同步电动机变压变频调速系统
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多传变频器是一种通过多台变频器同步控制电动机,实现多台电动机同步调速的系统。它的工作原理如下:
1. 信号采集:多传变频器通过传感器采集信号,这些传感器通常包括编码器、光电码盘等,它们能够检测电动机的转速和位置,并将信号传递给变频器。
2. 信号处理:变频器接收到信号后,会对这些信号进行解析和处理,生成相应的控制信号,以便对电动机的转速、转向、电压等进行控制。变频器通常会使用微处理器进行信号处理,根据设定的参数,自动调整变频器的输出频率和电压,以达到同步控制的目的。
3. 同步控制:多传变频器通过使用通讯协议,如工业以太网、Profibus、Devicenet等,实现多台变频器的同步控制。这使得各台电动机能够按照设定的速度和时间进行工作,实现同步调速。
4. 输出控制:变频器输出的控制信号能够控制电动机的电源,改变电动机的转速。通过调整输出频率和电压,变频器可以改变电动机的转速和扭矩,从而实现多台电动机的同步控制。
5. 保护功能:多传变频器具有完善的保护功能,包括过流、过压、欠压、过载、短路等保护措施,以保护电动机和变频器本身免受损害。同时,变频器还可以根据实际工作情况,自动调整保护参数,提高系统的可靠性和稳定性。
总的来说,多传变频器通过信号采集、信号处理、同步控制、输出控制和保护功能等步骤,实现对多台电动机的同步调速。它广泛应用于生产线自动化控制、搅拌机、风力发电、油田开发、矿山机械、包装机械等行业。请注意,虽然我可以提供这些信息,但请在操作多传变频器时始终遵循制造商的指南和安全规定,以确保安全。
自动控制系统
34 第六章 交流异步电动机变压变频调速系统
本章主要问题:
1. 在变频调速中变频时为什么要保持压频比恒定?
2. 交-直-交电压源型变频器调压、调频的有哪几种电路结构,并说明各种电压结构的优缺点。
3. SPWM控制的思想是什么?
4. 什么是1800导通型变频器?什么是1200导通型变频器?
5. 电压、频率协调控制有几种控制方式,各有哪些特点?
6. 在转速开环恒压频比控制系统中,绝对值单元GAB的作用?函数发生器GFC的作用?如何控制转速正反转。
7. 总结恒11U、恒1gE、恒1rE三种控制方式的特点。
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§6-1 交流调速的基本类型
要求:掌握交流调速哪几种基本类型有以及各种调速方法的特点。
目的:能根据不同应用场合选择出相应的调速方式。
重点、难点:变频调速时基频以下和基频以上调速的特点
主要内容(交流调速的基本类型、变频调速的基本要求)
思考: 1. 交流异步电动机调速的方式有哪几种?并写出各方式的优缺点?
2. 在变频调速中变频时为什么要保持压频比恒定?
教学设计:交流调速的基本类型采用多媒体课件讲授,用大量的实例,说明几种类型的应用场合。
复习感应电动机转速表达式:
)1(60)1(10snfsnnp
异步电动机调速方法:型变频调速:绕线式、笼:绕线式串级调速(转差电压)电磁转差离合器调转子电阻:绕线式、调压(定子电压)变转差率调速变极调速:笼型异步机异步电动机
§6-2 变频调速的构成及基本要求
目的、教学要求:掌握变频调速时基频以下和基频以上调速的特点
重点、难点:变频调速时基频以下和基频以上调速的特点
主要内容(变频调速的基本要求) 自动控制系统
35 思考:在变频调速中变频时为什么要保持压频比恒定?
教学设计:教师从交流异步电动机的结构、工作原理出发,利用多媒体课件讲解。
1 交流调速系统的分类及性能
由异步电动机转速表达式
可知,转变频率、转差率S、磁极对数p均可实现对沟通电动机的速度调整。
有用中,沟通调速方式大致有以下几种:
变极调速转子串电阻调速串级调速调压调速电磁调速异步电动机变频调速无换向器电动机调速
1.变极调速
通过转变异步电动机的绕组极数来转变其同步转速。该方式为有级调速,异步电动机的转速不能连续变化,只应用于一些特别的场合,只能达到大范围粗调的目的。
变极调速只用于特地生产的变极多速鼠笼型异步电动机,通过转变定子绕组的联接或另设绕组的方法可得到D/YY、Y/YY双速电动机、三速、四速等电动机。
2.转子串电阻调速
通过转变串联于转子电路中的电阻阻值来转变电动机的转差率,进而达到调速的目的。因串联电阻的阻值可多级转变,故可实现多种速度的调速。
这种方式结构简洁,价格廉价,操作便利;但由于转差功率损耗 2 在电阻上,效率随着转差率增加而下降,同时其机械特性比较软,只适合于调速性能要求不高的场合。
这种调速方式只适用于绕线式转子异步电动机。
3.串级调速
通过在异步电动机的转子侧接一个二极管或晶闸管整流桥,将转差频率沟通电变为直流电,再用直流电机旋转变流机组或逆变器将转差功率返回电源,或直接将转差功率变为机械能加以利用。串级调速在风机、泵类等传动系统上广泛采纳。
这种调速方法常用的结构方案有:电气串级方式、电动机串级方式、低同步串级调速方式、超同步串级调速。
该方法适用于绕线式异步电机。
4.调压调速
这是将晶闸管反并联连接,构成沟通调速电路,通过调整晶闸管的触发角,转变异步电动机的端电压进行调速(如图6-5所示)。
这种方式也转变转差率S,转差功率消耗在转子回路中,效率较低,仅适用于特别笼型电动机(例如深槽电动机等高转差率电动机)和绕线转子等小容量电动机。
通常这种调速方法应构成转速或电压闭环,才能实际应用。
教学内容 6.1 变压变频调速的基本控制方式
6.2 异步电动机电压-频率协调控制时的机械特性
教学目的 掌握异步电动机变压变频调速的基本方法,变频调速的稳态机械特性。
教学重点 基频以下:恒压频比,恒1/gE控制,恒1/rE控制,恒磁,恒转矩调速;基频以上:电压恒定,弱磁恒功率调速。
变频调速的稳态机械特性。
建议学时 3学时
教学教具与方法 PPT演示软件
教
案 6.1 变压变频调速的基本控制方式
三相异步电动机定子每相电动势的有效值是:mNsgSkNfEΦ44.41,只要控制好gE和1f,便可达到控制磁通mΦ的目的。
6.1.1 基频以下调速
保持mΦ不变,当频率1f从额定值1Nf向下调节时,使1fEg常值,采用电动势频率比为恒值的控制方式。当电动势值较高时,忽略定子绕组的漏磁阻抗压降,而认为定子相电压gsEU,则得常值1fUs,这是恒压频比的控制方式。
低频时,sU和gE都较小,定子漏磁阻抗压降所占的份量就比较显著,不再能忽略。这时,可以人为地把电压sU抬高一些,以便近似地补偿定子压降。带定子压降补偿的恒压频比控制特性示于图6-1中的b线,无补偿的控制特性则为a线。 OUsf1UsNf1Na—无补偿b—带定子压降补偿
图6-1 恒压频比控制特性
6.1.2 基频以上调速
在基频以上调速时,频率从1Nf向上升高,保持sNsUU,这将迫使磁通与频率成反比地降低,相当于直流电动机弱磁升速的情况。把基频以下和基频以上两种情况的控制特性画在一起,如图6-2所示。
f1N恒转矩调速UsUsNΦmNΦm恒功率调速ΦmUsf1O
图6-2 异步电机变压变频调速的控制特性
在基频以下,磁通恒定,属于“恒转矩调速”性质,而在基频以上,转速升高时磁通降低,基本上属于“恒功率调速”。
6.2 异步电动机电压-频率协调控制时的机械特性
6.2.1 恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性