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交流伺服电机变频调速

文章来源:http://www.abbsew.com 发布时间:2011-12-08 09:34:22
 

    (1)交流电机调速方法
    交流电机有同步电机与异步电机两大类。同步SEW电机的调速靠改变供电电压的频率f来改变其同步转速ns=60f/p
异步电机转速公式为
N=n0(1-s)=60f/p(1-s)
P=磁极对数
F=供电电源频率,HZ
S=转差率(同步电机传动时,s=0)
    由上式可见,异步电机的调速方法有三种,即改变转差率:,改变极对数p和改变频率f0
    所谓变频调速,就是通过改变电机定子供电频率f以改变同步转速来实现调速的方
法。在调速过程中,从高速到低速都可以保持有限的转差功率,因而,具有高效率、宽范围和高精度的调速性能。对交流电机而言,变频调速是应用最广泛的调速方法。
    (2)变频器的分类
    能实现变频调速的设备,叫变频器。变频器根据使用开关器件的不同,一般分为晶闸管变频器和自关断型元件变频器,自关断型元件变频器是使用大功率晶体管、场效应晶体管或可关断晶闸管作为开关器件的。根据中间环节处理方法的不同,一般又分为交一直交变频器和交交变频器两大类。下面介绍交一直交变频器。
    交一直交变频器由三部分组成。一是整流器,把交流变换成直流;二是中间的储能环节。在变频调速系统中,变频器的负载常常是异步西门子电机,其功率因数是滞后的,在变频器的直流环节和负载之间将有无功功率的流动,因而必须设lmtq是能元件,以缓冲无功能量;三是逆变器,再把直流变换成频率可变的交流。根据中间的储能环节无功能量的处理方式不同,交一喜交变频器又可分为电压型和电流型两类。
    ①电压型变频器。它是在直流侧并联较大的滤波电容以缓冲无功功率,直流电源阻抗很小,呈恒压源特性。所有的电压型变频器都设有反演二极管,负载的滞后电流经反馈二极管反馈到滤波电容器,提高了逆变器换流工作的稳定性。
    ②电流型变频器。它是在直流回路中串大电感以吸收无功功率,直流电源阻抗较大呈恒流源特性。由于直流中间回路电流的方向是不变的,所以不需要设置反馈二极管。
    在电流型逆变器中,不论是电动运行状态还是再生发电工作状态,在直流侧的电流方向不变,因此只要改变直流侧电压极性,就可以很方便地改变电机的运行状态。这样不必另设一组整流器,就能实现电机四象限工作。高性能拖动系统。
    (3)SPWM
这种逆变器适用于对动态要求高的场合,如轧钢机等逆变器是变频器调溥的核心,选择不同的控制方法来控制逆变器各开关器件的通断次序及通断时间,就可达到相应的控制要求。目前,常用的开关器件有GTO, GTR, MOSFET和IG-BT等,由于开关频率很高,也采用了PWM技术。即用一系列宽度不同的等幅脉冲序列来逼近正弦波,产生接近的正弦电压、电流,通常称为SPWM。