交流调速系统(绪论)
双闭环三相异步电动机调压调速的系统设计与仿真课程设计模板
第1章绪论1.1 双闭环三相异步电动机调压调速系统旳原理和构成调压调速即通过调整通入异步电动机旳三相交流电压大小来调整转子转速旳措施。
理论根据来自异步电动机旳机械特性方程式：其中，p为电机旳极对数；w1为定子电源角速度；U1为定子电源相电压；R2’为折算到定子侧旳每相转子电阻；R1为每相定子电阻；L11为每相定子漏感；L12为折算到定子侧旳每相转子漏感；S为转差率。
图1-1 异步电动机在不一样电压旳机械特性由电机原理可知，当转差率s基本保持不变时，电动机旳电磁转矩与定子电压旳平方成正比。
因此，变化定子电压就可以得到不一样旳人为机械特性，从而到达调整电动机转速旳目旳1.2 双闭环三相异步电动机调压调速系统旳工作原理系统主电路采用3个双向晶闸管，具有体积小。
控制极接线简朴等长处。
A.B.C为交流输入端，A 3.B3.C3为输出端，接向异步电动机定子绕组。
为了保护晶闸管，在晶闸管两端接有阻容器吸取装置和压敏电阻。
控制电路速度给定指令电位器BP1所给出旳电压，经运算放大器N构成旳速度调整器送入移相触发电路。
同步，N还可以得到来自测速发电机旳速度负反馈信号或来自电动机端电压旳电压反馈信号，以构成闭环系统，提高调速系统旳性能。
移相触发电路双向晶闸管有4种触发方式。
本系统采用负脉冲触发，即不管电源电压在正半周期还是负半周期，触发电路都输出负得触发脉冲。
负脉冲触发所需要旳门极电压和电流较小，故轻易保证足够大旳触发功率，且触发电路简朴。
TS是同步变压器，为保证触发电路在电源正负半波时都能可靠触发，又有足够旳移相范围，TS采用DY11型接法。
移相触发电路采用锯齿波同步方式，可产生双脉冲并有强触发脉冲电源（+40V）经X31送到脉冲变压器旳一次侧第2章双闭环三相异步电动机调压调速系统旳设计方案2.1 主电路设计调压电路变化加在定子上旳电压是通过交流调压器实现旳。
目前广泛采用旳交流调压器由晶闸管等器件构成。
它是将三个双向晶闸管分别接到三相交流电源与三相定子绕组之间通过调整晶闸管导通角旳大小来调整加到定子绕组两端旳端电压。
现代交流调速技术
（）定子部分 定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成——导磁部分。 定子绕组：放在定子铁心内圆槽内——导电部分。 机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。 （）转子部分 转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。 转子绕组： ）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导 条，形成一个多相对称短路绕组。）绕线式转子：转子绕组为三 相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。
0 n0
临界转差率：sm
R2 R12 ( X1 X 2 )2
正弦波电源供电下运行的功率因数低。
瞬时停电措施 电源供电系统因雷击或其他原因发生接地故障时，将发生
紊乱。从事故发生到瞬时事故消除或通过继电器切断事故回路， 这段时间一般在秒以内，如果变频装置没有瞬时停电措施，会 产生过流或过压，在恢复供电时可能造成逆变器换流失败。
§ 异步电动机的工作原理及机械特性
统分为三类：转差功率消耗型调速系统；转差功率回馈型 调速系统；转差功率不变型调速系统。
类型
调速方法
特点
转差功率消耗型 转差功率回馈型
降压调速;电磁转 差离合器调速;转子回路 串电阻调速;
绕线转子异步电机串级 调速.
消耗全部功率；效率最低； 结构简单；
大部分转差功率回馈利用；效 率较高；需要回馈装置
转差功率不变型
所装转子位置检测器来控制变频装置触发脉冲，使同步电动 机工作在自同步状态。
四、交流调速系统的主要发展方向
.变频调速：是最有发展前途的一种交流调速方式。
交-直-交变频调速系统（在电压型和电流型基础上， 向PWM型变频和多重化技术方向发展） 交-交变频调速系统（在低速大容量应用方面有上升的 趋势）
变频器的电力半导体器件向模块化﹑快速化﹑光控化﹑高电 压﹑大电流﹑自关断和高可靠性方向发展；
电力拖动自动控制系统第五章
Ps = sPm
从能量转换的角度上看，转差功率是否增大， 是消耗掉还是得到回收，是评价调速系统效率 高低的标志。从这点出发，可以把异步电机的 调速系统分成三类 。
绪论
1. 转差功率消耗型调速系统
这种类型的全部转差功率都转换成热能消耗 在转子回路中，上述的第①、②、③三种调速 方法都属于这一类。在三类异步电机调速系统 中，这类系统的效率最低，而且越到低速时效 率越低，它是以增加转差功率的消耗来换取转 速的降低的（恒转矩负载时）。可是这类系统 结构简单，设备成本最低，所以还有一定的应 用价值。
绪论
●按电动机的能量转换类型分类
按照交流异步电机的 原理，从定子传入转 子的电磁功率可分成 两部分：一部分是拖 动负载的有效功率， 称作机械功率；另一 部分是传输给转子电 路的转差功率，与转 差率 s 成正比。
Pm
Pmech Ps
绪论
即
Pm = Pmech + Ps
Pmech = (1 – s) Pm
绪论
1）电力电子技术和脉宽调制的发展：
电力电子器件的不断进步，为交流电机控制 系统的完善提供了物质保证，绝缘栅双极性晶 体管的实用化，为高频化PWM技术成为可能， 目前电力电子正向高压，大功率、高频化、组 合化、智能化。
2）应用矢量控制技术和现代控制理论： 交流电机是一个多变量、非线性的被控对象，
绪论
发展及现状（续）
直到20世纪60~70年代，随着电力电子技术 的发展，使得采用电力电子变换器的交流拖动 系统得以实现，特别是大规模集成电路和计算 机控制的出现，高性能交流调速系统便应运而 生，一直被认为是天经地义的交直流拖动按调 速性能分工的格局终于被打破了。
绪论
直流、交流调速比较
交流调速器工作原理
交流调速器工作原理
调速器是一种用于调节机械设备转速的装置，它使用一种称为调速器的装置来实现工作原理。
调速器通常包含一个控制系统和一个执行系统。
工作原理如下：当控制系统接收到调速信号时，它会根据信号的要求调整执行系统的工作状态。
控制系统通常由一个感知器、一个比较器和一个执行器组成。
感知器是一个用来感知原始信息的装置，可以是传感器或者人工输入。
它能够感知到机械设备的转速，并将其转化为电信号。
比较器负责将感知到的信号与设定值进行比较，然后产生一个偏差信号。
如果实际转速低于设定值，偏差信号会告诉执行器，需要增加动力输出；如果实际转速高于设定值，偏差信号会告诉执行器，需要减少动力输出。
执行器则负责根据比较器发出的指令调整机械设备的工作状态。
它可以通过控制设备的供电电压或调整传动系统的速比来改变输出功率。
综上所述，调速器通过感知器感知机械设备的转速，然后通过比较器和执行器实现对设备转速的调节。
这个过程一直持续进行，以保持设备转速在设定范围内的稳定工作。
交流调速系统电子教案
大连铁道学院关于教案设计编写的相关规定附件二：教案是任课教师对所授课程设计编写的教学实施方案。
教案能够体现着教师的教学思想和教学风格，凝结着教师的教学经验，反映着教师的教学水平，是提高教学效果和教学质量所必备的教学基本文件。
授课教师应遵循专业培养计划制订的培养目标，以教学大纲为依据，在熟悉教材的基础上，结合教学经验，提前设计编写所授课程的教案。
一、教案的基本内容1、授课题目（章节或主题）；2、授课类型（理论课、实验课、习题课等）；3、教学目的；4、教学内容、知识点（包括重点与难点）；5、教学方法（讨论、启发、自学、演示、辩论、难点突破等）；6、教学手段（挂图、模型、实物、录像、多媒体等）；7、参考书目；8、教学过程（复习、授新课、思考、讨论、作业等）。
二、教案的设计课程教案设计应包括三个层面：1、课程的内容、教学基本要求、教学方法和手段等的总体设计；2、各章的内容、教学方法、要求的设计；3、每次课程的教学内容、方法、要求的设计。
三、教案编写的要求1、根据教学大纲要求，钻研教材和教学参考书；2、教案每个层面的设计编写，要确定教学目的和要求，一般应包含知识教学、能力培养、思想教育等；3、确定授课的重点和难点；4、根据教学内容，设计授课类型，确定教学方法和手段（即各种教具、教学仪器和设备）；5、设计课堂教学程序及辅助教学方法，有特色、有创意。
6、根据社会发展、科技进步及人才培养新要求及时增加新的知识内容。
每一轮授课内容必须有一定的更新率。
7、教案原则上要求打印装订成册。
教案2011 ～2012 学年第一学期教学单位电气工程教研室课程名称交流调速课程编号0040308020学时学分 2 32适用专业年级2009 自动化授课教师邓福军职称职务副教授大连交通大学教务处制．课程教学实施计划66715162划计施实学教章各．3课堂教学实施计划4各章教学实施计划电动机气隙中有次谐波磁动势？为什么 时如何处理199；第一异步电动机的调压调速系课堂教学实施计划VT2789各章教学实施计划授课章名课时安6绕线式异步电动机的串级调速系授课时 2-教学目的、要求（分了解、理解、掌三个层次要求了解串级调速的功率传动关系及基本运转状态理解异步电动机串级调速系统的构成，系统的优缺点掌握串级调速系统基本原理，机械特性，能量指标教学内容（包括基本内容、重点、难点基本内容2.串级调速原理和装串级调速原串级调速的各种运行状态与功率传递方附加电动Ead的实次同步晶闸管串级调速系统主电2.串级调速系统转子整流电路的工作特转子整流电路的特殊工作状1转子整流电路的第一工作2转子整流器的第二工作3转子整流器的第三工作2.串级调速系统的调速特性和机械特串调系统的调速特1第一工作状态下的调速特2第二工作状态下的调速特串调系统的机械特性与最大转1.第一工作区的机械特性及最大转第二工作区的机械特性及最大转2.3串调系统的机械特性曲2.串级调速系统的功率特.串调系统的能量流串调系统的总效串调系统的总功率因2.串级调速系统设计中的几个问串调系统中异步电动机容量的选逆变变压器容量的计启动方式的选择与操作顺2．6晶闸管串级调速系统的参数的工程计算（自学）重点：串级调速原理；次同步串调系统；系统主回路典型接线图；转子整流电路的特殊工作状态；串调．10课堂教学实施计划11可以实现调速，这就是这里所讲的串级调速。
“交流调速系统”课程教学方法探讨
“交流调速系统”课程教学方法探讨【摘要】根据“交流调速系统”课程内容和特点给出了课程教学的学时分配及实验学时安排。
对课程教学存在的问题和困难，探讨了一些旨在引导和激发学生学习兴趣，建立交流调速系统整体概念、加强仿真及实践教学的具体教学方法和措施。
教学实践证明,这些方法和措施不仅可以提高学生的学习兴趣，而且还提高了教学质量和效率，学生对理论知识的理解能力、实践动手能力都得到提高。
【关键词】交流调速系统；教学方法；MATLAB0引言随着电力电子技术、微控制技术及控制理论等相关理论与技术的发展，近年来交流电机调速技术取得了快速进步。
尤其是随着矢量控制技术、直接转矩控制技术以及同步电机自控变频调速等高性能调速方法的应用，交流电机获得了同直流电机一样的调速性能，加上交流电机结构简单、适应能力强、价格低廉等优点，交流调速系统获得了广泛的应用和发展[1-2]。
交流调速系统是电机学、电力电子学、微电子学、计算机科学、自动控制理论等多种学科的有机结合和交叉应用，课程理论性强、难度大，本科生不容易理解。
因此，如何帮助学生理解与掌握课程中交流调速技术的基本原理、和基本分析方法；如何提高学生学习兴趣、提高对理论知识的理解能力，保证教学效果，成为交流调速系统课程建设的核心问题。
１课程学时分配我校交流调速系统课程总共48学时，其中理论教学40学时，实验教学8学时。
绪论部分安排2学时，主要讲解交流调速系统发展现状、发展趋势、组成及分类等内容。
异步电机调压调速系统原理简单，容易理解，只安排2学时。
绕线式异步电机串级调速和双馈调速安排4学时，主要讲解双馈调速基本原理，串级调速组成，过程分析等。
静态模型异步电机变频调速系统12学时，异步电机矢量控制系统10学时，直接转矩控制系统6学时，同步电机调速系统4学时，共计40学时。
实验基本是按照异步电机调速系统分类来安排的，有异步电机调压调速系统实验（3学时），绕线式异步电机串级调速系统实验（3学时），变频调速系统实验（2学时）。
绪论
综上所述，电力拖动技术发展至今，它具有许多其他拖动方式无法比拟的优点。它启 动、制动、反转和调速的控制简单、方便、快速且效率高；电动机的类型多，且具有各种 不同的运行特性来满足各种类型生产机械的要求；整个系统各参数的检测和信号的变换与 传送方便，易于实现最优控制。因此，电力拖动已成为国民经济电气自动化的基础。
近年来我国已生产了不少大型直流电动机、异步电动机和同步电动机；在中小型电 机和控制电机方面，亦自行设计和生产了不少新系列电机；对电机的新理论、新结构、新 工艺、新材料、新运行方式和调试方法，进行了许多研究和试验工作，取得不少成果。 与电机发展过程一样，电力拖动技术也有个不断发展的过程。电动机拖动生产机械的 运转称为电力拖动(或称为电气传动)。电力拖动系统一般由控制设备、电动机、传动机构、 生产机械和电源五部分组成。它们之间的关系如图0.1所示。
图0.1 电力拖动系统的构成 电力拖动代替蒸汽或水力拖动之初，电力拖动的方式是成组拖动，就是由一台电动 机拖动一组生产机械，从电动机到各个生产机械的能量传递以及各个生产机械之间的能 量分配完全用机械的方法，靠“天轴”以及机械传动系统来实现，车间里有大量的“天 轴”、长皮带和皮带轮等。这种传动方式效率低下，生产率低下，灰尘大，劳动条件和 卫生条件差，且容易出事故。另外，电动机发生故障，则成组拖动的所有生产机械都将 停车，生产将可能停滞。显然这是一种落后的电力拖动方式。
二、电机以及电力拖动的发展概况
始于19世纪60～70年代的第二次工业技术革命，是以电力的广泛应用为显著特点 的。从此人类社会由蒸汽机时代步入了电气化时代。在法拉第电磁感应定律基础上， 一系列电气发明相继出现。1866年，德国工程师西门子制成发电机；1870年比利时人 格拉姆发明了电动机，电力开始成为取代蒸汽来拖动机器的新能源。随后，各种用电 设备相继出现。1882年法国学者德普勒发明了远距离送电的方法。同年，美国著名发 明家爱迪生创建了美国第一个火力发电站，把输电线结成网络。从此电力作为一种新 能源而广泛应用。那时，电机刚刚在工业上初步应用，各种电机初步定型，电机设计 理论和电机设计计算初步建立。 随着社会生产的发展和科技的进步，对电机也提出了更高的要求，如：性能良好、 运行可靠、单位容量的重量轻体积小等，而且随着自动控制系统的发展要求，在旋转 电机的理论基础上，又派生出多种精度高、响应快的控制电机，成为电机学科的一个 独立分支。电机制造也向着大型、巨型发展。中小型电机正向多用途、多品种方向发 展，向高效节能方向发展。各种响应快速、起停快速的特种电机在各种复杂的计算机 控制系统和无人工厂中实现了比人的手脚更复杂而精巧的运动。古老的电机学已经和 电力电子学、计算机、控制论结合起来，发展成了一门新的学科。 在我国，电机制造业也发生了巨大的变化。我国的电机生产从1917年至今已有80 多年的历史，经过改革开放20多年的发展，特别是近10年的发展，有了长足的进步， 令世人瞩目。目前已经形成比较完整的产业体系，电机产品的品种、规格、性能和产 量满足了我国国民经济发展的需要。而且一些产品已经达到或接近世界先进水平。近 来世界上电机行业专家纷纷预测，中国将会成为世界电动机的生产制造基地。
基于PLC控制的交流电机变频调速系统_本科毕业设计
1
1.1
在油田开发过程中，通过注水保持地层压力，是实现原油高产、稳定的重要手段。对于断裂区块的油田，每个区块注水范围小，注水量随开采状况的变化，需要经常调整，大部分注水站都存在额定流量与实际流量不相匹配的问题。
关键词：异步电机；变频控制；PID；模糊PID；单神经元自适应PID；罗克韦尔网络
Abstract
AC motor as a key part of the motion control, plays an important role in theoilfield waterinjection.This experimental designanAc speed adjustment systembasedon Rockwell automationPLC,completes data real-time gathering, the control quantity real-time output and the controlled process real-time monitoring, achieves the system response to be fast, control precise goal.
The system use Rockwell PLC ascontroller,frequency converter asactuator,asynchronous machine as controlled object,tachometer generator as feeler mechanism. Build the control loop in the Rockwell Ethernet and the control netplatform.Joins the PID control, fuzzy PID,Single neuron adaptive PIDin the controller the control, obtains their dynamic response curve, and carries on the contrast to the dynamic property and the stable state performance.