交流调速及应用-情境五-PPT精选

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11交流电动机调速控制.ppt

11交流电动机调速控制.ppt

E I R ( E ) I R j I X 2 2 2 L 2 2 2 2 2
式中,R2和X2——转子每相绕组的电阻和漏磁感抗
X 2 f L 2 Sf L 2 2 L2 1 L2
在 n=0 ,即 S=1 时,转子感抗为


3、转差率 S
由工作原理可知:转子的转速n(电动机的转速)恒比旋转磁场的旋转 速度n0(同步速度)要小。因为如果两种速度相等时,转子和旋转磁场没有 相对运动,转子导体不切割磁力线,因此不能产生电磁转矩,转子将不能继 续旋转。转子与旋转磁场之间的转速差是保证转子转速的主要因素,也是异 步电动机的由来。 转差率:用表示S,即转速差与同步转速n0的比值。
由此可见,要改变旋转磁场的旋转方向,只要把定子绕组接到电源的三根导线中 的任意两根对调即可。
2、工作原理
三相异步电动机的工作原理是 基于定子旋转磁场和转子电流的相互 作用。 假设定子只有一对磁极,转子只
有一匝绕组。
在旋转磁场的作用下,转子导体 切割磁力线(其方向与旋转磁场的旋 转方向相反),因而在导体内产生感 应电动势e从而产生感应电流i。根据 安培电磁力定律,转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁力 F(其方向用 左手定则决定),这力在转子的轴上形成电磁转矩,且转矩作用方向与旋 转磁场的旋转方向相同,转子受此转矩的作用,按旋转磁场的旋转方向旋 转起来。 旋转磁场是三相异步电动机赖以工作的基础,其转速(同步转速)为 n0 ,转子的旋转速度称为电动机的转速,用n表示。
式中:R 1 和 X 1 ( X )为定子每相绕组的电阻和漏磁感抗。 1 2 f L 1 L1
由于R1和X1较小,其上电压降与电动势E1比较起来,常可忽略,于是
U1 E

机电传动控制8交流电动机调速系统幻灯片PPT

机电传动控制8交流电动机调速系统幻灯片PPT
30
第8章 交流电动机调速系统
机 电 传
8.4 交流变频调速系统
三相交交变频器
动 控

㈣ 交-交变频调速系统
输出星形 联结方式
三相交交 变频电路
简图
详图
由三组输出电压相位各差120°的单相交交变频电路组成。 因为三组的输出联接在一起,
电流型交-直-交PWM变频电路 负载为三相异步电动机,适用于较大容量的场合。
整流
逆变
电流型交-直-交 PWM变频电路
21
采用可控整流的 电流型间接交流变流电路
第8章 交流电动机调速系统
机 电 传
8.4 交流变频调速系统
动 控

㈢ 交-直-交电流型交流变流电路
整流和逆变均为PWM控制的电流型间接交流变流电路 通过对整流电路的PWM控制 使输入电流为正弦并使输入功率因数为1。
a =60° a =120°
不同α角时
a相负载相电压波形
11
第8章 交流电动机调速系统
机 电 传
8.2 交流调压调速系统
动 控

㈣ 调压调速闭环控制系统控制设备
主电源
转速 调节器
控制方式
晶闸管 调压装置
测速 发电机
转速负反馈 降压调速 闭环控制系统
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第8章 交流电动机调速系统
机 电 传
8.3 线绕式异步电动机调速系统
机 电 传

基本要求
控 制
① 掌握交流异步电动机调速的基本原理及主要方法; ②了解电磁转差离合器调速系统的原理和调速性能。 ③掌握交流调压调速系统和线绕式异步电动机
调速系统的特性、原理及应用领域; ④了解变频调速系统的分类、

讲交流调速系统概述PPT课件

讲交流调速系统概述PPT课件

1)调速优良,易于控制
静态性能 性能
动态性能
静差度 精度误差 调速范围(深度) 动态响应快
13
易于控制:电枢和励磁线圈可以独立调节
天然解耦:DC MOTOR
Φm
Ia与Φm线性无关 是解耦的 T=Cm×Ia×Φm
Ia
数学模型简单:线性2阶+1阶,经典控制论足 以应对
1阶:SCR整流器的数学模型
G(s) Kses K s
7
课程的性质、目的、任务
通过本课程的学习,使大家了解现代交流调速系统的技 术概况与发展趋势以及主要应用领域; 掌握现代交流调速系统工作原理与控制策略; 掌握变频器与感应电动机、变频器与同步电动机组成变频 调速系统等电力拖动系统的组成、工作原理、运行特性; 为今后工作和进一步深入应用和研究运动控制系统和电气 节能技术奠定坚实的理论基础。
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历史回眸
由于这类机械均采用恒速交流电动机驱动, 应生产工艺流量的调节要求。
采用的主要调节措施有:
1)闸阀 2)挡板
3)放空 4)回流
大量电能无 谓的损耗
如果采用改变电机转速的办法来实现流量的调节,
则由于轴功率是与流量的三次方成正比的,因此,可收到
十分明显的节电效果。
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2 直流调速系统的特点
因此,有效地利用电动机,改进其运行性能, 根据需要控制电动机的转速,降低运行中的消耗,是 节省电能的一个重要手段。
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实例分析
以大型轧机的传动系统为例,一套2050mm的热连 轧板机,精轧部分采用交流传动,比直流传动可节电1150 万kWh/年,节水30%,转动惯量减少77%,响应时间缩短 30%,设备投资节省很多,停机维修时间缩短75%。
交流机若达到直流机的调速水平,对调速器提出了极 高的要求:功率器件?微处理器?控制理论与方法?

现代交流调速ppt课件

现代交流调速ppt课件
2 发展电动汽车的关键技术
发展电动汽车必须解决好3个方面的关键技术: ➢ 电池技术 ➢ 驱动电机及其控制器 ➢ 能量管理技术
可以这样说,电动汽车技术涉及的范围广,是多学科、多领域 的综合。
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认识到了贫困户贫困的根本原因,才 能开始 对症下 药,然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视, 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
认识到了贫困户贫困的根本原因,才 能开始 对症下 药,然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视, 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
目录
01 电动汽车发展现状
02 电动汽车的关键技术
03 电动汽车电池的现状及发展趋势
3.1
铅酸蓄电池
3.2
镍氢电池
3.3
锂离子电池
3.4
电动汽车电池性能比较
镍氢电池
• 碱性电池由镍基和碱性溶液电解液 构成,主要有镍镉电池、镍锌电池和 镍氢电池3种,其中镍氢电池最有应用 于电动汽车的竞争力。 • 镍氢电池广泛应用受限的原因是其 在低温时容量减小和高温时充电耐受 性的限制;此外,价格也是制约镍氢电 池发展的主要因素,原材料如金属镍 非常昂贵。其研制的混合动力客车用 动力镍氢电池组及管理系统己在“北 京实施混合动力公共汽车示范项目” 中应用。
认识到了贫困户贫困的根本原因,才 能开始 对症下 药,然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视, 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
电动汽车能量管理系统
一个能对电池进行必要的管理和控制的能量管理系统是电动汽车 的智能核心,它包括对电池组容量状态的监测、终止充放电控制、电 池均衡充电控制、减速与制动能量回收控制等。应用电动汽车车载能 量管理系统,可以更加准确地设计电动汽车的电能储存系统,确定一 个最佳的能量存储及管理结构,并且可以提高电动汽车本身的性能。 在电动汽车上实现能量管理的难点,在于如何根据所采集的每块电池 的电压、温度和充放电电流的历史数据,来建立一个确定每块电池还 剩余多少能量的较精确的数学模型。由于准确可靠的蓄电池模型的建 立、电池荷电状态(SOC)参数的监测等还有待进一步的提高,因此电动 汽车能量管理系统的研究还有许多工作要做。

交流调速原理及运用

交流调速原理及运用

第八章 交流调速原理及运用8.1概述8.1.1交流调速技术的发展一、发展过程19世纪相继诞生了直流电动机和交流电动机,由于直流电动机转矩容易控制,因此 它作为调速电动机的代表在20世纪的大部分年代广泛地应用于工业生产中。

直流调速系 统具有起、制动性能好、调速范围广、静差小及稳定性能好等优点,晶闸管整流装置的应 用更使直流调速在自动调速系统中占主导地位,相比交流电动机则只能应用于不变速的或 要求调递性能不高的传动系统中。

虽然直流调速系统的理论和实践应用比较成熟.但由于电动机的单机容量、最高耐电 压、最高转速及过载能力等主要技术指标受机械换向的制约,限制了直流调速系统的发展,使得人们长期以来寻找用交流电动机替代直流电动机调速的方案,研究没有换向器的交流调速系统。

交流电动机的主要优点是:没有电刷和换向器,结构简单,运行可靠,使用寿命长,维护方便,且价格比相同容量的直流电动机低。

早在20世纪30年代就有人提出用交流调速代替直流调速的有关理论,到60年代,随着电力电子技术的发展,交流调速得以迅速发展。

1971年伯拉斯切克(F.Rlaschke)提出了交流电动机矢量控制原理,使交流转动技术从理论上解决丁获得与直流传动相似的静、动态特性问题。

矢量变换控制技术(或称磁场定向控制技术)是一种模拟直流电动机的控制。

众所周知,调速的关键问题在于转矩的控制,直流电动机的转矩表达式为a T I C T φ=,其中T C 是转矩常数.磁通φ和电枢电流a I 是两个可以单独控制的独立变量,它们之间互成90º正交关系,在电路上互不影响,可以分别进行调节。

而交流异步电动机的转矩表达式为22'cos ϕφI C Tm T =,其中'T C 是异步电动机转矩系数气隙,有效磁通m φ与转子电流2I 之间是既不成直角关系又不相互独立的两个变量,转子电流2I 不仅与m φ有关,且还与转差率s (或转速n )有关(因为222r sx arctg =ϕ),这也是交流电动机转矩难以控制的原因所在。

交流调速PPT

交流调速PPT
N通道: 利用感應少數載體形成的通到,增加汲極的電流量
P通道: 以P+區為汲極及源極,以電洞為電荷載子,除了vGS、vDS及臨界電壓Vt 為負外,元件的操作方式與N通道相同,電流iD是由源極流向汲極
二、工作原理 1. 電路符號 2.MOSFET特性曲線 3.MOSFET工作特性曲線 4.MOSFET次導通區
(2) 符號
中間的垂直線代表通道。 P型基體:箭頭朝內。 N型通道:源極的箭頭朝外。 其符號是模仿NPN。
N通道空乏型MOSFET (1) 操作情形
VGS 0,適當的加入VDS 電壓,則產生 有效的電流(此與JFET相同)。
VGS < 0,通道感應正電荷,並減少通
道多數載子,使得汲極電流減少(空
MOSFET
一、MOSFET的种类
1.N通道耗尽型与增强型MOSFET 2.P通道耗尽型与增强型MOSFET
N通道空乏型及增強型MOSFET
耗尽型:漏极D及源极S之间以通道连接 增強型:漏极D及源极1) 結構
於低摻雜量的P型基體內擴散成兩 個高雜量之N+ 區域,分別當作源、 汲極。 上層覆蓋二氧化硅(Si O2 )層。 閘極未加偏壓時,本身已有通道。
(2)符號
N型基體:箭頭朝外。 P型通道:源極的箭頭朝內。 其符號是模仿PNP。
P通道增強型MOSFET的結構與符號
與空乏型MOSFET類似。 (1) 結構 汲、源極間沒有實質的通道。
(2) 符號
N型基體(箭頭朝外)、 P型通道 (源極箭頭朝內)。 中間的垂直虛線表示無通道存在。
N、P通道增強型MOSFET工作原理
N通道增強型MOSFET
(1) 基本動作原理
操作 情形
當 VGS 0時,MOSFET處於截止狀態。 當 VGS 0時,在閘極下方形成一個空乏區。 當 VGS ( Vth Vth 稱為臨界電壓)時,電子就
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变 LI1 频
器 源 LI2 / 漏 0V 输 +24V 入
SC
Q0
Com0 P L Q1 C Q2 继 电 器 Q3 输 出 Q4
Com1
变 LI1 频
器 源 LI2 / 漏 0V 输 +24V 入
SC
a)
b)
c)
图5P-4LPCL继C继电电器器输输出出与与变变频频器数器字数输字入输的互入联的示互意联图 示意图
4.进行定变频器功能及参数设定。
5.编写PLC程序。控制要求如下:
启动顺序为M3、M2、M1, 停车顺序为M1、M2、M3;启动 时三台电动机均为慢速运行,中速按钮按下,三台电动机同时中速运 行;快速运行按钮按下,三台变频器同时快速运行。故障处理过程如 下:M3传动变频器故障,M2、M1同时停机。
任务二.比例添加机PLC、变频器控制系统安装与调试
案例 化纤纺丝机比例辅料添加机简介 1.控制要求
辅料斗
主料斗
M2 辅料添加机
M1 减速机构
螺杆挤压机 熔体管道
计量泵1
计量泵2
计量泵n
MJ1
MJ2
MJn
图4-3 纺织原料及辅料添加示意图
2.实施指导 为了控制好进料口的PET原料与添加剂(如辅料母粒等)的比 例,电机M2传动变频器的额定输出频率应与计量泵的运行台数有 关。本系统具有16个纺丝位对应16台计量泵,因此,工艺上要求 电机M2的传动变频器能根据计量泵的实际运行台数实现十六段速 度运行功能。
C

LI2

P

N

P
Q1




0V




C0M(+24V)

Q2
变频器
图PL5C-6 PPLNCP型PN输P出型与输变出与频变器频漏器型源输型入输的入连的接联接图图
实施内容与步骤
1.明确任务设备:PLC、变频器、三相异步电动机. 2.查阅资料,了解三皮带机同步控制系统组成及功能. 3.接线并确保接线可靠。
S1
S16
COM X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17
FX2N
Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 COM0
图5-7 变频器与PLC的连接电路图
LI5 LI4 LI3 LI2 LI1 COM
R ST
ATV71
UVW
M2
4.根据给定变频器多段速度运行曲线进行功能及参数设定。
3
3
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
LOV
135 246
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9 I10 I11 COM L
PLC
N
COM0 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4
24+ LI1 LI3 LI4 LI5 LI6 L1
L2
变频器ATV31
L3
U
V
W
V

W
M
3
施耐德TWIDO P图L5-C11实变现频的器1122段段速速度运度行运接行线图的接线图
5.编写PLC程序。
6.通电,写入PLC程序,启动系统运行。
Com0
5v
Q0
Q1
Q2 c) PLC OC门PNP输出
3.PLC与变频器的数字接口互联 (1)PLC继电器输出接口与变频器的互联
Q0
PCom0 L Q1
C 继
Q2

器 Q3

出 Q4
Com1
LI1变 频 器
LI2漏 输 入
COM(0V)
Q0
Com0 P L Q1
C 继
Q2

器 Q3
输 出 Q4
Com1
采用模拟量模块的多段速度运行
AC380V L1 L2 L3 N
L24
13 24
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
LOV
135 246
I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9 I10 I11 COM
(2)PLC集电极开路(OC门)输出接口与变频器的互联
LI1 Q0
P
电流方向
L

C

LI2 Q1

N

P

N




Q2




C0M(0V)

+24V
com0
变频器
P图LC5-5NPPLNC 型NP输N型出输与出变与变频频器器漏漏型型输输入入的联的接连图接图
com0 电流方向 LI1
P
L
Q0

运动控制系统安装调试与运行
无锡职业技术学院
黄麟
情境五. PLC、变频器综合控制系统安装与调试
任务一.三皮带机变频器同步控制系统安装与调试 任务二.比例添加机PLC、变频器控制系统安装与调试 任务三. PLC、变频器曲线运行控制系统安装与调试 任务四.输送、均匀铺料机综合控制系统安装与调试
任务一.三皮带机变频器同步控制系统安装与调试
载体平面图
异步电动机
丝杆
步进电动机或 伺服电动机
异步电动机 异步电动机 图5-1 实践设备载体平面图
知识点.PLC与变频器的数字接口互联
1.变频器的数字输入接口
LI1
LI2
COM (0V)
+24V 变频器 a) 漏输入接口
LI1
LI1
LI2
LI2
0V +24V SC
变频器
COM (+24V)
0V
变频器
b)源/漏输入接口
c) 源输入接口
变频图器5-2的变数频器字输输入接入口接图口示意示意图
2.PLC的数字输出接口
Q0 Com0 Q1 Q2 Q3 Q4 Com1 a) PLC继电器输出
5v Q0
Q1
Q2 Com0
b) PLC OC门NPN输出 图5-3 PLC常见数字输出形式
PLC常见数字输出形式
6.通电,写入PLC程序,启动系统运行。
7.模拟三皮带机工作状况调试系统运行。
运动控制系统安装调试与运行
无锡职业技术学院
黄麟
情境五. PLC、变频器综合控制系统安装与调试
任务一.三皮带机变频器同步控制系统安装与调试 任务二.比例添加机PLC、变频器控制系统安装与调试 任务三. PLC、变频器曲线运行控制系统安装与调试 任务四.输送、均匀铺料机综合控制系统安装与调试
3.控制方法实现
f
N=n
N=3 N=2
N=1
0
图5-10 电机M2的运行频率曲线 t
(1)变频器多段速度运行功能及参数设定
普通变频器的十六段速度运行定义表
AC380V L1 L2 L3 N
13 24
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
L
+24V
PLC
0V
N
+24V
0V OUT+ OUT-
24+ LI1 L1
L2
AI1 COM 变频器ATV31
L3
U
V
W
V
U
W
M
3
图5-15 采用模拟量模块的多段速度运行
实施内容与步 骤 1.明确任务设备:PLC、变频器、三相异步电动机
2.查阅资料,了解辅料比例添加机控制系统组成及功能 3.接线,注意接线可靠。
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