交流调速(海大).doc

现代电机控制技术
杨荣荣老师：Email：yangrr99@
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36课时——28课时（实际）
内容：第1章  基础知识
第2章  三相感应电动机矢量控制
第3章  三相永磁同步电动机的矢量控制
第4章  三相感应电动机的直接转矩控制
第5章  三相永磁同步电动机的直接转矩控制
绪论：
概述：（1）交直流调速系统比较
他励直流电动机的转矩公式：Te=CtΦΙα(减去负载转矩)
异步电动机：Te=CtΦmΙ2cosψ2(缺点：Φm是转子定子共同产生，当转子变化是Φm、cosψ2都发生变化，公式中有三个变量，动态难以控制)
结论：调速动态性能，直流电动机优势明显
直流电动机缺点：工艺复杂、成本高；换向器的换向功能限制了直流电动机的容量和速度；电枢火花限制了电动机的安 防环境；可靠性较差、增加了维护和保养的费用。
交流调速由于直流调速之处：
在大功率负载下，交流调速性价比最高；交流调速可满足高速运行；易燃易爆多尘场合，交流调速系统无需过多保护；成本较低；中压交流调速节省变电站容量；易于产生机械、机电一体化
（2）交流调速难点：交流调速的数学模型转成转矩控制困难Te=CtΦmΙ2cosψ2与其相关的电子器件和微处理器更新换代的速度制约了交流调速系统的发展速度。交流调速的精度和成本有限制其应用复杂化。
（3）交流调速技术突破：全控型电力电子器件及其应用、大规模集成电路、pwm技术应用、基于动态数学模型的矢量控制技术
（4）交流调速应用：以节能为目的的该恒速为调速的系统；
以少维护为目的的取代直流调速的系统
直流调速难以实现的领域
实例：1异步电动机变频调速恒压供水系统
2恒压供水系统PID调节过程
交流调速的基本方法：1变极对数调速2变转差率调速3变频调速
（1）异步电动机的调速方法
由n=n0(1-s)=60f(1-s)/p可知调速有以下方法：
变同步调速：变极p（变极调速）/变极f（变频调速）——转差率不变型
变转差率：定子调压、转子电阻——消耗型
                  转自转差离合器、串级调速——回馈型
转差率：Ps=sPem=Pcu2
(2)同步电动机的调速方法：n=60f1/np
同步电动机的两种调速方法：调频率f1