变频调速拖动系统.ppt

变频调速拖动系统 《变频器原理与应用（第2版）》第7章 第一页，共二十八页，2022年，8月28日 《变频器原理与应用（第2版）》第7章 7.1.2 三相异步电动机的机械特性 机械特性是指电动机在运行时，其转速与电磁转矩之间的关系，即 n＝f (T )。 三相异步电动机的机械特性曲线如图7-1所示。 图7-1 三相异步电动机的机械特性曲线 第二页，共二十八页，2022年，8月28日 《变频器原理与应用（第2版）》第7章 1．起动转矩Tst 在n = 0 (s=1)，T = Tst点，这点的转矩称为起动转矩Tst，也称为堵转转矩。当电动机的负载转矩大于Tst时，电动机将不能起动。 2．额定转矩TN 在n = nN (s= sN)，T = TN点，这点的转矩称为额定转矩TN。当电动机工作在额定转矩TN时，sN通常在0.02～0.06之间，转速在很小的范围内变化时，转矩即可在很大的范围内变化，即工作于额定转矩TN时，电动机具有很硬的机械特性。 第三页，共二十八页，2022年，8月28日 《变频器原理与应用（第2版）》第7章 3．最大转矩TM 在n = n L (s= s L)，T = TM点，这点的转矩称为最大转矩TM。TM的大小象征着电动机的过载能力，用过载倍数λ表示，λ＝TM／TN。在任何情况下，电动机的负载转矩都不能大于TM，否则电动机转速将急剧下降，致使电动机堵转停止，因此，这一点称为临界转速点。临界转速nL的大小决定了L点的上下位置，从而反映了机械特性的硬度。 第四页，共二十八页，2022年，8月28日 《变频器原理与应用（第2版）》第7章 7.1.3 三相异步电动机的起动 起动时定子电流Ist也很大，一般会达到额定电流IN的4～7倍，除了小容量的三相异步电动机能直接起动外，一般要采取不同的方法起动，变频器用降低频率f1从而也降低了U1的方法来起动电动机。如图7-2所示为低频起动时电动机的机械特性曲线。 图7-2 低频起动时电动机的机械特性曲线 第五页，共二十八页，2022年，8月28日 《变频器原理与应用（第2版）》第7章 7.1.4 三相异步电动机的制动 电动机的制动状态是指电磁转矩T与转速n方向相反的状态。 1．直流制动 电动机制动时，切断电动机的三相电源，在定子绕组中通入直流电，产生一恒定磁场，如图7-3所示。 a) 直流制动的原理 b)直流制动的机械特性曲线 图7-3 直流制动的原理与机械特性 第六页，共二十八页，2022年，8月28日 《变频器原理与应用（第2版）》第7章 2．回馈制动 由于某些原因，当n＞n1时，转子切割旋转磁场的方向和电动运行状态n＜n1正好相反，转子中感应电动势和电流的方向也相反，电磁转矩T也就和n反向，为制动转矩。回馈制动是将轴上的机械能转换成电能，回馈给电源。 图7-4 回馈制动的机械特性曲线 第七页，共二十八页，2022年，8月28日 《变频器原理与应用（第2版）》第7章 7.2 异步电动机的调速方式 7.2.1 异步电动机的调速 1．调速与速度改变 1）调速 是在负载没有改变的情况下，根据生产过程需要人为地强制性地改变拖动系统的转速。 2）速度改变 速度改变是由于负载的变化而引起拖动系统的转速改变。 第八页，共二十八页，2022年，8月28日 《变频器原理与应用（第2版）》第7章 2. 调速指标 1）调速范围 指电动机在额定负载时所能达到的最高转速nLmax与最低转速nLmin之比，即 (7-4) 2) 调速的平滑性 是指相邻两级转速的接近程度。