感应电动机调速方法合肥热压机销钉振动筛汽缸Frc
感应电动机调速方法
1 概述
与直流电动机相比,感应电动机具有结构简单、制造容易、维护工作量小等优点,但感应电动机的控制却比直流电动机复杂的多。早期的交流传动均用于不可调传动,而可调传动则用直流传动,随着电力电子技术、控制技术和计算机技术的发展,交流可调传动的应用已成为不争的事实。交流可调传动的应用主要分为三个方面:
·用于大量的风机、水泵类轴承电机的调速,以获得可观的节能效益;
·用于高性能的传动系统,取代直流传动系统;
·用于特大容量、极高转速的交流调速。
按照感应电动机的功率流向,从定子传入转子的电磁功率可分成两部分:
·一部分是机械轴上输出的机械功率;
·另一部分是与转差s成正比的转差功率。
按转差功率可以把感应电动机的调速系统分成三类:
(1) 转差功率消耗型调速系统
转差功率转换成热能消耗在转子回路中,以增加转差功率的消耗来换取转速的降低,这类系统的效率较低,且随着转速的降低而降低,这类系统结构简单,设备成本低,仍具有一定的应用价值,例如降电压调速。
(2) 转差功率馈送型调速系统
转差功率的一部分被消耗掉,大部分则通过变换装置回馈给电或转化成机械能予以利用,这类系统的效率比转差功率消耗型高,若转差功率由转子侧送入,则可使转速高于同步转速,此类系统只能用于绕线型感应电动机,应用场合受到一定的限制,设备成本高于前一种,例如绕线电动机双馈调速。
(3) 转差功率不变型调速系统
在这类系统中,无论转速高低,转差功率都为转子铜损,保持不变,因此效率也较高,变极对数调速和变压变轴承磨床频调速属于此类。其中变极对数调速是有级的,应用场合有限。只有变压变频调速应用最广。
感应电动机的转速表达式为
其中: s—转差;
f—电源频率;
—电机极对数;
—同步转速。
由式(1)可知,可以通过改变转差s或同步转速实现调速,转差功率消耗型和转差功率馈送型属于改变转差的调速方法,转差功率不变型属于改变同步转速的调速方法。
电力传动控制系统的运动方程为:
由式(2)可知,通过电磁转矩来控制转速的变化率,进而达到控制转速或转角的目的。因此,转矩控制是电力传动系统的根本问题。为了有效地控制电磁转矩,充分利用电机铁芯,必须在控制转矩的同时对磁链(或磁通)进行控制。因为当磁链(或磁通)很小时,即使电流很大,实际转矩仍然风机叶轮很小。何况由于物理条件限定,电流总是有限的。因此,磁链控制与转矩控制同样重要,不可偏废[1]。2 感应电动机稳态模型及基于稳态模型的控制方法
2.1 济南试金技术更新感应电动机稳态模型
根据电机学原理[2],在下述三个假定条件下:
·忽略空间和时间谐波;
·忽略磁饱和;
·忽略铁损,感应电动机的稳态模型可以用T型等效电路表示,如图1所示。
图1 感应电动机T型等效电路各参数定义如下: Rs、Rr′—定子每相电阻和折合到定子侧的转子每相电阻;
—定子每相漏感和折合到定子侧的转子每相漏感;
Lm—定子每相绕组产生气隙主磁通的等效电感,即励磁电感;
Us、ω1—那末如何去综合评判1台电子拉力实验机质量的好坏呢?定子相电压和供电角频率;
Is、Is′—定子相电流和折合到定子侧的转子相电流。
忽略励磁电流, 得到如图2所示的简化等效电路:
图2 感应电动机简化等乃至包括甲苯在内效电路
电流公式可表示为
和最大转矩
恒压恒频供电时感应电动机的机械特性如图3所示,其中
微机控制电子万能试验机
高低温拉力试验机
液压拉床
触摸屏单柱电子万能试验机
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