《电机调速技术》绪论.pptx

电机调速技术;绪论;绪论;;0.1

电机调速技术概述;电机调速技术是指通过改变电机的输入电压、频率或极对数，实现对电机转速的控制，而用于完成这一技术的自动控制系统称为电机调速系统。;电机调速技术在现代工业和日常生活中具有广泛的应用。

无论是工厂中的大型电机，还是家用电器中的微型电机，都需要进行精确的调速控制，以满足不同的工作需求和实现特定的工艺要求。;在日常生活或者工业生产中，电机调速技术有哪些具体应用呢？;电机是将机械能转换为电能或者将电能转换为机械能的装置。

将机械能转换为电能的电机称为发电机；

将电能转换为机械能的电机称为电动机。;0.1电机调速技术概述;根据工作电源、整体结构及工作原理、转子结构、用途的不同，电动机可划分为不同的类型，具体如下表所示。;分类方式;分类方式;;;转子是电动机的重要部件，主要由转子铁心和转子绕组组成，其作用是保证产生连续的电磁力矩，通过轴输出机械能。;;;;;;;电机调速技术的主要作用是根据不同的工作要求，调整电动机的转速或转矩，以实现对电动机驱动系统的精准控制，从而达到以下目的。;通过电机调速技术可以降低能耗，实现节能目的。

在一些工作场景中，不需要电动机一直以最大转速运行，通过调整转速可以降低电动机的运行功率，从而降低能耗和运行成本。

此外，电机调速技术还可以减少电动机的机械磨损和热损耗，延长电动机的使用寿命，减少维修和更换成本。

;电机调速技术可以使系统的响应性更好，提高控制性能。

通过调整电动机的转速或转矩，可以实现对系统的快速响应和精确控制。在一些自动化生产线、机器人系统或运输设备等需要高度精确控制的场景中，电机调速技术起到至关重要的作用。

;通过电机调速技术可以使电动机实现多种工作要求，具备多功能操作能力。

例如：一台车床可以通过电机调速技术实现不同的工艺过程，适应不同的生产要求，提高生产效率和灵活性。;课堂训练;课堂小结;0.2

电机调速系统;目前，电机调速系统可分为两大类。;0.2电机调速系统;1．直流电动机的机械特性;;;;;;;;;;调节电枢电压调速的机械特性曲线;目前???调节电枢电压调速是直流电动机调速的主要方法。;目前，交流调速系统逐步具备了大调速范围、高稳态精度和良好的动态响应等技术性能，在调速性能方面可以与直流调速技术媲美。

同时，交流异步电动机的用电量在各国的总用电量中都占有很大的比重，交流调速系统本身存在着很大的节能潜力。

因此，交流调速系统正逐步取代直流调速系统，以达到节能、缩小体积、降低成本的目的。;;1．基于静态模型的交流调速方法;变极对数调速是通过改变定子绕组的接线方式来实现的。

由于异步电动机的极对数只能成倍改变，因此变极对数调速是有级调速而不是无级调速。

变极对数调速没有滑差损耗，效率高，结构简单。;调压调速是通过改变异步电动机定子端电压来实现调速的方法。

调压时，异步电动机的临界转差率不变，导致调速范围较小，而临界转矩会大大减小，因此调压调速仅适用于10kW以下的小功率异步电动机。;串级调速是在异步电动机的转子回路中串入同频电动势来实现调速的。

这种调速方法将调速引起的转差功率损耗回馈给电网或电动机本身，既可提高效率、又能实现变转差率调速。

串级调速常应用在数百至数千千瓦的大功率异步电动机上。;;变频调速的方法也有多种。;从性能上来讲，变频调速是异步电动机最理想的调速方法。;异步电动机的动态模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统，要获得高动态调速性能，必须从动态模型出发，研究高性能异步电动机的调速方法。

而矢量控制调速和直接转矩控制调速是已经获得成熟应用的两种基于动态模型的高性能交流调速方法。;矢量控制调速是通过矢量变换和按转子磁链定向，得到等效直流电动机模型，然后模仿直流电动机控制电磁转矩和转子磁链，将转子磁链定向坐标系中的控制量反变换得到三相坐标系的对应量，以实施控制。;矢量控制调速系统在静、动态性能上可以与直流调速系统媲美，但是矢量控制的转子磁链难以观测，系统性能易受到异步电动机参数影响，且矢量变换复杂，使它的实际控制效果难于达到理论分析的结果。;直接转矩控制调速以异步电动机输出的电磁转矩为控制量，根据工作需要调节该电磁转矩的大小，从而使电动机的转速得到调节。;直接转矩控制调速系统弥补了矢量控制调速系统的不足，它避免了复杂的坐标变换，减少了对异步电动机参数的依赖性，以其新颖的控制思想和简洁明了的系统结果备受人们的青睐，得到了迅速的发展。

本书的项目2～5主要介绍异步电动机的调压、串级、变频、矢量控制和直接转矩控制调速系统的相关知识。;课堂训练;课堂小结;谢谢观赏