交流调速技术概述教材

交流调速系统第一讲交流调速概述及现代电力电子主讲人：讲课时间：2007年9月10日主要内容•第一章交流调速概述•1.1 电气传动控制系统•1.2 交流电动机的调速方法•1.3 三相异步电动机的六种调速方式•1.4 交流调速的基本类型第一章交流调速概述直流电动机拖动和交流电动机拖动先后诞生与19世纪，距今已有100多年的历史，并已成为动力机械的主要驱动装置。

但是，由于技术上的原因，在很长一段时期内，占整个电力拖动系统80%左右的不变速拖动系统中采用的是交流电动机（包括异步电动机和同步电动机），而在需要进行调速控制的高性能拖动系统中则基本上采用的直流电动机。

由于结构上的原因，直流电动机存在以下缺点：（1）需要定期更换电刷和换向器，维护保养困难，寿命较短；（2）由于直流电动机存在换向火花，难以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境；（3）结构复杂，难以制造出大容量、高转速和高电压的直流电动机。

与直流电动机相比，交流电动机则具有以下优点：（1）结构坚固，工作可靠，易于维修保养；（2）不存在换向火花，可以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境；（3）容易制造出大容量、高转速和高电压的交流电动机。

因此，很久以来，人们希望在许多场合下能够用可调速的交流电动机来代替直流电动机，并在交流电动机的调速控制方面进行了大量的研究开发工作。

直至20世纪70年代，交流调速系统的研究开发方面一直未能得到真正能够令人满意的成果，也因此限制了交流调速系统的推广应用。

也正是因为这个原因，在工业生产中大量使用的诸如风机、水泵等需要进行调速控制的电力拖动系统中不得不采用挡板和阀门来调节风速和流量。

这种做法不但增加了系统的复杂性，也造成了能源的浪费。

经历了20世纪70年代中期的第2次石油危机之后，人们充分认识到了节能工作的重要性，并进一步重视和加强了对交流调速技术的研究开发工作。

随着电力电子技术、微电子技术和控制理论的发展，电力半导体器件和微处理器的性能的不断提高，变频驱动技术也得到了显著的发展。

《交流调速技术》大纲《交流调速技术》课程教学大纲课程编码：15011453课程类型：学位任选课总学时：48学分：3第一部分相关说明一、课程的性质和任务《交流调速技术》课程是电气工程专业的一门应用性专业课程。

课程的主要任务是：结合变频器行业的最新发展情况，通过理论教学、实验、实训，使学生具备应用和维护维修各种变频器控制系统的基本能力；教会学生利用网络搜索技术资料的方法，使学生具备应用技术资料解决现场问题的能力；在授课过程中培养学生认真的工作作风和严谨的工作态度，树立学生的岗位责任意识；培养学生科学的思维方法和综合的职业能力，以适应职业教育发展的需要。

二、课程的基本建议1、掌握变频器的内部结构理论和各类外端子的功能，为正确安装、设置变频器及故障分析打基础；2、深刻理解通用型变频器各类功能的含义和促进作用，为恰当设置功能参数打基础；3、掌控1个品牌变频器的基本操作方法，介绍4至5种类型变频器的功能参数码特点和操作方法。

4、能够根据工程需要设计、安装、调试及改造教简单的变频器控制系统；5、具备将有关课程(电气控制、plc、单片机、触摸屏等)科学知识融合在一起，综合应用领域自动控制系统的能力。

6、具有变频器控制系统日常维护及故障诊断的基本能力，能够诊断出故障类型（软件设置故障、主电路硬件故障、控制电路故障），能对软件类故障进行修复，能对主电路故障进行准确判断并分析故障原因，能对控制电路的故障范围进行诊断；7、具备根据实际设备搜寻、查询变频器有关技术资料，并利用技术资料自学适当变频器科学知识和操作方式、化解现场问题的能力。

8、具有根据设计资料、调试过程编写技术文件的能力。

9、深入细致的工作作风和细致的工作态度，具备明晰的岗位责任意识；10、具备科学的思维方法、技术创新精神、课堂教学能力和稳步自学新技术的能力。

三、教学方法与重点、难点教学方法：课堂传授，实时水解模拟，随堂课堂教学。

重点：该课程重点为变频器的使用，通过理论教学、实验、实训，使学生具备应用和维护维修各种变频器控制系统的基本能力。

交流调速教材
一、概述
交流调速系统是工业自动化领域中非常重要的组成部分，其性能的优劣直接影响到工业设备的运行效果。

而掌握交流调速技术，则能够更好地应对不断变化的工业需求。

本教材将为你揭示交流调速技术的奥秘，帮助你全面了解和掌握交流调速系统的知识。

二、课程目标
本教材的课程目标旨在让你掌握以下知识和技能：
1. 了解交流调速系统的基本原理和组成；
2. 掌握交流调速系统的控制策略和方法；
3. 熟悉交流调速系统的调试和维护技巧；
4. 掌握交流调速系统的应用实例和解决方案。

三、课程内容
本教材的课程内容共分为以下五个部分：
1. 交流调速系统基础知识
在这一部分，我们将介绍交流调速系统的基本概念、组成、分类和发展历程。

让你对交流调速系统有一个全面的认识，为后续的学习打下基础。

2. 交流调速系统控制策略和方法
在这一部分，我们将深入探讨交流调速系统的控制策略和方法，包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等。

让你了解各种控制方法的原理和应用，为掌握交流调速技术打下坚实的基础。

3. 交流调速系统调试和维护技巧
在这一部分，我们将介绍交流调速系统的调试和维护技巧，包括通电调试、参数整定、故障排查等。

让你学会如何对交流调速系统进行调试和维护，保证系统的稳定性和可靠性。

4. 交流调速系统应用实例和解决方案
在这一部分，我们将通过介绍多个交流调速系统的应用实例和解决方案，让你了解不同领域中交流调速系统的应用和实现方式。

让你能够将所学知识应用到实际工作中，提升你的实践能力和解决问题的能力。

交流调速系统讲义班级：电气09－5班时间：2021.9.25三、四节第一章交流调压调速系统定义：改变异步电动机定子供电电压的大小以调节电动机运行速度的系统，称为交流调压调速系统，这属于转差功率消耗型调速系统。

1.1异步电动机调压调速的原理1.1.1调压调速的原理根据异步电动机的电磁转矩公式：（也可以叫机械特性方程）])()/[(2/32”2012”211”221XXsrrfsrUnTpe（1－1）式中可变的参数只有转差率s和定子电压U1，当s一定时，电磁转矩Te与定子电压U1正比。

一般在一工况下负载转矩不变，改变U1，s随之变化，而同步转速pnfn1160是不变的，则电动机的转速n发生了变化。

这就是调压调速的原理。

1.1.2调压调速的机械特性根据式（1－1）可得调压调速的机械特性如图1－1图1－1异步电动机在不同电压下的机械特性根据图1－1曲线可得出异步电动机调压调速机械特性的特点：1、不同电压时，空载转速n0不变；pnfnn110602、不同电压时，临界转差率sm不变；2”20121”2)(XXrrsm3、调压调速属于一种弱磁调速;根据公式NsmKNfU1144.40风机类负载特性011N7.0U1NU1N5.0U0nECABDSnmSFeTmaxeT图5-1异步电动机在不同电压下的机械特性4、调压调速的稳定工作范围为0<s<sm。

调速范围小。

风机泵类负载调速范围可以大一些。

1.1.3力矩电机调压调速的机械特性如何解决异步电机调速范围小的问题：只有增大sm。

根据2”20121”2)(XXrrsm可得，只有增大电动机转子电阻，才能使sm增大。

这种转子电阻很大的电动机称为力矩电动机。

它的调压调速的机械特性如图1－2所示。

图1－2力矩电动机调压调速的机械特性力矩电机高压调速机械特性很软,调速范围较大,开环应用不多。

1.1.4调压调速的方法1、自耦变压器调压（TU）；－对小容量电机,体积重量大。