1、 开环变压调速系统的研究开环变压调速系统的研究 摘要摘要 随着电力电子学、微电子学和自动控制理论的发展,交流电动机的调速技术近年来发 展迅猛。由于交流传动克服了直流传动的缺点,发挥了交流电动机固有的特点,当前又很 好地解决了交流电动机调速系统的电源装置,所以交流传动已进入了与直流传动相媲美、 相竞争的时代,并有明显的取代趋势。 交流调速技术是一门横跨电力、电子、电机、计算机和现代控制理论的新兴的综合技 术,它的内容在不断充实、丰富和发展。在国外,交流调速技术已进入实用化阶段,在国 内,虽然在实用化方面差距较大,但近年来发展很快,近期会出现一个推广近代交流调速 的新热潮。 关键词:关键词:交流调
2、速; 目录目录 1.2 交流调速系统的基本类型 6 1.2.1 异步电动机调速系统的基本类型 6 1.2.2 同步电动机调速系统的基本类型 6 1.2.3 现代交流调速的技术基础 6 电动机的调速性能指标 .10 调速范围 10 调速方向 11 调速的平滑性 .11 调速的稳定性 .11 调速的经济性 .12 调速时的允许负载 12 一 交流电动机调速的特点 自 19 世纪 80 年代起至 19 世纪末以前,工业上传动所用电动机一直以直流电动机为 唯一方式。到 19 世纪末,出现了三项电源和结构简单、坚固耐用的交流笼型电动机以后, 交流电动机传动在不调速的场合才代替了直流电动机传动装置。然而,
3、随着生产的不断发 展,调速对变速传动装置是一项基本的要求,现代应用的许多变速传动系统,在要求满足 一定的调速范围和连续(无级)调速的同时,还必须具有持续的稳定性和良好的瞬态性能。 虽然直流电动机可以满足这些要求,但由于直流电动机在容量、体积、重量、成本、制造 和运行维护方面都不及交流电动机,所以长期以来人们一直渴望开发出交流调速电动机代 替直流电动机。从 60 年代起,国外对交流电动机调速已开始重视。随着电力电子学与电 子技术的发展,特别是电力半导体器件的发展,使得采用半导体变流技术的交流调速系统 得以实现。尤其是 70 年代以来,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,
4、 为交流电力拖动系统的发展创造了有利条件, 促使了各种类型交流调速系统: 如串级调速系统、变频调速系统、无换向器电动机调速系统以及矢量控制调速系统等的飞 速发展。目前交流电力拖动系统已具备了较宽的调速范围、较高的稳速精度、较快的动态 响应、较高的工作效率以及可以四象限运动和制动,其静特性已可以与直流电动机拖动系 统相媲美。用交流可调传动取代直流可调传动的趋势越来越明显,交流传动控制系统已成 为电气传动控制的主要发展方向,据统计,在 2001 年的世界客调速电气传动产品中,交 流传动以占 2/3 以上。国际上许多国家交流电力拖动系统已进入工业实用化阶段,大有取 代直流电力拖动系统的势头。 长期以来,虽然直流电力拖动系统获得了广泛应用,但由于直流电动机本身在结构上 有机械整流器和电刷,这就不可避免地带来了一下三个主要特点: (1)存在机械磨损、噪声大、寿命低、维护困难; (2)换向产生火花,在易燃易爆等恶劣环境中不适用; (3)结构复杂,难以制造大容量、高转速及高电压的直流电动机。 交流电动机结构简单、不产生火花、运行可靠,便于制造大容量电动机。因此,由交 流电动机组成的调速系统克服了直流