(完整版)交流变频调速技术复习题纲
交流变频调速技速复习题纲
一、单项选择题
1、处于停止状态的异步电动机加上电压后，电动机产生的启动转矩为额定转矩的（B）倍：
A、1倍
B、1.25倍
C、1.5倍
D、2.2倍
2、电动机通常启动电流为额定电流的（D）倍。
A、2～3倍
B、3～4倍
C、4～5倍
D、5～7倍
3、电动机在空载时产生的电流（空载电流），此时电动机的转速接近（ B ）。
A、额定转速
B、同步转速
C、再生制动转速
D、反接制动转速
4、恒转矩负载与（B ）
A、速度有关
B、速度无关
C、张力F有关
D、转差率有关
8、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（C ）。
A：PWM B：PAM
C：SPWM D：SPAM
9、对电动机从基本频率向上的变频调速属于（A ）调速。
A：恒功率B：恒转矩
C：恒磁通D：恒转差率
10、下列哪种制动方式不适用于变频调速系统（ C ）。
A：直流制动B：回馈制动
C：反接制动D：能耗制动
11、变频器安装场所周围振动加速度应小于（ C ）m/s2 。
A： 1 B：6.8
C：9.8 D：10
12、变频器种类很多，其中按滤波方式可分为电压型和（ A ）型。
A：电流B：电阻
C：电感D：电容
13、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（B ）有关系。
A：磁极数B：磁极对数
C：磁感应强度D：磁场强度
14、目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（D ）。
A：SCR B：GTO
C：MOSFET D：IGBT
15、变频器常用的转矩补偿方法有：线性补偿、分段补偿和（B ）补偿。
A：平方根 B ：平方率
C：立方根D：立方率
16、平方率转矩补偿法多应用在（ B ）的负载。
A ：高转矩运行
B ：泵类和风机类
C ：低转矩运行
D ：转速高
17、变频调速过程中，为了保持磁通恒定，必须保持（ C ）。
A ：输出电压U 不变
B ：频率f 不变
C ：U/F 不变
D ：U ·f 不变
18.对电动机从基本频率向上的变频调速属于（ B ）调速。
A.恒功率
B.恒转矩
C.恒磁通
D.恒转差率
19. 公式00
n n s n -=中，n 表示（C ）。 A ．转差率 B ．旋转磁场的转速
C ．转子转速
D ．以上都不是
20. 公式00
n n s n -=中，s 表示（A ）。 A ．转差率 B ．旋转磁场的转速
C ．转子转速
D ．以上都不是
21.三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（ B ）有关系。
A.磁极数
B.磁极对数
C.磁感应强度
D.磁场强度
22.变频调速过程中，为了保持磁通恒定，必须保持（ A ）。
A. 输出电压U 不变
B. 频率f 不变
C. U/F 不变
D. U ·f 不变
23. 带式输送机负载转矩属于（ A ）。
A ．恒转矩负载
B ．恒功率负载
C ．二次方律负载
D ．以上都不是
24. 卷扬机负载转矩属于（ B ）。
A ．恒转矩负载
B ．恒功率负载
C ．二次方律负载
D ．以上都不是
25．风机、泵类负载转矩属于（C ）。
A ．恒转矩负载
B ．恒功率负载
C ．二次方律负载
D ．以上都不是
26．电网电压频率50Hz ，若电动机的磁极对数p =2，则该电动机的旋转磁场转速（B ）r/min 。
A ．1000
B ．1500
C ．2000
D ．3000
27.变频器主电路由整流及滤波电路、（B ）和制动单元组成。
A ．稳压电路
B ．逆变电路
C ．控制电路
D ．放大电路
28.为了避免机械系统发生谐振，变频器采用设置（ D ）的方法。
A ．基本频率
B ．上限频率
C ．下限频率
D ．回避频率
29. 直流电动机具有两套绕组，励磁绕组和（A ）。
A ．电枢绕组
B ．它励绕组
C．串励绕组 D．以上都不是
30. （A ）控制比较简单，多用于通用变频器，在风机、泵类机械的节能运转及生产流水线的工作台传动等。
U f B．转差频率
A．/
C．矢量控制 D．直接转矩
31. 异步电动机的两套绕组是定子绕组和（A ）。
A．电枢绕组 B．它励绕组
C．串励绕组 D．转子绕组
二、填空题
1、在基频以下调速时，电动机调速具有恒转矩特性。
2、交—直—交变频器称为间接变频器
3、交—交变频主要优点是没有中间环节变换效率高，
交—交变频主要缺点是连续可调的频率范围窄
4．某电动机在变频运行时需要回避17～23 Hz之间的频率，那么应设定回避频率值为__20Hz____，回避频率的范围为_3Hz __。
5．变频调速过程中，为了保持磁通恒定，必须保持U/F=常数
6．变频调速系统中禁止使用反接制动。
7．变频器的PID功能中，P指比例，I指积分，D指微分。
8．为了避免机械系统发生谐振，采用设置回避频率的方法。
9．变频器的加速时间是指从0hz上升到最高频率所需的时间；减速时间是指从最高频率下降到0hz所需的时间
10．SPWM是正弦波脉冲宽度调制的英文缩写。
11．输出电磁滤波器安装在变频器和电机之间。抑制变频器输出侧的谐波电压。
12.目前在中小型变频器中,应用最多的逆变元件是IGBT 电压调制方式为正弦波脉冲
宽度调制SPWM .
13．三相鼠笼交流异步电动机主要有变频、变转差率、变极三种调速方式14．基频以下调速属于恒转矩调速，基频以上调速属于弱磁恒功率调速。15. 基频以下调速时，变频装置必须在改变输出频率的同时改变输出电压的幅值。16．变频器输出侧的额定值主要是输出电压、电流、容量、配用电动机容量和超载能力。
17. 变频器的频率指标有频率范围、频率精度、频率分辨率
18．变频器的外接频率模拟给定分为电压控制、电流控制两种。
19.通用变频器的电气制动方法，常用的有三种直流制动、制动单元/制动电阻制动、整流回馈。
20.U/f控制方式的变频器主要用于风机、水泵、运输传动等无动态指标要求的场合。
21.变压器的控制方式主要有U/F 控制、矢量控制控制、直接转矩控制
22.变频器具有过电流保护、电动机过载保护、过电压保护、瞬间停电保护和欠压保护的处理。
三、判断题
( √ )1.电压型变频器多用于不要求正反转或快速加减速的通用变频器中。( √ )2.电流型变频器适用于频繁可逆运转的变频器和大容量的变频器中。 ( √ )3. 变频器调速主要用于三相笼型异步电动机。
( √ )4.电磁转矩的基本公式为
9550
M
P T
n
( √ )5.交-交变频广泛应用于大功率三相异步电动机和同步电动机的低速变频调速。 ( × )6.PWM脉宽调制型变频，是靠改变脉冲频率来控制输出电压。
( √ )7.起重机属于恒转矩类负载。
( √ )8.变频器矢量控制模式下，一只变频器只能带一台电动机。
( √ )9.直接转矩控制是直接分析交流电动机的模型，控制电动机的磁链和转矩。
( √ )10.变频器基准频率也叫基本频率
( √ )11.起动频率是指电动机开始起动的频率。
( √ )12.PID控制是闭环控制中的一种常见形式。
( √ )13.变频器内部装有冷却风扇上下左右与相邻的物品和挡板必须保持足够的空间。
( × )14.变频器与电动机之间的连接线越长越好。
( √ )15.变频器系统的调试遵循原则“先空载、继轻载、重载”。
( √ )16.风机变频调速参数设置，上限频率不应超过额定频率。
四、简答题（本大题共3小题，每小题3分,共21分）
1、变频器所需负载的主要类型有哪些？各负载类型的机械特性及功率特性是怎样的？
答：变频器所带负载的主要类型有：
恒转矩类负载：其机械特性为转矩恒定，其功率特性为功率正比于转速n。
恒功率类负载：其机械特性为功率恒定，其转矩特性为转矩反比于转速n。
风机泵类负载：其机械特性为转矩T L正比于转速n的平方，其功率特性为功率
正比于转速n的三次方，
2、变频调速系统的组成部分有哪些？构建变频调速系统有哪两个方面的基本要求？
答：变频调速系统的组成部分主要有电源、变频器、电动机及负载，辅助环节有测量反馈（含传感器）及控制电路等。
构建变频调速系统有以下两个方面的基本要求：
（1）在机械特性方面的要求；
（2）在运行可靠性方面的要求。
3、通用变频器什么时候需要使用热继电器？
答：通用变频器都具有内部电子热敏保护功能，不需要热继电器保护的电动机，但这应在10 H Z下或60H Z以上连续运行时。一台变频器驱动多台电动机时，应考
虑使用热继电器。
4、试简述恒转矩类负载，在构成变频调速系统时，电动机和变频器的选择要点？
答：对恒转矩负载来说，在构建变频调速系统时，必须注意工作频率范围，调整范围
和负载转矩的变化范围能否满足要求，以及电动机和变频器的选择。
5.变频器产品正在向哪三个方面发展？
答：（1）多功能与高性能（2）小型化（3）大容量、高启动转矩、具有环保功能
6. 变频器的保护功能有哪些？
答：过电流保护、电动机过载保护、过电压保护、欠电压保护和瞬间停电的处理。
7. 变频器主电路中安装的断路器有什么作用？
答：主要有隔离和保护作用
8. 电动机拖动系统由哪些部分组成？
答：由控制系统、电动机、传动机构、生产机械等组成。
9.当电动机的额定电压选定后，主要根据什么选取变频器容量?
答：变频器的输出电流。
10．为什么要把变频器与其他控制部分分区安装？
答：避免变频器工作时的电磁干扰
11. 为什么变频器的信号线、输出线采用屏蔽电缆安装？
答：防止干扰信号串入、抑制电流谐波。
12. 如果变频器的加、减速时间设为0，起动时会出现什么问题？
答：升速时间过短容易产生过电流，而降速时间过短容易过电压。
五、综合题（论述题、计算题、画图题等）
1. 如图所示为FR-S540变频器的主回路端子接线图，请将主回路各端子的名称填入所给表格中。
2. 请完成交-直-交变频器的主电路图。
答案：
3.请参照变频器FR-S540面板给定频率示意图，叙述用操作面板完成变频器30H Z运行频率的
调试步骤。
（1）按( ) 键, 进入监示器、频率设定模式
（2）按（）键, 确认变频器为PU操作模式
（3）拨动（）旋钮, 显示希望设定的频率30H Z
（4）按（）键,完成设定频率
(5) 按（）按钮, 启动电机
（6）按STOP/RESET键,变频器停止运行
答案：
（1）按(MODE) 键, 进入监示器、频率设定模式
（2）按( PU/EXT) 键, 确认变频器为PU操作模式
（3）拨动(设定用)旋钮, 显示希望设定的频率30H Z
（4）按(SET)键,完成设定频率
(5) 按(RUN)按钮, 启动电机
（6）按(STOP/RESET)键,变频器停止运行
4. 如图所示为FR-S540变频器的控制回路端子接线图，请将控制回路各输入端子的名称填入所给表格中。
5.完成变频器接线图（通过外部端子进行频率设定，STF实现STR正反转启动）
答案：
6.请完成电动机拖动系统的组成框图。
答案：
基于PLC的交流电机变频调速系统
目录 1 绪论 (1) 1.1课题的背景 (1) 1.1.1 电机的起源和发展............................. 错误！未定义书签。 1.1.2 变频调速技术的发展和应用..................... 错误！未定义书签。 1.2本文设计的主要内容............................... 错误！未定义书签。 2 变频调速系统的方案确定 (4) 2.1变频调速系统 (4) 2.1.1 三相交流异步电动机的结构和工作原理 (4) 2.1.2 变频调速原理 (4) 2.1.3 变频调速的基本控制方式 (5) 2.2系统的控制要求 (6) 2.3方案的确定 (6) 2.3.1 电动机的选择 (6) 2.3.2 开环控制的选择 (7) 2.3.3 变频器的选择 (7) 4 变频调速系统的硬件设计 (8) 4.1S7-200PLC (8) 4.2M ICRO M ASTER420变频器 (8) 4.3外部电路设计 (9) 4.3.1 变频开环调速 (9) 4.3.2 数字量方式多段速控制 (11) 4.3.3 PLC、触摸屏及变频器通信控制 (12) 5 变频调速系统的软件设计 (14) 5.1编程软件的介绍 (14)
5.2变频调速系统程序设计 (15) 6 触摸屏的设计 (23) 6.1触摸屏的介绍 (23) 6.2MT500系列触摸屏 (25) 6.3触摸屏的设计过程 (26) 6.3.1 计算机和触摸屏的通信 (26) 6.3.2 窗口界面的设计 (27) 6.3.3 触摸屏工程的下载 (31) 7 PLC系统的抗干扰设计 (33) 7.1 变频器的干扰源 (33) 7.2干扰信号的传播方式 (33) 7.3 主要抗干扰措施 (34) 7.3.1 电源抗干扰措施 (34) 7.3.2 硬件滤波及软件抗干扰措施 (34) 7.3.3 接地抗干扰措施 (34) 结论 (36) 致谢 ................................................ 错误！未定义书签。参考文献 .. (37)
论交流变频调速与直流调速
论交流变频调速与直流调速 一：变频器的发展 直流电动机拖动和交流电动机拖动先后诞生与19世纪，距今已有100多年的历史，并已成为动力机械的主要驱动装置。但是，由于技术上的原因，在很长一段时期内，占整个电力拖动系统80%左右的不变速拖动系统中采用的是交流电动机（包括异步电动机和同步电动机），而在需要进行调速控制的拖动系统中则基本上采用的直流电动机。 但是，众所周知，由于结构上的原因，直流电动机存在以下缺点： （1）需要定期更换电刷和换向器，维护保养困难，寿命较短； （2）由于直流电动机存在换向火花，难以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境； （3）结构复杂，难以制造出大容量、高转速和高电压的直流电动机。 而与直流电动机相比，交流电动机则具有以下优点： （1）结构坚固，工作可靠，易于维修保养； （2）不存在换向火花，可以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境； （3） 容易制造出大容量、高转速和高电压的交流电动机。因此，很久以来，人们希望在许多场合下能够用可调速的交流电动机来代替直流电动机，并在交流电动机的调速控制方面进行了大量的研究开发工作。但是，直至20世纪70年代，交流调速系统的研究开发方面一直未能得到真正能够令人满意的成果，也因此限制了交流调速系统的推广应用。 也正是因为这个原因，在工业生产中大量使用的诸如风机、水泵等需要进行调速控制的电力拖动系统中不得不采用挡板和阀门来调节风速和流量。这种做法不但增加了系统的复杂性，也造成了能源的浪费。经历了20世纪70年代中期的第2次石油危机之后，人们充分认识到了节能工作的重要性，并进一步重视和加强了对交流调速技术的研究开发工作。 随着电力电子技术、微电子技术和控制理论的发展，电力半导体器件和微处理器的性能的不断提高，变频驱动技术也得到了显著的发展。随着各种复杂控制技术在变频器技术中的应用，变频器的性能不断提高，而且应用范围也越来越广。 目前变频器不但在传统的电力拖动系统中得到了广泛的应用，而且几乎已经扩展到了工业生产的所有领域，并且在空调、洗衣机、电冰箱等家电产品中也得到了广泛应用。变频器技术是一门综合性的技术，它建立在控制技术、电力电子技术、微电子技术和计算机技术的基础之上，并随着这些基础技术的发展而不断得到发展。
交流变频调速技术复习考试总结综述
1、交流电动机的变频交流调速技术：用半导体电力电子器件构成的变频器，把50或60Hz 的交流电变成频率可调的交流电，供给交流电动机，用以改变交流电动机的运转速度的技术。 2、转差率：同步转速n0与定子转速n之差称为转速差，转速差与同步转速的比值称为转差率S。额定状态下运行时，异步电动机的转差率sn在0.01~0.06之间；空载时，sn在0.05以下。 3、三相异步电动机的调速方法：调频调速、改变磁极对数、改变转差率。 4、三相异步电动机的机械特性：三个主要特征点①理想空载点（N0）：负载转矩T为零，异步电动机的转速n最大，达到同步转速n0。②启动点（S）：异步电动机接通电源瞬间，电动机的转速n为零，此时的和转矩为启动转矩Ts，称为堵转转矩。③临界点（K）：异步电动机的机械特性有一个拐点K，此时对应的转速为临界转速nk。 5、异步电动机负载的机械特性主要是指负载的阻转矩与转速的关系。常见的有恒转矩负载、恒功率负载和二次方率负载。恒转矩负载（负载功率与转速成正比）、恒功率负载（转速和转矩成反比）、二次方率负载（负载的阻转矩与转速的二次方成正比）。 6、变频器的分类：⑴按变换环节：①(间接变频)交-直-交变频器②(直接变频)交-交变频器 ⑵按电压的调制方式：①PAM(脉幅调制)②PWM(脉宽调制)⑶按滤波方式：①电压型变频器②电流型变频器⑷按输入电源的相数：①三进三出变频器②单进三出变频器⑸按控制方式：①v/f控制变频器②转差频率控制变频器③矢量控制变频器④直接转矩控制变频器⑹按用途：①通用变频器②高性能专用变频器③高频变频器⑺按变频器的供电电压的高低分类：①低压变频器②高压变频器 7、直流电动机的工作原理。为什么直流电动机有优越的调速特性！ 答：直流电动机有两个独立的绕组：定子和转子。定子绕组通入直流电，产生稳定磁场；转子绕组通入直流电，产生稳恒电流；定子的稳恒磁场和转子的电流相互作用，产生机械转矩，
交流及变频调速技术试卷及答案讲解学习
交流及变频调速技术试卷及答案
交流及变频调速技术 一、选择题；（20分） 1、正弦波脉冲宽度调制英文缩写是（A ）。 A：PWM B：PAM C：SPWM D：SPAM 2、对电动机从基本频率向上的变频调速属于（ A）调速。 A：恒功率 B：恒转矩 C：恒磁通 D：恒转差率 3、下列哪种制动方式不适用于变频调速系统（ C）。 A：直流制动 B：回馈制动 C：反接制动 D：能耗制动 4、对于风机类的负载宜采用（ A）的转速上升方式。 A：直线型 B：S型 C：正半S型 D：反半S型 5、N2系列台安变频器频率控制方式由功能码（C ）设定。 A：F009 B：F010 C：F011 D：F012 6、型号为N2-201-M的台安变频器电源电压是（ A）V。 A： 200 B：220 C：400 D：440 7、三相异步电动机的转速除了与电源频率、转差率有关，还与（B ）有关系。 A：磁极数 B：磁极对数 C：磁感应强度 D：磁场强度 8、目前，在中小型变频器中普遍采用的电力电子器件是（D ）。 A：SCR B：GTO C：MOSFET D：IGBT 9、IGBT属于（B ）控制型元件。 A：电流 B：电压 C：电阻 D：频率 10、变频器的调压调频过程是通过控制（ B）进行的。 A：载波 B：调制波 C：输入电压 D：输入电流 二：填空题（每空2分，20分） 1.目前变频器中常采用 IGBT 作为主开关器件。 2.三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则U1应 随f1 U1\F1=常数按规律调节。 3.矢量控制的规律是 3/2变换、矢量旋转变换、坐标变换。 4.变频调速系统的抗干扰措施有： 合理布线，消弱干扰源，隔离干扰，准确接地 三：判断题（10分） ( 对 )1. 变频器的主电路不论是交-直-交变频还是交-交变频形式，都是采用电力电子器。( 错 )2.电流型变频器多用于不要求正反转或快速加减速的通用变频器中。
变频技术的发展趋势及其应用
变频技术的发展趋势及 其应用 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
变频技术的发展趋势及其应用 0引言 在工业生产及国计民生中电机的使用十分广泛，电机的传动方式一般分为直流电机传动及交流电机传动。过去由于交流电机实现调速较困难或某些调速方式低效不够理想，因而长期以来在调速领域大多采用直流电机，而交流电动机的优点在调速领域中未能得到发挥。交流电动机的调速方式一般有以下三种。 1）变极调速是通过改变电动机定子绕组的接线方式以改变电机极数实现调速，这种调速方法是有级调速，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼电动机。 2）改变电机转差率调速其中有通过改变电机转子回路的电阻进行调速，此种调速方式效率不高，且不经济。其次是采用滑差调速电机进行调速，调速范围宽且能平滑调速，但这种调速装置结构复杂（一般由异步电机、滑差离合器和控制装置三部分组成），滑差调速电机是在主电机转速恒定不变的情况下调节励磁实现调速的，即便输出转速很低，而主电机仍运行在额定转速，因此耗电较多，另外励磁和滑差部分也有效率问题和消耗问题。较好的转差率调速方式是串级调速。3）变频调速通过改变电机定子的供电频率，以改变电机的同步转速达到调速的目的，其调速性能优越，调速范围宽，能实现无级调速。 目前我国生产现场所使用的交流电动机大多为非调速型，其耗能十分惊人。如采用变频调速，则可节约大量能源。这对提高经济效益具有十分重要的意义。 1变频调速技术的发展 上世纪50年代末，由于晶闸管（SCR）的研究成功，电力电子器件开始运用于工业生产，可控整流直流调速便成了调速系统中的主力军。但由于直流电机结构复
变频调速技术与应用复习资料
变频调速技术与应用复习 注明：第五章不考 第一章 1、变频器主要是由主电路、控制电路组成。什么是变频器？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 2、变频就是改变供电频率,通过改变交流电频率的方式实现交流电控制的技术就叫变频技术 3、变频技术的核心是变频器，它通过对供电频率的转换来实现电动机运转速度率的自动调节，把50Hz的固定电网频改为30—130 Hz的变化频率。同时，还使电源电压适应范围达到142—270V，解决了由于电网电压的不稳定而影响电器工作的难题。 4、变频器通常包含2个组成部分：整流器（rectifier）和逆变器（Inverter）。其中，整流器将输入的交流电转换为直流电，逆变器将直流电再转换成所需频率的交流电。 5、变频技术主要类型有以下几种： （1）交—直变频技术（即整流技术） （2）直—直变频技术（即斩波技术） （3）直—交变频技术 （4）交—交变频技术（即移相技术） 6、变频器类别 A)按变换环节分类交--交、交---直----交 B)按电压调制方式分类PAM、PWM C)按直流环节的储能方式分类电压型、电流型 7、1)PAM(脉冲幅度调制)2)PWM (脉冲宽度调制))3)SPWM(正弦脉宽调制) 8、变频技术的发展方向是 ①交流变频向直流变频方向转化控制技术由PWM（脉宽调制）向PAM（脉幅调制) 方向发展功率器件向高集成智能功率模块发展 9、变频的控制技术1、标量控制2、矢量控制3、DTC控制 第二章 10、各种电力电子器件均具有导通和阻断二种工作特性 11、晶闸管正常工作时的特性总结如下： 承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通。 承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能开通。 晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。 要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下。 12、晶闸管的基本特性 （1）正向特性 I G=0时，器件两端施加正向电压，只有很小的正向漏电流，为正向阻断状态。 正向电压超过正向转折电压U bo，则漏电流急剧增大，器件开通。 随着门极电流幅值的增大，正向转折电压降低。 晶闸管本身的压降很小，在1V左右。 反向特性 反向特性类似二极管的反向特性。 反向阻断状态时，只有极小的反相漏电流流过。 当反向电压达到反向击穿电压后，可能导致晶闸管发热损坏。 13、通常取晶闸管的U DRM（断态重复峰值电压）和U RRM（反向重复峰值电压）中较小的标值作为该器件的额定电压。
交流变频调速技术发展的现状及趋势
交流变频调速技术发展的现状及趋势 概述 交流电动机变频调速技术是在近几十年来迅猛发展起来的电力拖动先进技术，其应用领域十分广泛。为了适应科技的发展，将先进技术推广到生产实践中去，交流变频调速技术已成为应用型本科、高职高专电类专业的必修或选修课程。 变频调速技术概述，常用电力电子器件原理及选择，变频调速原理，变频器的选择，变频调速拖动系统的构建，变频技术应用概述，变频器的安装、维护与调试和变频器的操作实验。 在理论上以必需、够用为原则；精心选材，努力贯彻少而精、启发式的教学思想； 变频调速技术是一种以改变交流电动机的供电频率来达到交流电动机调速目的的技术。大家知道，从大范围来分，电动机有直流电动机和交流电动机。由于直流电动机调速容易实现，性能好，因此，过去生产机械的调速多用直流电动机。但直流电动机固有的缺点是，由于采用直流电源，它的滑环和碳刷要经常拆换，故费时费工，成本高，给人们带来不少的麻烦。因此人们希望，让简单可靠价廉的笼式交流电动机也能像直流电动机那样调速。这样就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速和串极调速等交流调速方式；由此出现了滑差电机、绕线式电机、同步式交流电机。但其调速性能都无法和直流电动机相比。直到20世纪80年代，由于电力电子技术、微电子技术和信息技术的发展，才出现了变频调速技术。它的出现就以其优异的性能逐步取代其他交流电动机调速方式，乃至直流电动机调速系统，而成为电气传动的中枢。 要学习交流电动机的变频调速技术，必须有电力拖动系统的知识。因此，先温习电力拖动系统的基础知识。电力拖动系统由电动机、负载和传动装置三部分组成。描写电力拖动系统的物理量主要是转速，n和转矩T（有时也用电流，因转矩和电动机的电枢电流成正比）。两者之间的关系式称为机械特性。 交流电动机是电力拖动系统中重要的能量转换装置,用来实现将电能转换为机械能。长期以来人们一直在寻求对电动机转速进行调节和控制的方法,起初由于直流调速系统的调速性能优于交流调速系统,直流调速系统在调速领域内长期占居主导地位。 变频调速是通过变频器来实现的，对于变频器的容量确定至关重要。合理的容量选择本身就是一种节能降耗措施。根据现有资料和经验，比较简便的方法有三 种 对于可调速的电力拖动系统，工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同之出主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械向器——整流子。 20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中，变频调速具有绝对优
变频器实训总结
变频器实训总结 这次实训，在老师的带领下，让我们认识到了什么是变频器，变频器是由计算机控制电力电子器件、将工频交流电变为频率和电压可调的三相交流电的电气设备，用以驱动异步（同步）电动机进行变频调速。 变频调速是最有发展前途的一种交流调速方式。目前，变频器在各个行业都有广泛的应用。变频器的出现，使交流电动机得调速得和直流电动机一样方便，并可由计算机联网控制，因此得到了广泛的应用，其发展前景广阔。变频器发展至今，不断进行更新发展，向专用型方向发展，向人性化方向发展，易用性不断提高，功率结构模块化，智能化。 通过对变频恒压供水实训系统的应用与设计，使我们对PLC、特殊功能模块、变频器以及各硬件设备之间的连接、通信、监控和实际工程控制要求等知识有了更深入的理解。熟悉实际工程项目的开发设计，体会工程设计的复杂与困难，从而使学生真正达到学校与企业零距离对接的目的。 学习的过程，让我们对于变频器，原来变频器调速的，是通过变频调速，还可以调节电压，电流，这些都是通过变频，改变频率可以改变那么多东西。而这次接线发现现在对于接线很熟练了，好像有了一种孰能生巧的感觉了，变频器的接线和plc相似，可能都是三菱出的产品，而这次实训是我最认真的一次，可能会也是最后一次了，让我认认真真的做一次，熟练是练出来的啊。经过这次变频器实训使
我掌握了使用变频器的基本方法及对三相异步电动机的正反转控制，懂了变频调速的原理。在实训过程中虽然遇到了很多问题，但是通过自己的慢慢摸索和与同学的交流以及在老师的指导下还是顺利的完成了这次实训。 刚开始学习组态王的时候很迷茫，根本就不知道它能有什么作用，但是现在学习了之后才知道原来组态王的功能是那么的强大的，里面的参数设置，每一个不用的参数所反映的功能不同。一开始接触组态王，老师介绍了基本的工作原理之后就开始让我们对照组态王的初级培训教程学习，这时，我感到诧异了，觉得怎么有这样的老师啊，那我们还来这里干嘛呀，还不如自己再宿舍里自学算了，但是后来才明白，这个软件其实很简单，完全可以自学学会，老师给了我们的不但是自学的能力，还是告诉我们，这个软件很简单，但是简单的同时还是有他的贴别之处的，我们学会它是很容易，但是熟练却是很难的，让我们自己去看教程，自己去学习怎么读懂，怎么使用，对我们以后出去社会工作了，我们也要这样子做工的，到时没有人会帮你，一切都是靠你自己，老是培训的我们的不仅仅是知识，而且还是我们的个人能力的提升，让我们竟早的习惯社会的生活。 这次实训里我不仅增强了实际动手能力，也同时深化了我们对课本知识的了解，以及运用。真正的做到发现问题，提出问题，解决问题的自主学习，在实践中找寻问题的所在，并运用自己所知道的知识去解释，与同学互帮互助，共同探讨共同进步。我学会了基本连接，电路的检测与调试，知道了变频器的工能和原理，这些都我们的培养
第六章 交流异步电动机变压变频调速系统精讲
第六章 交流异步电动机变压变频调速系统 本章主要问题： 1． 在变频调速中变频时为什么要保持压频比恒定？ 2． 交-直-交电压源型变频器调压、调频的有哪几种电路结构,并说明各种电压结构的优缺点。 3． SPWM 控制的思想是什么? 4． 什么是1800导通型变频器？什么是1200导通型变频器？ 5． 电压、频率协调控制有几种控制方式，各有哪些特点？ 6． 在转速开环恒压频比控制系统中，绝对值单元GAB 的作用？函数发生器GFC 的作用？如 何控制转速正反转。 7． 总结恒11 ωU 、恒1ωg E 、恒1ωr E 三种控制方式的特点。 ———————————————————————————————————————— §6-1 交流调速的基本类型 要求：掌握交流调速哪几种基本类型有以及各种调速方法的特点。 目的：能根据不同应用场合选择出相应的调速方式。 重点、难点：变频调速时基频以下和基频以上调速的特点 主要内容（交流调速的基本类型、变频调速的基本要求） 思考： 1. 交流异步电动机调速的方式有哪几种？并写出各方式的优缺点？ 2. 在变频调速中变频时为什么要保持压频比恒定？ 教学设计：交流调速的基本类型采用多媒体课件讲授，用大量的实例，说明几种类型的应用场合。 复习感应电动机转速表达式： )1(60)1(1 0s n f s n n p -= -= 异步电动机调速方法：?? ?? ??? ?????? ? ??型变频调速：绕线式、笼：绕线式串级调速（转差电压）电磁转差离合器调转子电阻：绕线式、调压（定子电压）变转差率调速变极调速：笼型异步机异步电动机 §6-2 变频调速的构成及基本要求 目的、教学要求：掌握变频调速时基频以下和基频以上调速的特点 重点、难点：变频调速时基频以下和基频以上调速的特点 主要内容（变频调速的基本要求）
我国变频调速技术
我国变频调速技术 近10年来，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，电气传动技术面临着一场历 史革命，即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交 流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手 段。变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节间效果，广泛的适用范围及其 它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。 我国变频调速技术的发展概况 电气传动控制系统通常由电动机、控制装置和信息装置3部分组成。电气传动关系到合理地使用电动机以节约电能和控制机械的运转状态（位置、速度、加速度等），实现电能-机械能的转换，达到优质、高产、低耗的目的。电气传动分成不调速和调速两大类，调速又分交流调速和直流调速两种方式。不调速电动机直接由电网供电，但随着电力电子技术的发展这类原本不调速的机械越来越多地改用调速传动以节约电能（节约15%～20%或更多），改善产品质量，提高产量。在我国60%的发电量是通过电动机消耗的，因此调速春传动是一个重要行业，一直得到国家重视，目前已有一定规模。 近年来交流调速中最活跃、发展最快的就是变频调速技术。变频调速是交流调速的基础和主干内容。上个世纪变压器的出现使改变电压变得很容易，从而造就了一个庞大的电力行业。长期以来，交流电的频率一直是固定的，变频调速技术的出现使频率变为可以充分利用的资源。 我国电气传动产业始建于1954年当时第一批该专业范围内的学生从各大专院校毕业，同时在机械工业部属下建立了我国第一个电气传动成套公司，这就是后来天津电气传动设计研究所的前身。我国电气传动与变频调速技术的发展简使见表1。现在我国已有200家左右的公司、工厂和研究所从事变频调速技术的工作。 我国是一个发展中国家，许多产品的科研开发能力仍落后于发达国家。至今自行开发生产的变频调速产品大体只相当于国际上80年代水平。随着改革开放，经济高速发展，形成了一个巨大的市场，它既对国内企业，也对外国公司敞开。很多最先进的产品从发达国家进口，在我国运行良好，满足了我国生产和生活需要。国内许多合资公司生产当今国际上先进的产品，国内的成套部分在自行设计制造的成套装置中采用外国进口公司和合资企业的先进设备，自己开发应用软件，能为国内外重大工程项目提供一流的电气传动控制系统。虽然取得很大成绩，但应看到由于国内自行开发、生产产品的能力弱，对国外公司的依赖性严重。 目前国内主要的产品状况如下:
交流调速系统的发展现状
交流调速系统的发展现状 摘要： 随着电力电子器件的发展，以及对效率的追求，交流调速得到快速发展，加上新技术、新理论不断渗透到交流调速之中，使其不断呈现新的面貌。 关键词：交流调速；脉宽调制; 引言 近年来，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流传动与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一，电气传动技术面临着一场历 史革命，即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量 和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。深入了解交流传动与控制技术的走向，具有十分积极的意义。 1?现代交流调速技术的发展 现代交流调速的法阵可分为几个阶段20世纪60年代中期，德国的A Schonung等人率先提出了脉宽调制变频的思想，他们把通信系统中的调制技术推广应用于变频调速中，为现代交流调速技术的发展和实用化开辟了新的道路。从此，交流调速理论及应用技术大致沿下述四个方面发展。 （1）电力电子器件的蓬勃发展 电力电子器件是现代交流调速装置的支柱，其发展直接决定和影响交流调速技术的发展。迄今为止，电力电子器件的发展经历了分立换流关断器件（第一代）一自关断器件（第二代）-功率集成电路PIC（第三代）一智能模块IPM （第四代）四个阶段。 20世纪80年代中期以前，变频装置功率回路主要采用晶闸管元件。装置的效率、可靠性、成本、体积均无法与同容量的直流调速装置相比。20世纪80年代中期以后用第二代电力电子器件GTR（ Gia nt Tran sistor）、GTq Gate Turn
变频调速是各种调流方式的最佳选择
变频调速是各种调流方式的最佳选择 水泵的特性曲线有Q-H，Q-P，Q-η，Q-G管道特性曲线。见图1。它们分别表示流量与扬程、流量与轴功率、流量与效率、流量与管道摩阻特性之间的关系。 用水量总是变化的,当用水量减小时, 如果水泵正常运行，则系统压力将增高。当流量减小到75％和50％时，它们的变化是:用水量减小时,系统压力憋高，而Hf将加大，Q-G曲线平移到Q′-G′，Q″-G″曲线上，它们与Q-H曲线交点为A′和A″点，由曲线可知，水泵的工作效率降低了，大量水头损失掉了，漏水量也 将大大增加。 为了使水泵工作效率仍保持在高效区,采用关小出水闸阀的角度来调流,此时，水 头损失全浪费在闸阀上。 为了适应流量的变化,可改变水泵运转台数和组合,此时水泵的工作点将运转在低效率上，大量的能源将浪费在管道的水头损失上。 采用变频调速来适应流量变化 Q/Q′/Q″＝n/n′/n″ H/H′/H″＝n2/n′2/n″2 P/P′/P″＝n3/n′3/n″3 n＝60f(1-s)/p 其中:n为转子实际转速;S为电机转差率;f为定子频率;P为电机极对数;Q为综 合流量;H为水泵扬程;P为电机功率。 如果选用变频调速，就是通过改变定子频率，来改变异步电动机转子的实际转速，同时，又要满足电动机转矩的要求，达到水泵运转在高效率区域内。 速度改变了，水泵的流量、扬程、功率都随着改变。优化了整个工艺流程运转条 件，消除了水锤破坏的事件。 从公式(2)(3)(4)(5)可知，当流量减小到75％和50％时，Q-H曲线变成Q′-H′、Q″-H″曲线，其效率曲线由Q－η变成Q′-η′和Q″-η″, 水泵效率(B、B′、B″)基本不变，还在高效区域内，而水泵所需的轴功率也减小了。转速下降了，水头损失不存在，其工作效率却很高。另方面，水泵组合的扬程处处能与管道综合的系统阻力相适应，始终保持管网末稍的压力稳定。当采用液力耦合器或电磁滑差离合器来调速，改变流量，均有一定的节能效果，但转差功率损失了，低速
交流变频调速技术的优势与应用
交流变频调速技术的优势与应用 交流变频调速的方法是异步电机最有发展前途的调速方法。随着电力电子技术的不断发展，性能可靠、匹配完善、价格便宜的变频器会不断出现，这一技术会得到更为广泛、普遍的应用。 对于可调速的电力拖动系统，工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同之出主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械向器——整流子。 20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。 1. 交流变频调速的优异特性 (1) 调速时平滑性好，效率高。低速时，特性静关率较高，相对稳定性好。 (2) 调速范围较大，精度高。 (3) 起动电流低，对系统及电网无冲击，节电效果明显。 (4) 变频器体积小，便于安装、调试、维修简便。 (5) 易于实现过程自动化。 (6) 必须有专用的变频电源，目前造价较高。 (7) 在恒转矩调速时，低速段电动机的过载能力大为降低。 2. 与其它调速方法的比较 交流电动机的调速方法有三种：变极调速、改变转差率调速和变频调速。其中，变频调速最具优势。这里仅就交流变频调速系统与直流调速系统做一比较。 在直流调速系统中，由于直流电动机具有电刷和整流子，因而必须对其进行检查，电机安装环境受到限制。例如：不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用。此外，也
plc控制变频器调速
基 于 PLC 控 制 变 频 器 调 速 实 验 报 告 电控学院 电气
实训目的：本次实验针对电气工程及其自动化专业。通过综合实验，使学生对所学过的可编程控制器在电动机变频调速控制中的应用有一个系统的认识，并运用自己学过的知识，自己设计变频调速控制系统。要求用PLC控制变频器，通过光电编码器反馈速度信号达到电动机调速的精确控制，自己设计，自己编程，最后进行硬件、软件联机的综合调试，实现自己的设计思想。在整个试验过程中，摆脱以往由教师设计，检查处理故障的传统做法，由学生完全自己动手，互相查找处理故障，培养学生动手能力。学生实验应做到以下几点： 1. 通过电动机变频调速控制系统实验，进一步了解可编程控制器在电动机变频调速控制中的应用。 2. 通过系统设计，进一步了解PLC、变频器及编码器之间的配合关系。 3. 通过实验线路的设计，实际操作，使理论与实际相结合，增加感性认识，使书本知识更加巩固。 4. 培养动手能力，增强对可编程控制器运用的能力。 5. 培养分析，查找故障的能力。 6. 增加对可编程控制器外围电路的认识。 实训主要器件：欧姆龙CPM2AH-40CDR可编程控制器（PLC），欧瑞F1000-G系列变频器，三相异步电机 第一部分采样 转速的采样采用的是欧姆龙的光电编码器，结合PLC的高速计数器端子，实现高精度的采样。。 编码器是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者成为码盘，后者称码尺．按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种．接触式采用电刷输出，一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是1还是0；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是1还是0，通过1和0的二进制编码来将采集来的物理信号转换为机器码可读取的电信号用以通讯、传输和储存。 欧姆龙（OMRON）编码器是用来测量转速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出（REP）。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数（几十个到
交流变频调速技术的优势与应用
文章编号:1002-3704(1999)05-0042-02 文献标识码:B 中图分类号:TM 921.51 于京燕 北京同仁堂制药二厂 交流变频调速技术的优势与应用 对于可调速的电力拖动系统,工程上往往根据电动机电流制型式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同处主要在于交流电力拖动免除了直流电机电流流 向变化的机械换向器 整流子。在二十世纪70年代以后,大规模集成电路和计算机控制技术的发展,以及现代控制理论的应用,使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能,在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。 在交流调速技术中,变频调速具有绝对优势,并且它的调速性能与可靠性不断完善,价格不断降低,特别是变频调速节电效果明显,而且易于实现过程自动化。 在各个工业领域中,交流调速比重已逐渐增大,世界各国的设计研究工作已把重点转向交流调速技术,它在工业自动化领域中的地位日趋重要。 一、交流变频调速的优异特性 1.调速时平滑性好,效率高。低速时,特性静差率较高,相对稳定往好。 2.调速范围较大,精度高。 3.起动电流低,对系统及电网无冲击,节电效果明显。 4.变频器体积小,便于安装、调试、维修简便。 5.易于实现过程自动化。 6.必须有专用的变频电源,目前造价较高。 7.在恒转矩调速时,低速段电动机的过载能力大为降低。二、交流变频调速与其它调速方法的比较 交流电动机的调速方法有三种:变极调速、改变转差率调速和变频调速。其中,变频调速最具优势。这里仅就交流变频调速系统与直流调速系统做一比较。 在直流调速系统中,由于直流电动机具有电刷与整流子,因而必须对其进行维修检查,电机安装环境受到限制。例如:不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用。此外,也限制了电机向高转速、大容量发展。而交流电机就不存在这些问题,主要表现为以下几点: 第一,直流电机的单机容量一般为12至14兆瓦,还常制成双电枢形式,而交流电机单机容量却可以数倍于它。第二,直流电机由于受换向限制,其电枢电压最高只能做到一千多伏,而交流电机可做到6至10千伏。第三,直流电机受换向器部分机械强度的约束,其额定转速随电机额定功率而减小,一般仅为每分钟数百转到一千多转,而交流电机可达到每分钟数千转。第四,直流电机的体积、重量、价格比同等容量的交流电机要大。最后,特别要指出的是交流调速系统在节约能源方面有着很大的优势。一方面,交流拖动的负荷在总用电量中占一半或一半以上的比重,这类负荷实现节能,可以获得十分可现的节电效益。另一方面,交流拖动本身存在可以挖掘的节电潜力。在交流 行业交流
变频调速及其控制技术的现状与发展趋势
变频调速及其控制技术的现状与发展趋势 摘要：变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果在各个领域得到广泛的应用，为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了重要手段。本文首先回顾了变频调速技术的发展历史和现状，然后总结了变频调速中的关键控制技术，并介绍了智能控制理论在变频调速系统中的应用情况，最后指出了变频调速技术的发展趋势。 关键字：变频调速技术矢量控制异步电动机PWM技术智能控制 1变频调速技术的发展历史及现状 变频调速技术涉及到电力、电子、电工、信息与控制等多个学科领域。随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的发展，以变频调速为代表的近代交流调速技术有了飞速的发展。交流变频调速传动克服了直流电机的缺点，发挥了交流电机本身固有的优点（结构简单、坚固耐用、经济可靠、动态响应好等），并且很好地解决了交流电机调速性能先天不足的问题。交流变频调速技术以其卓越的调速性能、显著的节电效果以及在*****领域的广泛适用性，而被公认为是一种最有前途的交流调速方式，代表了电气传动发展的主流方向。交流调速技术为节能降耗、改善控制性能、提高产品的产量和质量提供了至关重要的手段。变频调速理论已形成较为完整的科学体系，成为一门相对独立的学科。变频装置有交-直-交系统和交-交系统两大类。
交-直-交系统又分为电压型和电流型，其中，电压型变频器在工业中应用最为广泛。本文所涉及的就是此类变频调速理论和技术。 20世纪是电力电子变频技术由诞生到发展的一个全盛时代。最初的交流变频调速理论诞生于20世纪20年代，直到60年代，由于电力电子器件的发展，才促进了变频调速技术向实用方向发展。70年代席卷工业发达国家的石油危机，促使他们投入大量的人力、物力、财力、去研究高效率的变频器，使变频调速技术有了很大的发展并得到推广应用。80年代，变频调速已产品化，性能也不断提高，发挥了交流调速的优越性，广泛地应用于工业各部门，并且部分取代了直流调速。进入90年代，由于新型电力电子器件如IGBT（绝缘栅双极晶体管Insolated Gate Bipolar Transistor），IGCT(集成门极换向型晶闸管Integrated Gate Commutated Thyristor)等的发展及性能的提高、计算机技术的发展，如由16位机发展到32位机以及DSP（数字信号处理器Digital signal processor）的诞生和发展等以及先进控制理论和技术的完善和发展（如磁场定向矢量控制、直接转矩控制）等原因，极大地提高了变频调速的技术性能，促进了变频调速技术的发展，使变频器在调速范围、驱动能力、调速精度、动态响应、输出性能、功率因数、运行效率及使用的方便性等方面大大超过了其它常规交流调速方式，其性能指标也超过了直流调速系统，达到取代直流调速系统的地步。目前，交流变频调速以其优越的性能而深受各行业的普遍欢迎，在电力、轧钢、造纸、化工、水泥、煤炭、纺织、铁路、食品、船舶、机床等传统工业的改造中和航天航空等新技术的发展应用中无不看
交流变频调速技术在天车的改造
（一）前言 1、交流电动机传统调速控制技术介绍 随着我国工业生产的快速发展，对起重机调速性能要求在不断提高，由于起重机使用的电动机都是三相异步绕线式电动机，调速的方法比较单一，对起重机使用的绕线式电动机传统的调速方法有以下几种： 定子调压调速——控制加于电动机定子绕组的电压： 当改变电动机的定子电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线，从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用。为了扩大调速范围，调压调速应采用转子电阻值较大的绕线式电动机，或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。在电子的调压调速技术诞生之前，这两种方法是在定子调压中主要使用的方法。 绕线式异步电动机转子串入附加电阻调速： 绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速，机械特性较软。这种方法是使用最为广泛的一种调速方法，目前还有很多起重机在使用这种方法。 绕线转子异步电动机转子串电阻调速，缺点是绕线转子异步电动机有集电环和电刷，要求定期维护，由集电环和电刷引起的故障较为常见，再加上大量继电器、接触器的使用，致使现场维护量较大，调速系统的故障率较高，而且调速系统的综合技术指标较差，对机械的冲击很大，已不能满足工业生产的特殊要求，特别是象我厂这样的冶金企业。 2、交流变频调速技术的发展及优势 随着电力电子技术、微电子技术和控制理论的发展，电力半导体器件和微处理器的性能不断的提高，交流变频驱动技术也得到了飞速的发展，应用越来越广泛，作为交流调速系统中重要部分的变频器技术也取得了显著的发展，并逐渐进入了实用阶段。目前，变频器不但在传统的电力拖动系统中得到了广泛的应用，而且几乎扩展到了工业生产的所有领域，并且在许多的家电产品中也得到了广泛的应用，例如像变频空调、变频微波炉、变频电冰箱等。 通过改变交流电频率的方式实现交流电控制的技术就叫变频技术。而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
交流异步电动机变频调速系统设计
中南大学 《工程训练》 ——设计报告 设计题目：异步电机的变频调速 指导老师：黎群辉 设计人：冯露 学号：0909092117 专业班级：自动化0906班 设计日期：2012年9月 交流异步电动机变频调速系统设计
摘要 近年来,交流电机变频调速及其相关技术的研究己成为现代电气传动领域的一个重要课题,并且随着新的电力电子器件和微处理器的推出以及交流电机控制理论的发展，交流变频调速技术还将会取得巨大进步。 本文对变频调速理论，逆变技术，SPWM产生原理进行了研究，在此基础上设计了一种新型数字化三相SPWM变频调速系统，以8051控制专用集成芯片SA4828为控制核心，采用IGBT作为主功率器件，同时采用EXB840构成IGBT的驱动电路，整流电路采用二极管，可使功率因数接近1，并且只用一级可控的功率环节，电路结构比较简单。 V控制，同时，软件程序使得参数的输入和变频器运行方式本文在控制上采用恒 f 的改变极为方便，新型集成元件的采用也使得它的开发周期短。 另外，本文对SA4828三相SPWM波发生器的使用和编程进行了详细介绍，完成了整个系统控制部分的软硬件设计。 V控制，SA4828波形发生器 关键字:变频调速，正弦脉宽调制， f
目录 摘要ii 1.1 研究的目的与意义1 1.2本次设计方案简介2 1.2.1 变频器主电路方案的选定2 1.2.2 系统原理框图及各部分简介3 1.2.3 选用电动机原始参数4 2交流异步电动机变频调速原理及方法5 2.1 异步电机变频调速原理5 2.2 变频调速的控制方式及选定6 V比恒定控制6 2.2.1 f 2.2.2 其它控制方式10 3变频器主电路设计13 3.1 主电路的工作原理13 3.2 主电路各部分的设计13 3.3. 采用EXB840的IGBT驱动电路15 4控制回路设计16 4.1 驱动电路设计16 4.2 保护电路15 4.2.1 过、欠压保护电路设计15 4.2.2 过流保护设计17 4.3 控制系统的实现19 5变频器软件设计20 5.1 流程图22 5.2 程序设计23 总结33 参考文献34
浅谈交流变频调速技术的发展
浅谈交流变频调速技术的发展 近20年来，虽然以功率晶体管(GTR)作为逆变器功率器件，8位微处理器为控制核心，按压频比(U/f)控制原理实现异步电动机调速的变频器，在性能和品种上出现了巨大的技术进步，但下列技术的进步，使变频调速技术进一步得到提升：其一，所有的电力电子器件GTR 已经基本上为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)所替代，进而广泛采用性能更为完善的智能功率模块(IPM),使得变频器的容量和电压等级不断地扩大和提高;其二，8位微处理器基本被1 6位微处理器所替代，进而有采用功能更强的32位微处理器或双CPU，使得变频器的功能从单一的变频调速功能发展为含有逻辑和智能控制的综合功能;其三，在改善压频比控制性能的同时，推出能实现矢量控制和转矩直接控制的变频器，使得变频器不仅能实现宽调速，还可进行伺服控制。 变频调速技术的发展，大体可以从如下4个方面进行综述。 1 电力电子器件的更新 逆变器从采用晶闸管半控器件到采用GTR全控器件，其输出波形从交流方波发展为脉宽调制(PWM)波形，大大减小了谐波分量，拓宽了异步电动机变频调速范围，并减小了转矩的脉动幅度。然而，GTR工作频率一般在2kHz以下，载波频率和最小脉宽都受到限制，难以得到较为理想的正弦波脉宽调制波形，使异步电动机在变频调速时产生噪声。 IGBT的工作频率可在10~20kHz之间，与GTR相比，不仅工作频率高出一个数量级，而且在电压和电流指标均已超出GTR。由于逆变器载波频率的提高，以及可以构成特定的PWM波形，异步电动机变频调速控制器的谐波噪声大为降低。 智能功率模块(IPM)是以IGBT为开关器件，同时含有驱动电路和保护电路的一种功率集成器件(PIC)。IPM的保护功能有过电流、短路、欠电压、过电压和过热等，还可以实现再生制动。由IPM组成的逆变器只需对桥臂上各个IGBT提供隔离的PWM信号即可。简单的外部电路和控制电路的集成化，使变频器体积大为减小。还有，由于功率开关器件的故障检测和保护电路接近故障点，故可以抑制故障扩大，保证装置可靠运行。 2 控制策略的发展 第1代变频器采用的是恒压频比控制方式，它根据异步电动机等效电路确定的线性进行变频调速。电压是指基波的有效值，改变U/f只能调节电动机的稳态磁通和转矩，谈不上动态控制。为提高低频时电动机产生的转矩，通常采用提升电压以及随负载变化补尝定子绕组电压降的办法，可以拓宽变频调速范围至20∶1左右。 第2代变频器的主要特征是采用矢量控制方式，它参照直流电动机的控制方式，将异步电动机的定子电流空间矢量分解为转子励磁分量和转矩分量。首先是要控制励磁，所以又把矢量控制称为磁场定向控制。至于转矩的控制则是间接的。矢量控制的主要缺点是需要复杂的坐标变换运算，以及需检测转速信号。因此，进一步提出无速度传感器矢量控制的方法，它根据异步电动机实际运行的相电压和相电流，以及定转子绕组参数推算出转速