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任务1变频器参数设置课程名称:交直流调速系统运行、维护与检修
任务1变频器参数设置一、交流调速系统的基础知识主要体现在以下四个方面:(1)以节能为目的,改恒速为调速的交流控制系统(2)高性能交流调速系统(3)特大容量、极高转速的交流调速系统(4)取代热机、液力、气动控制的交流调速系统1.交流调速系统的基本方法根据交流异步电动机的转速方程式为:可知,交流电动机有三种调速方法:(1)变极调速属于有级调速,转速不能连续调节。
机械特性曲线如(a)图。变极调速只适用于变极电机。优点是:在每一个转速等级下,具有较硬的机械特性,稳定性好。缺点是:转速只能在几个速度级上改变,调速平滑性差;在某些接线方式下最大转矩减小,只适用于恒功率调速;电机体积大,制造成本高。
(2)变转差率调速即以改变转差率s来达到调速的目的。此种方法可通过以下几种方式实现:①调压调其机械特性见上图(b)②转子串电阻调速其机械特性见上图(c)③转子串附加电动势调速(串级调速)其机械特性见上图(d)应用电磁离合器调速(滑差电动机)(3)变频调速是利用电动机的同步转速随频率变化的特性,通过改变电动机的供电频率进行调速的一种方法。其机械特性见上图(e)。
2.交流异步电动机调速系统的基本类型按转差功率是否消耗,把交流调速系统分为三大类:(1)转差功率消耗型调速系统如降电压调速系统、电磁转差离合器调速系统、绕线式异步电机转子串电阻调速系统。(2)转差功率回馈型调速系统如绕线转子异步电机串级调速。用这种调速方法组成的系统效率最高,结构最复杂,不容易实现。(3)转差功率不变型调速系统如变频调速、变极调速均属于这一类。
3.交流调速系统的主要性能指标(1)调速效率(2)调速平滑性在调速范围内,以相邻两挡转速的差值为标志,差值越小调速越平滑。调速平滑性这个指标表明系统可以获得的转速的准确度,通常用有级和无级来衡量。(3)调速范围D调速范围定义为最高转速与最低转速之比,理论上能够达到的,当然是越大越好。(4)功率因数:希望功率因数接近于1。(5)谐波含量:要求调速系统的谐波要小。(6)调速的工作特性:静态特性和动态特性。凝练成以下三性,即(1)节能性主要考核调速系统的效率,平均不低于85%。(2)可靠性电动机和控制装置的故障率低,过载能力强。(3)经济性价格相对低廉,维护费用小,投资回收期短。
二、变频器(功率变频装置)的分类与特点作用是将恒定频率(工频50Hz)、恒定电压的交流电CVCF变成频率、电压均可调的交流电VVVF输出,拖动交流电动机实现无级变速。两种类型:交-交变频器(直接变频器)。交-直-交变频器又分为电流型和电压型。交-直-交变频器:交-直-交变频器(间接变频器):
1.交-交变频器主电路由不同的晶闸管整流电路组合而成,在各整流组中,随移相控制角α为固定或按正弦规律变化,输出的交流电有方波与正弦波两种波形。(1)方波型交-交变频器①单相方波型交-交变频器
②三相方波型交-交变频器主电路由六组三相桥式整流电路组合而成,图中从左往右1、3、5组为整流电路的正组,2、4、6反组。其输出交流电频率只能在电网频率的1/2以下调节。
(2)正弦波型交-交变频器与方波型的主电路相同。可以输出平均值按正弦规律变化的电压,获得输出正弦波形的方法:设法使控制角α在某个正组整流工作时,由大到小再变大,如从2/π→0→2/π,这样必然引起整流输出平均电压由低到高再到低的变化,如图(a)所示。而在正组逆变工作时,使控制角由小变大再变小,如从2/π→π→2/π,就可以获得图(b)所示的平均值可变的负向逆变电压。
正弦波的输出频率可以通过改变正、反组的切换频率进行调整,而其输出电压幅度则可以通过改变控制角α进行调整。
交-交变频器由于其直接变换的特点,效率较高。但缺点是:①功率因数低;②主电路使用晶闸管元件数目多,控制电路较复杂;③变频器输出频率受到电网频率的限制,最大变频范围在电网频率1/2以下。因此,交-交变频器一般只适用于球磨机、矿井提升机、大型轧钢设备等低速大容量拖动场合。
2.交-直-交变频器主电路的设计:(1)如果不考虑中间环节(a)(b)(c)
2.交-直-
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