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软启及变频调速装置

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变频器实训2

目录 概述…………………………………………………..参考文献…………………………………………….. 实验一………………………………… PU运行操作实验二………………………………………闭环运行实验三………………………………变频器外部操作实验四…………………………变频器组合操作实验实验五…………………………………电机停车实验实验六………………………………………频率跳变实验七……………………………………顺停再启动

概述 变频器调速技术是电力拖动控制系统的换代技术,它在提高产品产量和质量,节约电能,实现自动化以及改善工作环境等方面,可以发挥很大作用,给工厂企业带来可观的经济效益.所以变频调速器的应用越来越广.变频器调速技术通过转距,转速控制在节能降耗与提高加工过程,质量方面起了重要作用。在过去的几十年里变频调速技术发展非常快,从主回路拓扑结构,功率开关器件及驱动到数字信号处理器,控制策略均获得长足的进步,控制对象从异步电机到无刷直流,正弦同步电机,磁阻同步电机到司服同步电机,变频调速技术的控制性能不断提升,在工业自动化领域起着越来越重要的作用,并以渗透到国民经济的各个角落。 90年代以来,变频调速器在我国的应用也相当广泛,不仅在新设备,家电中,就是对老设备(如风机,水泵,轧钢机,造纸机,化纤机械以及机床,电梯,起重机等等)的技术改造也大量使用变频调速器.由于变频器属于高科技产品,很多电工从业人员不够熟悉,这样对人员的技术培训工作就必不可少了.另外,在中等专业学校增设变频器的应用与维修课程也是势在必行.变频调速系统驱动技术在过去的几十年里发展很快,无论是功率拓扑结构,功率开关器件还是驱动控制策略,谐波抑制等都在不断的进步。无污染,高性能,高功率密度的变频系统将成为调速系统的发展方向。 为了体现变频器在实践中的应用本实训共有七个实验课题,

交流变频调速技术发展的现状及趋势

交流变频调速技术发展的现状及趋势 概述 交流电动机变频调速技术是在近几十年来迅猛发展起来的电力拖动先进技术,其应用领域十分广泛。为了适应科技的发展,将先进技术推广到生产实践中去,交流变频调速技术已成为应用型本科、高职高专电类专业的必修或选修课程。 变频调速技术概述,常用电力电子器件原理及选择,变频调速原理,变频器的选择,变频调速拖动系统的构建,变频技术应用概述,变频器的安装、维护与调试和变频器的操作实验。 在理论上以必需、够用为原则;精心选材,努力贯彻少而精、启发式的教学思想; 变频调速技术是一种以改变交流电动机的供电频率来达到交流电动机调速目的的技术。大家知道,从大范围来分,电动机有直流电动机和交流电动机。由于直流电动机调速容易实现,性能好,因此,过去生产机械的调速多用直流电动机。但直流电动机固有的缺点是,由于采用直流电源,它的滑环和碳刷要经常拆换,故费时费工,成本高,给人们带来不少的麻烦。因此人们希望,让简单可靠价廉的笼式交流电动机也能像直流电动机那样调速。这样就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速和串极调速等交流调速方式;由此出现了滑差电机、绕线式电机、同步式交流电机。但其调速性能都无法和直流电动机相比。直到20世纪80年代,由于电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展,才出现了变频调速技术。它的出现就以其优异的性能逐步取代其他交流电动机调速方式,乃至直流电动机调速系统,而成为电气传动的中枢。 要学习交流电动机的变频调速技术,必须有电力拖动系统的知识。因此,先温习电力拖动系统的基础知识。电力拖动系统由电动机、负载和传动装置三部分组成。描写电力拖动系统的物理量主要是转速,n和转矩T(有时也用电流,因转矩和电动机的电枢电流成正比)。两者之间的关系式称为机械特性。 交流电动机是电力拖动系统中重要的能量转换装置,用来实现将电能转换为机械能。长期以来人们一直在寻求对电动机转速进行调节和控制的方法,起初由于直流调速系统的调速性能优于交流调速系统,直流调速系统在调速领域内长期占居主导地位。 变频调速是通过变频器来实现的,对于变频器的容量确定至关重要。合理的容量选择本身就是一种节能降耗措施。根据现有资料和经验,比较简便的方法有三 种 对于可调速的电力拖动系统,工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同之出主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械向器——整流子。 20世纪70年代后,大规模集成电路和计算机控制技术的发展,以及现代控制理论的应用,使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能,在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中,变频调速具有绝对优

变频调速的基本原理

变频器多段速度控制 1.变频调速的原理 异步电机的转速n可以表示为 式中,n2为同步转速,Δn1为转差损失的转速,p为磁极对数,s为转差率,f为电源的频率。可见,改变电源频率就可以改变同步转速和电机转速。 频率的下降会导致磁通的增加,造成磁路饱和,励磁电流增加,功率因数下降,铁心和线圈过热。显然这是不允许的。为此,要在降频的同时还要降压。这就要求频率与电压协调控制。此外,在许多场合,为了保持在调速时,电动机产生最大转矩不变,亦需要维持磁通不变,这亦由频率和电压协调控制来实现,故称为可变频率可变电压调速(VVVF),简称变频调速。 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。首先将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后,形成幅值基本固定的直流电压加在逆变器上,利用逆变器功率元件的通断控制,使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。在这里,通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值;通过改变调制周期控制其输出频率,从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制,而满足变频调速对U/f协调控制的要求。PWM的优点是能消除或抑制低次谐波,使负载电机在近似正弦波的交变电压下运行,转矩脉冲小,调速范围宽。 2.电机调速的分类 按变换的环节分类 (1)交-直-交变频器,则是先把工频交流通过整流器变成直流,然后再把直流变换成频率电压可调的交流,又称间接式变频器,是目前广泛应用的通用型变频器。

(2)可分为交-交变频器,即将工频交流直接变换成频率电压可调的交流,又称直接式变频器 按直流电源性质分类 (1)电压型变频器 电压型变频器特点是中间直流环节的储能元件采用大电容,负载的无功功率将由它来缓冲,直流电压比较平稳,直流电源内阻较小,相当于电压源,故称电压型变频器,常选用于负载电压变化较大的场合。 (2)电流型变频器 电流型变频器特点是中间直流环节采用大电感作为储能环节,缓冲无功功率,即扼制电流的变化,使电压接近正弦波,由于该直流内阻较大,故称电流源型变频器(电流型)。电流型变频器的特点(优点)是能扼制负载电流频繁而急剧的变化。常选用于负载电流变化较大的场合。 按主电路工作方法 电压型变频器、电流型变频器 按照工作原理分类 可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等 按照开关方式分类 可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器 按照用途分类 可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。此外,变频器还可以按输出电压调节方式分类,按控制方式分类,按主开关元器件分类,按输入电压高低分类。 按变频器调压方法 PAM变频器是一种通过改变电压源Ud 或电流源Id的幅值进行输出控制的。 PWM变频器方式是在变频器输出波形的一个周期产生个脉冲波个脉冲,其等值电压为正弦波,波形较平滑。

变频技术的发展趋势及其应用

变频技术的发展趋势及 其应用 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

变频技术的发展趋势及其应用 0引言 在工业生产及国计民生中电机的使用十分广泛,电机的传动方式一般分为直流电机传动及交流电机传动。过去由于交流电机实现调速较困难或某些调速方式低效不够理想,因而长期以来在调速领域大多采用直流电机,而交流电动机的优点在调速领域中未能得到发挥。交流电动机的调速方式一般有以下三种。 1)变极调速是通过改变电动机定子绕组的接线方式以改变电机极数实现调速,这种调速方法是有级调速,不能平滑调速,而且只适用于鼠笼电动机。 2)改变电机转差率调速其中有通过改变电机转子回路的电阻进行调速,此种调速方式效率不高,且不经济。其次是采用滑差调速电机进行调速,调速范围宽且能平滑调速,但这种调速装置结构复杂(一般由异步电机、滑差离合器和控制装置三部分组成),滑差调速电机是在主电机转速恒定不变的情况下调节励磁实现调速的,即便输出转速很低,而主电机仍运行在额定转速,因此耗电较多,另外励磁和滑差部分也有效率问题和消耗问题。较好的转差率调速方式是串级调速。3)变频调速通过改变电机定子的供电频率,以改变电机的同步转速达到调速的目的,其调速性能优越,调速范围宽,能实现无级调速。 目前我国生产现场所使用的交流电动机大多为非调速型,其耗能十分惊人。如采用变频调速,则可节约大量能源。这对提高经济效益具有十分重要的意义。 1变频调速技术的发展 上世纪50年代末,由于晶闸管(SCR)的研究成功,电力电子器件开始运用于工业生产,可控整流直流调速便成了调速系统中的主力军。但由于直流电机结构复

电工技术实训指导书

电工技术实训指导书 (第一版) 桂林电子科技大学信息科技学院 训练一电工安全基础知识 1、安全用电知识 (1)安全距离安全距离是指工作人员与带电导体之间、导体与导体之间、导体与地面之间必须保持的最小距离。在此距离下,能保证人身、设备等的安全。 (2)安全电压加在人体上在一定时间内不致造成伤害的电压称为安全电压。安全

电压等级分为42V、36V 24V、12V、6V五种,一般情况下以36V作为安全电压。 (3)安全电流流经人体致命器官而又不至致人死命的最大电流值。安全电流值为 30mA, 2、电工安全操作知识 (1)电气操作人员应思想集中,电气线路在未经测电笔确定无电前,应一律视为“有电”,不可用手触摸,不可绝对相信绝缘体,应认为有电操作。 (2)工作前应详细检查自己所用工具是否安全可靠,穿戴好必须的防护用品,以防工作时发生意外。 (3)维修线路时要采取必要的措施,在开关手把上或线路上悬挂“有人工作、禁止合闸”的警告牌,防止他人中途送电。 (4)使用测电笔时要注意测试电压范围,禁止超出范围使用,电工人员一般使用的电笔,只许在五百伏以下电压使用。 (5)在一个插座或灯座上不可引接功率过大的用电器具。 (6)不可用潮湿的手去触及开关、插座和灯座等用电装置,更不可用湿抹布去揩抹电气装置和用电器具。 (7)工作完毕后,送电前必须认真检查,看是否合乎要求并和有关人员联系好,方能送电。 3、电气火灾消防知识 ( 1 )电气火灾发生的主要原因电气火灾是指由电气原因引发燃烧而造成的灾害。短路、过载、漏电等电气事故都有可能导致火灾。设备自身缺陷、施工安装不当、电气接触不良、雷击静电引起的高温、电弧和电火花是导致电气火灾的直接原因。周围存放易燃易爆物是电气火灾的环境条件。 (2)电气火灾的防护措施电气火灾的防护措施主要致力于消除隐患、提高用电安全,具体措施如下:①正确选用保护装置; ②正确安装电气设备; ③保持电气设备的正常运行。 4、触电的危害性与急救 (1)触电的种类人体触电有电击和电伤两类。 ①电击是指电流通过人体时所造成的内伤。通常说的触电就是电击。触电死亡大部分由电击造成。 ②电伤是指电流的热效应、化学效应、机械效应以及电流本身作用下造成的人体外伤。 (2)触电发生的主要方式 ①单相触电

交流及变频调速技术试卷及答案

交流及变频调速技术 一、选择题;(20分) 1、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是(A )。 A:PWM B:PAM C:SPWM D:SPAM 2、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 3、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 4、对于风机类的负载宜采用( A)的转速上升方式。 A:直线型 B:S型 C:正半S型 D:反半S型 5、N2系列台安变频器频率控制方式由功能码(C )设定。 A:F009 B:F010 C:F011 D:F012 6、型号为N2-201-M的台安变频器电源电压是( A)V。 A: 200 B:220 C:400 D:440 7、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 8、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:GTO C:MOSFET D:IGBT 9、IGBT属于(B )控制型元件。 A:电流 B:电压 C:电阻 D:频率 10、变频器的调压调频过程是通过控制( B)进行的。 A:载波 B:调制波 C:输入电压 D:输入电流 二:填空题(每空2分,20分) 1.目前变频器中常采用 IGBT 作为主开关器件。 2.三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时,为了保证过载能力和主磁通不变,则U1应 随f1 U1\F1=常数按规律调节。 3.矢量控制的规律是 3/2变换、矢量旋转变换、坐标变换。 4.变频调速系统的抗干扰措施有: 合理布线,消弱干扰源,隔离干扰,准确接地 三:判断题(10分) ( 对 )1. 变频器的主电路不论是交-直-交变频还是交-交变频形式,都是采用电力电子器。( 错 )2.电流型变频器多用于不要求正反转或快速加减速的通用变频器中。 ( 对 )3. 变频器调速主要用于三相异步电动机。

变频调速技术与应用试卷A卷

湖北交通职业技术学院2011-2012学年第二学期 变频调速技术与应用 试题(A 卷) 一、 1、 正弦波脉冲宽度调制英文缩写是(A )。 A :PWM B :PAM C :SPWM D :SPAM 2、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 3、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 4、对于风机类的负载宜采用( A )的转速上升方式。 A :直线型 B :S 型 C :正半S 型 D :反半S 型 5、N2系列台安变频器频率控制方式由功能码(C )设定。 A :F009 B :F010 C :F011 D :F012 6、型号为N2-201-M 的台安变频器电源电压是( A )V 。 A : 200 B :220 C :400 D :440 7、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 8、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 :GTO C :MOSFET D :IGBT 9、IGBT 属于(B )控制型元件。 A :电流 B :电压 C :电阻 D :频率 10、变频器的调压调频过程是通过控制( B )进行的。 A :载波 B :调制波 C :输入电压 D :输入电流 二:填空题(每空2分,20分) 1. 目前变频器中常采用 IGBT 作为主开关器件。 2. 三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时,为了保证过载能力和主磁通不变,则U1应随f1 U1\F1=常数 按规律调节。 3. 矢量控制的规律是 3/2变换 、 矢量旋转变换 、 坐标变换 。 4. 变频调速系统的抗干扰措施有: 合理布线,消弱干扰源,隔离干扰 ,准确接地 三:判断题(10分) ( 1 )1. 变频器的主电路不论是交-直-交变频还是交-交变频形式,都是采用电力电子 器。 ( 0 )2.电流型变频器多用于不要求正反转或快速加减速的通用变频器中。 ( 0 )3. 变频器调速主要用于三相异步电动机。 ( 1 )的智能化表现为可以实现控制、保护、接口3大功能,构成混合式功率集成电路。 ( 1 )5.转差率是指三相异步电动机同步转速与转子转速的差值比上同步转速 ( 1 )6. 通过通讯接口可以实现变频器与变频器之间进行联网控制。 ( 1 )7.电磁转矩的基本公式为9550M P T n = ( 1 )8.电动机的反电动势E1=1114.44f k N m N Φ ( 1 )9.交-交变频由于输出的频率低和功率因数低,其应用受到限制。 ( 0 )脉宽调制型变频,是靠改变脉冲频率来控制输出电压。

变频器的调速原理)

变频器调速基本原理 变频器调速基本原理 1、变频器概述。 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控 制装置。它的主电路都采用交—直—交电路。JP6C-T9/J9 系列低压通用变频器工作电压为:380~690V,功率为0.75~800kW,工作频率为0~400Hz; JP6C-YZ 系列中压通用变频器工作电压为:1140~2300V,功率为37~1000kW,工作频率为0~400Hz;JCS 系列高压变频器工作电压为:3KV / 6KV / 10KV,功率为280~20000kW,工作频率为0~60Hz; 2、变频原理。 从理论上我们可知,电机的转速N 与供电频率f 有以下关系: )1(*60sP fN 其中: p ——电机极数 S——转差率 由式(1)可知,转速n 与频率f 成正比,如果不改变电动机的极数,只要改变频率f 即可改变电动机的转速,当频率f 在0~50Hz 的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 3、节能调速原理 一般使用的风机、水泵类它们额定风量、水量都超过实际需要,又因工艺的需要,往往运行中要改变风量、水量,而目前多数采用档板或阀门来调节的,虽然方法简单,但实质是人为增加阻力的办法。因此浪费大量电能,属不经济的调节方式。从流体力学原理可知,风机的风量、水泵的流量与电机转速及电机功率的关系如下:当风机转速下降时,电动机的功率迅速降低,例风量下降到80%,转速亦下降到80%时,则轴功率下降到额定的51%,若风量下降到50%,轴功率将下降到额定的13%,其节电潜力非常大,并有下述曲线、阴影部分表示采用变频器调速方式的节电效果,其节电可达30-40%效果十分明显。对不同使用频率时的节电率N%可查表。 上述原理也基本适用水泵,可见采用变频调速控制实现节电是有效的、惟一的途径。变频调速特点是效率高,无附加转差损耗,调速范围大、精度高、无级的。容易实现协调控制和闭环控制,可利用原有异步电动机对旧设备进行技术改造,它既保留了原有电动机,具有改造简单,可靠、耐用,维护方便的优点,即能达到节电的显著效果,又能恒压力的工艺需求,还能减小机械磨损。因此,可理论上认为风机、水泵采用交流调速来实现较大幅度的节能(可达20-50%)是种较

维修电工技能实训考核装置

电工实训实验指导书 江西渝州科技职业学院

前言 我国自1994年以来,相继颁布了《劳动法》《职业教育法》逐步推行了职业技能鉴定和职业资格证书制度,使我国的职业技能培训开始走上了法制化轨道。 为适应新形势的要求,进一步提高机械行业技术工人队伍的素质,机械工业职业技能鉴定指导中心组织编写了《机械工人职业技能培训教材》。 本企业研制生产的THWD-3型培训台目前可对《初中级维修电工》教材中列出的基本的电气控制线路进行实际动手操作,使学生操作培训后,在以下技能上得到了提高: 1、熟悉常用低压电器的结构、原理、安装和使用; 2、了解电路图中图形符号、文字符号的使用方法,并能按实物的布局,画出 相应的接线图; 3、掌握了焊接和安装后,能用书上的专业知识独立完成线路的检测和调试。 因此,该操作台不仅可让学生使用、提高学生的动手能力和技能操作水平,同时该操作台也可作为初、中级维修电工的技能考核台。

目录 第一章THWD-2型维修电工技能实训装置简介 (1) 第二章THWD-2型维修电工技能实训装置安装要求 (4) 第三章THWD-2型维修电工及技能实训装置可进行的操作内容 (6) 实验一三相异步电动机的直接启动控制 (6) 实验二三相异步电动机接触器点动控制线路 (8) 实验三单向启动停止控制线路/异步电动机自锁控制线路 (11) 实验四异步电动机单向点动、启动控制控制电路 (14) 实验五异步电动机联锁正反转控制线路 (17) (A)按钮联锁的三相异步电动机正反转控制线路 (17) (B)接触器联锁的三相异步电动机正反转控制线路 (20) (C)双重联锁的三相异步电动机正反转控制线路 (23) 实验六正反转点动、启动控制线路 (26) 实验七异步电动机反接制动控制线路 (29) 实验八异步电动机星形、三角形控制线路 (31) 实验九手动顺序启动 (35) 实验十自动顺序控制线路 (37) 实验十一异步电动机两地控制线路 (39) 实验十二三相异步电动机串电阻降压启动手动控制 (41) 实验十三三相异步电动机串电阻降压启动自动控制 (43) 实验十四单向降压启动及反接制动控制 (45) 实验十五三相异步电动机能耗制动控制线路 (48) 实验十六自动往返控制线路 (50) 实验十七带点动的自动往返控制线路 (53) 实验十八接触器控制双速电动机的控制线路 (56) 实验十九时间继电器控制双速电机的控制线路 (58) 实验二十C620型车床的接线、故障与维修 (61) 实验二十一电动葫芦的电气控制线路 (64) 实验二十二Y3150型滚齿机控制电路 (66) 实验二十三Z3040B摇臂钻床电气控制线路 (69) 实验二十四CA6140普通车床电路 (76) 实验二十五单向电动机起动控制线路………………………………………..

变频调速技术与应用复习资料

变频调速技术与应用复习 注明:第五章不考 第一章 1、变频器主要是由主电路、控制电路组成。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工频电源变换为另一频率的电能控制装置 2、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 3、变频技术的核心是变频器,它通过对供电频率的转换来实现电动机运转速度率的自动调节,把50Hz的固定电网频改为30—130 Hz的变化频率。同时,还使电源电压适应范围达到142—270V,解决了由于电网电压的不稳定而影响电器工作的难题。 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、变频技术主要类型有以下几种: (1)交—直变频技术(即整流技术) (2)直—直变频技术(即斩波技术) (3)直—交变频技术 (4)交—交变频技术(即移相技术) 6、变频器类别 A)按变换环节分类交--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、1)PAM(脉冲幅度调制)2)PWM (脉冲宽度调制))3)SPWM(正弦脉宽调制) 8、变频技术的发展方向是 ①交流变频向直流变频方向转化控制技术由PWM(脉宽调制)向PAM(脉幅调制) 方向发展功率器件向高集成智能功率模块发展 9、变频的控制技术1、标量控制2、矢量控制3、DTC控制 第二章 10、各种电力电子器件均具有导通和阻断二种工作特性 11、晶闸管正常工作时的特性总结如下: 承受反向电压时,不论门极是否有触发电流,晶闸管都不会导通。 承受正向电压时,仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。 晶闸管一旦导通,门极就失去控制作用。 要使晶闸管关断,只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。 12、晶闸管的基本特性 (1)正向特性 I G=0时,器件两端施加正向电压,只有很小的正向漏电流,为正向阻断状态。 正向电压超过正向转折电压U bo,则漏电流急剧增大,器件开通。 随着门极电流幅值的增大,正向转折电压降低。 晶闸管本身的压降很小,在1V左右。 反向特性 反向特性类似二极管的反向特性。 反向阻断状态时,只有极小的反相漏电流流过。 当反向电压达到反向击穿电压后,可能导致晶闸管发热损坏。 13、通常取晶闸管的U DRM(断态重复峰值电压)和U RRM(反向重复峰值电压)中较小的标值作为该器件的额定电压。

变频调速技术及应用复习提纲概要

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 p 1160=f n p 1160=f n p

2、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%。

交流变频调速技术的优势与应用

交流变频调速技术的优势与应用 交流变频调速的方法是异步电机最有发展前途的调速方法。随着电力电子技术的不断发展,性能可靠、匹配完善、价格便宜的变频器会不断出现,这一技术会得到更为广泛、普遍的应用。 对于可调速的电力拖动系统,工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同之出主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械向器——整流子。 20世纪70年代后,大规模集成电路和计算机控制技术的发展,以及现代控制理论的应用,使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能,在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中,变频调速具有绝对优势,并且它的调速性能与可靠性不断完善,价格不断降低,特别是变频调速节电效果明显,而且易于实现过程自动化,深受工业行业的青睐。 1. 交流变频调速的优异特性 (1) 调速时平滑性好,效率高。低速时,特性静关率较高,相对稳定性好。 (2) 调速范围较大,精度高。 (3) 起动电流低,对系统及电网无冲击,节电效果明显。 (4) 变频器体积小,便于安装、调试、维修简便。 (5) 易于实现过程自动化。 (6) 必须有专用的变频电源,目前造价较高。 (7) 在恒转矩调速时,低速段电动机的过载能力大为降低。 2. 与其它调速方法的比较 交流电动机的调速方法有三种:变极调速、改变转差率调速和变频调速。其中,变频调速最具优势。这里仅就交流变频调速系统与直流调速系统做一比较。 在直流调速系统中,由于直流电动机具有电刷和整流子,因而必须对其进行检查,电机安装环境受到限制。例如:不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用。此外,也

变频器技术教案

教学回顾:电力拖动中的设备不少都需要调速,比如机床线路有些是机械调速,而有些则需要电气调速。 教学引导:交流异步电机的调速有三种方法,一.变级调速;二.改变转差率调速; 三.变频调速。 正课内容: 变频技术 课题一:变频调速的基础知识和控制原理 一、变频器及其分类 1.变频器 变频器是一种利用电力半导体器件的通断作用,将工频 交流电变换成频率、电压连续可调的交流电的电能控制装 置,如图4-2所示。 2.变频器的分类 变频器的种类很多,分类方法也有多种,常见的分类方 式见下表。 二、通用变频器的甚本结构

目前,通用变频器的变换环节大多采用交一直一交变频变压方式。即先把工频交流电通过整流器变成直流电,然后再把直流电逆变成频率、电压连续可调的交流电。基本框图如下。

2.变频器的控制电路 变频器的控制电路为主电路提供控制信号,其主要任务是完成对逆变器开关元件的开关控制和提供多种保护功能。控制方式有模拟控制和数字控制两种。 通用变频器控制电路的控制框图如图4-5所示,主要由主控板、键盘与显示板、电源板与驱动板、外接控制电路等构成。各部分的功能见下表 常用的逆变管: 1. 大功率晶体管(GTR),高电压、大电流。工作在开关状态。 2. 绝缘栅双级晶体管(IGBT),输入电阻大,栅极电流约为零。 3. IPM智能模块,驱动、保护、检测在一个模块。

三、变频器的工作原理和功能 1.变频器的工作原理 (1)逆变的基本工作原理当开关S1、S2与S3、S4轮流闭合和断开时,在负载上即可得到波形如图4-17b所示的交流电压,完成直流到交流的逆变过程。用具有相同功能的逆变器开关元件取代机械开关,即得到单相逆变电路,电路结构和输出电压波形如图4-18所示。改变逆变器开关元件的导通与截 止时间,就可改变输出电压 的频率。 常用的变频器采用三相 逆变电路,电路结构如图 4-19a所示。在每个周期中, 各逆变器开关元件的工作情 况如图4-19b所示,图中阴 影部分表示各逆变管的导通时间。下面以U、V之间的电压为例,分析逆变电路的输出线电压。

变频调速系统技术原理及应用

变频调速系统技术原理及应用 0 引言 随着工业自动化技术的飞速发展,人们对自动化监控系统的要求越来越高,如要求界面简单明了,易于操作,实时性好,开发周期短,便于修改、扩充、升级。这些要求促使工控组态软件应运而生,组态是指通过专用的软件定义系统的过程,工控组态软件是利用系统软件提供的工具,通过简单形象的组态工作,构成系统所需的软件。国外软件商推出了各种工业控制软件包,如美国Wonderware 公司的In-Touch,美国Intellution 公司的iFIX,德国西门子公司的WinCC;国产工控组态软件则以北京亚控科技发展有限公司出品的“Kingview (组态王)”组态软件为代表[1]。 PLC 作为现代工业控制的三大支柱(PLC、机器人和CAD/CAM)之一,编程、操作简易方便,程序修改灵活,功能强大。被广泛应用于冶金、矿业、机械、轻工等领域,加速了机电一体化的进程。科威公司生产的EASY系列嵌入式PLC 是将PLC 内核构建于控制器内,运用PLC 语言开发用户所需产品,能提高开发速度,降低开发费用,提高控制器的稳定性[2]。嵌入式PLC 又称客制式PLC,即根据用户的控制需要定制硬件,以PLC 的应用方式解决对象控制问题的专用PLC。EASY嵌入式PLC软件平台具有开发通用、专用PLC 的基本功能,支持CAN bus现场总线、支持通用HMI、组态软件包。 变频器技术是一门综合性的技术,它建立在控制技术、电力电子技术、微电子技术和计算机技术的基础上。与传统的交流拖动系统相比,利用变频器对交流电动机进行调速控制,可以实现大范围内的高效连续精确调速控制。其完善的保护功能既能保护变频器,又能保护电机及相关用电设备[3]。富士系列变频器是高性能和多功能的理想结合,动态转矩矢量控制能在各种运行条件下实现对电动机的最佳控制。强大的功能和鲜明的特点使其广泛应用于工业场合。 1 Kingview组态软件 Kingview(组态王)完全基于网络概念,支持客户机- 服务器模式和Internet/Intranet 浏览器技术,并且是一种可伸缩的柔性结构,根据网络规模大小,可以将不同站点设计成I/O 服务器、报警服务器、数据服务器、登录服务器、校时服务器、客户机等,在系统扩展和变化时,有着极大的灵活性。组态王设计成全冗余结构,在五个层面上提供了冗余:I/O通道冗余、双设备冗余、双网冗余、双机冗余及双系统冗余。组态王被设计成一个完全意义上的软件平台,允许用户进行功能扩展和发挥,它也是一个ActiveX容器,无须编程即可将第三方控件直接连入组态王中[4]。

变频器调速原理

变频器调速基本原理 1、 变频器概述。 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 它的主电路都采用交—直—交电路。JP6C-T9/J9 系列低压通用变频器工作电压为:380~690V ,功率为0.75~800kW ,工作频率为0~400Hz ;JP6C-YZ 系列中压通用变频器工作电压为:1140~2300V ,功率为37~1000kW ,工作频率为0~400Hz ;JCS 系列高压变频器工作电压为:3KV / 6KV / 10KV ,功率为280~20000kW ,工作频率为0~60Hz ; 2、变频原理。 从理论上我们可知,电机的转速N 与供电频率f 有以下关系: )1(*60s P f N -= 其中: p ——电机极数 S ——转差率 由式(1)可知,转速n 与频率f 成正比,如果不改变电动机的极数,只要改变频率f 即可改变电动机的转速,当频率f 在0~50Hz 的范围内变化时,电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。 3、 节能调速原理 一般使用的风机、水泵类它们额定风量、水量都超过实际需要,又因工艺的需要,往往运行中要改变风量、水量,而目前多数采用档板或阀门来调节的,虽然方法简单,但实质是人为增加阻力的办法。因此浪费大量电能,属不经济的调节方式。从流体力学原理可知,风机的风量、水泵的流量与电机转速及电机功率的关系如下:当风机转速下降时,电动机的功率迅速降低,例风量下降到80%,转速亦下降到80%时,则轴功率下降到额定的51%,若风量下降到50%,轴功率将下降到额定的13%,其节电潜力非常大,并有下述曲线、阴影部分表示采用变频器调速方式的节电效果,其节电可达30-40%效果十分明显。对不同使用频率时的节电率N%可查表。 上述原理也基本适用水泵,可见采用变频调速控制实现节电是有效的、惟 一的途径。变频调速特点是效率高,无附加转差损耗,调速范围大、精度高、无级的。容易实现协调控制和闭环控制,可利用原有异步电动机对旧设备进行技术改造,它既保留了原有电动机,具有改造简单,可靠、耐用,维护方便的优点,即能达到节电的显著效果,又能恒压力的工艺需求,还能减小机械磨损。因此,可

变频调速及其控制技术的现状与发展趋势

变频调速及其控制技术的现状与发展趋势 摘要:变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果在各个领域得到广泛的应用,为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了重要手段。本文首先回顾了变频调速技术的发展历史和现状,然后总结了变频调速中的关键控制技术,并介绍了智能控制理论在变频调速系统中的应用情况,最后指出了变频调速技术的发展趋势。 关键字:变频调速技术矢量控制异步电动机PWM技术智能控制 1变频调速技术的发展历史及现状 变频调速技术涉及到电力、电子、电工、信息与控制等多个学科领域。随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展,以变频调速为代表的近代交流调速技术有了飞速的发展。交流变频调速传动克服了直流电机的缺点,发挥了交流电机本身固有的优点(结构简单、坚固耐用、经济可靠、动态响应好等),并且很好地解决了交流电机调速性能先天不足的问题。交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果以及在*****领域的广泛适用性,而被公认为是一种最有前途的交流调速方式,代表了电气传动发展的主流方向。交流调速技术为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了至关重要的手段。变频调速理论已形成较为完整的科学体系,成为一门相对独立的学科。变频装置有交-直-交系统和交-交系统两大类。

交-直-交系统又分为电压型和电流型,其中,电压型变频器在工业中应用最为广泛。本文所涉及的就是此类变频调速理论和技术。 20世纪是电力电子变频技术由诞生到发展的一个全盛时代。最初的交流变频调速理论诞生于20世纪20年代,直到60年代,由于电力电子器件的发展,才促进了变频调速技术向实用方向发展。70年代席卷工业发达国家的石油危机,促使他们投入大量的人力、物力、财力、去研究高效率的变频器,使变频调速技术有了很大的发展并得到推广应用。80年代,变频调速已产品化,性能也不断提高,发挥了交流调速的优越性,广泛地应用于工业各部门,并且部分取代了直流调速。进入90年代,由于新型电力电子器件如IGBT(绝缘栅双极晶体管Insolated Gate Bipolar Transistor),IGCT(集成门极换向型晶闸管Integrated Gate Commutated Thyristor)等的发展及性能的提高、计算机技术的发展,如由16位机发展到32位机以及DSP(数字信号处理器Digital signal processor)的诞生和发展等以及先进控制理论和技术的完善和发展(如磁场定向矢量控制、直接转矩控制)等原因,极大地提高了变频调速的技术性能,促进了变频调速技术的发展,使变频器在调速范围、驱动能力、调速精度、动态响应、输出性能、功率因数、运行效率及使用的方便性等方面大大超过了其它常规交流调速方式,其性能指标也超过了直流调速系统,达到取代直流调速系统的地步。目前,交流变频调速以其优越的性能而深受各行业的普遍欢迎,在电力、轧钢、造纸、化工、水泥、煤炭、纺织、铁路、食品、船舶、机床等传统工业的改造中和航天航空等新技术的发展应用中无不看

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亚龙 YL-158-G 现代电工技术实训考核装置 一 . 概述 亚龙 YL-158-G 现代电工技术实训考核装置是根据教育部“振兴21世纪职业教育课程改革和教材建设规划” 要求,结合生产实际和职业岗位的技能要求,按照职业学校的教学和实训要求研制和开发的产品。该实训考核设 备适合高等职业学校、中等职业学校的机电设备安装与维修、机电技术应用、电气运行与控制、电气技术应 用和电子电器应用与维修等专业和非电类专业的《电工技术》、《电工基本技能》、《电工测量与仪表》、《电机与电气控制》、《电动机控制电路》、《电力拖动控制电路》等相关专业模块的职业能力教学与实训。 二 . 实训考核设备的功能 1、电气控制电路 1.单相电动机控制电路 2.常用开关继电器的拆装 3.交流接触器的拆装 4.单相电容运转电动机接线 5.三相异步电动机直接启动 6.三相异步电动机点动控制 7.三相异步两地控制 8.三相异步电动机电动机自锁控制 9.三相异步电动机接触器联锁正反转控制 10.三相异步电动机双重联锁正反转控制 11.三相异步电动机延时自动正反转控制 12.双电机手动顺序启动控制 13.双电机自动顺序启动控制 14.延时启停控制 15.三相异步电动机手动 Y/ △启动控制 16.三相异步电动机自动 Y/ △启动控制 17.三相异步电动机能耗制动 18.三相异步电动机可逆双向能耗制动 19.三相异步电动机反接制动 20.三相异步电动机自往返控制 21.三相异步电动机带点动正反转控制 22.三相异步电动机带点动自往返控制 23.三相异步电动机串电阻降压启动手动控制 24.三相异步电动机串电阻降压启动自动控制 25.三相异步电动机串电阻降压启动反接制动控制

交流变频调速技术的优势与应用

文章编号:1002-3704(1999)05-0042-02 文献标识码:B 中图分类号:TM 921.51 于京燕 北京同仁堂制药二厂 交流变频调速技术的优势与应用 对于可调速的电力拖动系统,工程上往往根据电动机电流制型式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同处主要在于交流电力拖动免除了直流电机电流流 向变化的机械换向器 整流子。在二十世纪70年代以后,大规模集成电路和计算机控制技术的发展,以及现代控制理论的应用,使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能,在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。 在交流调速技术中,变频调速具有绝对优势,并且它的调速性能与可靠性不断完善,价格不断降低,特别是变频调速节电效果明显,而且易于实现过程自动化。 在各个工业领域中,交流调速比重已逐渐增大,世界各国的设计研究工作已把重点转向交流调速技术,它在工业自动化领域中的地位日趋重要。 一、交流变频调速的优异特性 1.调速时平滑性好,效率高。低速时,特性静差率较高,相对稳定往好。 2.调速范围较大,精度高。 3.起动电流低,对系统及电网无冲击,节电效果明显。 4.变频器体积小,便于安装、调试、维修简便。 5.易于实现过程自动化。 6.必须有专用的变频电源,目前造价较高。 7.在恒转矩调速时,低速段电动机的过载能力大为降低。二、交流变频调速与其它调速方法的比较 交流电动机的调速方法有三种:变极调速、改变转差率调速和变频调速。其中,变频调速最具优势。这里仅就交流变频调速系统与直流调速系统做一比较。 在直流调速系统中,由于直流电动机具有电刷与整流子,因而必须对其进行维修检查,电机安装环境受到限制。例如:不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用。此外,也限制了电机向高转速、大容量发展。而交流电机就不存在这些问题,主要表现为以下几点: 第一,直流电机的单机容量一般为12至14兆瓦,还常制成双电枢形式,而交流电机单机容量却可以数倍于它。第二,直流电机由于受换向限制,其电枢电压最高只能做到一千多伏,而交流电机可做到6至10千伏。第三,直流电机受换向器部分机械强度的约束,其额定转速随电机额定功率而减小,一般仅为每分钟数百转到一千多转,而交流电机可达到每分钟数千转。第四,直流电机的体积、重量、价格比同等容量的交流电机要大。最后,特别要指出的是交流调速系统在节约能源方面有着很大的优势。一方面,交流拖动的负荷在总用电量中占一半或一半以上的比重,这类负荷实现节能,可以获得十分可现的节电效益。另一方面,交流拖动本身存在可以挖掘的节电潜力。在交流 行业交流

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