电力拖动课程设计--高压电机变频（10000伏）控制系统的选择设计

1、 电力拖动课程设计电力拖动课程设计 高压电机变频（10000 伏）控制系统的选择设计 引言引言 高压变频器应用的领域和范围也越来越为大，这使得高效、合理地利用能 源（尤其是电能）成为了可能。电机是国民经济中主要的耗电大户，高压大功率 的更为突出，而这些设备大部分都有节能的潜力。大力发展高压大功率变频调速 技术，将是时代赋予我们的一项神圣使命，而这使命也将具有深远的意义。 由于电力电子技术的不断发展和进步，伴随着新的控制理论的提出与完善， 使交流调速传动，尤其是性能优异的变频调速传动得到飞速的发展。近年来，变 频器的售价不断下降，而其使用功能却不断提升和扩大，它现在已经广泛应用于 从一些数百瓦级

2、的家用器械直到一些数千千瓦级的大型工业传动装置的驱动。 交 流变频调速已从最初的只能用于风机、水泵的调速过渡到应用于各类要求高精 度、快响应的高性能调速指标的工业现场。变频器的大量推广使用，在节能、省 力化、自动化及提高生产率、提高质量、减少维修和提高舒适性等多方面都取得 了令世人瞩目的应用效果。但是，变频器毕竟是近二十年来新出现的一种蕴涵多 种高新技术的电力电子产品，要想让它发挥很好的应用效果，就必须对它的选型 和配置做深入的研究。 设计要求设计要求 通过设计学生应熟悉各种电气设备，电动机，变频器，传感器，PID 调节器 等。 要求完成资料收集工作、 提出设计方案并完成全部设计工作。 在设计

3、工作中， 对所提供的各部分图纸应符合制图标准， 并要求所有电气工程符号应采用国家统 一标准。 目录目录 一、一、交流调速系统概述交流调速系统概述4 4 二、二、高压变频器概述高压变频器概述4 4 三、三、系统组成及工作原理系统组成及工作原理 6 6 四、四、高压变频器高压变频器技术参数技术参数 8 8 五、五、系统故障及处理方法系统故障及处理方法1616 六、六、结束语结束语 2020 一、交流调速系统概述一、交流调速系统概述 相对与传统的直流调速等而言的的现代交流调速系统，近三十余年来，世界 各国都在致力于交流电动机调速系统的研究，并不断取得突破。到现在为止，高 性能的交流拖动系统正逐步取代

4、直流拖动系统， 交流伺服系统也正占据越来越大 的市场份额。交流调速的发展可具体归纳为三个方面：首先，转差频率控制、矢 量变换控制和直接转矩控制等新的交流调速理论的诞生， 使交流调速有了新的理 论基础；其次，GTR、 MOSFET 、IGBT 等为代表的新一代大功率电力电子器 件的出现，其开关频率、功率容量都有很大的提高，为交流调速装置奠定了物质 基础；再者，微处理器的飞速发展，使交流调速系统许多复杂的控制算法和控制 方式能得以实现。 随着电力电子器件大规模集成电路和计算机控制技术的迅速发展， 以及现代 控制理论向交流电气传动领域的渗透， 为交流调速系统的开发研究进一步创造了 有利的条件。诸如交

5、流电动机的串级调速、各种类型的变频调速，特别是矢量控 制技术的应用，使得交流调速系统逐步具备了宽的调速范围、较高的稳速精度、 快速的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能。 交流调速传动的客 观发展趋势以表明，它完全可以和直流传动相抗衡，并有取代的趋势。 二、高压变频器概述二、高压变频器概述 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。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变 频调速装置不断地成熟起来，原来一直难于解决的高压问题，近年来通过器件串 联或单元串联得到了很好的解决。 高压变频器其应用的领域和范围也越来越为大，这使得高效、合理地利用 能源（尤其是电能）成为了可能。电机是国民经济中主要的耗电大户，高压大功 率的更为突出，而这些设备大部分都有节能的潜力。大力发展高压大功率变频调 速设计，将是时代赋予我们的一项神圣使命，而这一使命也将具有深远的意义。 高压大功率变频调速装置被广泛地应用于大型矿泉水应用生产厂、石油化 工、市政供水、冶金钢铁、电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢 机等。 在冶金、化工、电力、市政供水和采矿等行业广泛应用的泵类负载，占整个 用电设备能耗的 40%左右，电费在自来水厂甚至占制水成本的 50%。这是因为： 一方面，设备在设计时，通常都留有一定的余量；另一方面，由于