变频器学习教程 交流调速系统及应用 模块一

交流调速系统及应用无锡职业技术学院黄麟模块一:认识异步电动机常规调速系统、认识软起动器模块一认识异步电动机常规调速系统、认识软起动器项目一异步电动机调压调速系统及实现交流调速原理贝得电机实验室参观、交流调速实训室熟悉异步电动机调压调速实训交流调速原理模块一:认识异步电动机常规调速系统、认识软起动器本节学习要点：1、掌握三相异步电动机的结构和旋转原理2、了解三相异步电动机的机械特性3、熟悉三相异步电动机的调速原理4、认识软起动器一、三相异步电动机的结构和原理三相感应电动机定子气隙转子机座端盖转子铁心轴转子绕组定子铁心定子绕组鼠笼型绕线型机座端盖风扇接线盒定子绕组鼠笼转子端环散热筋轴轴承三相感应电机的结构图三相感应电机的结构图鼠笼型转子导体用铜条或铝条，两头用端环联接。结构可靠简单，但是转子电阻固定。绕线式转子接成Y型的三相绕组通过滑环和电刷与外电路联接，便于串入电阻改善电动机的运行性能。ABC~CBAit1AZBXCYNS234NS56NSNSNSe2,i2ffT,nn1三相感应式电动机的工作模型规定电流从首端流入、末端流出时为正。1、当三相感应电动机定子接三相电源时，在气隙中产生以同步速旋转的旋转磁场。2、旋转磁场切割转子导体，在转子导体中产生感应电动势。3、转子绕组自行闭合，转子中产生电流。4、转子绕组在磁场中受力，产生电磁转矩，驱动转子旋转。旋转磁场1、在三相对称绕组中通入三相对称的电流会在气隙中形成一个旋转磁场。2、旋转磁场的转速（同步速）:3、改变通入电流的相序（对调任意两根电源线）就可以改变旋转磁场的转向，从而改变电机的转向。电网频率电机的极对数pfn1160转差率1、三相感应电动机的转速恒小于磁场转速，即nn1，故称异步电机。2、转差即转子与旋转磁场之间存在相对运动，是感应电动机稳定运行的必要条件。3、转差率定义为转差与同步速之比其大小反映了电机的转速，即01nnn11/nnnS11nSn二、三相异步电动机的机械特性机械特性的参数表达式2'122'2'211123/2epUrsTrfrxxs其中：p为电机极对数；U1为相电压有效值r1为定子每相绕组的内阻x1为每相漏阻抗r2’为折算到定子侧的每相电阻x2’为折算到定子侧的漏电阻电机参数一定，当U1，f1不变时，T仅与S有关。机械特性曲线)(nfT11nSn)(SfT感应电机的机械特性D:理想空载点（同步点）C:额定运行点B:最大转矩点(拐点）A:起动点mmTTSS,临界转差率最大转矩QTTSn,1,0起动转矩理想空载点额定运行点最大转矩点起动点四个关键点三、三相异步电动机的调速交流调速方式异步电动机：)1(60)1(11SpfnSn变频(他控式、自控式）变极调压串电阻串级电磁转差离合器耗能型有级调速设备费用高1、异步电动机的变极调速2p=4A1X1X2A2AXNSNSA1A2X1X2AXA1A2X1X2AXA1A2X1X2AXA1X1X2A2AXNS2p=22、异步电动机的变频调速调速原理fpfn601连续可调1n、连续可调n主要设备—变频器V1V3V5V4V6V2~2dcU2dcUM逆变可调fUabc,整流dcU变频调速时的机械特性),(11constfUffN同步点：最大转矩点：起动点：11fn2111)(,1fUTfSmm不变11211312111)(fffUfUTQ最大转矩对应的转速降：ppffnSnmm1601111mn不变Nff1U保持不变m弱磁调速QmTTSNfmn'mn'1n'1f''1n''1fNff'''1'''mnZT123、改变转差率调速调压调速nTmTmS'1U''1UNUUU'1''1ZT123cba2knTZ1n1U21UTmmS不变21UTQ不变n3、改变转差率调速绕线式感应电动机转子串电阻调速RmTmS不变QT1n不变nnT0mTmS1nQT'2r''2Rr'QT'mS1ZT2'ZT轻载调速范围不大调速前：1，S1调速后：2，S2四、软起动器1、异步电动机的起动（1）工频起动缺点：起动过程很短，对某些负载将产生严重的后果；起动电流过大，虽然不足于使电动机发热而烧毁，但对电网却可能形成干扰。（2）软起动器（SoftStarter）软起动器实际上是一种电压自动连续上升的降压起动器。优点：起动时的动态转矩不大，传动机构之间的机械撞击大为减轻；转速的上升过程减慢了，且起动时间一般都可以设定，故可以应用于要求缓慢起动的场合。缺点：起动转矩较小，不能满足重载起动或满载起动的场合。软启动器，主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。运用不同的方法，控制三相反并联晶闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可实现不同的功能。软起动器与变频器软起动器和变频器是两种完全不同用途的产品。变频器是用于需要调速的地方，其输出不但改变电压而且同时改变频率；软起动器实际上是个调压器，用于电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。变频器具备所有软起动器功能，但它的价格比软起动器贵得多，结构也复杂得多。异步电动机调压调速实训自耦变压器K1~UNM3~异步电动机调压调速电路图实训内容及步骤1、根据电路图制作控制装置2、怎样检查线路3、上电安全规范、带电检查的规范4、调压调速的具体实现5、用闪光测速仪测量在不同电压下的转速PE实训报告•写出交流调速实训室的安全规范（上电安全规范、带电检查的规范、使用实训室的规范）•写出闪光测速仪的使用注意事项•自行设计表格，将测速仪测到的不同转速内填入表格内。模块一结束