緒論_交流調(diào)速概述

1、 1交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)1.1.交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)2.2.交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)分類交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)分類3.3.交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展趨勢交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展趨勢交流調(diào)速裝置交流調(diào)速裝置+ +交流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī) 2 1.1.交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn) 交流調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)由交流電動(dòng)機(jī)和交流調(diào)速交流調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)由交流電動(dòng)機(jī)和交流調(diào)速裝置兩部分共同決定。裝置兩部分共同決定。 性能優(yōu)異的交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是在直流電動(dòng)機(jī)性能優(yōu)異的交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是在直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之后出現(xiàn)的，目前在絕大部分場合已取代了調(diào)速系統(tǒng)之后出現(xiàn)的，目

2、前在絕大部分場合已取代了直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。 交流調(diào)速系統(tǒng)與直流調(diào)速系統(tǒng)相比較，主要具有交流調(diào)速系統(tǒng)與直流調(diào)速系統(tǒng)相比較，主要具有如下特點(diǎn)如下特點(diǎn)： （1 1）交流電動(dòng)機(jī)具有更大的單機(jī)容量。）交流電動(dòng)機(jī)具有更大的單機(jī)容量。 （2 2）交流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速高且耐高壓。）交流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速高且耐高壓。 （3 3）交流電動(dòng)機(jī)的體積、重量、價(jià)格均小于同）交流電動(dòng)機(jī)的體積、重量、價(jià)格均小于同容量的直流電動(dòng)機(jī)。容量的直流電動(dòng)機(jī)。 3 直流電動(dòng)機(jī)的主要劣勢在其機(jī)械換向部分，直流電動(dòng)機(jī)的主要劣勢在其機(jī)械換向部分，相比而言，交流電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡單、堅(jiān)固耐用、經(jīng)相比而言，交流電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡單、堅(jiān)固

3、耐用、經(jīng)濟(jì)可靠、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小。濟(jì)可靠、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小。 （4 4）交流電動(dòng)機(jī)特別是鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的）交流電動(dòng)機(jī)特別是鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的環(huán)境適應(yīng)性廣。在惡劣環(huán)境直流電動(dòng)機(jī)幾乎無法環(huán)境適應(yīng)性廣。在惡劣環(huán)境直流電動(dòng)機(jī)幾乎無法使用。使用。 （5 5）調(diào)速裝置方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子器）調(diào)速裝置方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子器件技術(shù)的發(fā)展，新控制算法的應(yīng)用，使交流電動(dòng)機(jī)件技術(shù)的發(fā)展，新控制算法的應(yīng)用，使交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置反應(yīng)速度快、精度高且可靠性高。達(dá)到與調(diào)速裝置反應(yīng)速度快、精度高且可靠性高。達(dá)到與直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)同樣的性能指標(biāo)。直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)同樣的性能指標(biāo)。 4 （6 6）在交流電動(dòng)機(jī)的專屬領(lǐng)域）在交

4、流電動(dòng)機(jī)的專屬領(lǐng)域-風(fēng)機(jī)泵風(fēng)機(jī)泵類負(fù)載拖動(dòng)領(lǐng)域，調(diào)速就意味著節(jié)能。類負(fù)載拖動(dòng)領(lǐng)域，調(diào)速就意味著節(jié)能。2.2.交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)分類交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)分類 由交流電動(dòng)機(jī)的速度表達(dá)式由交流電動(dòng)機(jī)的速度表達(dá)式 ： 5 調(diào)速方案調(diào)速方案：一、一、 變級調(diào)速（改變變級調(diào)速（改變p p）-雙速電機(jī)，兩檔速度雙速電機(jī)，兩檔速度二、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速（改變二、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速（改變s s ） 1. 1. 調(diào)壓調(diào)速調(diào)壓調(diào)速-晶閘管，窄范圍無級變速晶閘管，窄范圍無級變速 2 .2 .轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速- - 有級變速有級變速 3 .3 .串級調(diào)速串級調(diào)速 -晶閘管，對晶閘管，對繞線式異步機(jī)繞線式異步機(jī)無級變速無級

5、變速三、三、 變頻調(diào)速變頻調(diào)速 （改變改變f f1 1 ）- - 全控型電力電子器件全控型電力電子器件 寬范圍無級變速寬范圍無級變速 63.3.交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的目前水平：交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的目前水平： （1 1）從中小容量等級發(fā)展到大容量、特大容量等級，）從中小容量等級發(fā)展到大容量、特大容量等級，填補(bǔ)了直流已具備高的可靠性和長期連續(xù)運(yùn)行能力，能填補(bǔ)了直流已具備高的可靠性和長期連續(xù)運(yùn)行能力，能滿足實(shí)際工況對可靠性調(diào)速系統(tǒng)留下的特大容量電機(jī)調(diào)滿足實(shí)際工況對可靠性調(diào)速系統(tǒng)留下的特大容量電機(jī)調(diào)速空白。速空白。 （2 2）交流調(diào)速

6、系統(tǒng)要求高、長期不停機(jī)檢修等特殊）交流調(diào)速系統(tǒng)要求高、長期不停機(jī)檢修等特殊要求。要求。 （3 3）控制裝置設(shè)計(jì)可以達(dá)到和直流調(diào)速控制同樣良）控制裝置設(shè)計(jì)可以達(dá)到和直流調(diào)速控制同樣良好的控制性能，交流電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)可以滿足各種工業(yè)現(xiàn)場，好的控制性能，交流電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)可以滿足各種工業(yè)現(xiàn)場，實(shí)現(xiàn)了交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的高性能、高精度轉(zhuǎn)速控制。實(shí)現(xiàn)了交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的高性能、高精度轉(zhuǎn)速控制。 （4 4）交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)已從原來作為直流電動(dòng)機(jī)）交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)已從原來作為直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的補(bǔ)充手段，發(fā)展到已在大部分場合取而代之調(diào)速系統(tǒng)的補(bǔ)充手段，發(fā)展到已在大部分場合取而代之的應(yīng)用狀態(tài)。的應(yīng)用狀態(tài)。 7

7、交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢：交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢： （1 1）新型開關(guān)元件和儲能元件的研制。）新型開關(guān)元件和儲能元件的研制。 （2 2）最新控制思想、控制算法、控制技術(shù)不斷應(yīng)用）最新控制思想、控制算法、控制技術(shù)不斷應(yīng)用于交流調(diào)速產(chǎn)品。于交流調(diào)速產(chǎn)品。 （3 3）控制裝置設(shè)計(jì)可靠性越來越高性能，不斷解決）控制裝置設(shè)計(jì)可靠性越來越高性能，不斷解決瞬時(shí)停電后的裝置安全及恢復(fù)正常問題。瞬時(shí)停電后的裝置安全及恢復(fù)正常問題。 （4 4）高運(yùn)算速度、高控制性能的微型計(jì)算機(jī)產(chǎn)品在）高運(yùn)算速度、高控制性能的微型計(jì)算機(jī)產(chǎn)品在現(xiàn)代交流調(diào)速裝置中不斷應(yīng)用，充分顯示了現(xiàn)代控制手現(xiàn)代交流調(diào)速裝置中不斷應(yīng)

8、用，充分顯示了現(xiàn)代控制手段的優(yōu)越性。段的優(yōu)越性。 （5 5）進(jìn)行大容量、特大容量等級的新型交流調(diào)速）進(jìn)行大容量、特大容量等級的新型交流調(diào)速動(dòng)機(jī)技術(shù)研究。同時(shí)也在進(jìn)行結(jié)構(gòu)精巧的高效能、高精動(dòng)機(jī)技術(shù)研究。同時(shí)也在進(jìn)行結(jié)構(gòu)精巧的高效能、高精度交流控制電機(jī)技術(shù)研究。度交流控制電機(jī)技術(shù)研究。 8 交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用：交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用： （1 1）風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)耗能占工業(yè)用電的）風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)耗能占工業(yè)用電的40%40%，進(jìn)，進(jìn)行變頻、串級調(diào)速，可以節(jié)能。行變頻、串級調(diào)速，可以節(jié)能。 （2 2）對電梯等垂直升降裝置調(diào)速實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，運(yùn)）對電梯等垂直升降裝置調(diào)速實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，運(yùn)

9、行平穩(wěn)、檔次提高。行平穩(wěn)、檔次提高。 （3 3）紡織、造紙、印刷、煙草等各種生產(chǎn)機(jī)械，采）紡織、造紙、印刷、煙草等各種生產(chǎn)機(jī)械，采用交流無級變速，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。用交流無級變速，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。 （4 4）鋼鐵企業(yè)在軋鋼、輸料、通風(fēng)等多種電氣傳動(dòng)）鋼鐵企業(yè)在軋鋼、輸料、通風(fēng)等多種電氣傳動(dòng)設(shè)備上使用交流變頻傳動(dòng)。設(shè)備上使用交流變頻傳動(dòng)。 （5 5）有色冶金行業(yè)如冶煉廠對回轉(zhuǎn)爐、培燒爐、球）有色冶金行業(yè)如冶煉廠對回轉(zhuǎn)爐、培燒爐、球磨機(jī)、給料等進(jìn)行變頻無級調(diào)速控制。磨機(jī)、給料等進(jìn)行變頻無級調(diào)速控制。 （6 6）油田利用變頻器拖動(dòng)輸油泵控制輸油管線輸油。）油田利用變頻器拖動(dòng)輸油泵控制輸油管

10、線輸油。此外，在煉油行業(yè)變頻器還被應(yīng)用于鍋爐引風(fēng)、送風(fēng)、此外，在煉油行業(yè)變頻器還被應(yīng)用于鍋爐引風(fēng)、送風(fēng)、輸煤等控制系統(tǒng)。輸煤等控制系統(tǒng)。 9 （7 7）變頻器用于供水企業(yè)、高層建筑的恒壓供水。）變頻器用于供水企業(yè)、高層建筑的恒壓供水。 （8 8）變頻器在食品、飲料、包裝生產(chǎn)線上被廣泛使用，）變頻器在食品、飲料、包裝生產(chǎn)線上被廣泛使用，提高調(diào)速性能和產(chǎn)品質(zhì)量。提高調(diào)速性能和產(chǎn)品質(zhì)量。 （9 9）變頻器在建材、陶瓷行業(yè)也獲得大量應(yīng)用。如水）變頻器在建材、陶瓷行業(yè)也獲得大量應(yīng)用。如水泥廠的回轉(zhuǎn)窯、給料機(jī)、風(fēng)機(jī)均可采用交流無級變速。泥廠的回轉(zhuǎn)窯、給料機(jī)、風(fēng)機(jī)均可采用交流無級變速。 （1010）機(jī)械行業(yè)。是企業(yè)最多、分布最廣的基礎(chǔ)行業(yè)。）機(jī)械行業(yè)。是企業(yè)最多、分布最廣的基礎(chǔ)行業(yè)。從電線電纜的制造到數(shù)控機(jī)床的制造。電線電纜的拉制需從電線電纜的制造到數(shù)控機(jī)床的制造。電線電纜的拉制需要大量的交流調(diào)速系統(tǒng)。一臺高檔數(shù)控機(jī)床上就需要多臺要大量的交流調(diào)速系統(tǒng)。一臺高檔數(shù)控機(jī)床上就需要多臺交流調(diào)速甚至精確定位傳動(dòng)系統(tǒng)，主軸一般采用變頻器調(diào)交流調(diào)速甚至精確定位傳動(dòng)系統(tǒng)，主軸一