电动机调速控制装置

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机械特性曲线
n
可见，当频率ω1提高 时，同步转速n1随之提 n1c 高，最大转矩减小，机 n1b
械特性上移；转速降落 n1a
1c 1b 1a
随频率的提高而增大， n1N 1N
1N <1a <1b <1c 恒功率调速
特性斜率稍变大，其它
形状基本相似。如右图
所示。
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O Te
图6-5 基频以上恒压变频调速的机械特性29
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结论
➢在恒压频比的条件下改变频率 1 时，机械特性基本上是
平行下移 ➢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
➢最大转矩 Temax 是随着的 1 降低而减小的。频率很
低时，Temax太小将限制电机的带载能力，采用定子压 降补偿，适当地提高电压Us，可以增强带载能力
（U漏—漏磁阻抗压降；Us—每相电压），
当Us很大时，U漏很小；可以认为Us≈Eg 。
m
US f1
C
要改变f1实现调速，则同时应改变Us来保持Φm不变。
—恒压频比控制方式
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带定子压降补偿的恒压频比控制特性
但当f1太小时，忽略U漏则误差较大，这时可以人为增 大Us进行补偿，以减小误差。
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小结
电压Us与频率1是变频器—异步电动机调速系统的两个独立
的控制变量，在变频调速时需要对这两个控制变量进行协调 控制。 在基频以下，有两种协调控制方式。采用不同的协调控制方 式，得到的系统稳态性能不同。 在基频以上，采用保持电压不变的恒功率弱磁调速方法。
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电动机控制系统工作原理电动机控制系统是指对电动机进行控制和管理的一套系统，其工作原理是通过控制电源电压、电流和频率等参数，以实现对电动机速度、方向和转矩等性能的精确控制。

本文将介绍电动机控制系统的工作原理及其基本组成部分。

一、直流直流电动机控制系统是电动机控制系统中最常见和常用的一种类型。

其工作原理基于直流电机的特性，可分为电阻调速、励磁调速和PWM调速等方式。

1. 电阻调速方式电阻调速是通过加入外部可调电阻来改变电动机回路中的电阻，从而改变电动机的转矩和速度。

通过改变电阻的大小，可以调整电动机输出的转矩和速度。

电阻调速方式简单实用，但效率较低。

2. 励磁调速方式励磁调速是通过改变电动机的励磁电流来调整电动机的转矩和速度。

励磁调速方式具有响应速度快、控制精度高的特点，但也存在励磁能力有限的缺点。

3. PWM调速方式PWM调速方式是通过改变电动机供电电压的脉冲宽度来控制电动机的转矩和速度。

通过不断调整脉冲宽度，可以实现对电动机的精确控制。

PWM调速方式具有高效、精准的特点，被广泛应用于各种工业控制场景中。

二、交流交流电动机控制系统是对交流电动机进行控制和管理的一种方式。

交流电动机控制系统采用变频器作为主要控制设备，通过改变电源电压和频率，实现对电动机转速、转向和转矩等性能的精确控制。

变频器是一种能够改变电源频率和电压的装置，通过调整输出电压的频率和幅值来改变电动机的运行状态。

交流电动机控制系统通过变频器控制电源电压和频率，实现对电动机速度的精确调节。

变频器可以根据需要调整电源频率和电压，同时也能提供对电动机的保护功能。

三、电动机控制系统的基本组成部分1. 控制器控制器是电动机控制系统中的核心部件，负责接收控制信号并产生相应的控制动作。

控制器可以是硬件或软件实现的，其功能包括调速、转向、起停等。

2. 传感器传感器用于感知电动机的状态和环境参数，通过传感器采集到的数据，控制器可以实时了解电动机的运行情况，并做出相应的控制决策。

3.3 绕线式异步电动机的调速
可直接控制转子回路内的滑差功率 实现转子串电阻调速和串级调速等调速方式 串级调速－－变流装置在转子侧 调节滑差功率，调速装置容量小 3.3.1 绕线式异步电动机转子串电阻调速 1、转子串电阻调速原理 转子回路接三相附加电阻 机械特性从自然特性变为人工特性 最大转矩不变
临界转差率将随外加电阻的增大而增加
改变值，逆变器输出电压变化，实现调速
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①第1工作区
（ p 0
600 ）
转子整流输出电压（考虑换流压降及电机转子侧电阻Rd）：
U d 2.34sE 2 ( 3sX d

2 Rd ) I d
逆变电压：
U 2.34U 2T cos ( 3X T

2 RT )I d
1）亚同步系统－－交直交 静止变流器作用： 回收利用转子绕组中的转差功 率－－传递有功功率 二极管不可控整流桥把转差频率 的交流变成直流 有源逆变器把直流变成电网频 率的交流回馈电网 PCU—Power Converter Unit
2）超同步系统－－交－交变流器
静止变流器能双向传递有功功率 既能运行于亚同步速度，又能运行 于超同步 同时相位能随意变化，传递无功 功率，改善功率因数
) cos1 (1
2X d Id 6 E2
)
Xd－－转子不动时折算到转子侧的总漏抗 Id－－负载电流即整流输出电流
E2－－电机静止时转子绕组相电势
γ角与转差率s无关 随着负载电流Id的增加而增加
当 Id 6E2 4Xd 时
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2、转子整流电路3种工作状态 ①第1工作状态 负载不很大，换流重叠角γ随负载上升而增大，变化范围：
忽略分母中 有

电磁调速电动机工作原理及接线图电磁调速电动机接线图电磁调速电动机是由滑差离合器和一般异步电动机结合在一起组成的，在规定的范围内，它能实现均匀连续无极调速。

电磁调速控制器：7芯接线(1、2、3、4、5、6、7)电磁调速电动机：5端子（励磁线圈：F1、F2、测速发电机：U、V、W）电磁调速控制器1、2接220V电源相线和零线； 3、4(两根粗的）接励磁线圈F1、F2； 5、6、7接电磁调速电机的测速发电机U、V、W一般异步电动机：U、V、W通过接触器接电源 R 、S、T。

JDIA型电磁调速电动机控制器是原机械工业部全国联合(统一)设计产品，用于电磁调速电动机(滑差电机)的调速控制。

实现恒转矩无级调速。

一、型号含义：二、使用条件：1、海拔不超过1000m。

2、周围环境温度；-5℃-+40℃。

3、相对湿度不超过90％(20℃以下时)。

4、振动频率10-15OHz时，其最大振动加速度应不超过0.5g。

5、电网电压幅位波动±10％额定值时、保证额定使用。

6、周围介质没有导电尘埃和能腐蚀金属和破坏绝缘的气体。

三、主要技术数据：3.1手操普通型(见下表)型号JDIA-11 JDIA-40 JDIA-90电源电压-220V ±10％频率50-60Hz员大输出定额直流90V 3.15A 直流90V 5A 直流90V 8A可控制电机功率0.55~11KW 15 ~ 40KW 45 ~ 90KW测速发电机单相或三相中频电压转速比为≥2V/100min额定转速时的转速变≤3％化率稳速精度≤1％四、基本工作原理：从图1方框图可知，控制器由可控硅主回路、给定电路、触发电路、测速负反馈电路等环节组成。

主回路：采用可控硅半波直流电路。

由于励磁线圈是一个电感性负载，为了让电流连续，因此在励磁线圈前并联一个续6R二级管(C2)。

主回路的保护装置：用熔断器(RD)进行短路保护，用压敏电阻1(Rv)进行交流侧浪涌电压保。