流橋的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。 252.52.5直流電梯電力拖動(dòng)方式直流電梯電力拖動(dòng)方式單橋供電、雙橋供電的比較單橋供電、雙橋供電的比較 單橋供電電樞回路中只用一組晶閘管，相單橋供電電樞回路中只用一組晶閘管，相對(duì)于雙橋供電可節(jié)省一套大功率晶閘管整對(duì)于雙橋供電

20、可節(jié)省一套大功率晶閘管整流器，減少設(shè)備投資。流器，減少設(shè)備投資。雙橋供電在電樞回路中采用正反兩組晶閘雙橋供電在電樞回路中采用正反兩組晶閘管來(lái)實(shí)現(xiàn)電樞電流及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的正、負(fù)管來(lái)實(shí)現(xiàn)電樞電流及電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的正、負(fù)過(guò)渡，由于電樞回路電感較小，因此快速過(guò)渡，由于電樞回路電感較小，因此快速響應(yīng)性更好些。響應(yīng)性更好些。 262.62.6交流雙速電梯拖動(dòng)方式交流雙速電梯拖動(dòng)方式調(diào)速原理調(diào)速原理從電機(jī)學(xué)可知交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：從電機(jī)學(xué)可知交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：式中，式中，nn電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，ss轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)差率，ff電網(wǎng)電網(wǎng)頻率，頻率，pp磁極對(duì)數(shù)。磁極對(duì)數(shù)。從公式分析，改變交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有三個(gè)

21、方法：從公式分析，改變交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有三個(gè)方法：改變極對(duì)數(shù)改變極對(duì)數(shù)P P雙速電梯；雙速電梯；改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率S S調(diào)壓調(diào)速電梯；調(diào)壓調(diào)速電梯；改變電動(dòng)機(jī)供電電源的頻率變頻調(diào)速電梯；改變電動(dòng)機(jī)供電電源的頻率變頻調(diào)速電梯；)1 (60spfn272.62.6交流雙速電梯拖動(dòng)方式交流雙速電梯拖動(dòng)方式n雙速電梯運(yùn)行時(shí)的速度曲線特點(diǎn)：雙速電梯運(yùn)行時(shí)的速度曲線特點(diǎn)：n在停車(chē)前有一個(gè)短時(shí)間的低速運(yùn)行，是為提高在停車(chē)前有一個(gè)短時(shí)間的低速運(yùn)行，是為提高平層精度而設(shè)置的，因雙速電梯中不采用速度平層精度而設(shè)置的，因雙速電梯中不采用速度閉環(huán)控制。閉環(huán)控制。n只有兩個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行速度：正常運(yùn)行速度，停車(chē)

22、只有兩個(gè)穩(wěn)定運(yùn)行速度：正常運(yùn)行速度，停車(chē)前的低速。前的低速。 282.62.6交流雙速電梯拖動(dòng)方式交流雙速電梯拖動(dòng)方式異步電動(dòng)機(jī)變極的方法：異步電動(dòng)機(jī)變極的方法：雙繞組變極比較簡(jiǎn)單，它是在電機(jī)定子雙繞組變極比較簡(jiǎn)單，它是在電機(jī)定子槽內(nèi)嵌入兩套定子繞組，它們各自獨(dú)立、槽內(nèi)嵌入兩套定子繞組，它們各自獨(dú)立、具有不同的極對(duì)數(shù)。當(dāng)接入一套繞組時(shí)，具有不同的極對(duì)數(shù)。當(dāng)接入一套繞組時(shí)，電機(jī)具有一種轉(zhuǎn)速，當(dāng)接入另一套繞組時(shí)，電機(jī)具有一種轉(zhuǎn)速，當(dāng)接入另一套繞組時(shí)，電機(jī)則具有另一種轉(zhuǎn)速。電機(jī)則具有另一種轉(zhuǎn)速。 單繞組變極只嵌放一套定子繞組，而通單繞組變極只嵌放一套定子繞組，而通過(guò)對(duì)定子繞組的不同接線組合得到不同的

23、過(guò)對(duì)定子繞組的不同接線組合得到不同的極數(shù)。內(nèi)部空間相對(duì)寬松一些極數(shù)。內(nèi)部空間相對(duì)寬松一些 。292.62.6交流雙速電梯拖動(dòng)方式交流雙速電梯拖動(dòng)方式變極調(diào)速電梯主電路變極調(diào)速電梯主電路（1 1）雙繞組）雙繞組6 62424極變極電機(jī)用作電梯極變極電機(jī)用作電梯曳引電動(dòng)機(jī)的主電路曳引電動(dòng)機(jī)的主電路 302.62.6交流雙速電梯拖動(dòng)方式交流雙速電梯拖動(dòng)方式說(shuō)明：說(shuō)明：快速快速(6(6極極) )繞組的引出端：繞組的引出端：XKlXKl、XK2XK2、XK3XK3，在內(nèi)，在內(nèi)部三相接成部三相接成“Y“Y形接法；形接法；慢速慢速(24(24極極) )繞組的引出端繞組的引出端:XMl:XMl、XM2XM2、

24、XM3XM3，在內(nèi)，在內(nèi)部三相也是部三相也是“Y“Y形接法；形接法；接觸器接觸器KS:KS:用于接通快速繞組實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、運(yùn)行；用于接通快速繞組實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、運(yùn)行；與與KM1KM1互鎖?；ユi。接觸器接觸器KMlKMl：用于接通慢速繞組實(shí)現(xiàn)減速、慢速運(yùn)：用于接通慢速繞組實(shí)現(xiàn)減速、慢速運(yùn)行；與行；與KSKS互鎖。互鎖。上升接觸器上升接觸器KMKM和下降接觸器和下降接觸器KMRKMR：用來(lái)改變電機(jī)相：用來(lái)改變電機(jī)相序?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，序?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，KMKM和和KMRKMR需互鎖；需互鎖；KRKR和和KRlKRl熱繼電器：分別為快速運(yùn)行和慢速運(yùn)行熱熱繼電器：分別為快速運(yùn)行和慢速運(yùn)行熱繼電器。繼電器。

25、（定子繞組中串接電感、電阻：滿足電梯運(yùn)行（定子繞組中串接電感、電阻：滿足電梯運(yùn)行中舒適感的要求，使速度盡量平滑過(guò)渡，減緩沖中舒適感的要求，使速度盡量平滑過(guò)渡，減緩沖擊。擊。 312.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式1.1.變頻調(diào)速發(fā)展概況變頻調(diào)速發(fā)展概況2020世紀(jì)世紀(jì)50506060年代，采用交流發(fā)電機(jī)組作為變頻電源，設(shè)年代，采用交流發(fā)電機(jī)組作為變頻電源，設(shè)備復(fù)雜，造價(jià)高，只能在特殊場(chǎng)合下使用，沒(méi)有推廣價(jià)值。備復(fù)雜，造價(jià)高，只能在特殊場(chǎng)合下使用，沒(méi)有推廣價(jià)值。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，60607070年代出現(xiàn)了晶閘管變頻年代出現(xiàn)了晶閘管變頻器、大功率晶體

26、管變頻器。其體積小，價(jià)格較低，運(yùn)行噪器、大功率晶體管變頻器。其體積小，價(jià)格較低，運(yùn)行噪聲小，維護(hù)管理工作量小。因此電子變頻器逐步進(jìn)入實(shí)際聲小，維護(hù)管理工作量小。因此電子變頻器逐步進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)用領(lǐng)域。開(kāi)關(guān)元件工作頻率提高，變頻器輸出電壓的波形更加接近開(kāi)關(guān)元件工作頻率提高，變頻器輸出電壓的波形更加接近正弦波。正弦波。8080年代中期，變頻調(diào)速電梯投入實(shí)際應(yīng)用。年代中期，變頻調(diào)速電梯投入實(shí)際應(yīng)用。變頻調(diào)速只涉及異步電機(jī)的定子電源部分，因此可以采用變頻調(diào)速只涉及異步電機(jī)的定子電源部分，因此可以采用籠式異步電動(dòng)機(jī)。其有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，堅(jiān)固耐用、籠式異步電動(dòng)機(jī)。其有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，堅(jiān)固耐用

27、、調(diào)速范圍寬、特性硬、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。變頻調(diào)速電梯正在逐調(diào)速范圍寬、特性硬、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。變頻調(diào)速電梯正在逐步取代其他類型的電梯，成為電梯的主流產(chǎn)品。步取代其他類型的電梯，成為電梯的主流產(chǎn)品。 322.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式2. 2. 變頻調(diào)速的分類變頻調(diào)速的分類按有無(wú)直流環(huán)節(jié)分類按有無(wú)直流環(huán)節(jié)分類 有直流環(huán)節(jié)的變頻器交直交變頻）有直流環(huán)節(jié)的變頻器交直交變頻）電梯常用。電路中，首先由晶閘管電梯常用。電路中，首先由晶閘管V1V1V6V6將工頻交流電整流成直流電，然后再由將工頻交流電整流成直流電，然后再由晶閘管或大功率晶體管晶閘管或大功率晶體管V7V7V12V12將直流電壓將直

28、流電壓逆變成改變了頻率的交流電，從而實(shí)現(xiàn)變逆變成改變了頻率的交流電，從而實(shí)現(xiàn)變頻。頻。無(wú)直流環(huán)節(jié)的變頻器交交變頻）它無(wú)直流環(huán)節(jié)的變頻器交交變頻）它沒(méi)有直流環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)晶閘管沒(méi)有直流環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)晶閘管V1V1V18V18的控的控制，直接從工頻電轉(zhuǎn)變出可變頻率的交流制，直接從工頻電轉(zhuǎn)變出可變頻率的交流電。此變頻器的輸出頻率只能在比輸入頻電。此變頻器的輸出頻率只能在比輸入頻率低得多的范圍內(nèi)改變，多用于低轉(zhuǎn)速、率低得多的范圍內(nèi)改變，多用于低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩場(chǎng)合，在中小功率場(chǎng)合較少采用，大轉(zhuǎn)矩場(chǎng)合，在中小功率場(chǎng)合較少采用，在電梯中基本不用。在電梯中基本不用。 332.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯

29、拖動(dòng)方式342.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式n有直流環(huán)節(jié)的變頻器交直交變頻原理有直流環(huán)節(jié)的變頻器交直交變頻原理 n變頻器先將三相交流電變頻器先將三相交流電源整流得到幅值可變的源整流得到幅值可變的直流電壓直流電壓UdUd，然后經(jīng)開(kāi)，然后經(jīng)開(kāi)關(guān)元件關(guān)元件1 1、3 3和和2 2、4 4輪流輪流切換導(dǎo)通，則在負(fù)載上切換導(dǎo)通，則在負(fù)載上就可獲得幅值和頻率均就可獲得幅值和頻率均可變化的交流輸出電壓可變化的交流輸出電壓UcUc。其幅值由整流器輸。其幅值由整流器輸出的直流電壓出的直流電壓UdUd所決定，所決定，其頻率由逆變器的開(kāi)關(guān)其頻率由逆變器的開(kāi)關(guān)元件的切換頻率所決定。元件的切換頻率所

30、決定。 352.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式n整流、濾波和逆變?nèi)糠质墙M成交整流、濾波和逆變?nèi)糠质墙M成交直直交變交變頻器的主要環(huán)節(jié)。頻器的主要環(huán)節(jié)。n通過(guò)改變可控整流器通過(guò)改變可控整流器( (橋橋I) I)晶閘管的觸發(fā)延遲角，晶閘管的觸發(fā)延遲角，可調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)供電電壓的幅值；改變?nèi)嗄孀兛烧{(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)供電電壓的幅值；改變?nèi)嗄孀兤髌? (橋橋)開(kāi)關(guān)元件的切換頻率，可調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)元件的切換頻率，可調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)供電頻率。供電頻率。 362.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式n按直流環(huán)節(jié)的特點(diǎn)分類按直流環(huán)節(jié)的特點(diǎn)分類n電壓型變頻器電壓源變頻器）變頻器中，電壓型變頻器電

31、壓源變頻器）變頻器中，若直流濾波環(huán)節(jié)中電容器若直流濾波環(huán)節(jié)中電容器C C的電容量較大，的電容量較大，而電感而電感L L的電感量較小的電感量較小( (或根本不接電感或根本不接電感) )，那么，那么直流側(cè)的電壓將不能突變。其輸出電壓的波形直流側(cè)的電壓將不能突變。其輸出電壓的波形為矩形波，輸出電流的波形則由輸出電壓和電為矩形波，輸出電流的波形則由輸出電壓和電機(jī)感應(yīng)電勢(shì)來(lái)共同決定，通常接近正弦波，但機(jī)感應(yīng)電勢(shì)來(lái)共同決定，通常接近正弦波，但有一定的諧波電流分量。有一定的諧波電流分量。 n電流型變頻器電流源變頻器）電容量較小，電流型變頻器電流源變頻器）電容量較小，而電感量較大，那么直流側(cè)的電流就不能突變。

32、而電感量較大，那么直流側(cè)的電流就不能突變。其輸出的電流為矩形波，輸出電壓由電機(jī)感應(yīng)其輸出的電流為矩形波，輸出電壓由電機(jī)感應(yīng)電勢(shì)和定子漏阻抗壓降決定，而漏阻抗壓降通電勢(shì)和定子漏阻抗壓降決定，而漏阻抗壓降通常很小，電機(jī)感應(yīng)電勢(shì)為正弦波，因此輸出電常很小，電機(jī)感應(yīng)電勢(shì)為正弦波，因此輸出電壓基本上是正弦波。壓基本上是正弦波。 372.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式n按改善輸出電壓、電流波形的方法分類按改善輸出電壓、電流波形的方法分類 n采用多重化技術(shù)采用多重化技術(shù) 通常用在大容量、高電壓電通常用在大容量、高電壓電機(jī)的變頻調(diào)速中。機(jī)的變頻調(diào)速中。 n采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)采用脈沖寬度調(diào)制

33、技術(shù)PWMPWM）是中、?。┦侵小⑿∪萘孔冾l器改善波形常用的方法。容量變頻器改善波形常用的方法。 電梯常用。電梯常用。382.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式n多重化技術(shù)多重化技術(shù) n原理：原理：n是采用兩組或兩組以上變頻器給同一臺(tái)電機(jī)供是采用兩組或兩組以上變頻器給同一臺(tái)電機(jī)供電，通過(guò)協(xié)調(diào)地處理幾組變頻器對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)元件電，通過(guò)協(xié)調(diào)地處理幾組變頻器對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通時(shí)間，使電機(jī)得到的電壓、電流不再是的導(dǎo)通時(shí)間，使電機(jī)得到的電壓、電流不再是一個(gè)簡(jiǎn)單的方波，而是一個(gè)階梯波，變頻器的一個(gè)簡(jiǎn)單的方波，而是一個(gè)階梯波，變頻器的組數(shù)增加，階梯波的階梯數(shù)就會(huì)增加，還同時(shí)組數(shù)增加，階梯波的階梯數(shù)就

34、會(huì)增加，還同時(shí)經(jīng)變壓器給電機(jī)供電，通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇變壓器經(jīng)變壓器給電機(jī)供電，通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇變壓器的接線方式和變比，增加輸出階梯波的階梯數(shù)的接線方式和變比，增加輸出階梯波的階梯數(shù)及形狀，使之接近正弦波。及形狀，使之接近正弦波。 392.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式402.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式n脈沖寬度調(diào)制技術(shù)脈沖寬度調(diào)制技術(shù)PWMPWM） n脈寬調(diào)制的基本思路：脈寬調(diào)制的基本思路：n就是用一組脈沖波取代簡(jiǎn)單變頻器的單個(gè)方波，就是用一組脈沖波取代簡(jiǎn)單變頻器的單個(gè)方波，這組脈沖波的寬度具有正弦變化的規(guī)律，而幅這組脈沖波的寬度具有正弦變化的規(guī)律，而幅度相同

35、。度相同。 412.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式n第第i i個(gè)方波在第個(gè)方波在第i i個(gè)區(qū)間的電壓平均值為：個(gè)區(qū)間的電壓平均值為：nKvKv基波電壓幅度系數(shù)；基波電壓幅度系數(shù)；nUdUd變頻器直流側(cè)電壓。變頻器直流側(cè)電壓。n可見(jiàn)，第可見(jiàn)，第i i個(gè)方波的面積與基波電壓曲線在第個(gè)方波的面積與基波電壓曲線在第i i個(gè)區(qū)間所個(gè)區(qū)間所包圍的面積近似相等。包圍的面積近似相等。 n可見(jiàn)，在脈寬調(diào)制變頻器中，要改變變頻器輸出的基可見(jiàn)，在脈寬調(diào)制變頻器中，要改變變頻器輸出的基波電壓大小的兩個(gè)途徑：波電壓大小的兩個(gè)途徑：n改變脈寬調(diào)制時(shí)的系數(shù)改變脈寬調(diào)制時(shí)的系數(shù)KvKv只需對(duì)變頻橋的六個(gè)開(kāi)關(guān)

36、只需對(duì)變頻橋的六個(gè)開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行控制，直流側(cè)電壓可以不變，因此可以節(jié)省元件進(jìn)行控制，直流側(cè)電壓可以不變，因此可以節(jié)省直流調(diào)壓電路。直流調(diào)壓電路。n改變直流側(cè)電壓改變直流側(cè)電壓UdUd的大小。的大小。 422.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式n注：其各次諧波幅值的表達(dá)式：注：其各次諧波幅值的表達(dá)式：n上式計(jì)算結(jié)果表明：波形中基波占絕對(duì)主要的上式計(jì)算結(jié)果表明：波形中基波占絕對(duì)主要的成分，成分，2N2NNN即為波頭數(shù)次以下諧波數(shù)值極即為波頭數(shù)次以下諧波數(shù)值極小。因而，只要選擇足夠高的脈寬調(diào)制頻率，小。因而，只要選擇足夠高的脈寬調(diào)制頻率，可有效地消除高次諧波，改善變頻器的輸出波可有效地消

37、除高次諧波，改善變頻器的輸出波形，降低電機(jī)噪聲。形，降低電機(jī)噪聲。 432.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式n實(shí)際常用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)正弦波實(shí)際常用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)正弦波PWMPWMSPWMSPWM）n原理：原理： n利用等幅的三角波利用等幅的三角波( (稱為載波稱為載波) )與正弦波與正弦波( (稱為調(diào)稱為調(diào)制波制波) )的相交點(diǎn)發(fā)出觸發(fā)脈沖信號(hào)，并經(jīng)基極驅(qū)的相交點(diǎn)發(fā)出觸發(fā)脈沖信號(hào)，并經(jīng)基極驅(qū)動(dòng)電路放大后送至逆變器的開(kāi)關(guān)元件控制極，動(dòng)電路放大后送至逆變器的開(kāi)關(guān)元件控制極，即幅值和頻率可變的正弦調(diào)制波與幅值恒定、即幅值和頻率可變的正弦調(diào)制波與幅值恒定、頻率很高頻率很高( (為正

38、弦調(diào)制波頻率的幾十到幾百倍為正弦調(diào)制波頻率的幾十到幾百倍) )的三角載波進(jìn)行比較，在兩個(gè)波形的交點(diǎn)時(shí)刻的三角載波進(jìn)行比較，在兩個(gè)波形的交點(diǎn)時(shí)刻比較器的輸出發(fā)生跳變，從而得到一系列幅值比較器的輸出發(fā)生跳變，從而得到一系列幅值相等、寬度不等的矩形脈沖列。相等、寬度不等的矩形脈沖列。44452.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式w當(dāng)正弦波的數(shù)值大于三角波數(shù)值時(shí)，輸出正跳，產(chǎn)當(dāng)正弦波的數(shù)值大于三角波數(shù)值時(shí)，輸出正跳，產(chǎn)生正向脈沖，可使逆變器中的功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通；生正向脈沖，可使逆變器中的功率開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通；w當(dāng)正弦波的數(shù)值小于三角波數(shù)值時(shí)，輸出負(fù)脈沖，當(dāng)正弦波的數(shù)值小于三角波數(shù)值時(shí)，輸出負(fù)脈沖

39、，可使該功率開(kāi)關(guān)管截止?？墒乖摴β书_(kāi)關(guān)管截止。wPWMPWM的輸出脈沖列的平均值近似于正弦波。三角波的輸出脈沖列的平均值近似于正弦波。三角波的頻率越高，波頭數(shù)的頻率越高，波頭數(shù)N N就越大，就越大，PWMPWM的輸出脈沖系的輸出脈沖系列的平均值就越接近于正弦波。列的平均值就越接近于正弦波。w由圖可見(jiàn)，提高由圖可見(jiàn)，提高UdUd就可提高輸出等效正弦波的幅值；就可提高輸出等效正弦波的幅值；改變正弦調(diào)制波的角頻率改變正弦調(diào)制波的角頻率 ，就可以改變輸出等效正，就可以改變輸出等效正弦波的頻率，從而就可以實(shí)現(xiàn)變壓變頻。弦波的頻率，從而就可以實(shí)現(xiàn)變壓變頻。 462.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯

40、拖動(dòng)方式n按變頻橋所采用的開(kāi)關(guān)元件類型分類按變頻橋所采用的開(kāi)關(guān)元件類型分類 n功率開(kāi)關(guān)元件新品種不斷出現(xiàn)，其性能也越來(lái)功率開(kāi)關(guān)元件新品種不斷出現(xiàn)，其性能也越來(lái)越優(yōu)良。越優(yōu)良。n開(kāi)關(guān)元件的主要性能指標(biāo)有：開(kāi)關(guān)元件的主要性能指標(biāo)有：n耐壓能力耐壓能力n工作電流工作電流n最高工作頻率最高工作頻率n可控性可控性472.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式n變頻器中的逆變橋所采用的開(kāi)關(guān)元件主要有：變頻器中的逆變橋所采用的開(kāi)關(guān)元件主要有：n晶體閘流管晶體閘流管Th(SCR)Th(SCR)晶閘管變頻器晶閘管變頻器n門(mén)極關(guān)斷晶閘管門(mén)極關(guān)斷晶閘管GTOGTO可關(guān)斷晶閘管變頻器可關(guān)斷晶閘管變頻器n雙極

41、型晶體管雙極型晶體管BJTBJT又稱電力晶體管又稱電力晶體管GTR) GTR) 電電力晶體管變頻器力晶體管變頻器n絕緣柵雙極晶體管絕緣柵雙極晶體管IGBTIGBT絕緣柵晶體管變頻器絕緣柵晶體管變頻器 482.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式n特性：特性：n每種開(kāi)關(guān)元件極每種開(kāi)關(guān)元件極限曲線的左下方限曲線的左下方區(qū)域是該類元件區(qū)域是該類元件的正常工作區(qū)。的正常工作區(qū)。 492.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式n由圖可見(jiàn)：由圖可見(jiàn)：n晶閘管晶閘管(Th(Th或或SCR)SCR)n特點(diǎn)：容量可以做得很大，由于工作頻率較低，特點(diǎn)：容量可以做得很大，由于工作頻率較低，不適

42、于作脈寬調(diào)制控制?？煽毓枰唤?jīng)觸發(fā)導(dǎo)通，不適于作脈寬調(diào)制控制?？煽毓枰唤?jīng)觸發(fā)導(dǎo)通，關(guān)斷就很困難，需關(guān)斷電路，控制電路復(fù)雜，關(guān)斷就很困難，需關(guān)斷電路，控制電路復(fù)雜，增加了能量的損耗。增加了能量的損耗。n應(yīng)用：目前在中、小容量的變頻器中己很少采應(yīng)用：目前在中、小容量的變頻器中己很少采用晶閘管。在大容量用晶閘管。在大容量( (高電壓、大電流高電壓、大電流) )變頻器變頻器中，目前仍使用其做開(kāi)關(guān)元件，采用多重化技中，目前仍使用其做開(kāi)關(guān)元件，采用多重化技術(shù)來(lái)改善波形。術(shù)來(lái)改善波形。502.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式門(mén)極關(guān)斷晶閘管門(mén)極關(guān)斷晶閘管(GTO)(GTO)特點(diǎn)：正向脈沖時(shí)導(dǎo)通，

43、反向的較大脈沖電流時(shí)可以特點(diǎn)：正向脈沖時(shí)導(dǎo)通，反向的較大脈沖電流時(shí)可以關(guān)斷，其可控性比晶閘管要好；其工作頻率極限比關(guān)斷，其可控性比晶閘管要好；其工作頻率極限比晶閘管提高，容量也較大。缺點(diǎn)：關(guān)斷時(shí)需要有較晶閘管提高，容量也較大。缺點(diǎn)：關(guān)斷時(shí)需要有較大功率的反向脈沖，增加了控制電路的難度，關(guān)斷大功率的反向脈沖，增加了控制電路的難度，關(guān)斷時(shí)會(huì)引起較大的過(guò)電壓，時(shí)會(huì)引起較大的過(guò)電壓，應(yīng)用：在中、大容量變頻器中，采用較多。在中小容應(yīng)用：在中、大容量變頻器中，采用較多。在中小容量變頻器中較少采用。量變頻器中較少采用。 512.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式w電力晶體管電力晶體管(GTR)

44、(GTR)開(kāi)關(guān)頻率較高，容量中等，在中開(kāi)關(guān)頻率較高，容量中等，在中小容量變頻器中是主流產(chǎn)品。小容量變頻器中是主流產(chǎn)品。w絕緣柵晶體管絕緣柵晶體管(IGBT)(IGBT)其柵極具有其柵極具有MOSMOS結(jié)構(gòu)，需要結(jié)構(gòu)，需要的驅(qū)動(dòng)功率很小，控制電路比的驅(qū)動(dòng)功率很小，控制電路比GTRGTR簡(jiǎn)單，在中、大簡(jiǎn)單，在中、大功率時(shí)，工作頻率比功率時(shí)，工作頻率比GTRGTR高，可以制成性能優(yōu)良的高，可以制成性能優(yōu)良的正弦波正弦波PWMPWM變頻器，有逐漸取代變頻器，有逐漸取代GTRGTR變頻器的趨勢(shì)。變頻器的趨勢(shì)。 522.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式4. 4. 變頻調(diào)速的控制原則變頻調(diào)速

45、的控制原則VVVFVVVF在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)，希望磁通在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)，希望磁通盡量大，因?yàn)楸M量大，因?yàn)殡姍C(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與磁通成正比：電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與磁通成正比：532.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式n交流異步電動(dòng)機(jī)的磁化特性曲線：交流異步電動(dòng)機(jī)的磁化特性曲線： n可以看出，磁通可以看出，磁通不能無(wú)限制增大，磁通過(guò)大不能無(wú)限制增大，磁通過(guò)大將使鐵芯進(jìn)入過(guò)飽和區(qū)，將導(dǎo)致勵(lì)磁電流將使鐵芯進(jìn)入過(guò)飽和區(qū)，將導(dǎo)致勵(lì)磁電流ImIm的的大大增加。大大增加。n因此在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)都將磁通選擇在磁化曲線剛因此在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)都將磁通選擇在磁化曲線剛開(kāi)始進(jìn)入飽和的轉(zhuǎn)彎處，我們稱該磁通為額定開(kāi)始進(jìn)入飽和的轉(zhuǎn)彎處，我們

46、稱該磁通為額定磁通磁通NN），此時(shí)的勵(lì)磁電流），此時(shí)的勵(lì)磁電流ImIm近似等于電近似等于電機(jī)的空載電流機(jī)的空載電流IoIo，中小型異步電動(dòng)機(jī)的空載電，中小型異步電動(dòng)機(jī)的空載電流流IoIo為額定電流為額定電流ININ的的1 13 3左右。左右。n注意：如果要將磁通增大注意：如果要將磁通增大2020，勵(lì)磁電流空，勵(lì)磁電流空載電流就可能增大到數(shù)倍于額定電流，即電載電流就可能增大到數(shù)倍于額定電流，即電機(jī)尚未帶負(fù)載便已過(guò)熱損壞了。故應(yīng)當(dāng)控制磁機(jī)尚未帶負(fù)載便已過(guò)熱損壞了。故應(yīng)當(dāng)控制磁通不要超過(guò)額定磁通。通不要超過(guò)額定磁通。 542.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式n交流異步電動(dòng)機(jī)定子繞組感

47、應(yīng)電勢(shì)公式為：交流異步電動(dòng)機(jī)定子繞組感應(yīng)電勢(shì)公式為：n分析：分析：n磁通磁通超過(guò)額定磁通超過(guò)額定磁通NN將造成電機(jī)過(guò)熱損壞。將造成電機(jī)過(guò)熱損壞。n電勢(shì)高于額定值電勢(shì)高于額定值ENEN對(duì)電機(jī)的絕緣造成威脅，是不對(duì)電機(jī)的絕緣造成威脅，是不允許的。允許的。n可見(jiàn)，為使磁通保持為可見(jiàn)，為使磁通保持為NN，在變頻調(diào)速改變頻率，在變頻調(diào)速改變頻率f1 f1時(shí)，時(shí)，必須同時(shí)改變定子繞組電勢(shì)必須同時(shí)改變定子繞組電勢(shì)E1E1，應(yīng)注意，應(yīng)注意E1ENE1EN。n可見(jiàn)，為使電勢(shì)保持為可見(jiàn)，為使電勢(shì)保持為ENEN，這時(shí)，這時(shí)1/f1/f，應(yīng)注意，應(yīng)注意NN。 552.82.8變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式變頻調(diào)速電梯拖動(dòng)方式n得出異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速時(shí)的控制原則：得出異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速時(shí)的控制原則：n當(dāng)頻率低于額定頻率當(dāng)頻率低于額定頻率fNfN時(shí)，應(yīng)保持時(shí)，應(yīng)保持E1/f1=E1N/f1N=constE1/f1=E1N/f1N=const，以保證磁通為，以保證磁通為NN。n當(dāng)頻率高于額定頻率當(dāng)頻率高于額定頻率fNfN時(shí)