第三节转差频率控制转速闭环变频调速系统

第三节转差频率控制的转速闭环变频调速系统

一、转差频率控制的基本思想：

当满足下列条件时：

（1）限制转差角频率的最大值ω sm 。（ω s << （ 2 ～ 5 ）% · ω 1 ）

（2）保持主磁通Ф m 恒定。

控制转差角频率ω s ，就能控制异步电动机的电磁转矩 Te 。

二、主磁通恒定对定子电流的要求：

主磁通Ф m 恒定←励磁电流 I o 恒定（主磁通Ф m 与励磁电流 I o 成正比）←只要电动机定子电流符合要求。

经推导：

要使励磁电流 I o 恒定，需要定子电流 I 1 与转差角频率ω s 满足：

转差角频率ω s =0 时： I 1 =I o

转差角频率ω s 增大：定子电流 I 1 与转差角频率ω s 满足公式或曲线。

转差角频率ω s →∞：

三、转差角频率控制的转速闭环变频调速系统

1 、主电路：

2 、各信号意义：

U ω * －转速给定值，对应转子的希望转速。

U ω －转速反馈值，对应测速反馈给出的转子实际转速。

U ω s * －转差角频率给定值，是转差率调节器对转速给定值U ω * 与转速反馈值U ω 的偏差进行 PI 运算的结果。

U ω sm 由转差率调节器的输出限幅值决定。

U ω 1 －同步转速的给定值，为转差角频率给定值U ω s * 与转速反馈值U ω 的和。用来控制变频器的供电频率。

U i1 * －定子电流给定值，由转差角频率给定值U ω s * 经函数发生器转换而来。

频率给定滤波环节－保持频率控制通道与电流控制通道动态过程的一致性。

3 、原理：

4 、缺点：无法达到直流双闭环系统的静态、动态性能。

原因：

①无法保持动态过程中主磁通恒定。

②电流调节器无法控制定子电流的相位，动态过程中转矩不与定子电流同步，延缓了动态转矩的变化过程。• U i1 * =f （U ω s * ）的模拟运算有误差。

④转速反馈值U ω 的误差会以正反馈影响同步转速给定值U ω 1 * =U ω ＋U ω s * 。

解决方法：

变不精确的静态模型为矩阵化的动态数学模型，变性能差的模拟控制方式为高性能的数字控制方式，如采用矢量变换控制方法。

〖小结〗

1 、为什么电磁转矩决定电动机的动态性能？

2 、利用转差率控制异步电动机电磁转矩的两个条件。

3 、如何维持主磁通恒定？

4 、说明转差频率控制的转速闭环变频调速系统的工作原理。