三相异步电动机变频调速控制系统设计
三相异步电动机的变频调速.
三相异步电动机的变频调速一、三相异步电动机的调速关系式：n=n0（1-s）=60f 1（1-s）/p 改变转速有以下几种方法：1、改变电动机的极对数P2、改变电动机的转差率S3、改变电动机的电源频率F1二、异步电动机的调速特性：1、变极调速优点：调速方法简单，机械特性较硬缺点：调速平滑性差，转速成倍变化，不能完成无极调速2、调转差率调速（1）笼型电动机定子调压法和电磁调速法优点：变速方便，可以完成无极调速缺点：机械特性较软（2）绕线转子异步电动机的转子回路串电阻缺点：不能完成无极调速，浪费电能3、变频调速（1）、基频以下恒磁通（恒转矩）变频调速1）为什么要恒磁通变频调速？2）怎样才能做到变频调速时磁通恒定由每极磁通φ=E1/4.44N1F1，可知，磁通φ的值由 E 和 F 共同决定，对 E 和 F 进行适当控制，就可以使磁通保持额定值不变。
（2）基频以上恒功率（恒电压）变频调速由每极磁通φ =E1/4.44N 1F1，可知，要使电压恒定不变，主磁通φ随 F 的上升而应减小。
总结：随着转速的提高，要使电压恒定，磁通就自然下降，当转子电流不变时，其电磁转矩就会减小，而电磁功率却保持恒定。
变频器的操作一、变频器的接线1、主回路接线R、R、T：接交流三相电流U、V、W：接三相异步电动机2、控制回路的接线（1）正转起动信号：STL（2）反转起动信号：STR（3）起动自保持选择信号：STOP（4）输入信号中具有功能设定的有：RL、RM、RH、RT、AU 、JOG、CS二、操作面板1、操作面板的名称和功能上半部分为显示器，下半部分为各种按键。
MODE ：可用于选择操作模式或设定模式SET：用于确定频率和参数的设定三、应用实例1、全部清除答：1）设定pr.79=1或0 PU 操作模式下，2）按MODE 键至“帮助模式”3）按▲键至“全部清除” （ALLC ）4）按SET 出现“ 0”，按▲键将“ 0”改为“ 1”5）按SET 键 1.5s 即可2、运行操作方式的选择（1）PU 运行操作方式：设置电动机以48HZ 运行并操作答：设置：1）设定pr.79=1 PU 操作模式下2）按MODE 键至“频率设定模式”3）按▲键改变设定值4）按SET 键 1.5s 即可操作：1）开始：按FWD 或REV 键（电动机起动，自动地变为监视模式，显示输出频率）2）停止：按STOP 键（2）外部运行操作方式：设置电动机以50HZ 运行1）开关操作运行答：1、设定pr.79=2 外部操作模式下2、将起动开关STF 或STR 处于NO，电动机即运行3、调节电位器可对电动机进行加速、减速控制2）点动运行答：1、设定pr.79=2 外部操作模式下2、设定“点动频率” pr.15 为5HZ3、设定“点动加/减速时间pr.16 为3S4、接通“ JOG”或“ STR”进行正反转点动运行3）组合运行操作方式1）组合操作模式1（运行频率由PU 设定，起动信号由外部输入）答：设定pr.79=3 组合操作模式下完成2）组合操作模式 2 （运行频率由外部输入设定，起动信号PU 设定）答：设定pr.79=4 组合操作模式下完成pr.79 的参数设置pr.79=0 PU 或外部操作可切换pr.79=1 PU 操作模式（起动信号和运行频率均由PU 面板设定）pr.79=2 外部操作模式（起动信号和运行频率均由外部输入）pr.79=3 外部/PU 组合操作模式 1（运行频率由PU 设定，起动信号由外部输入）pr.79=4 外部/PU 组合操作模式 2（运行频率由外部输入设定，起动信号PU 设定）pr.79=5 程序运行模式3、输出频率跳变跳变：电气频率与机械频率发生共振，容易发生负载轻或没有负载及变频器跳闸现象在FR-A500 变频器上通过pr.31~ pr.32 pr.33~ pr.34 pr.35~ pr.36 设定 3 个跳变区域，跳变频率可以设定为各区域的上点或下点，pr.31 为频率跳变“ 1A” pr.33 为频率跳变“ 2A” pr.35 为频率跳变“ 3A”。
三相异步电动机连续控制电路
三相异步电动机连续控制电路一、引言三相异步电动机是工业生产中最常用的电动机之一。
它具有结构简单、使用可靠、运行平稳等特点，被广泛应用于各种机械设备中。
在实际应用中，为了满足不同的工艺要求和实现自动化控制，需要对三相异步电动机进行连续控制。
本文将介绍三相异步电动机连续控制电路的相关知识。
二、三相异步电动机基础知识1. 三相异步电动机的结构和工作原理三相异步电动机由定子和转子两部分组成。
定子上布置着三个对称排列的同心圆形线圈，称为定子绕组。
转子上也布置着类似的线圈，称为转子绕组。
当通过定子绕组通以交流电时，在定子内形成旋转磁场，磁场旋转速度等于供电频率除以极对数。
由于转子中也存在磁场，因此在磁场作用下，转子会受到一个旋转力矩，并随着旋转磁场而旋转。
2. 三相异步电动机的运行特性三相异步电动机具有以下运行特性：（1）起动特性：三相异步电动机的起动需要通过一定的方法来实现，常用的方法有直接启动、降压启动和星-三角启动等。
（2）空载特性：当三相异步电动机处于空载状态时，其转速会略高于额定转速。
（3）负载特性：当三相异步电动机处于负载状态时，其转速会下降，但不会低于额定转速。
三、三相异步电动机连续控制电路1. 三相异步电动机连续控制原理三相异步电动机连续控制是指通过改变电源对电机的供电方式和供电参数，来实现对电机的运行状态进行调节。
常用的控制方式有调速、正反转和制动等。
其中调速是最常见的一种控制方式。
2. 三相异步电动机调速控制原理调速是通过改变供电频率或改变供电电压来实现对三相异步电动机转速进行调节。
常用的调速方法有变频调速和降压调速两种。
（1）变频调速变频调速是指通过将交流供电源经过整流、滤波、逆变等处理后，得到一个可变频率、可变幅值的交流输出，从而实现对电机转速的调节。
变频调速的优点是调速范围大，控制精度高，但成本较高。
（2）降压调速降压调速是指通过改变电源对电机的供电电压来实现对电机转速的调节。
常用的降压调速方法有自耦降压启动、稳压变压器降压启动和可控硅降压启动等。
实验三 PLC控制三相异步电动机变频调速实验
实验三PLC控制三相异步电动机变频调速实验一、实验目的1、了解MM420变频器的功能及操作方法；2、掌握MM420变频器外部端子控制、电位器调节频率、外部数字量输入端口开关控制运行的操作；3、熟悉MM420变频器有关参数的设置方法；4、深入了解三相异步电动机变频调速性能；5、进一步学习PLC控制系统硬件电路设计和程序设计、调试方法。
二、实验设备1. THSMA-A可编程控制实验装置：西门子PLC S7-200CN CPU 224CN2. 西门子MM420变频器3. 三相异步电动机：型号：_______，_______接法，额定电压：_______，额定电流：_______，额定功率：_______，额定转速：_______，频率：_______，4. 电脑5. 编程电缆：PC-PPI6. 导线若干三、实验内容及步骤1.输入输出接线：输入SB1 SB2 SB3 I0.0 I0.1 I0.2输出DIN1 DIN2 DIN3 Q0.0 Q0.1 Q0.22.主机与实验模块公共端接线：主机模块L+ M主机模块1M 1L实验模块V+ COM注：在本装置中可编程控制器的输入公共端1M接主机模块电源的“L+”，此时输入端是低电平有效；输出公共端1L接主机模块电源的“L+”，此时输出端输出的是高电平。
3.用编程软件STEP7编程4.编译程序5.打开主机电源将程序下载到主机中6.采用外部端子控制电机正反转和外部电位器调节电机频率方式：1）按下图接好线路，检查无误后打开变频器电源2）恢复变频器工厂缺省值，如表一。
表一恢复工厂设置参数号设置值说明P0010 30 工厂的设定值P0970 1 参数复位3）设置电动机参数，如表二所示。
表二电动机参数设置参数号设置值说明P0003 1 设用户访问级为标准级P0010 1 快速调试P0100 0 选择工作地区P0304 380 电动机额定电压(V)P0305 0.35 电动机额定电流(A)P0307 0.06 电动机额定功率（KW）P0310 50 电动机额定频率（Hz）P0311 1430 电动机额定转速（r/min）设置完成后，使P0010=0，变频器处于准备状态，可正常运行。
浅谈绕线式三相异步电动机的调速控制
2、不能连续起动，连续启动时间间隔为1 分钟左右。
3、频敏包易烧毁，对绝缘要求高。
三、串极调速启动
串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机 的转差，达到调速的目的。 • 原速理前：后假转定子异电步流电近机似的保外持不加变电。源若电在压转E0子不回变路，中负引载入转一矩个都频不率变与，转则子电电机势在相调 同，而相位相同或相反的附加电势E1则转子电流I0为：
I0=(E0±E1)/ R0 （式4） R0= (R2+X0)1/2 E0-转子开路相电势；R2-转子回路电阻；X0-转子旋转时每相漏抗； 当机电的机一在个正常常数运，行所时以，改转变差附率加s电很势小E，1就故可R2以＞改X0变，转忽差略率X0s，，上从式而中实，现E调0取速电。动 实际E0±E1≈常数（式四） 势同相步设位串当相级E反调1=时速0时，（电小E动1于为机额负运定，行转改于数变额）E定1（的转即大速s小>，，0即）可n，在=当n额0附,s定=件s转0电,数当势以附与下件转调电子速势相，与电这转势称子相为相位低电相 同时，E1为正，改变E1的大小，可在额定转数以上调速，这称为超同步串级 调速(大于额定转数)(即s<0)。
P
sP
M
KM
KM1
逆变器
整流器
R
图能实现无级平滑调 速，低速时机械特性也比较硬，但是在运行中也必须要注 意以下两点：
• 1、必须有严格的启动和切换顺序，由于硅原件的赖压 和额定电流的影响，必须保证电机转速达到规定的最低转 速以上时才允许切换至串级调速运行状态，启动顺序是： 给控制回路送电，接通逆变器主电源转子接入频敏变阻器 （起保护作用），接通定子电源，启动电机，电机加速至 规定转速时切换至串调运行，此后立即切断频敏变阻器。
基于DSP2407的矢量控制三相异步电动机变频调速系统设计
收稿 日期 ： ０ Ｏ ５ １ ２ Ｏ —Ｏ — ２ ＊北 京 市 自然科 学 基 金 委员 会 、 京 市 教 委联 合 资 助项 目（ ２ ０ ． ０ ０ ０ ５ 北 ＫＺ ０ ４ １ ０ ９ ０ ） 第一 作 者 简介 ： 子庭 ， 程 师． 廖 工 主要 研 究方 向 ： 气 自 动化 ． 电
率 ， 小循环 延 时． 减
１ ２ 通 信 接 口 电路 ．
２ 系统 软 件 结 构
２ １ 转 差型 矢量 控 制系统 结构 ． 图 ２是 电压 源转 差型 异步 电动 机控制 系统
框 图．
Ｍ．旋＃ 坐标系 Ｔ 一 一 定 于坐标 系
Ｉ 。
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人 机 界 面 和 ＤＳ 之 间 的 通 讯 用 Ｃ Ｐ ＡＮ 总 线
图 １ 以 ＤＳ Ｐ为 控 制核 心 的 电 动机 数 字 控 制 系统
位 电路及 各种 工作 模式 的跳 线设 置等 ．
１ １ Ｄ Ｐ核 心 电 路 ． Ｓ
Ｅ ＶＢ， 个模 块包 括两 个 １ 每 ６位 通 用定 时 器 和 ８
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三相异步电动机的调速
m1 p U1 2 1 ( ) 常数 ' 4 f1 2 ( L1 L2 ) Te max的降低是由定子绕组电阻 r 的影响所致。尤其是当 f1 低到使得 r 由上式可见， 1 1 ( x1 x2 ) 相比较时， Te max下降严重。 可以与 Te max
解决措施： 可以对 U1 / f1的线性关系加以修正，提高低频时的 U1 / f1 ，以补偿 低频时定子绕组电阻压降的影响（见下图）。
TY 9550PY 9550PYY ( ) /( ) 1 TYY n1 2n1
结论：Y/YY接变极调速属于恒转矩调速方式。
第12章 三相异步电动机的调速
b、△/YY接变极调速
假定变极调速前后电机的功率因数 cos1 、效率 均不变，并设每半相绕组中的电 流均为额定值 I 1N ，则 /YY变极前后电动机的输出功率和输出转矩分别满足下列关系：
改变极对数p都是成倍的变化，转速也是成倍的变化，故为有级调速。 改变定子绕组的联结法改变绕组极对数的原理。 见下页图12－1，12－2
第12章 三相异步电动机的调速
三相异步电动机的转子转速可由下式给出：
60 f1 n (1 s) p
由上式可见，三相异步电动机的调速方法大致分为如下几种： 变极调速； 变频调速； 改变转差率调速； 其中，改变转差率的调速方法涉及： 改变定子电压的调压调速； 绕线式异步电动机的转子串电阻调速； 电磁离合器调速； 绕线式异步电动机的双馈调速与串级调速。
由此绘出保持U1 / f1=常数时变频调速的典型机械特性如下图所示。为便于比较，图 中还同时绘出了 Te max 常数时的机械特性，如图中的虚线所示。
三相异步电动机变频调速时 的机械特性( U1 / f1 =常数)
三相异步电动机(7.5KW电机)变频调速带PG闭环失量控制系统参数的设置与 应用(616G5)
三相异步电动机(7.5KW电机）变频调速带PG闭环失量控制系统参数的设置与应用（616G5）学校：华北电力大学院系：专业：电气工程及其自动化指导教师:姓名：学号:引言由于电力电子技术的不断发展和进步，伴随着新的控制理论的提出与完善，使交流调速传动，尤其是性能优异的变频调速传动得到飞速的发展。
近年来，变频器的售价不断下降，而其使用功能却不断提升和扩大变频器的大量推广使用，在节能、省力化、自动化及提高生产率、提高质量、减少维修和提高舒适性等多方面都取得了令世人瞩目的应用效果。
1目录一、交流调速系统概述 (3)二、变频调速系统 (4)三、变频器的原理 (6)四、电机选择及参数 (9)五、旋转编码器选择及参数 (11)六、安川变频器(616g5)结构形式 (12)七、安川变频器(616g5)参数设定 (13)八、结束语 (20)参考文献： (21)一、交流调速系统概述调速系统的发展三相交流电机自十九世纪发明以来走过了100多年历史,电力拖动控制技术也随之日渐成熟,已从最初直接起动发展成目前的变频调速。
电机在恒压下直接起动时电流约为其额定值的4-7倍,电机转速要在很短时间内从零升至额定值将产生很大冲击,且在起动瞬间大电流作用下,会引起电网压降,甚至严重影响电网内其它设备正常运行。
为此,改善电机起动状态,使之处于低或无冲击及平滑柔和环境,各种限流起动的方法便应运而生。
变频调速技术是随交流电机无级调速的需要而诞生的。
20世纪60年代后半期开始,电力电子器件从SCR(晶闸管)、GTO(门极可关断晶闸管)、BJT(双极型功率晶体管)、MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)、SIT(静电感应晶体管)、SITH(静电感应晶闸管)、MCT(MOS控制晶体管)、MCT(MOS控制晶闸管)发展到今天的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压绝缘栅双极型晶闸管),器件更新促使电力变换技术的不断发展。
从20世纪70年代开始,脉宽调制变压变频(PWM-VVVF)调速研究引起了人们的高度重视,到20世纪80年代作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣,并得出诸多优化模式,其中以鞍形波PWM模式效果最佳。
dcx%zqea三相异步电动机变频调速
、.~①我们‖打〈败〉了敌人。
②我们‖〔把敌人〕打〈败〉了。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。
我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。
变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。
整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
变频器选型：变频器选型时要确定以下几点：1) 采用变频的目的；恒压控制或恒流控制等。
2) 变频器的负载类型；如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定了应用时的方式方法。
3) 变频器与负载的匹配问题；I.电压匹配；变频器的额定电压与负载的额定电压相符。
II. 电流匹配；普通的离心泵，变频器的额定电流与电机的额定电流相符。
对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数，以最大电流确定变频器电流和过载能力。
III.转矩匹配；这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。
4) 在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。
因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。
5) 变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。
6) 对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器容量要放大一挡。
变频器控制原理图设计：1) 首先确认变频器的安装环境；I.工作温度。
变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，产品一般要求为0～55℃，但为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留有余地，最好控制在40℃以下。
三相异步电动机的起动与调速实验报告
三相异步电动机的起动与调速实验报告实验报告：三相异步电动机的起动与调速引言：一、实验目的：1.了解三相异步电动机的起动原理；2.熟悉三相异步电动机的转子启动方法；3.掌握三相异步电动机的调速控制原理；4.实验验证电压调制调速与变频器调速的效果。
二、实验仪器与设备：1.三相异步电动机；2.电动机启动电容器；3.电源；4.变压器；5.变频器。
三、实验原理：1.三相异步电动机的起动原理：三相异步电动机的起动有直接启动和间接启动两种方法。
直接启动是将电动机直接连接到电源上，通过电流大小的限制和时间延迟来确保电动机的安全起动。
间接启动是通过在电动机的主回路中加入启动电容器来增加电动机的起动转矩，使电动机能够正常起动。
2.三相异步电动机的调速原理：四、实验步骤与结果：1.实验起动部分：（1）将电动机的U、V、W三相绕组分别与电源的U、V、W相连接；（2）通过开关将电容器接入电动机的主回路；（3）按下启动按钮，记录电动机的起动时间；（4）重复实验3次，取平均值。
2.实验调速部分：（1）使用电压调制调速方法，通过改变电源的电压大小，观察电动机的转速变化；（2）使用变频器调速方法，通过改变变频器的输出频率，观察电动机的转速变化；（3）记录不同电压或频率下电动机的转速，并绘制转速-电压（或频率）曲线。
五、实验讨论与分析：1.起动部分：根据实验结果，我们可以得到电动机的起动时间。
通过与电动机的技术手册对比，可以验证实验结果与理论值的一致性。
2.调速部分：通过对转速-电压（或频率）曲线的分析，我们可以发现电压或频率与电动机的转速之间存在一定的线性关系。
在电压调制调速方法中，电压越高，电动机的转速越大；在变频器调速方法中，频率越高，电动机的转速越大。
这与我们之前学到的电动机调速原理是一致的。
六、实验总结：通过本次实验，我们深入了解了三相异步电动机的起动方法和调速控制原理，并通过实验验证了电压调制调速与变频器调速的效果。
掌握了这些知识和技能，有助于我们在实际工程中更好地应用与操作三相异步电动机。
变频调速三相异步电动机在设计中应注意的几个问题
变频调速三相异步电动机在设计中应注意的几个问题
设计变频调速三相异步电动机时，应注意以下几个问题：
1.选择合适的电动机类型：变频调速三相异步电动机有多种类型，如感应电动机和无刷直流电动机。
根据具体应用需求和负载特性，选择适合的类型。
2.变频器选型：变频器是实现电动机调速的关键装置。
在选型时，需要考虑电动机的额定功率和负载特性，以确保变频器能够提供足够的功率和可靠的调速性能。
3.电动机冷却：变频调速会使得电动机运行时产生较多的热量，因此需要考虑合适的冷却方法，如风冷或水冷，以保证电动机的正常运行。
4.选用合适的轴承和密封件：由于变频调速会产生振动和压力
变化，因此需要选用适合的轴承和密封件，以确保电动机的可靠性和使用寿命。
5.EMC设计：变频器在工作过程中会产生电磁干扰，可能对
其他电气设备产生干扰或受到干扰。
因此，需要进行良好的电磁兼容性（EMC）设计，以减少干扰和提高系统稳定性。
6.电缆布线：由于变频器会产生高频噪声和电磁辐射，电缆布
线需要合理设计，避免干扰其他系统或受到干扰。
7.系统保护：在变频调速系统中，应考虑合适的保护装置，如
电流保护、过载保护和过温保护等，以防止电动机和系统过载或损坏。
8.维护和检修：变频调速三相异步电动机较复杂，需要定期检查和维护。
设计时应考虑到维修和检修的便捷性，如方便的接线端子和易于更换的零部件等。
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三相异步电动机变频调速控制系统设计
一、引言
三相异步电动机广泛应用于工业生产中，以其结构简单、制造成本低、容量大、耐用等优点而受到青睐。
然而，传统的电动机调速方式并没有很
好地满足各种应用场景的需求。
变频调速系统是一种能够根据不同需求实
现高效调速的解决方案。
本文将介绍三相异步电动机变频调速控制系统的
设计方案，包括系统的原理、硬件设计、软件设计及性能测试等内容。
二、系统原理
系统主要由以下几个部分组成：
1.变频器：负责将输入的电源交流电转换为可调的电压和频率，供给
电动机使用。
变频器通常包括整流器、逆变器和滤波器等电路。
2.控制电路：包括信号输入、测量电路、调速逻辑电路等。
其中，信
号输入模块负责接收用户的控制信号；测量电路负责测量电动机的转速和
电流等参数；调速逻辑电路负责根据用户控制信号和测量参数计算出变频
器的控制信号。
3.电机驱动：负责将变频器输出的电压和频率传送给电动机，驱动电
动机工作。
三、硬件设计
硬件设计包括电路的选型和布局。
其中，变频器的选型需要考虑电源
电压和频率、电机额定参数、控制精度等因素。
控制电路的设计需要选择
合适的传感器和控制芯片，保证调速系统的稳定性和性能。
硬件布局上，需要合理布置各个电路模块，使得信号传输和功率传输互不干扰。
同时，还需考虑防护措施，确保系统的安全性。
四、软件设计
软件设计主要包括控制算法和用户界面设计。
控制算法根据用户的设定值和实际测量值，计算出变频器的控制信号。
控制算法一般采用闭环控制方法，包括PID控制、模糊控制等。
用户界面设计可采用上位机软件，通过图形界面实现对调速系统的设置和监控。
五、性能测试
为了验证系统设计的可行性和性能，需要进行性能测试。
性能测试包括静态特性测试和动态特性测试。
静态特性测试主要是测量系统的静态输出特性，如电机的转速、电流和功率等。
动态特性测试则是模拟实际工况下的负载变化情况，测试系统的动态响应和稳定性。
六、总结
三相异步电动机变频调速控制系统的设计方案包括系统原理、硬件设计、软件设计和性能测试四个方面。
通过合理的设计和测试，可以实现对三相异步电动机的高效调速控制，满足不同工业场景的需求，提高生产效率和产品质量。
对于实际应用中的变频调速系统设计，还需要根据具体情况进行优化和改进。