庄闲和游戏-变频调速技术PPT课件

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　　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

　　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

　　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。

　　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。

　　调系与统控实制践技部术分变实频训器装与置本使P次L用C的课手章程册节的》 ，承让，接学选生择作从电用实气践控中制

　　本节：变频器 可编程控制器PLC 理论目标设：计掌一握个变电频动器机多三段段速速度度的运控行制的原控理制。系统 实启践下目：标为：后学续会设使备用运P行LC整、体变调频试器打设下计基一础个。电动机三

　　3.教师对学生的评价，一定要多给予激励、鼓励的话， 哪怕是仅仅完成一点任务，多表扬少批评。

　　1.在教学过程中，发现有部分学生还是不能很好的参与 到自主学习的过程中来，这与老师事先预设的情况有 偏差，这是以后教学过程中要关注的。

　　2.在教学形式上，可能运用的还不充分，对于学习有困 难的学生，我们还可以把任务再进行细分，降低学习 难度同时提高他们的学习热情，

　　2．各部分作用： ⑴ 网侧整流器：主要是对电网交流电进行整流。 ⑵ 逆变器：负载侧的整流器为逆变器，最常见的

　　结构形式是六个主开关器件组成的三相桥式逆变电 路，有规则的控制主开关的通与断，可以得到任意 频率的三相交流电。 ⑶ 中间环节：变频器的负载一般为电动机，属于

　　1．基频以下的恒磁通调速 从基频往下调，属于恒转矩调速， 2．基频以上的弱磁通调速： 因为基频以上调速时，电压不可能升高，在电压 维持额定电压时，磁通必然减小。其调速时的控 制特性，如图2－2所示。;

　　2.1.2、 FR—A540三菱 变频器的工作模式 2.1.2.1 FR—A540三菱 变频器接线．输入端子R、S、T接 三相电源； 2．输出端子U、V、W 接电动机； 3．控制端子分别按图 2—4中的说明接线

　　在多台电梯并存的场合，变频调速系统可以实现群控管理 ，根据乘客需求和电梯运行状态，智能调度和控制多台电 梯的运行，提高电梯的使用效率。

　　每季度或半年对变频器进行一次全面检查，包括 所有接线、元件、散热系统等。

　　随着全球对节能减排的重视程度不断提高，政府 将加大对变频调速节能技术的政策支持力度，推 动其快速发展。

　　变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制器等部分组成。整流器将输入的交 流电转换为直流电，滤波器对直流电进行平滑滤波，逆变器将平滑后的直流电再 转换为频率可调的交流电，控制器则对整个变频器进行控制和调节。

　　电机是一种将电能转换为机械能的装置，其转速与输入电源 的频率成正比。通过改变电机的输入电源频率，可以方便地 调节电机的转速。

　　电梯系统中的电机需要频繁启动和停止，采用变频调速技术可以根据乘客需求和电梯运行状态，动态调整电机运 行速度，减少不必要的能耗，同时提高电梯的运行效率和舒适度。

　　• 变频调速节能技术概述 • 变频调速节能技术的工作原理 • 变频调速节能技术的应用实例 • 变频调速节能技术的未来发展 • 结论

　　变频调速节能技术是一种通过改变电 机输入电源的频率，从而改变电机转 速，实现设备运行速度调节的技术。

　　基于电机学中的基本定律，电机的转 速与电源频率成正比，通过改变电源 频率，可以平滑地调节电机转速，实 现设备的无级调速。

　　通过改变PWM信号的相位，可以改变电机输入电压的相位，从 而控制电机的旋转方向。

　　通过PWM信号的频率和占空比的调节，可以实现电机的平滑启 动、制动和停止。

　　PWM控制在步进电机控PWM控制原理 • PWM控制器设计 • PWM控制技术在电机控制中的应用 • PWM控制技术的实验与实现

　　PWM（脉宽调制）控制技术是 一种通过调节脉冲宽度来控制输 出电压或电流的数字信号处理技

　　将PWM信号接入电机驱动器，通过 调整PWM占空比实现电机的调速控 制。

　　随着微电子技术的进步，PWM 控制芯片开始出现，广泛应用 于电机控制领域。

　　随着计算机技术的普及，PWM 控制算法开始被广泛应用于电 源管理、音频处理等领域。

　　• 变频器技术概述 • 变频器的组成与分类 • 变频器的工作原理 • 变频器的应用实例 • 变频器的安装与维护 • 变频器技术的发展前景与展望

　　详细描述：变频器技术是一种通过改变交流电频率来控制电机速度的电力电子技术。其基本原理是利 用半导体开关器件的通断控制，将工频电源转换成不同频率的交流电源，从而实现电机的变速运行。

　　随着技术的不断进步和应用需求的不 断提高，高效能变频器的性能指标将 得到进一步提升，应用领域也将不断 扩大。

　　智能化是当前工业自动化领域的重要 趋势，变频器作为工业自动化控制的 核心设备之一，其智能化水平直接影 响到工业自动化水平。

　　智能化变频器具备自适应、自学习、 自诊断等功能，能够根据不同的工况 和运行需求自动调整运行参数，提高 运行效率和稳定性。

　　1．问题的提出 控制的依 据：（ＸT－ＸF） 控制的目标：（ＸF≈ＸT）→（ＸT－ＸF）≈０

　　图 4－10图３改路－１变ａ４旋）继主转电电方器路向控制的的方ｂ正法）、控反制转电电路 a）错误或不妥的方法 b）正转控制 c）反转控制 功能别称： 电机方向选择、运行方向设定、端子运行正反转功能 、转向限制。

　　图 4－15 模拟量输出端子的应用示例 a）模拟量输出的接法 b）修改成频率表 c）对应关系 相关 功能：模拟量输出端子功能选择、模拟输出变量低限、模拟输 出变量高限、模拟输出设定、模拟输出增益、模拟输出内容、模拟输出 信号的换算因子。

　　图 4－20 b 手动同步控制电路（继电器） a）1 单元 ）2 单元 c）3 单元 d）升速统调 e）降速统调

　　但是，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。

　　第一节 变频调速的基本控制方式和机械特性 通过改变定子供电频率来改变同步转速实现

　　对异步电动机的调速，在调速过程中从高速到 低速都可以保持有限的转差率，因而具有高效 率、宽范围和高精度的调速性能。可以认为， 变频调速是异步电动机的一种比较合理和理想 的调速方法 。

　　原理：利用电动机的同步转速随频率变化的特 性，通过改变电动机的供电频率进行调速。保

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　　由上可知，只改变频率f实际上并不能正常凋速。在许多场合，要求在调 节定子供电频率的同时，调节定子供电电压U的大小，通过u和f的配台实现 不同类型的调频凋速。

　　所以，变频的同时也必须变压，这也就是变频器常被简称为 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency) 的原因。

　　调速方式主要有： 1、变极调速 2、变频调速 3、变转差率调速 4、转子串电阻调速（绕线

　　表面看来，只要改变定子电压的频率f就可以调节转速大小 了，但是事实上只改变，并不能正常调速．为什么呢?

　　假设现在只改变f调速．设f上升，则φ将下降，于是拖动转矩T下降，这样 电动机的拖动能力会降低，对恒转矩负载会因拖不动而堵转；倘若调节f下 降，则φ上升．会引起主磁通饱和，这样励磁电流急剧升高．会使定子铁芯 损耗I2R急剧增加。这两种情况都是实际运行中所不允许的。

　　交流调速的控制核心是： 只有保持电机磁通恒定才能保证电机出力，才能获得理想的调速效果

　　V/F控制－－－－简单实用，性能一般，使用最为广泛 只要保证输出电压和输出频率恒定就能近似保持磁通保持恒定

　　直流电气传动系统特点： 控制对象：直流电动机 控制原理简单，一种调速方式 性能优良，对硬件要求不高 电机有换向电刷（换向火化） 电机设计功率受限 电机易损坏，不适应恶劣现场 需定期维护

　　交流电气传动系统特点： 控制对象：交流电动机 控制原理复杂，有多种调速方式 性能较差，对硬件要求较高 电机无电刷，无换向火化问题 电机功率设计不受限 电机不易损坏，适应恶劣现场 基本免维护

　　低频时，定子阻抗压降会导致磁通下降，需将输出电压适当提高 矢量控制－－－性能优良，可以与直流调速媲美，技术成熟较晚 模仿直流电机的控制方法，采用矢量坐标变换来实现对异步电机定子励磁电

　　流分量和转矩电流分量的解耦控制，保持电机磁通的恒定，进而达到良好的 转矩控制性能，实现高性能控制。性能优良，控制相同复杂，直到90代计算 机技术迅速发展才真正大范围使用

　　定义 以交流（直流）电动机为动力拖动各种生产机械的系统我们称之为交流（直流） 电气传动系统，也称交流（直流）电气拖动系统 构成

　　量电流）体在磁场作用下受电 磁力作用，形成电磁转矩，驱 动电动机旋转，将电能转化为 机械能。

　　当定子绕组中通入三相电流后，它们共同产生的合成磁场是随 着电流的交变而在空间不断地旋转着，这就是旋转磁场。

　　（1）定子部分 定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成——导磁部分。 定子绕组：放在定子铁心内圆槽内——导电部分。 机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。

　　（2）转子部分 转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。 转子绕组： 1）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸 导条，形成一个多相对称短路绕组。2）绕线式转子：转子绕组 为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。

　　PWM控制是利用半导体开关器件的导通与关断把直流电压变为一系列等幅(幅 值等于输入直流电压)电压脉冲序列，控制电压脉冲宽度和脉冲序列的周期以达 到变压变频的目的。改变开关通断时间比就可以改变输出电压的大小。

　　逆变器的输出 脉冲的幅度取决于逆变器直流电压，脉冲的宽度取决于控制电压 uc，而脉冲宽度的变化周期就是控制信号的周期1／f。

　　缺点： 输出电压的谐波分量太大 电机谐波损耗增加，发热严重甚至烧坏电机 转矩脉动较大，低速运行时影响转速的平稳 直到从通信技术中采用PWM调制才大大的缓解了以上问题

　　整流电路将交流电变换成直流电， 直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波， 逆变电路将直流电再逆变成交流电。

　　交直交变频器是先将频率固定的交流电整流成直流电， 再把直流电逆变成频率任意可调的三相交流电，又称 间接式变频器。目前应用广泛的通用型变频器都是交直 交变频器。