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定子调压调速系统原理及应用

定子调压调速系统原理及应用
定子调压调速系统原理及应用

定子调压调速系统原理及应用

1.1工作原理

定子调压调速控制器是把两种传统的调速方式有机地结合起来用于控制三相交流绕线电机:

?1~3档时通过控制定子回路晶闸管导通角来改变电动机定子电压;

?4档时通过改变电动机转子电阻,改变电动机的机械特性。

两种调速方式的结合产生了非常好的控制效果,两种方式的优点得到了充分的发挥。

1.1.1 控制原理

定子调压调速控制器闭环控制的原理见图1-1,图中Ag为主令给定,F/V 为频率电压变换,I/V为电流电压变换,MCU为单片机,AT为触发器。

图1-1

来自Ag、I/V、F/V的信号经过MCU处理通过AT形成触发脉冲控制晶闸管的导通角,达到控制电机定子电压,从而控制电机转矩的目的,也即实现对电机转速的控制。

控制器的晶闸管单元有五组反并联的晶闸管模块U、V、W、A、B。U、V、W导通时,电机输出正向转矩;A、B、W导通时,电机输出反向转矩。司机通过主令控制器给定电机转速,由速度反馈实现闭环控制。

不同系列的控制器运行方式基本相同,只是在细节上有所不同。因此下面就介绍其运行方式。

1.1.2上升运行

●重载

主令置上升某档速度时,上升接触器先接通,电机得电建立力矩,随后制动器打开,电机启动,系统进入闭环控制状态。此后只要主令置于上升调速档,通过主令的速度给定和速度反馈,系统都能很快使电机达到设定的速度。主令置全速档时,系统进入开环状态,晶闸管全导通,电机平稳加速,当速度大于50%和75%时,分别切除两级转子电阻,使速度到达全速。当主令回到调速档时,两级转子电阻同时接入,系统重新进入闭环控制。由于负载本身很重,此时电机转矩小于负载转矩,电机迅速减至设定速度,并稳定运行。

当主令回到零位时,无论电机处于何种速度,制动器都立即制动。制动器从开始动作到真正闭合需要一定的时间(液压抱闸一般在500ms左右),因此控制器延时一段时间再令电机断电。

●轻载

由于负载轻,因此减速和制动的运行状况和重载不同。当主令从全速档回到调速档时,由于负载本身很轻(尤其是空钩时),电机转矩只是略小于负载转矩,因此减速时间很长,减到调速档一般需要数秒时间。当主令回到零位时,和重载一样,制动器立即闭合。

1.1.3下降运行

●重载

当主令置下降调速档时,也是上升接触器先接通。此时电机输出的是反向转矩,小于负载转矩,因此电机处于倒拉反转状态。和上升相同,系统也是处于闭环控制状态,只要主令置于下降调速档,通过主令的速度给定和速度反馈,系统都能很快使电机达到设定的速度。当主令置全速档时,上升接触器断开,下降接触器接通,系统进入开环状态,电机迅速加速,当速度大于50%和75%时,分别切除两级转子电阻。电机的最终速度将略大于同步速度,处于再生发电状态。当主令回到调速档时,两级转子电阻同时接入,下降接触器断开,上升接触器接通,系统重新进入闭环控制。当主令回到零位时,和回到调速档一样,电机以反向转矩进行制动。当电机速度接近零时,制动器制动,待制动器完全闭合后,电机才断电。反向转矩制动减少了对制动器的磨损。

●轻载

由于负载轻,因此加速的运行状况和重载不同。当主令置下降调速档时,控制器首先使上升接触器接通,再根据负载运行状态进行自动调整。当负载较重时,电机可很快达到给定速度。当负载较轻时,电机达到给定转速时间较长,此时控制器会使下降接触器接通,促使电机加速,当转速超过给定转速

后,控制器再令上升接触器接通,这就是轻载判别过程。当负载转矩与机械传动阻力矩接近时,会出现多次判别,这是正常现象。

1.1.4平移运行

当主令在某一调速档时,控制器在闭环控制下按该档速度运行,当受到某种阻力,如风力或桥架倾斜,控制器在闭环控制下仍然维持该档速度,若阻力消失,平移机构将被加速,当超过给定速度10%时,控制器使接触器换向,电机输出反向转矩,开始减速。由于此时反向转矩不超过满载启动转矩,所以电机逐渐减速达到所要求的(略高于)速度,若此时平移机构受到前推力,则反向转矩用以保持速度,若没有前推力,控制器再次令接触器换向,平移机构正常运行。

在任何状态下,主令回零,控制器先令接触器换向,电机输出反向转矩进行电制动,速度接近零时,制动器制动。

控制器运行在某档速度,而主令置反方向档位,控制器先令接触器换向,电机以反向转矩进行制动,速度过零后,再加速至该档速度。

2.1起重机交流电气传动系统比较

起重机交流电气传动系统有转子串电阻、动力制动(也称能耗制动)、串级调速、转子脉冲调速、液压推动器调速、涡流制动器调速、定子调压调速、变频调速等。现在在起重机交流电气传动系统中,广泛应用且成熟的主要有三种:转子串电阻、定子调压调速和变频调速。下面对这三种传动系统各项性能做一下比较,具体参见下表。

2.2转子电阻器的参数计算

升降机构转子电阻器的参数计算

1. 步骤1 根据起重机的载荷重量M ,效率η,起升速度v (m/min ),计

算机构所需的实际功率P M : 60

181.9v

M P M ??

?=η

2. 步骤2 根据电机的额定功率P N 、实际功率P M 、和转子额定电流I 2N 计

算转子实际电流I 2M : N N

M

M I P P I 22×=

3. 步骤3 根据转子开路电压E 2和转子实际电流I 2M 计算转子电阻R e : M

e I E R 223=

4. 步骤4 根据表3-6确定转子电阻器各段电阻值。

表3-6

例:一台起重机载荷重量M =10t (含吊具),起升速度v =5m/min ,选电机为YZR180L-6, 机械效率η=0.9,转子电压E 2=218V ,转子电流I 2N =46.5A ,电机额定功率P N =15KW

KW P M 1.960

5

×9.01×81.9×10==

A I M 2.28=5.46×15

1.9=2

Ω46.4=2

.28×3218=

e R

R1=0.09R e =0.09×4.46=0.41Ω R2=0.11R e =0.11×4.46=0.49Ω R3=0.16R e =0.16×4.46=0.71Ω

本例不设R4,参照图3-9。

升降机构电机转子电阻器的载流量,R1、R2、R3可按S3-100%,R4按S3-70%;R1按1.2I 2M ,R2、R3按1.1I 2M ,R4按1.0I 2M 计算。

平移机构转子电阻器的参数计算

由于计算实际机械功率下的实际转子电流往往比较困难,平移机构可根据额定功率下的额定转子电压和转子电流进行计算,平移机构一般无需进行电阻切换,如图3-10所示。

M

e I E R 223=

R=0.3R e

平移机构电机转子电阻器的载流量,可按S3-100%, R 的通流量按1.2I 2N 计算。

3.1常见故障及处理方法

3.1.1上升失速

对于升降机构,主令在上升档位时,负载没有上升,反而快速下降,控制器将立刻封锁输出,上升档速度低于60%时可检测该故障。

可能的原因及排查方法:

图3-10

●电机力矩突然不足,可能是这段时间内供电电压太低。

●转子回路一相或二相开路。

●定子回路缺相。

●电机绕组断路。

3.1.2下降制动超时

对于升降机构,主令从下降档位回到零档时,电机速度没有在“制动时间”内减至零,控制器将立刻封锁输出。

可能的原因及排查方法:

●电机力矩突然不足,可能是这段时间内供电电压太低。

●负载重量大大超过了电机的额定载荷重量。

●电机转子一相或二相开路。

●制动时间设置不当。

3.1.3下降超速

对于升降机构,主令从下降4档进入其他档位时,负载继续快速下降,速度超过了同步转速的130%,控制器将立刻封锁输出。

可能的原因及排查方法:

●电机力矩突然不足,可能是这段时间内供电电压太低。

●负载重量大大超过了电机的额定载荷重量。

●电机转子一相或二相开路。

注:上述故障中只要是与定子电流相关的故障,均应检查主回路实际电流,

首先排除主回路电缆及电机原因,另外电流互感器的连接线及电流互感器本身有无问题也应仔细检查。

3.1.4溜钩

起重行业中升降机构发生溜钩(包括下滑)失控现象是很严重的故障,须在平常工作中做好预防措施。溜钩(包括下滑)的现象有几种情况,其产生的原因有相同之处也有些本质的区别,分别就几种现象分析其原因及处理方法。在溜钩(包括下滑)时,应首先判断主令回零位后能否停住,再具体分析其原因确定排除方法。

3.1.5快熔频繁熔断

主回路平均电流过大或瞬间电流太大,晶闸管换向装置设置的快熔保护频繁熔断。

●电机故障:电机绕组对地或相间间短路。

●电机定子电缆故障: 电缆线短路。

●单方向工作时快熔频繁熔断,另一方向则不会:某只晶闸管已被击穿,

或某触发回路故障导致对应的晶闸管常导通,以致另一个方向晶闸管工

作时出现相间短路。

3.1.6调速档速度正常,但电机声音异常,4档工作时正常

电机在调速档工作时,噪音较大,其余都正常,在4档时电机一切正常。

●某相晶闸管软击穿时,在调速档位时加在电机定子上的三相电压不平

衡,导致电机定子三相电流不平衡,使电机声音异常,同时伴有电机发

热现象,但电机速度正常。

?检查晶闸管,更换损坏的晶闸管。

●定子调压调速装置自身特性引起:定子调压调速装置在调速档位时,其

主回路输出电压波形为非正弦波,含有5次、7次等高次谐波,会产生高次谐波噪音,在机械传动中也会产生高次谐波噪音。不同的电机对高次谐波敏感程度不一,往往是转子电流远大于定子电流的电机比较敏感,故在电机选型时应予以注意。

?在机械传动部分联轴器的选用上应尽量选择非钢性直接连接,以消

除机械传动中的高次谐波噪音;在电机选型时,用定子调压调速装

置驱动电机时,应避免选择转子电流大(相对定子电流而言),以降低

高次谐波产生的噪音。

电压调节器工作原理

关闭SIS 上一个画面 产品:GENERATOR SET 型号:3512B GENERATOR SET PTM 配置:3512B Generator Set Oil Field Land Rig PTM00001-UP 系统运统运行行—基本原理 Electrical System for All Caterpillar Products 媒体媒体编编号-SEGV3008-01 发布日期-01/06/2004更新日期-28/06/2004 i02104634 Charging System SMCS -1400 Introduction to the Charging System The charging system converts mechanical energy from the engine into electrical energy in order to charge the battery. The charging system supplies current in order to operate the electrical systems of the machine. AC and DC Charging Circuits Illustration 1g01073297The charging system recharges the battery and generates current during operation.There are two kinds of charging circuits: DC charging circuits that use generators.?

燃油泵以及压力调节器的原理

燃油压力调节器 喷油器的喷油量取决于喷孔截面,喷油时间和喷油压差。ECU通过控制喷油嘴开启时间来控制喷油量,因此,在喷孔面积一定时还要保持一定的压差。 喷油压差是指输油管内燃油压力和进气歧管内气体压力的差值,而进气歧管内气压随转速和负荷(节气门开度)变化,要保持恒定的喷油压力必须根据进气管压力变化来调节燃油压力。不知道你有没有这个东西的图,我这里上不了图,就大概的讲一下:压力调节器的上方一般会有个开口用橡胶软管跟进气管连接,在内部这个开口的下方是个弹簧,弹簧下面是个膜片,膜片下面是个柱塞状的东西,堵住一个孔,这个孔就是连接回油软管的,工作时,膜片上方的压力为弹簧压力和进气压力之和,膜片下方为燃油压力,膜片上下压力相等时就会处在平衡位置,当进气管压力下降时,膜片上移回油阀开度上升,会油量上升,这样油轨中的油压就下降到原来水平。反之,气压上升时,膜片下移,回油阀开度变小,回油量变小油压就会上升到原来水平,这样油压就会控制到制造时要求的大小,也就是膜片位于平衡位置的弹力 燃油压力调节器的功用是调节至喷油器的燃油压力,使油路中的燃油压力与进气管压力之差保持常数,这样从喷油器喷出的燃油量便唯一地取决于喷油器的开启时间,使电控单元能够通过控制电脉冲宽度来精确控制喷油量。 油压调节器的构造如图5.19 所示。膜片4 将油压调节器分隔成上下两个腔。上腔有进油口1 连接燃油分配管,回油口2 与汽油箱连通。下腔通过真空接管6 与节气门后的进气管相连。当燃油压力与进气管压力之差超过预调的压力值时,膜片上方的燃油就推动膜片向下压缩弹簧,打开回油阀,超压的燃油流回燃油箱,以保持一定的燃油压力。燃油供给系统的压力与进气管压力之差由油压调节器中的弹簧5 的弹力限定,调节弹簧预紧力即可改变两者的压力差,也就是改变喷油压力。燃油压力调节器装在燃油分配管的一端,可使燃油压力调节在正常范围内(图5.20)。

定子调压调速技术在炼钢天车的应用

定子调压调速技术在炼钢天车的应用 工作单位:酒钢炼轧厂炼钢设备保障作业区作者:裴兴怡

定子调压调速技术在炼钢桥式起重机的应用 摘要:本文主要介绍了三相异步电机的工作原理和调速方法,在调速方法中重点分析对比了转子串电阻调速和晶闸管定子调压调速的基本原理和两种调速方法的各自特点。通过分析对比得知定子调压调速技术在今后的设备改造中将是一种既节约费用,又简单易行的技术方案,同时对炼钢天车技术改造提供了有力的技术支持。 关键字:定子调压调速机械特性串电阻晶闸管 引言: 三相异步电动机的调速经过了长期的演变过程,人们在电动机的调速和转矩控制上做过了大量的研究,尝试过使用各种不同形式的调速方法,随着大功率和高开关频率的半导体器件的开发研制成功,以及现代数字技术的普及应用,为我们提供了驱动控制电动机的新的方法。目前桥式起重机电机调速控制应用最多的是三相绕线式电动机转子串电阻调速,下面就介绍一下用于转子串电阻调速与晶闸管定子调压调速的基本工作原理与优缺点。 1 三相异步电动机工作的基本原理 1.1 基本公式 从电网输入电动机的功率

2 三相异步电动机调速 2.1 转子串电阻调速 主要介绍用于起重机起升机构用的两挡反接控制,机械特性如图1 所示。两挡反接制动是指起升机构在满载或75%负载下,可以达到满速下降的目的。在返回停止工作时可达到准确停车,避免在满载情况下下滑而造成意外事故。上升1、2、3 挡人为逐级切除电动机转子电阻,使电动机由机械特性1、2、3 过渡到机械特性4 上,电动机高速运转。满载慢速下降电动机工作在特性5上,电机转子串进一定的电阻值,使电动机处于反接制动状态。轻载下降电动机工作在特性6 上,此时电动机转子串进全部电阻,使电动机的机械特性变得更软。电动机工作在反接制动状态。 虽然在上面两种反接制动状态下能够得到一定的低速,但是不能长时间运行,否则会造成电机发热严重,此时电机的机械特性都比较软,负载转矩瞬间产生的任何波动都会使电机失去控制,将造成严重后果。所以在操

电压调节器工作电路工作原理

一.发电机的功用 汽车使用的电源有蓄电池和发电机两种。采用交流发电机作为主要电源,蓄电池作为辅助电源。在汽车行驶过程中,由发电机向用电设备提供电源,并向蓄电池充电。蓄电池在汽车启动时提供启动电流,当大电机发出电量不足时,可以协同发电机供电。 二.发电机的分类 1.按磁场绕组搭铁形式分两类 a.外搭铁型(A线路) 磁场绕组的一端(负极)接入调节器,通过调节器后再搭铁。 b.内搭铁型(B线路) 磁场绕组的一段(负极)直接搭铁(和壳体相连)。如下图2-13所示: 2.按整流器结构分四类 a.六管交流发电机(例丰田系列) b.八管交流发电机(例天津夏利轿车所用) c.九管交流发电机(例三菱系列) d.十一管交流发电机(例奥迪、大众汽车用) 三.交流发电机结构 交流发电机一般由转子、定子、整流器、调节器、端盖组成,JF132型交流发电机组件图见图 1.转子 转子的功用是产生旋转的磁场。它由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成,结构图见图

转子轴上压装着两块爪极,两块爪极各有六个鸟嘴形磁极,爪极空腔内装有磁场绕组(转子线圈)和磁轭。 集电环由两个彼此绝缘的铜环组成,集电环压装在转子轴上并与轴绝缘,两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。2.定子 定子的功用是产生交流电。它由定子铁心和定子绕组组成。见图 定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成,定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。定子绕组由三相,三相绕组采用星型接法或三角形(大功率)接法。三相绕组必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。 3.整流器、端盖 整流器的作用是将定子绕组的三相交流电变为直流电。 端盖一般用铝合金铸造,一是可有效的防止漏磁,二是铝合金散热性能好。 四.交流发电机的电压调节器 交流发电机的转子由发动机通过皮带驱动旋转的,且发动机和交流发电机的速比为~3左右,因此交流发电机转子的转速变化范围非常大,这样将引起发电机的输出电压发生较大变化,无法满足汽车用电设备的工作要求。 为了满足用电设备恒定电压的要求,交流发电机必须配用电压调节器,使其输出电压在发动机所有工况下几本保持恒定。 1.交流发电机电压调节器按工作原理可分为: a.触点式电压调节器 b.晶体管调节器 c.集成电路调节器

可控硅调速电路

可控硅调压调速原理 小功率分体机室内风机目前用的是PG调速塑封电机,为单向异步电容运转电动机。为了满足空调正常的运转,达到制冷、制热能力的平衡,所以必须保证室内风机的转速满足系统的要求,并保持转速的稳定。因此采用可控硅调压调速的方法来调节风机的转速。 1.电路原理图 2.工作原理简介 可控硅调速是用改变可控硅导通角的方法来改变电动机端电压的波形,从而改变电动机端电压的有效值,达到调速的目的。 当可控硅导通角α1=180°时,电动机端电压波形为正弦波,即全导通状态;(图示两种状态)当可 控硅导通角α1 <180°时,电动机端电压波形如图实 线所示,即非全导通状态,有效值减小;α1越小, 导通状态越少,则电压有效值越小,所产生的磁场越 小,则电机的转速越低。但这时电动机电压和电流波 形不连续,波形差,故电动机的噪音大,甚至有明显 的抖动,并带来干扰。这些现象一般是在微风或低风 速时出现,属正常。由以上的分析可知,采用可控硅 调速其电机转速可连续调节。 3.各元器件作用及注意事项 3.1D15、R28、R29、E9、Z1、R30、C1组成降压、整流、虑波稳压电路,获得相对直流电压 12V,通过光电偶合器PC817给双向可控硅BT131提供门极电压; 3.2R25、C15组成RC阻容吸收网络,解决可控硅导通与截止对电网的干扰,使其符合EMI测试标准;同时防止可控硅两端电压突变,造成无门极信号误导通。 3.3TR1选用1A/400V双向可控硅,TR1有方向性,T1、T2不可接反,否则电路不能正常工作。 3.4L2为扼流线圈,防止可控硅回路中电流突变,保护TR1,由于它是储能元件,在TR1关断和导通过程中,尖峰电压接近50V,R24容易受冲击损坏,因此禁止将L2放置在TR1前端。

电压调节器的调压原理

电脑控制调节器是现在轿车采用的一种新型调节器,由电负载检测仪测量系统总负载后,向发电机电脑发送信号,然后由发动机电脑控制发电机电压调节器,适时地接通和断开磁场电路,即能可靠地保证电器系统正常工作,使蓄电池充电充足,又能减轻发动机负荷,提高燃料经济性。下面就让艾驰商城小编对电压调节器的调压原理来一一为大家做介绍吧。 由交流发电机的工作原理我们知道,交流发电机的三相绕组产生的相电动势的有效值Eφ==CeФn(V) 这里Ce为发电机的结构常数,n为转子转速,Ф为转子的磁极磁通,也就是说交流发电机所产生的感应电动势与转子转速和磁极磁通成正比。 当转速升高时,Eφ增大,输出端电压UB升高,当转速升高到一定值时(空载转速以上),输出端电压达到极限,要想使发电机的输出电压UB不再随转速的升高而上升,只能通过减小磁通Ф来实现。又磁极磁通Ф与励磁电流If成正比,减小磁通Ф也就是减小励磁电流If。 所以,交流发电机调节器的工作原理是:当交流发电机的转速升高时,调节器通过减小发电机的励磁电流If来减小磁通Ф,使发电机的输出电压UB保持不变。 触点式电压调节器通过触点开闭,接通和断开磁场电路,来改变磁场电流If 大小;晶体管调节器、集成电路调节器等利用大功率三极管的导通和截止,接通和断开磁场电路,来改变磁场电流If大小。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关仪器仪表产品的选型,报价,采购,参数,图片,批发等信息,请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/7311666696.html,/

减压阀的工作原理

减压阀是气动调节阀的一个必备配件,主要作用是将气源的压力减压并稳定到一个定值,以便于调节阀能够获得稳定的气源动力用于调节控制。 1.调节手柄; 2.调压弹簧; 3.溢流阀; 4.膜片; 5.阀杆; 6.反馈导管; 7.进气阀门; 8.复位弹簧 上图所示为一种常用的直动式减压阀结构。 压力为P1的压缩空气,由左端输入经进气阀门节流后,压力降为P2输出。P2的大小可由调压弹簧2进行调节。若顺时针旋转调节手柄,调压弹簧被压缩,推动膜片和阀杆下移,进气阀门打开,在输出口有气压输出。同时,输出气压经反馈导管作用在膜片上产生向上的推力。该推力与调压弹簧作用力相平衡时,阀便有稳定的压力输出。 若输出压力超过调定值,则膜片离开平衡位置而向上变形,使得溢流阀打开,多余的空气经溢流口排入大气。当输出压力降至调定值时,溢流阀关闭,膜片上的受力保持平衡状态。若逆时针放置手柄,调压弹簧放松,作用在膜片上的气压力大于弹簧力,溢流阀打开,输出压力降低直到为零。台湾DPC气动提醒您,反馈导管的作用是提高减压阀的稳压精度。另外,能改善减压阀的动

态性能,当负载突然改变或变化不定时,反馈导管起着阻尼作用,避免振荡现象发生。 若输入压力瞬时升高,输出将随之升高,使膜片气室内压力升高,在膜片上产生的推力相应增大,此推力破坏了原来力的平衡,使膜片向上移动,有少部分气流经溢流孔、排气孔排出。在膜片上移的同时,因复位弹簧的作用,使阀芯也向上移动,关小进气阀口,节流作用加大,使输出压力下降,直至达到新的平衡为止,输出压力基本又回到原来值。 若输入压力瞬时下降,输出压力也下降、膜片下移,阀芯随之下移,进气阀口开大,节流作用减小,使输出压力也基本回到原来值。逆时针旋转旋钮。使调节弹簧放松,气体作用在膜片上的推力大于调压弹簧的作用力,膜片向上曲,靠复位弹簧的作用关闭进气阀口。再旋转旋钮,进气阀芯的顶端与溢流阀座将脱开,膜片气室中的压缩空气便经溢流孔、排气孔排出,使阀处于无输出状态。 二、减压阀的基本性能 (1)?调压范围:它是指减压阀输出压力P2的可调范围,在此范围内要求达到规定的精度。调压范围主要与调压弹簧的刚度有关。 (2)?压力特性:它是指流量g为定值时,因输入压力波动而引起输出压力波动的特性。输出压力波动越小,减压阀的特性越好。

双闭环三相异步电机调压调速系统实验报告

“运动控制系统”专题实验 实验报告 电子与信息工程学院自动化科学与技术系

(5)可调电阻(NMCL—03) (6)电机导轨及测速发电机(或光电编码器) (7)三相线绕式异步电动机 (8)双踪示波器 (9)万用表 (10)直流发电机M03 四.实验原理 1.系统组成及原理 双闭环三相异步电动机调压调速系统的主电路为三相晶闸管交流电源及三相绕线式异步电动机(转子回路串电阻)。控制系统由电流调节器(ACR),速度调节器(ASR),电流变换器(FBC),速度变换器(FBS),触发器(GT),一组桥脉冲放大器等组成。其系统原理图如图6-1所示。 图6-1 整个调速系统采用了速度,电流两个反馈控制环。这里的速度环作用基本上与直流调速系统相同而电流环的作用则有所不同。在稳定运行情况下,电流环对电网振动仍有较大的抗扰作用,但在起动过程中电流环仅起限制最大电流的作用,不会出现最佳起动的恒流特性,也不可能是恒转矩起动。 异步电机调压调速系统结构简单,采用双闭环系统时静差率较小,且比较容易实现正,反转,反接和能耗制动。但在恒转矩负载下不能长时间低速运行,因低速运行时转差功率 电子与信息工程学院自动化科学与技术系

电子与信息工程学院自动化科学与技术系

电子与信息工程学院自动化科学与技术系

(2)空载电压为200V时 n/(r/min) 1281 1223 1184 1107 1045 I G/A 0.10 0.11 0.12 0.13 0.13 U G/V 182 179 176 166 157 M/(N·m) 0.2265 0.2458 0.2636 0.2814 0.2831 2.闭环系统静特性 n/(r/min) 1420 1415 1418 1415 1416 1412 电子与信息工程学院自动化科学与技术系

调速器的功能及工作原理

一、调速器功用及分类 调速器是一种自动调节装置,它根据柴油机负荷的变化,自动增减喷油泵的供油量,使柴油机能够以稳定的转速运行。 在柴油机上装设调速器是由柴油机的工作特性决定的。汽车柴油机的负荷经常变化,当负荷突然减小时,若不及时减少喷油泵的供油量,则柴油机的转速将迅速增高,甚至超出柴油机设计所允许的最高转速,这种现象称“超速”或“飞车”。相反,当负荷骤然增大时,若不及时增加喷油泵的供油量,则柴油机的转速将急速下降直至熄火。柴油机超速或怠速不稳,往往出自于偶然的原因,汽车驾驶员难于作出响应。这时,惟有借助调速器,及时调节喷油泵的供油量,才能 汽车柴油机调速器按其工作原理的不同,可分为机械式、气动式、液压式、机械气动复合式、机械液压复合式和电子式等多种形式。但目前应用最广的当属机械式调速器,其结构简单,工作可靠,性能良好。 按调速器起作用的转速范围不同,又可分为两极式调速器和全程式调速器。中、小型汽车柴油机多数采用两极式调速器,以起到防止超速和稳定怠速的作用。在重型汽车上则多采用全程式调速器,这种调速器除具有两极式调速器的功能外,还能对柴油机工作转速范围内的任何转速起 二、两极式调速器 两极式调速器只在柴油机的最高转速和怠速起自动调节作用,而在最高转速和怠速之间的其他任何转速,调速器不起调节作用。 (一)RQ 通常调速器由感应元件、传动元件和附加装置三部分构成。感应元件用来感知柴油机转速的变化,并发出相应的信号。传动元件则根据此信号进行供油量的调节。

(二)RQ型调速器基本工作原理 1)起动 将调速手柄从停车挡块移至最高速挡块上。在此过程中,调速手柄带动摇杆,摇杆带动滑块,使调速杠杆以其下端的铰接点为支点向右摆动,并推动喷油泵供油量调节齿杆克服供油量限制弹性挡块的阻力,向右移到起动油量的位置。起动油量多于全负荷油量,旨在加浓混合气,以利柴油机低温起动。 2)怠速 柴油机起动之后,将调速手柄置于怠速位置。这时调速手柄通过摇杆、滑块使调速杠杆仍以其下端的铰接点支点向左摆动,并拉动供油量调节齿杆7左移至怠速油量的位置。怠速时柴油机转速很低,飞锤的离心力较小,只能与怠速弹簧力相平衡,飞锤处于内弹簧座与安装飞锤的轴套

调速器的工作原理

调速器的工作原理 液压调速器在感应元件和油量调节机构之间加入一个液压放大元件(液压伺服器),使感应元件的输出信号通过放大元件再传到油量调节机构上去,因此也叫间接作用式调速器。液压放大元件有放大兼执行作用,主要由控制和执行两个部分组成。一、无反馈的液压调速器其工作原理如下:当负荷减小时,由曲轴带动的驱动轴转速升高,飞球的离心力增加,推动速度杆右移。于是,摇杆以A点为中心逆时针转动,滑阀右移,压力油进入伺服器油缸的右部空间。与此同时,油缸的左部空间通过油孔与低压油路相通,其中的油被泄放。在压差的作用下,伺服活塞带动喷油泵齿条左移,以减少供油量。当转速恢复到原来数值时,滑阀也回到中央位置,调节过程结束。当负荷增加,转速降低时,调速过程按相反方向进行。从上述分析可知,调速器飞球所产生的离心力仅用来推动滑阀,因而飞球的重量尺寸就可以做得较小。而作为放大器的液压伺服器的作用力,则可根据需要,选择不同尺寸的伺服活塞和不同滑油压力予以放大。但是,在这种调速器中,因为感应元件直接驱动滑阀,无论它朝哪个方向往动,均难准确地回到原来位置而关闭油孔。这样就使柴油机转速不稳定,而产生严重的波动。为了使调速器能稳定调节,在调速器中还要加入一个装置,其作用是在伺服活塞移动的同时对滑阀产生一个反作用,使其向平衡的位置方向移动,减少柴油机转速波动的可能性。这种装置称为反馈机构。二、具有刚性反馈机构的液压调速器它的构造与上述无反馈液压调速器基本相同,只有杠杆义AC的上端A不是装在固定的铰链上,而是与伺服活塞的活塞杆相连。这一改变使感应元件、液压放大元件和油量调节机构之间的关系发生如下的变化。当负荷减小时,发动机转速升高,飞球向外张开带动速度杆向右移动。此时伺服活塞尚未动作,因此反馈杠杆AC的上端点A暂时作为固定点,杠杆AC绕A反时针转动,带动滑阀向右移动,把控制孔打开,高压油便进入动力缸的右腔,左腔与低压油路相通。这样高压油便推动伺服活塞带动喷油调节杆向左移动,并按照新的负荷而减少燃油供给量。在伺服活塞左移的同时,杠杆AC绕C点向左摆动与B点相连接的滑阀也向左移动,从而使滑阀向相反的方向运动。这样在伺服活塞移动时能对滑阀运动产生了相反作用的杠杆装置称为刚性反馈系统。当调节过程终了时,滑阀回到了起始位置,把控制油孔关闭,切断通往伺服油缸的油路。这时伺服活塞就停止运动,喷油泵调节杆随之移动到一个新的平衡位置,发动机就在相应的新负荷下工作。因此,相应于发动机不同的负荷,调速器就具有不同的稳定转速。因为发动机负荷变化时需要改变供油量,所以A点位置随负荷而变。与滑阀相连接的B点在任何稳定工况下均应处于原来的位置,与负荷无关。这样C点的位置必须配合A点作相应的变动,因而导致了转速的变化。假如当负荷减小时,调速过程结束后,滑阀回到中间原来位置时,伺服活塞处于减少了供油量位置,使A点偏左,C点偏右,因C 点偏右,弹簧进一步受压,只有在稍高的转速下运转才能使飞球的离心力与弹簧压力平衡。这说明负荷减小时稳定运转后,柴油机的转速比原来稍有升高。同理,当负荷增加时,稳定运转后,柴油机的转速比原来稍有降低。具有刚性反馈的液压调速器,可以保证调速过程具有稳定的工作特性,但负荷改变后,柴油机转速发生变化,稳定调速率d不能为零。如果要求负荷变化时即要调速过程稳定,又能保持发动机转速恒定不变(即入就必须采用另一种带有弹性反馈系统的液压调运器。三、具有弹性反馈的液压调速器它实际上是在"刚性反馈"装置中加入一个弹性环节--缓冲器和弹簧。弹簧的一端同固定的支点相连,而另一端则与缓冲器的活塞相连。缓冲器的油缸同伺服器的活塞成刚体联接。当发动机负荷减小时,转速增大,飞球的离心力增加。同样,滑阀右移,而伺服活塞则左移,减少喷油泵的供油量。当活塞的运动速度很高时,缓冲器和缓冲活塞就象一个刚体一样地运动。随着伺服活塞5的左移,缓冲器和AC杠杆上的A点也向左移动。这一过程和上述刚性反馈系统的调速器完全相同。但当调速过程接近终了时,滑阀已回到原来的位置,遮住了通往伺服油缸的

触点式电压调节器

一、概述 发电机在汽车上是按固定的传动比由发动机驱动的,因此它的转速完全由发动机的转速决定。汽车在行使中发动机的转速是经常改变的,致使发电机的转速也随之改变。故发电机的电压也必然随着转速的变化而变化。这与用电设备和蓄电池充电要求电压恒定相矛盾。因此,发电机必须具有调节电压的装置,以便当发电机转速变化时,自动调节发电机的电压,使电压保持一定或保持在某一允许范围内,以防发电机电压过高或者过低,烧坏用电设备,使蓄电池过充电或者使蓄电池充电不足。 交流发电机的硅二极管具有单向导电特性,有阻止反向电流作用,它决定了蓄电池不可能向发电机放电而出现逆电流,所以无需设置逆电流截断器;又因为交流发电机具有自身限制输出电流不超过最大值的能力,故也不必配用电流限制器,仅需要一个电压调节器。 二、电压调节器调压的基本原理 由式(2—9)可得 U=1.35UL=2.34UΦ U=CnΦ 式中:U是发电机输出电压;C是电机常数;n是发电机转速;Φ是磁极的磁通量;所以,在发电机转速变化时,要使电压保持一定,只有相应地改变磁极的磁通,即当n增高时减少声使电压保持一定。而磁通声的大小取决于磁场电流,所以在转速变化时只要自动调节磁场电流就能使电压保持一定。电压调节器就是根据这一原理进行电压调节。 三、FT61型双触点式电压调节器 1.结构 FT61型双级触点式电压调节器用于东风EQl090型汽车上,其结构原理如图2—17所示。

动触点在两个静触点中间形成一对常闭的低速触点K1,另一对常开的高速触点K2,能调节两级电压,故称为双级触点式。高速静触点与金属底座直接搭铁。对外只有点火(或“火线”、“电 枢”、“A”、“S”、“+”)和磁场(或“F”)两个接线柱。

高压电机及调速方式原理介绍

高压电机 高压电机是指额定电压在1000V以上电动机.常使用用的是6000V和10000V电压,由于国外的电网不同,也有3300V和6600V的电压等级。高压电机产生是由于电机功率与电压和电流的乘积成正比,因此低压电机功率增大到一定程度(如300KW/ 380V)电流受到导线的允许承受能力的限制就难以做大,或成本过高.需要通过提高电压实现大功率输出. 高压电机优点是功率大,承受冲击能力强;缺点是惯性大,启动和制动都困难. 高压电机的用途:高压电动机可用于驱动各种不同机械之用。如压缩机、水泵、破碎机、切削机床、运输机械及其它设备,供矿山、机械工业、石油化工工业、发电机等各种工业中作原动机用。用以传动鼓风机、磨煤机、轧钢机、卷扬机的电动机应在订货时注明用途及技术要求,采用特殊的设计以保障可靠运行。 高压电机控制装置根据实际而定方式:电机容量大大小于电源容量且1000KW以下的可直接启动,这时的冲击电流是额定值的3-6倍.为了防止冲击电流过大,对于大电机必须考虑减少启动电流的启动方式:有串电抗启动,变频启动,液力偶合器启动等多 种方式.有复杂有简单,价钱差异很大. 由于电压高,电流冲击大,电机制造必须满足过 电压的要求,绝缘等级要求较高。 高压电机维修工艺流程 一.绕线 高压电机按电压等级需要选用双亚胺,单亚胺,单薄双丝等各种规格的丝包扁线,材料齐备后,可在绕线机上绕制制成梭型成圈,一般电机最短线圈直线部分25厘米,最大线圈直线部分1.2米,绕制可单平绕,单立绕,也可双平换位绕,也可双平换位立绕,根据具体要求确定。利用圆盘中的万能调节也可绕制圆漆包线线圈。绕线机内置一台调速电机与一台涡轮涡杆减速机,带动绕线机实现0-120转/分的可顺逆可制动的旋转,并可正反计数,一般可绕制1600KW以内的各种电机线圈,另配有简易涨紧器一套,可控制绕制线圈的松紧度,一般的修理厂家选用如上产品即可,如遇到特殊大型规格时,可选择特异型绕制设备。 二.成型前包扎 高压电机梭型线圈绕制后,用收缩带,黄蜡绸带等绝缘材料包扎,目的是:保护线圈外绝缘、层间绝缘、匝间绝缘不至于损坏。在拉型机时免受模具夹具、鼻端销钉等摩擦,防止松动变形。 包扎线圈一般用女工,由于女工心细手巧且干活速度快,一般3-5人包扎供拉型。也可使用电动包带机. 三.成型 成型机、涨型机、拉型机其实是一种机器,它主要目的是把绕线机绕制的立绕梭型线圈或平绕梭型线圈拉成框行线圈,框型线圈以电机定子铁心的内外圆为标准,组成向心式的有角度的线圈,绕制梭型线圈需技工2人即可完成,而拉(涨)型一般需3人。过去在没有成型机以前,我处有几位老练的师傅可手拉成型,可在15分钟将72只线圈手工拉制成型,但对于较大型线圈拉型显现的有些吃力。而利用拉型机一般一

电压调节器分类及调压原理简介

电压调节器分类及调压原理简介电压调节器的分类 1.交流发电机电压调节器按工作原理可分为: (1)触点式电压调节器 触点式电压调节器应用较早,这种调节器触点振动频率慢,存在机械惯性和电磁惯性,电压调节精度低,触点易产生火花,对无线电干扰大,可靠性差,寿命短,现已被淘汰。 (2)晶体管调节器 随着半导体技术的发展,采用了晶体管调节器。其优点是:三极管的开关频率高,且不产生火花,调节精度高,还具有重量轻、体积小、寿命长、可靠性高、电波干扰小等优点,现广泛应用于东风、解放及多种中低档车型。 (3) 集成电路调节器 集成电路调节器除具有晶体管调节器的优点外,还具有超小型,安装于发电机的内部(又称内装式调节器),减少了外接线,并且冷却效果得到了改善,现广泛应用于桑塔纳。奥迪等多种轿车车型上。 (4) 电脑控制调节器 电脑控制调节器是现在轿车采用的一种新型调节器,由电负载检测仪测量系统总负载后,向发电机电脑发送信号,然后由发动机电脑控制发电机电压调节器,适时地接通和断开磁场电路,即能可靠地保证电器系统正常工作,使蓄电池充电充足,又能减轻发动机负荷,提高燃料经济性。如上海别克、广州本田等轿车发电机上使用了这种调节器。 2.电子调节器按所匹配的交流发电机搭铁型式可分为: (1)内搭铁型调节器:适合于与内搭铁型交流发电机所匹配的电子调节器称为内搭铁型调节器; (2)外搭铁型调节器:适合于与外搭铁型交流发电机所匹配的电子调节器称为外搭铁型调节器。 在使用过程中,对于晶体管调节器,最好使用汽车说明书中指定的调节器,如果采用其他型号替代,除标称电压等规定参数与原调节器相同外,代用调节器必须与原调节器的搭铁形式相同,否则,发电机可能由于励磁电路不通而不能正常工作。对于集成电路调节器,必须是专用的,是不能替代的。 电压调节器的调压原理 由交流发电机的工作原理我们知道,交流发电机的三相绕组产生的相电动势的有效值 Eφ==CeФn(V) 这里Ce为发电机的结构常数,n为转子转速,Ф为转子的磁极磁通,也就是说交流发电机所产生的感应电动势与转子转速和磁极磁通成正比。 当转速升高时,Eφ增大,输出端电压UB升高,当转速升高到一定值时(空载转速以上),输出端电压达到极限,要想使发电机的输出电压UB不再随转速的升高而上升,只能通过减小磁通Ф来实现。又磁极磁通Ф与励磁电流If成正比,减小磁通Ф也就是减小励磁电流If。 所以,交流发电机调节器的工作原理是:当交流发电机的转速升高时,调节器通过减小发电机的励磁电流If来减小磁通Ф,使发电机的输出电压UB保持不变。

定子调压调速系统原理及应用

定子调压调速系统原理 及应用 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-

定子调压调速系统原理及应用 1.1工作原理 定子调压调速控制器是把两种传统的调速方式有机地结合起来用于控制三相交流绕线电机: ?1~3档时通过控制定子回路晶闸管导通角来改变电动机定子电压; ?4档时通过改变电动机转子电阻,改变电动机的机械特性。 两种调速方式的结合产生了非常好的控制效果,两种方式的优点得到了充分的发挥。 1.1.1 控制原理 定子调压调速控制器闭环控制的原理见图1-1,图中Ag为主令给定,F/V 为频率电压变换,I/V为电流电压变换,MCU为单片机,AT为触发器。 、V、 不同系列的控制器运行方式基本相同,只是在细节上有所不同。因此下面就介绍其运行方式。

1.1.2上升运行 ●重载 主令置上升某档速度时,上升接触器先接通,电机得电建立力矩,随后制动器打开,电机启动,系统进入闭环控制状态。此后只要主令置于上升调速档,通过主令的速度给定和速度反馈,系统都能很快使电机达到设定的速度。主令置全速档时,系统进入开环状态,晶闸管全导通,电机平稳加速,当速度大于50%和75%时,分别切除两级转子电阻,使速度到达全速。 当主令回到调速档时,两级转子电阻同时接入,系统重新进入闭环控制。 由于负载本身很重,此时电机转矩小于负载转矩,电机迅速减至设定速 度,并稳定运行。当主令回到零位时,无论电机处于何种速度,制动器都立即制动。制动器从开始动作到真正闭合需要一定的时间(液压抱闸一般在500ms左右),因此控制器延时一段时间再令电机断电。 ●轻载 由于负载轻,因此减速和制动的运行状况和重载不同。当主令从全速档回到调速档时,由于负载本身很轻(尤其是空钩时),电机转矩只是略小于负载转矩,因此减速时间很长,减到调速档一般需要数秒时间。当主令回到零位时,和重载一样,制动器立即闭合。 1.1.3下降运行 ●重载 当主令置下降调速档时,也是上升接触器先接通。此时电机输出的是反向转矩,小于负载转矩,因此电机处于倒拉反转状态。和上升相同,系统也是处于闭环控制状态,只要主令置于下降调速档,通过主令的速度给定和

汽车发电机电子调节器的详细工作原理

汽车发电机电子调节器的 详细工作原理 The final edition was revised on December 14th, 2020.

电子调节器的详细工作原理 (1)电子调节器有多种型式,其内部电路各不相同,但工作原理可用基本电路工作原理去理解 (2)工作原理 ① 点火开关SW刚接通时,发动机不转,发电机不发电,蓄电池电压加在分压器R1、R2上,此时因U R1较低不能使稳压管VS的反向击穿,VT1截止, VT 1截止使得VT 2 导通,发电机磁场电路接通,此时由蓄电池供给磁场电流。随 着发动机的启动,发电机转速升高,发电机他励发电,电压上升。 ② 当发电机电压升高到大于蓄电池电压时,发电机自励发电并开始对外蓄电池充电,如果此时发电机输出电压U B<调节器调节上限U B2,VT1继续截止,

VT 2 继续导通,但此时的磁场电流由发电机供给,发电机电压随转速升高迅速升高。 ③ 当发电机电压升高到等于调节上限U B2 时,调节器对电压的调节开始。此时VS导通,VT1导通,VT2截止,发电机磁场电路被切断,由于磁场被断路,磁通下降,发电机输出电压下降。 ④ 当发电机电压下降到等于调节下限U B1时,VS截止,VT 1 截止,VT 2 重新 导通,磁场电路重新被接通,发电机电压上升。周而复始,发电机输出电压U B 被控制在一定范围内,这就是外搭铁型电子调节器的工作原理。 (3)内搭铁型电子调节器的基本电路 内搭铁型电子调节器基本电路的特点是晶体管VT1、VT2采用PNP型,发电机的励磁绕组连接在VT2的集电极和搭铁端之间,与外搭铁型电路显著不同,电路工作原理和结构与外搭铁型电子调节器类似。

冷凝压力调节阀的工作原理

冷凝压力调节阀的工作原理 冷凝压力调节阀用于调理介质的流量、压力和液位。依据调理部位旌旗灯号,主动节制阀门的开度,然后到达介质流量、压力和液位的调理。冷凝压力调节阀分电动冷凝压力调节阀、气动冷凝压力调节阀和液动冷凝压力调节阀等。 冷凝压力调节阀由电动执行机构或气动执行机构和冷凝压力调 节阀两局部构成。冷凝压力调节阀凡间分为纵贯单座式冷凝压力调节阀和纵贯双座式冷凝压力调节阀两种,后者具有流畅才能大、不服衡办小和操作不变的特点,所以凡间特殊合用于大流量、高压降和走漏少的场所。 流畅才能Cv是选择冷凝压力调节阀的首要参数之一,冷凝压力调节阀的流畅才能的界说为:当冷凝压力调节阀全开时,阀两头压差为0.1MPa,流体密度为1g/cm3时,每小时流径冷凝压力调节阀的流量数,称为流畅才能,也称流量系数,以Cv透露表现,单元为t/h,液体的Cv值按下式核算。 依据流畅才能Cv值巨细查表,就可以确定冷凝压力调节阀的公

称通径DN。 冷凝压力调节阀的流量特征,是在阀两头压差坚持恒定的前提下,介质流经冷凝压力调节阀的相对流量与它的开度之间关系。冷凝压力调节阀的流量特征有线性特征,等百分比特征及抛物线特征三种。三种注量特征的意义如下: (1)等百分比特征(对数)等百分比特征的相对行程和相对流量不成直线关系,在行程的每一点上单元行程转变所惹起的流量的转变与此点的流量成正比,流质变化的百分比是相等的。所以它的长处是流量小时,流质变化小,流量大时,则流质变化大,也就是在分歧开度上,具有一样的调理精度。 (2)线性特征(线性)线性特征的相对行程和相对流量成直线关系。单元行程的转变所惹起的流质变化是不变的。流量大时,流量相对值转变小,流量小时,则流量相对值转变大。 (3)抛物线特征流量按行程的二方成比例转变,大体具有线性和等百分比特征的中心特征。 从上述三种特征的剖析可以看出,就其调理功能上讲,以等百分比特征为最优,其调理不变,调理功能好。而抛物线特征又比线性特征的调理功能好,可依据运用场所的要求分歧,遴选个中任何一种流

说明PWM调速系统的工作原理

说明PWM调速系统的工作原理

说明PWM调速系统的工作原理 脉冲宽度调制脉冲宽度调制(PWM)是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制。它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用于测量,通信,功率控制与变换等许多领域。一种模拟控制方式,根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置,来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变,这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定。 脉冲宽度调制(PWM)是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON),要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够,任何模拟值都可以使用PWM进行编码。 多数负载(无论是电感性负载还是电容性负载)

需要的调制频率高于10Hz,通常调制频率为1kHz到200kHz之间。 许多微控制器内部都包含有PWM控制器。例如,Microchip公司的PIC16C67内含两个PWM 控制器,每一个都可以选择接通时间和周期。占空比是接通时间与周期之比;调制频率为周期的倒数。执行PWM操作之前,这种微处理器要求在软件中完成以下工作: * 设置提供调制方波的片上定时器/计数器的周期 * 在PWM控制寄存器中设置接通时间 * 设置PWM输出的方向,这个输出是一个通用I/O管脚 * 启动定时器 * 使能PWM控制器 PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的,无需进行数模转换。让信号保持为数字形式可将噪声影响降到最小。噪声只有在强到足以将逻辑1改变为逻辑0或将逻辑0改变为逻辑1时,也才能对数字信号产生影响。对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点,而且这也是在某些时候将

交流发电机的电压调节器

由于交流发电机的转子是由发动机通过皮带驱动旋转的,且发动机和交流发电机的速比为1.7~3,因此交流发电机转子的转速变化范围非常大,这样将引起发电机的输出电压发生较大变化,无法满足汽车用电设备的工作要求。为了满足用电设备恒定电压的要求,交流发电机必须配用电压调节器,使其输出电压在发动机所有工况下基本保持恒定。

一、电压调节器的分类 1.交流发电机电压调节器按工作原理可分为: (1)触点式电压调节器 触点式电压调节器应用较早,这种调节器触点振动频率慢,存在机械惯性和电磁惯性,电压调节精度低,触点易产生火花,对无线电干扰大,可靠性差,寿命短,现已被淘汰。 (2)晶体管调节器 随着半导体技术的发展,采用了晶体管调节器。其优点是:三极管的开关频率高,且不产生火花,调节精度高,还具有重量轻、体积小、寿命长、可靠性高、电波干扰小等优点,现广泛应用于东风、解放及多种中低档车型。 (3)集成电路调节器 集成电路调节器除具有晶体管调节器的优点外,还具有超小型,安装于发电机的内部(又称内装式调节器),减少了外接线,并且冷却效果得到了改善,现广泛应用于桑塔纳。奥迪等多种轿车车型上。 (4)电脑控制调节器 电脑控制调节器是现在轿车采用的一种新型调节器,由电负载检测仪测量系统总负载后,向发电机电脑发送信号,然后由发动机电脑控制发电机电压调节器,适时地接通和断开磁场电路,即能可靠地保证电器系统正常工作,使蓄电池充电充足,又能减轻发动机负荷,提高燃料经济性。如上海别克、广州本田等轿车发电机上使用了这种调节器。 2.电子调节器按所匹配的交流发电机搭铁型式可分为: (1)内搭铁型调节器:适合于与内搭铁型交流发电机所匹配的电子调节器称为内搭铁型调节器; (2)外搭铁型调节器:适合于与外搭铁型交流发电机所匹配的电子调节器称为外搭铁型调节器。 在使用过程中,对于晶体管调节器,最好使用汽车说明书中指定的调节器,如果采用其他型号替代,除标称电压等规定参数与原调节器相同外,代用调节器必须与原调节

定子调压调速系统原理及应用

定子调压调速系统原理及应用 工作原理 定子调压调速控制器是把两种传统的调速方式有机地结合起来用于控制三相交流绕线电机: 1~3档时通过控制定子回路晶闸管导通角来改变电动机定子电压; 4档时通过改变电动机转子电阻,改变电动机的机械特性。 两种调速方式的结合产生了非常好的控制效果,两种方式的优点得到了充分的发挥。 1.1.1 控制原理 定子调压调速控制器闭环控制的原理见图1-1,图中Ag为主令给定,F/V 为频率电压变换,I/V为电流电压变换,MCU为单片机,AT为触发器。 I/V Ag MCU AT F/V 图1-1 来自Ag、I/V、F/V的信号经过MCU处理通过AT形成触发脉冲控制晶闸管的导通角,达到控制电机定子电压,从而控制电机转矩的目的,也即实现对电机转速的控制。 控制器的晶闸管单元有五组反并联的晶闸管模块U、V、W、A、B。U、V、W 导通时,电机输出正向转矩;A、B、W导通时,电机输出反向转矩。司机通过主

令控制器给定电机转速,由速度反馈实现闭环控制。 不同系列的控制器运行方式基本相同,只是在细节上有所不同。因此下面就介绍其运行方式。 上升运行 重载 主令置上升某档速度时,上升接触器先接通,电机得电建立力矩,随后制动器打开,电机启动,系统进入闭环控制状态。此后只要主令置于上升调速档,通过主令的速度给定和速度反馈,系统都能很快使电机达到设定的速度。主令置全速档时,系统进入开环状态,晶闸管全导通,电机平稳加速,当速度大于50%和75%时,分别切除两级转子电阻,使速度到达全速。当主令回到调速档时,两级转子电阻同时接入,系统重新进入闭环控制。由于负载本身很重,此时电机转矩小于负载转矩,电机迅速减至设定速度,并稳定运行。 当主令回到零位时,无论电机处于何种速度,制动器都立即制动。制动器从开始动作到真正闭合需要一定的时间(液压抱闸一般在500ms左右),因此控制器延时一段时间再令电机断电。 轻载 由于负载轻,因此减速和制动的运行状况和重载不同。当主令从全速档回到调速档时,由于负载本身很轻(尤其是空钩时),电机转矩只是略小于负载转矩,因此减速时间很长,减到调速档一般需要数秒时间。当主令回到零位时,和重载一样,制动器立即闭合。 下降运行 重载 当主令置下降调速档时,也是上升接触器先接通。此时电机输出的是反向转矩,小于负载转矩,因此电机处于倒拉反转状态。和上升相同,系统也是处于闭环控制状态,只要主令置于下降调速档,通过主令的速度给定和速度反馈,系统都能很快使电机达到设定的速度。当主令置全速档时,上升接触器断开,下降接触器接通,系统进入开环状态,电机迅速加速,当速度大于

调速器原理

调速器原理: 调速的方法不外乎通过3种途径:改变电压;电流;频率. 调速控制的方式也就是通过负反馈来调整.大的来说分为开环,半闭环控制和闭环控制.开环就是设定参数后不会有任何修正的. 半闭环: 比如你用调电压的方式来调速,那么通过传感器检测电压是否调整到位,并给以负反馈. 闭环则是无论你用什么方式改变转速,都通过传感器检测转速提供负反馈,作用于调速的要素.闭环控制最为精确. 目前有三种调速器,较老式的叫电抗器,实际上是带抽头的自耦变压器(一般自耦变压器不带抽头),可以改变不同的电压,风扇就有了不同的转速,另一种是电子调速器,是使用可控硅加电位器改变电压,属于无级调速,再有一种就是变频器,它不调整电压,而是改变交流电的频率,也达到了调速的目的,因为电风扇基本上采用交流异步电动机,因此改变频率即可调速。 一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的,特点如下:l 具有较硬的机械特性,稳定性良好;l 无转差损耗,效率高;l 接线简单、控制方便、价格低;l 有级调速,级差较大,不能获得平滑调速;l 可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性。l 本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。 二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类,目前国内大都使用交-直-交变频器。其特点:l 效率高,调速过程中没有附加损耗;l 应用范围广,可用于笼型异步电动机;l 调速范围大,特性硬,精度高;l 技术复杂,造价高,维护检修困难。l 本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。 三、串级调速方法串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收,再利用产生附加的装置,把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式,串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式,多采用晶闸管串级调速,其特点为:l 可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上,效率较高;l 装置容量与调速范围成正比,投资省,适用于调速范围在额定转速70%-90%的生产机械上;l 调速装置故障时可以切换至全速运行,避免停产;l 晶闸管串级调速功率因数偏低,谐波影响较大。l 方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。

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