变频调速技术及应用复习提纲概要
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变频调速复习资料一.电动机基础1.异步电动机运行原理2.电力拖动系统组成3.电力拖动系统的负载类型4.异步电动机调速和制动方法二.变频原理1.变频器分类2.变频器半导体开关器件发展情况3.变频器主电路组成部分及其作用4.变频调速与传统交流调速的优缺点及应用情况比较5.变频调速及变频调速特点6.变频需要改变电压原理7.调频调压方法8.正弦波脉宽调制三.变频器功能1.V/F控制模式2.V/F控制模式与矢量控制模式的区别3.变频器基本频率参数4.多档转速控制与程序控制的区别5.PID控制功能四.变频器外接电路1.频率给定线设置2.变频器外接电路3.正反转外接控制电路(PLC控制)一.填空题1.有电动机带动生产机械运行的系统叫做;一般由、、、等部分组成。
2.在电力拖动系统中,负载的类型主要有:、、。
3.三相异步电动机的调速方法主要有:、、等。
4.三相异步电动机的制动方法主要有:、和。
5.变频器的分类方法有多种,按照主电路直流环节储能方式分类,可以分为变频器和变频器。
6.占空比按正弦规律变化的脉宽调制方法叫做。
7.变频器的控制模式主要有:、。
8.在交-直-交变频器中,其主电路基本由、、等三部分组成。
9. 在低压交流电动机的变频传动控制中,应用最多的功率器件有、、以及。
10.在交—直—交变频器的电路中,滤波电容C F的作用是,它是型变频器的主要标志,对电流型变频器来说滤波的元件是。
11.调频调压时,要维持U1/ f1=常数,技术上有两种方法:和12.把时的U/f控制曲线称做,它表明了没有补偿时的电压U x和f x之间的关系,它是进行V/F控制时的基准线。
13. 二次方律负载是指成正比例变化的负载。
14.恒转矩负载是指负载转矩的仅仅取决于负载的,而与无关的负载。
15.恒功率负载指负载转矩的与转速成,而其基本维持不变的负载。
16. 基频电压指达到时变频器输出的电压。
17. 加速时间指工作时间从上升到所需的时间。
变频调速系统技术原理及应用随着科技的不断发展,变频调速系统技术在工业领域中的应用越来越广泛。
变频调速系统是一种能够实现机械设备调速的技术,通过改变电源给电机供电的频率,实现电机的转速调节。
本文将介绍变频调速系统的技术原理以及在工业中的应用。
首先,电力电子器件是变频调速系统的核心组成部分。
变频调速系统通常采用交流到直流再到交流的方式,将电源提供的交流电转换为直流电,并通过逆变器将直流电转换为交流电。
这样就可以通过改变逆变器输出的交流电的频率来实现电机的调速。
其次,电机也是变频调速系统的重要组成部分。
电机是将电能转换成机械能的装置,根据工作方式的不同,可以分为直流电机和交流电机。
在变频调速系统中,通常采用交流电机,其中三相异步电机是应用最为广泛的一种。
通过改变电源供电的频率,可以改变电机的转速。
最后,运动控制系统是变频调速系统的关键组成部分。
运动控制系统通过对电机的控制,实现对机械设备的调速。
运动控制系统通常包括传感器、控制器和执行机构三个部分。
传感器用于感知电机的实时状态,控制器根据传感器的反馈信号,计算控制策略,并通过执行机构控制电机的转速。
变频调速系统在工业中有着广泛的应用。
首先,在机械加工领域,变频调速系统可以精确控制机床的进给速度,提高工件加工的精度和效率。
其次,在风机和水泵等风力和水力传动系统中,变频调速系统可以根据实际需要调整电机的转速,提高系统的稳定性和节能效果。
此外,在电梯和输送带等输送设备中,变频调速系统可以平稳控制设备的起停和运行速度,提高设备的使用寿命和安全性。
总体而言,变频调速系统技术是一种有效的实现机械设备调速的技术。
通过改变电源给电机供电的频率,可以实现对电机的转速调节。
变频调速系统在工业中有着广泛的应用,可以提高设备的性能和效率,降低能源消耗,同时也提高了工作环境的安全性。
随着科技的不断进步,相信变频调速系统技术将进一步得到发展和应用。
《变频器调速技术》总复习一、填空题:1、变频器是将固定频率的交流电变换为频室连续回通的交流电的装置。
2、电力电子开关器件的发展经历的四个阶段为:门极可关断晶闸管GTO、大功率晶体管GTR、功率场效应晶体管P-MOSFET、绝缘栅双极晶体管IGBT。
3、按变频的原理分类:变频器分为交-交变频器和交-直-交变频器。
5、按用途分类:变频器分为通用变频器和专用变频器。
7、晶闸管SCR的导通条件:阳极A对阴极K加正偏电压,同时门极G对阴极K加正向触发脉冲。
8、门极可关断晶闸管GTO是一种具有自关断能力的电流型全控器件。
9、门极可关断晶闸管GTO的关断过程:是通过在GTO晶闸管的口极施加反向的关断脉冲实现。
10、绝缘栅双极型晶体管IGBT是一种复合型电压全控器件。
具有工作频率高、耐压高、承受大电流等优点。
11、(IGBT)器件是目前通用变频器中广泛使用的主流功率器件。
12、目前在中小型变频器中,应用最多的逆变元件是(IGBT),电压调制方式为正弦波脉冲宽度调制(SPWM)o13、功率智能模块IPM的智能化可以实现控制、保护、接口3大功能。
14、交-直-交变频器的主电路包括3个组成部分:整流电路、中间电路、逆变电路。
15、电压型变频器中间直流环节采用大(电容)滤波,电流型变频器中间直流环节采用高阻抗(电感)滤波。
16、SPWM是正弦波脉冲宽度调制的英文缩写。
17、整流电路按使用的器件不同,可分为不可控整流电路和可控整流电路。
18、在整流电路中,共阴极组的3个二极管是在正半波自然换向点tl、t3、t5进行换相导通;而共阳极组的个二极管是在负半波自然换向点t2、t4、t6进行换相导通。
19、在二相桥式可控整流电路中,当触发延迟角a=60°时,输出电压的平均值为:Ud=2.34U2COsa=257V。
20、若制动电路不能有效的抑制再生能量,可以通过外接制动电阻来解决。
21、交-交变频器是把电网频率的交流电变换成频率可调的交流电,没有中间环节。
《变频技术原理与应用》复习要点1、什么是变频技术o变频技术,简单的说就是把直流电逆变成为不同频率的交流电,或是把交流变成直流再逆变成不同频率的交流,或是把直流变成交流再把交流变成直流.在这些变化过程中,一般只是频率发生变化。
现在人们常说的变频技术主要是指交流变频调速技术,它是将工频交流电通过不同的技术手段变换成不同频率的交流电。
2、变频技术的类型有哪几种?变频技术主要有以下几种类型:1)交一直变频技术(即整流技术)。
它通过二极管整流、二极管续流或晶闸管、功率晶体管可控整流实观交一直流转换。
2)直一直变频技术(即斩波技术)。
它通过改变功率半导体器件的通断时间,即改变脉冲的频率(定宽变频),或改变脉冲的宽度(定频调宽),从而达到调节直流平均电压的目的。
3)直一交变频技术(即逆变技术)。
振荡器利用电子放大器件将直流电变成不同频率的交流电(甚至电磁波)。
逆变器则利用功率开关将直流电变成不同频率的交流电。
4)交一交变频技术(即移相技术)。
它通过控制功率半导体器件的导通与关断时间,实现交流无触点开关、调压、调光、调速等目的。
3、使晶闸管导通的条件是什么?①当门极电流IG=O时,如果在品闸管两端施加正向电压,则J2结处于反偏,晶闸管处于正向阻断状态。
②如果正向电压超过临界极限即正向转折电压Ubo时,则漏电流急剧增大,晶闸管导通。
③导通期间,如果门极电流为零,并且阳极电流降到维持电流IH以下,则晶闸管又回到正向阻断状态.4、什么是品闸管的浪涌电流?浪涌电流ITSM是一种由于电路异常情况(如故障)引起的并使结温超过额定结温的不重复性最大正向过载电流.浪涌电流有上下限两个级,这些不重复电流定额用来设计保护电路。
5、什么是GTO的电流关断增益?最大可关断阳极电流IATO和门极负电流最大值IGM之比被称为电流关断增益一般βof f 只有5左右。
βoff是GTO的一个重要参数,其值愈大,说明门极电流对阳极电流的控制能力愈强。
《变频技术及应用》复习大纲1、变频器主要是由主电路、控制电路组成,或由整流冋路、中间冋路、逆变冋路。
2、什么是变频器?变频器是利用电力半导体器件的通断作用将电源频率变换为另一电源频率的控制装置。
3、变频就是改变供电频率,通过改变交流电频率的方式实现交流电控制的技术就叫变频技术。
4、变频器通常包含2个组成部分:整流器(rectifier)和逆变器(Inverter)。
其中,整流器将输入的交流电转换为直流电,逆变器将直流电再转换成所需频率的交流电。
5、恒转矩负载指那些负载转矩的大小,仅仅取决于负载的轻重,而和转速大小无关的负载。
恒功率负载指负载转矩的大小与转速成反比,而其功率基本维持不变的负载。
6、变频器类别❖A)按变换环节分类交一交、交---直——交❖B)按电压调制方式分类PAM、PWM❖C)按直流环节的储能方式分类电压型、电流型7、按输出波形分:1)PAM(脉冲幅度调制)2)PW (脉冲宽度调制))3)SPWM(正弦脉宽调制)9、变频的控制技术1、标量控制2、VC矢量控制3、DTC控制10、各种电力电子器件均具有导通和阻断二种工作特性。
注:电力电子技术起步于晶闸管,普及于GTR,提高于IGBT。
14、当晶闸管的额定电压小于实际要求时,可以采用两个或两个以上同型号器件相串联。
15、为什么要进行晶闸管过电流保护?造成品闸管过电流的重要原因是:电网电压波动太大、电动机轴上拖动的负载超过允许值、电路屮管子误导通以及管子击穿短路等。
16、晶闸管的过电流常见的保护有以下几种:1)快速熔断器保护2)过电流继电器保护3)限流与脉冲移相保护4)利用反馈控制作过电流保护5)直流快速开关电流保护为什么要进行晶闸管的过电压保护?晶闸管从导通到阻断和开关电路一样,因为有电感释放能量,所以会产生过电压。
这可能会导致管子的反向击穿,所以必须采取保护措施。
常用的保护方法是在晶闸管两端并接RC吸收元件。
20^门极关断晶闸管GTO (gate turn off thyristor)。
变频调速技术的原理及应用1. 原理变频调速技术是一种通过改变电机输入的频率来控制电机转速的技术。
其原理基于电机的转速与输入频率成正比关系的特性。
通过控制电机输入的频率,可以实现电机转速的调节,从而实现对电机负载的变速控制。
变频调速技术的实现需要以下几个基本模块:1.1 变频器变频器是将电能转换成可变频率交流电源的装置。
其内部电路包括整流、滤波、逆变等模块,可以将输入的固定频率交流电源转换为可调节频率的交流电源供电给电机。
1.2 控制系统控制系统是变频调速技术的核心,通过控制变频器的输出频率,实现对电机的转速控制。
控制系统根据电机的负载情况,通过传感器采集电机的转速信号,并根据转速信号进行反馈控制,调节变频器的输出频率,使电机达到期望的转速。
1.3 传感器传感器用于采集电机的转速信号,并将其反馈给控制系统。
常用的传感器包括光电编码器、霍尔传感器等,通过检测转子的位置或磁场变化,将转速信息转换为电信号并传输给控制系统。
2. 应用变频调速技术在工业生产中有着广泛的应用,其优势主要体现在以下几个方面:2.1 节能降耗变频调速技术可以根据负载情况自动调节电机的转速,使其工作在高效区域。
相比传统的固定转速电机,变频调速电机可以根据负载需求灵活调整转速,降低系统的能耗和运行成本。
2.2 提高控制精度传统的固定转速电机由于不能调节转速,对于某些要求较高的控制场景可能无法满足要求。
而变频调速电机可以根据需要精确调整转速,提供更高的控制精度,满足不同应用场景的需求。
2.3 减少机械传动装置传统的机械传动装置(如减速机、传动带等)在工业生产中常用于实现机械传动。
但是这些传动装置需要耗费大量能量,并且容易产生噪音和振动。
采用变频调速技术可以直接驱动电机,减少机械传动装置的使用,降低了系统的复杂度和噪音。
2.4 广泛应用于各种电机驱动场景变频调速技术可以适用于各种不同类型的电机,包括交流电机、直流电机、步进电机等。
无论是工业生产中的液压泵、风机,还是家居中的洗衣机、冰箱,都可以通过变频调速技术实现更加智能和高效的控制。
变频调速技术及应用电子与电气工程是现代科技的重要领域之一,涵盖了广泛的技术和应用。
其中,变频调速技术作为电气工程的重要分支,对于提高能源利用效率和实现自动化控制具有重要意义。
本文将对变频调速技术及其应用进行探讨。
一、变频调速技术的原理变频调速技术是通过改变电机的供电频率来实现对电机转速的调节。
其基本原理是通过将交流电转换为直流电,再经过逆变器将直流电转换为可调频的交流电,从而实现对电机转速的控制。
变频器作为变频调速技术的核心设备,能够根据实际需求调整输出频率和电压,从而实现电机的高效运行。
二、变频调速技术的优势1. 节能高效:传统的电机调速方式往往通过改变电机的电压来实现,效率较低。
而变频调速技术通过调整电机的供电频率,使电机在不同负载下都能以最佳运行效率工作,从而实现能源的节约和提高电机的效率。
2. 精确控制:变频调速技术可以实现对电机转速的精确控制,能够满足不同工况下的要求,使得电机在不同负载下都能保持稳定的运行速度。
3. 起动平稳:传统的启动方式往往会对电机产生冲击,容易造成机械设备的损坏。
而变频调速技术可以实现电机的平稳启动,避免了冲击对设备的损坏。
三、变频调速技术的应用领域1. 工业制造:在工业制造领域,变频调速技术广泛应用于各种机械设备,如风机、水泵、压缩机等。
通过变频调速技术,可以实现对设备的精确控制,提高生产效率和产品质量。
2. 交通运输:在交通运输领域,变频调速技术被广泛应用于电动车辆、电动机车等交通工具。
通过变频调速技术,可以实现对电动车辆的高效控制,提高能源利用效率和行驶稳定性。
3. 新能源领域:随着新能源的发展,变频调速技术在风力发电、太阳能发电等领域也得到了广泛应用。
通过变频调速技术,可以实现对新能源发电设备的高效控制,提高能源转换效率。
总结:变频调速技术作为电气工程的重要分支,在工业制造、交通运输、新能源等领域都有着广泛的应用。
其通过改变电机的供电频率,实现对电机转速的调节,具有节能高效、精确控制、起动平稳等优势。
变频技术及应用教学大纲一、说明1.课程的性质和内容本课程是高级技工学校电气自动化专业的专业课。
主要内容包括:变频器的基本工作原理,变频器的功能及参数预置,变频器的实际操作与运行,变频器与PLC纽.成的调速系统, 变频器在金属切削机床、恒压供水、风机、中央空调等控制系统中的应用。
2 •课程的任务和要求本课程的任务是使学生掌握变频调速的基本原理,能熟练使用变频器,能对•变频器进行参数设置、功能操作,培养学生具有变频调速系统安装、调试与维修的能力。
通过本课程的学习,学生应达到以下几个方面的要求:⑴能対变频器的基本功能及参数进行设置,’掌握变频器的使用方法。
(2)通过PLC编程,可控制变频器对电动机进行速度调节,掌握利用可编程控制器控制变频器的方法。
(3)通过对变频器在风机风彊调节屮的操作实验,掌握变频器基本功能的操作与应(4)熟悉变频器在恒压供水系统中的应用,能进行基本功能及参数设置,理解泵类负载的变频节能原理。
(5)通过对变频器在中央空调系统中冷冻水系统的操作实验,理解变频器调速节能原理。
⑹掌握PLC与变频器控制系统的调试方法,掌握变频器在金属切削机床速度控制系统中的应用。
(7)熟悉常用交流调速系统的安装、调试与检修方法。
3.教学中应注意的问题(1)要注意本课程与其他课程内容的衔接,讲授时要注意补充需要的相关知识。
(2)重点讲解变频调速系统的纟I[成和原理,以及变频器的使用方法。
(3)本课程可实行模块化教学,鼓励学生自学和进行课堂讨论,调动学生的学习主动性。
通过讲解应用实例,提高学生的学习兴趣,拓宽学生在本学科领域的知识面。
(4)根据变频调速系统最新发展情况,在平时授课中要注意介绍一些相关的新技术、新知识,止学生及时了解最新的科技动态。
71.72.3.熟悉变频器的标准接线方法,掌握各端子的功能及使用方法。
4.掌握变频器基本参数的意义及设置方法。
5.熟悉变频器的基本功能小元,能熟练地进行基本的运行操作与调试。
变频器技术及应用复习提纲一、填空题1.频率控制功能是变频器的基本控制功能。
控制变频器输出频率有以下几种方法: ___面板控制__; ____外接模拟量___;____固定频率_____; _通讯控制_______。
2.变频器具有多种不同的类型:按变换环节可分为交—交型和__交—直—交_型;按改变变频器输出电压的方法可分为脉冲幅度调制(PAM)型和__脉冲宽度调制(PWM)__型;按用途可分为专用型变频器和___通用型_型变频器。
3.为了适应多台电动机的比例运行控制要求,变频器具有__频率增益___功能。
4.电动机在不同的转速下、不同的工作场合需要的转矩不同,为了适应这个控制要求,变频器具有___转矩补偿___功能。
5.有些设备需要转速分段运行,而且每段转速的上升、下降时间也不同,为了适应这些控制要求,变频器具有___段速控制____功能和多种加、减速时间设置功能。
6.某电动机在变频运行时需要回避17~23 Hz之间的频率,那么应设定回避频率值为__20Hz____,回避频率的范围为__3 Hz __。
7.变频器安装要求垂直安装,其正上方和正下方要避免可能阻挡进风、出风的大部件,四周距控制柜顶部、底部、隔板或其他部件的距离不应小于300 mm。
8.变频器是通过(电力电子器件)的通断作用将(工频交流电流)变换成(电压频率均可调)的一种电能控制装置。
9.有些设备需要转速分段运行,而且每段转速的上升、下降时间也不同,为了适应这些控制要求,变频器具有__段速控制_____功能和多种加、减速时间设置功能。
10.变频器接点控制端子可由以下信号控制其通断:⑴接点开关控制;⑵___晶体管开关____;⑶光电耦合器开关控制。
11.变频器的组成可分为主电路和控制电路。
12.变频器交流电源输入端子为L1、L2、L3,根据应用电压不同,可分为220V单相和380V 三相两种规格,当三相时,接入L1、L2、L3的L1、L2、L3 端上,当单相时,接入L1、L2、L3的L1、L2、端上。
一、1、矢量控制技术,又称磁场定向控制技术,通过坐标变换把交流电机的定子电流分解成转矩分量和励磁分量,用来控制电动机的转矩和磁通,可获得高动态性能。
2、在交流异步电机中,磁通Φm 由定子和转子磁动势合成产生。
3、异步交流电机调速方式分为:变转差率调速、变极对数调速和变频调速。
4、按照电力拖动原理,在基频以下,磁通恒定时转矩也恒定,属于恒转矩调速性质,而在基频以上,转速升高时转矩降低,基本上属于恒功率调速。
5 在进行电机调速时,常须考虑的一个重要因素是:希望保持电机中每极磁通量Φm 为额定值不变。
6、在交-直-交变压变频器中,按照中间直流环节直流电源性质的不同,逆变器可以分成电压源型和电流源型两类,两种类型的实际区别在于直流环节采用怎样的滤波器。
7、电压源型逆变器(VSI )的直流环节采用大电容滤波,因而直流电压波形比较平直,在理想情况下是一个内阻为零的恒压源,输出交流电压是矩形波或阶梯波,有时简称电压型逆变器。
8、根据调制波的正或负半周期内PWM脉冲的极性是否变化,PWM变频器的工作方式分为单极性工作方式和双极性工作方式两种。
9、通用变频器由整流和逆变单元、驱动控制单元、中央处理单元、参数设定单元和监视单元五个部分组成。
10、不同电机模型彼此等效的原则是:在不同坐标下所产生的(磁动势)完全一致。
二、名词解释1、SPWM:SPWM是用正弦波和三角波载波叠加在逆变开关器件的控制端,以实现输出脉宽调制的近似正弦波电压和电流的控制方式。
2、VVVF对于异步电机的变压变频调速,必须具备能够同时控制电压幅值和频率的交流电源,而电网提供的是恒压恒频的电源,因此应该配置变压变频器,又称VVVF (Variable V oltage Variable Frequency)装置。
3、电机的负载特性电机的负载特性是指电机的负载转矩Tl和转速n之间的关系,表示为n=f(Tl)。
4、直接转矩控制系统直接转矩控制系统简称DTC ( Direct Torque Control) 系统,是继矢量控制系统之后发展起来的另一种高动态性能的交流电动机变压变频调速系统,在它的转速环里面,利用转矩反馈直接控制电机的电磁转矩。
复习提纲1、根据公式,说明交流异步电动机和同步电动机调速的方法各有哪些?交流电机同步转速交流感应电机转速交流异步电动机调速的方法:(1)变频调速(2)变极调速(3)变转差率调速第一:改变感应电机的极对数p ,从而改变电动机的转速。
这种方法只能一级一级地调速,不能平滑调节,而且电机体积较大,接线复杂,电机运行性能较差; 第二:改变感应电机转差率s 。
绕线式感应电动机通过在转子中外加调速电阻,实现改变转差率,使得转速改变。
缺点是调速电阻需要消耗一定能量,绕线式电动机结构较复杂,适用于中小容量电动机;第三:改变电源频率f1。
通过改变电源频率来改变交流电动机转速。
是当前应用最广泛的交流调速技术。
既适用于同步电机,也适用于感应电机。
交流同步电机转速 只有变频调速根据交流异步电机的转速公式n=n1(1-s)=60f1/p(1-s)可知:交流异步电动机有以下三种基本调速方法:(1)改变定子极对数p 调速。
(2)改变电源频率f1调速。
(3)改变转差率s 调速。
()()116011=-=-f n n s s p1160=f n p 1160=f n p2、按电动机能量类型可将异步电机调速分为几种类型?(1)转差功率消耗型调速系统(2)转差功率馈送型调速系统(3)转差功率不变型调速系统3、现代交流调速系统由哪些部分组成?现代交流调速系统的组成4、目前应用最多、最广泛的交流调速方法是哪种?主要应用于哪些场合?变频调速:改变电源频率f1。
通过改变电源频率来改变交流电动机转速。
是当前应用最广泛的交流调速技术。
既适用于同步电机,也适用于感应电机。
5、叙述异步电动机工作原理、铭牌的意义、旋转方向等工作原理:三相交流异步电动机工作原理:(1)当三相异步电机接入三相交流电源时,三相定子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势(定子旋转磁动势)并产生旋转磁场。
(2)该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感应电流。
交流变频调速技速复习题纲一、单项选择题1、处于停止状态的异步电动机加上电压后,电动机产生的启动转矩为额定转矩的(1.25)倍:A、1倍B、1.25倍C、1.5倍D、2.2倍2、电动机通常启动电流为额定电流的(5~7)倍。
A、2~3倍B、3~4倍C、4~5倍D、5~7倍3、电动机在空载时产生的电流(空载电流),此时电动机的转速接近( B )。
A、额定转速B、同步转速C、再生制动转速D、反接制动转速4、恒转矩负载与( B )A、速度有关B、速度无关C、张力F有关D、转差率有关8、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是( C )。
A:PWM B:PAMC:SPWM D:SPAM9、对电动机从基本频率向上的变频调速属于( A )调速。
A:恒功率B:恒转矩C:恒磁通D:恒转差率10、下列哪种制动方式不适用于变频调速系统( C )。
A:直流制动B:回馈制动C:反接制动D:能耗制动11、变频器安装场所周围振动加速度应小于( C )m/s2 。
A: 1 B:6.8C:9.8 D:1012、变频器种类很多,其中按滤波方式可分为电压型和( A )型。
A:电流B:电阻C:电感D:电容13、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关,还与(B )有关系。
A:磁极数B:磁极对数C:磁感应强度D:磁场强度14、目前,在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是(D )。
A:SCR B:GTOC:MOSFET D:IGBT15、变频器常用的转矩补偿方法有:线性补偿、分段补偿和( B )补偿。
A:平方根 B :平方率C :立方根D :立方率16、平方率转矩补偿法多应用在( B )的负载。
A :高转矩运行B :泵类和风机类C :低转矩运行D :转速高17、变频调速过程中,为了保持磁通恒定,必须保持( C )。
A :输出电压U 不变B :频率f 不变C :U/F 不变D :U ·f 不变18.对电动机从基本频率向上的变频调速属于( A )调速。
变频调速操纵技术神东公司在石圪台矿地面胶带机和井下胶带机采纳变频操纵技术以来,陆续在锦界矿、补连塔矿和上湾矿采纳变频技术操纵地面和井下胶带机,在神东公司掀起一股变频操纵的热潮。
为了使大伙儿对变频操纵技术有一个初步的熟悉,特组织各矿机运队、运转队的操作人员和维修人员对变频操纵技术的有关知识进行培训,希望大伙儿对变频调速操纵系统有个初步的熟悉,为尔后的工作中更进一步了解、把握变频操纵技术打下基础,做到管好、用好变频器。
本培训教材从变频操纵技术的基础知识开始,对变频操纵的功率元件、变频操纵的大体理论和变频操纵的实现等方面进行讲述,并接合神东公司变频操纵的实际情形,有针对性地介绍西门子公司和ABB公司的变频器。
从以下地表格,咱们对整个变频器的生产厂家和安装地址有了一个可能的了解。
其中地面胶带机均采纳空冷中压变频器,为西门子公司的产品,而井下胶带机均为水冷低压变频器,为ABB公司的产品。
由于采纳了不同供给商的变频器,每种变频器均带有自身的一些特点,像西门子公司在操纵上就采纳矢量操纵技术,而ABB的低压变频器那么采纳直接转矩操纵技术,实现胶带机的操纵。
变频操纵技术在不断进展中,咱们需要对该技术的熟悉和把握在不断地进行,也由于本人水平有限,书中不免显现纰漏,敬请指点。
神东分公司设备治理中心阴联民第一部份变频器调速基础理论第一节概述一.变频技术在现代化生产中需要各类频率的交流电源,其要紧用途是:(1)标准50Hz电源用于人造卫星、大型运算机等特殊要求的电源设备,对其频率、电压波形和幅值及电网干扰等参数,均有很高的精度要求。
(2)不中断电源(UPS)平常电网对蓄电池充电,当电网发生故障停电时,将蓄电池的直流电逆变成50Hz的交流电,对设备临时供电。
(3)中频装置普遍用于金属熔炼、感应加热及机械零件的淬火烧火。
(4)变频调速用三相变频器产生频率、电压可调的三相变频电源,对三相感应电动机和同步电动机进行变频调速。
简单地说,变频技术确实是把直流电逆变成不同频率的交流电,或是把交流电变成直流电再逆变成不同频率的交流电,或是把直流电变成交流电再把交流电变成直流电等技术的总称。
复习提纲1、根据公式,说明交流异步电动机和同步电动机调速的方法各有哪些?交流电机同步转速交流感应电机转速交流异步电动机调速的方法:(1)变频调速(2)变极调速(3)变转差率调速第一:改变感应电机的极对数p ,从而改变电动机的转速。
这种方法只能一级一级地调速,不能平滑调节,而且电机体积较大,接线复杂,电机运行性能较差; 第二:改变感应电机转差率s 。
绕线式感应电动机通过在转子中外加调速电阻,实现改变转差率,使得转速改变。
缺点是调速电阻需要消耗一定能量,绕线式电动机结构较复杂,适用于中小容量电动机;第三:改变电源频率f1。
通过改变电源频率来改变交流电动机转速。
是当前应用最广泛的交流调速技术。
既适用于同步电机,也适用于感应电机。
交流同步电机转速 只有变频调速根据交流异步电机的转速公式n=n1(1-s)=60f1/p(1-s)可知:交流异步电动机有以下三种基本调速方法:(1)改变定子极对数p 调速。
(2)改变电源频率f1调速。
(3)改变转差率s 调速。
()()116011=-=-f n n s s p1160=f n p 1160=f n p2、按电动机能量类型可将异步电机调速分为几种类型?(1)转差功率消耗型调速系统(2)转差功率馈送型调速系统(3)转差功率不变型调速系统3、现代交流调速系统由哪些部分组成?现代交流调速系统的组成4、目前应用最多、最广泛的交流调速方法是哪种?主要应用于哪些场合?变频调速:改变电源频率f1。
通过改变电源频率来改变交流电动机转速。
是当前应用最广泛的交流调速技术。
既适用于同步电机,也适用于感应电机。
5、叙述异步电动机工作原理、铭牌的意义、旋转方向等工作原理:三相交流异步电动机工作原理:(1)当三相异步电机接入三相交流电源时,三相定子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势(定子旋转磁动势)并产生旋转磁场。
(2)该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感应电流。
(3)根据电磁力定律,载流的转子导体在磁场中受到电磁力作用,形成电磁转矩,驱动转子旋转,当电动机轴上带机械负载时,便向外输出机械能。
电机的转速(转子转速)小于旋转磁场的转速,从而叫为异步电机。
它和感应电机基本上是相同的。
s=(ns-n)/ns。
s为转差率,ns为磁场转速,n为转子转速。
三相异步电动机的转速永远低于旋转磁场的同步转速,使转子和旋转磁场间有相对运动,从而保证转子的闭合导体切割磁力线,感生电流,产生转矩。
转速的差异是异步电机运转的必要条件。
在额定情况下,转子转速一般比同步转速低2-5%。
旋转方向:电磁转矩Tem及转子的旋转方向与旋转磁场的旋转方向相同。
铭牌的意义(1) 额定功率PN(2) 额定电压UN(3) 额定电流IN(4) 额定频率fN(5) 额定转速nN(6) 额定功率因数cos N(7) 绝缘等级与温升6、异步电动机提高动态性能的关键是什么?从运动方程式可以看出,提高动态性能的关键有两条:减小转动惯量和控制动态转矩。
7、如何根据负载性质选择调速方式?恒转矩负载配合恒转矩调速方式恒功率负载配合恒功率调速方式8、电动机能够长期稳定运行的条件是什么?em LdT T JdtΩ-=2T375em LGD dnTdt-=三相异步电动机型号Y132S-6功率 3 kW 频率50Hz电压380 V 电流7.2 A 联结Y转速960r/min 功率因数0.76 绝缘等级 B2T375em LGD dnTdt-=9、电流互感器利用什么原理测量电流?(电磁感应原理) 电流互感器(Current transformer 简称CT )的作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流,用来进行保护、测量等用途.电流互感器原理是依据电磁感应原理的。
电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。
它的一次绕组匝数很少,串在需要测量的电流的线路中,因此它经常有线路的全部电流流过,二次绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时,它的2次回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路。
电流互感器是把一次大电流转换成二次小电流来使用 ,二次不可开路。
10、光电编码器的测速原理是什么?用什么方法测高速?用什么方法测低速? 光电编码器,是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器,是目前应用最多的传感器。
一般的光电编码器主要由光栅盘和光电探测装置组成。
在伺服系统中,由于光电码盘与电动机同轴,电动机旋转时,光栅盘与电动机同速旋转.经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号。
通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
此外,为判断旋转方向,码盘还可提供相位相差90°的2个通道的光码输出,根据双通道光码的状态变化确定电机的转向。
根据检测原理,编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。
根据其刻度方法及信号输出形式,可分为增量式、绝对式以及混合式3种。
M 法测高速 T 法测低速11、异步电动机变频调速的原则是什么?电机调速时,希望保持电机中每极磁通量 m 为额定值不变。
如果磁通太弱,没有充分利用电机的铁心,是一种浪费;如果过分增大磁通,又会使铁心饱和,从而导致过大的励磁电流,严重时会因绕组过热而损坏电机。
对于直流电机,励磁系统是独立的,只要对电枢反应有恰当的补偿,m 保持不变是很容易做到的。
在交流异步电机中,磁通m 由定子和转子磁势合成产生,要保持磁通恒定就需要费一些周折了。
三相异步电动机定子每相电动势由式(6-1)可知,只要控制好 Eg 和 f1 ,便可达到控制磁通m 的目的,对此,需要考虑基频(额定频率)以下和基频以上两种情况。
m N s 1g S 44.4Φk N f E (6-1)12、根据异步电动机闭环调速系统结构图,说明异步电动机闭环调速系统的工作原理。
ASR-速度调节器;TG-测速发电机;AT-触发装置速度负反馈闭环调压调速系统的工作原理:将速度给定值与速度反馈值进行比较,比较后经速度调节器得到控制电压,再将此控制电压输入到触发装置,由触发装置输出来控制晶闸管的导通角,以控制晶闸管输出电压的高低,从而调节了加在定子绕组上的电压的大小。
因此,改变了速度给定值就改变了电动机的转速。
由于采用了速度负反馈从而实现了平稳、平滑的无级调速。
同时当负载发生变化时,通过速度负反馈,能自动调整加在电动机定子绕组上的电压大小,由速度调节器输出的控制电压使晶闸管触发脉冲前移,使调压器的输出电压提高,导致电动机的输出转矩增大,从而使速度回升,接近给定值。
这种调速方法既不是恒转矩调速,也不是恒功率调速。
如果拖动恒转矩负载,而转速又较低时,损耗将增加,不宜于长期低速运行。
如果拖动风机类负载,随着转速的降低负载转矩减小,电动机输出转矩也相应减小,从而减小了损耗,所以这种调速方法更适合于与风机类负载相配合。
异步电动机调压调速通常适用于绕线型异步电动机。
13、异步电动机变频调速时为什么要进行电压补偿?由式(6-1)可知,只要控制好 Eg 和 f1 ,便可达到控制磁通m 的目的,对此,需要考虑基频(额定频率)以下和基频以上两种情况。
基频以下调速采用恒电动势频率比的控制方式由式(6-1)可知,要保持m 不变,当频率 f1 从额定值 f1N 向下调节时,必须同时降低 Eg ,使采用恒压频比的控制方式由于绕组中的感应电动势难以直接控制,当电动势值较高时,可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降,而认为定子相电压 Us ≈ Eg ,则得在低频时 Us 和 Eg 都较小,定子阻抗压降所占的份量就比较显著,不再能忽略。
这时,需要人为地把电压 Us 抬高一些,以便近似地补偿定子压降。
带压降补偿的恒压频比控制特性g 1E f =常数(6-2)常值=1f U s (6-3)O Usf 1UsN a —无补偿 b —带定子压降补偿 m N s 1g S 44.4Φk N f E =(6-1)14、教材P217:6-1、6-2、6-3、6-4、6-6、6-1.简述恒压频比控制方式。
在额定频率以下,如果电压一定而只降低频率,那么气隙磁通就要过大,造成磁路饱和,严重时烧毁电动机。
因此为了保持气隙磁通不变,就要求在降低供电频率的同时降低输出电压,保持u/f=常数,即保持电压与频率之比为常数进行控制。
这种控制方式为恒压频比控制方式,又称恒磁通控制方式。
6-2 简述异步电动机在下面四种不同的电压—频率协调控制时的机械特性并进行比较;(1)恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性;(2)基频以下电压—频率协调控制时异步电动机的机械特性;(3)基频以上恒压变频控制时异步电动机的机械特性;(4)恒流正弦波供电时异步电动机的机械特性;答:(1)恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性:当s很小时,转矩近似与s成正比,机械特性是一段直线,s接近于1 时转矩近似与s成反比,这时,Te = f(s)是对称于原点的一段双曲线。
(2)基频以下电压—频率协调控制时异步电动机的机械特性:恒压频比控制的变频机械特性基本上是平行下移,硬度也较好,当转矩增大到最大值以后,转速再降低,特性就折回来了。
而且频率越低时最大转矩值越小,能够满足一般的调速要求,但低速带载能力有些差强人意,须对定子压降实行补偿。
恒Eg /⎤1 控制是通常对恒压频比控制实行电压补偿的标准,可以在稳态时达到√rm = Constant,从而改善了低速性能,但机械特性还是非线性的,产生转矩的能力仍受到限制。
恒Er /⎤1 控制可以得到和直流他励电机一样的线性机械特性,按照转子全磁通√rm 恒定进行控制,而且,在动态中也尽可能保持√rm 恒定是矢量控制系统的目标,(3)基频以上恒压变频控制时异步电动机的机械特性:当角频率提高时,同步转速随之提高,最大转矩减小,机械特性上移,而形状基本不变。
基频以上变频调速属于弱磁恒功率调速。
(4)恒流正弦波供电时异步电动机的机械特性:恒流机械特性的线性段比较平,而最大转矩处形状很尖。
恒流机械特性的最大转矩值与频率无关,恒流变频时最大转矩不变,但改变定子电流时,最大转矩与电流的平方成正比。
6-3 如何区别交—直—交变压变频器是电压源变频器还是电流源变频器?它们在性能上有什么差异?答:根据中间直流环节直流电源性质的不同,直流环节采用大电容滤波是电压源型逆变器。
它的直流电压波形比较平直,理想情况下是一个内阻为零的恒压源,输出交流电压是矩形波或梯形波。
直流环节采用大电感滤波是电流源型逆变器。
它的直流电流波形比较平直,相当于一个恒流源,输出交流电流是矩形波或梯形波。
在性能上却带来了明显的差异,主要表现如下:(1)无功能量的缓冲在调速系统中,逆变器的负载是异步电机,属感性负载。