無換向器電動機調速

控制系統以交流一直流一交流電流型無換向器電動機為例,為其雙閉環控制系統框圖。 變頻器無換向器電動機調逮的變頻器,一般有交流一直流一交流電流型變頻器、交流一交流電流型變頻器、交流一交流電壓型變頻器三種。 交流一直流一交流電流型變頻器和交流一交流電流型變頻器是依靠電機定子繞組反電動勢自然換流,因而過載能力小。

無換向器電動機調速speedcontrolofcom-mutatorlessmotor決定的電動機運行方式。控制系統以交流一直流一交流電流型無換向器電動機為例,為其雙閉環控制系統框圖。

各環節對不同的運行方式處於不同的狀態,現以電動機正轉減速說明其工作過程。設電動機原來運行於能藉助反電動勢換流的高轉速,現施加減速信號,ST將輸出負信號,SE輸出端為“1”態(對應一如及正向轉動),MG輸出端為“1”態(對應制動方式),〔X二S轉變為“正高制”(正向轉動、高速、制動),使y0控制空載換流超前角為120“(即大於900的正向制動工作狀態),通過IF觸發逆變器,使電動機減速。如果要繼續減速到低速甚至零速時,當電動機按上述過程減速到反電動勢換流的最低整定速度(高、低速的界限)時,HL輸出端變為“1’’態(低速),因MG輸出端為“1”態(制動),(蕪S轉變為“正低制”(正向轉動、低速、制動),逆變器換流由反電動勢自然換流改為斷續換流,電動機繼續制動運行,當轉速降低至略低於給定值,SR輸出端恢復正信號,(又S轉變為“正低電”(正向轉動、低速、電動),電動機在正向低速下作電動運行,最後穩定在所設給定值及負載下。如果正向減速一直到零,則OSC一直處於“正低制”狀態,直到電動機完全停止為止。

直流一交流電流型無換向器電動機控制系統框圖AR一給定積分器;ST一轉速調節器;AT一絕對位變換搖.IM一電流檢測環節;LT一電流調節器;RF一整流移相觸發界,SE一轉速差及正、反轉狀態檢測環節,MG一電、制動檢測環節;HL一高、低速檢測環節;(匯S一運轉狀態合成環節;y0D一y0脈衝分配器;IF一逆變觸發器,y0R一y0自動調節器;PM一位里檢測器;SM一轉速檢測環節交流一交流直接變頻無換向器電動機調速,其控制信號一個來自位置檢測器,一個來自電源側的相位觸發器。位置檢測器決定應該工作的元件組;移相信號決定某組內哪個元件導通。為此,上述兩種信號通常用一個與門邏輯電路加以綜合.以決定某時刻哪個晶閘管導通,從而保證要求的電動機運行方式。除上述控制系統外,還有換流超前角和勵磁電流自動控制系統,帶d、q軸電樞電流控制的交流一交流電壓型系統,矢量變四uhuonx舊ngq一dI0ndongJlt舊OSu無換向器電動機調速(speedeontrolof。om-mutatorlessmotor)採用位置檢測器對變頻器進行自同步控制實現同步電動機調速的技術。所謂自同步控制,系利用裝在轉子上的位置檢測器使逆變器的晶閘管按一定順序觸發,晶閘管導通的控制決定於位!檢測器的輸出信號,即決定於轉子位置。導通的變化頻率(變頻器輸出頻率)由電機本身的轉速決定,定子電流建立的磁通勢的旋轉速度完全與轉子轉速同步,因而稱自同步控制。變頻器無換向器電動機調逮的變頻器,一般有交流一直流一交流電流型變頻器、交流一交流電流型變頻器、交流一交流電壓型變頻器三種。交流一直流一交流電流型變頻器和交流一交流電流型變頻器是依靠電機定子繞組反電動勢自然換流,因而過載能力小。當然,當電動機起動或低速運行時,電機反電動勢太小,不可能實現自然換流。這時交流一直流一交流系統常採用斷續換流法,即將整流側的控制角推人逆變狀態,逆變器的輸人電流迅速下降至零,晶閘管中電流小於維持電流後自行關斷。交流一交流系統常採用電源電壓換流法(見變頻調速)。交流一交流電壓型變頻器則完全採用電源電壓換流法,過載能力較大.就輸出頻率而言,交流一直流一交流電流型變頻器的輸出頻率不受限制,交流-交流電流型變頻器可為O~2倍電源頻率,交流一交流電壓型變頻器只能在冬一冬電源頻率以下。除此之外,三種變頻器在電流波形、變換效率、電動機或電源的功率因數等方面,都有一定的差異.運行方式無換向器電動機具有和直流電動機一樣的良好調速性能,可以方便地實現四象限運行。變頻器的整流器必須與逆變器協調控制,當逆變器工作在逆變狀態,整流器必須工作在整流狀態;當逆變器工作在整流狀態,整流器必須工作在逆變狀態。就交流式無換向器電動機而言,應在一次變換中完成上述二次變換的過程,即是由移相觸發控制角和換流超前角綜合換控側系統等。套用無換向器電動機調速不存在失步問題,容易實現四象限運行,具有直流電動機那樣優良的調速與控制性能,同時無換向器電動機本身又具有交流電動機的結構簡單堅固、運行可靠、維護方便等優點,故特別適用於高轉速、大容t以及惡劣環境等場合。如套用於風機、泵、擠壓機等單獨可變速傳動系統,造紙機、卷繞機、加工機、延伸機等有兩台以上電動機的複式控制傳動系統。除上述一般的調速傳動外,還可將無換向器電動機原理用於蓄能電站發電電動機組及大型同步電動機的起動裝工,即裝設一套變頻裝t,與待起動的同步電動機構成一台無換向器電動機,採用無換向器電動機的起動方法進行起動,完全避免了同步電動機利用阻尼繞組起動時對電網所產生的衝擊,同時起動裝t的容t僅為被起動機組的額定功率的5%~7%,從而減少了起動裝t的容量,裝t便於維護;也可用於變翻電抓,借調節無換向器電動機的轉速,改變自控變撅器的艷出頻率和電壓,用以供給其他交流異步電動機,實現轉速的協調運行.無換向器電動機調速在套用中還存在粉提高過載能力、多台速度協調運行時增大可變頻率等問題。但作為一種趨勢,它必將日益廣泛套用於電力拖動中。

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