【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 線路要簡(jiǎn)單。 晶體管調(diào)速 圖 4－ 12為由單個(gè)晶體管組成的帶速度負(fù)反饋的最簡(jiǎn)單調(diào)速系統(tǒng)。 fgbe UUU ??????????? nIUUn dbef圖 412 三、有靜差及無靜差調(diào)速控制 自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)按被調(diào)量（轉(zhuǎn)速）與給定量之間有無偏差可分為： 有靜差調(diào)速系統(tǒng) ―― 是靠被調(diào)量與給定量之偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)的，無論采用的放大器放大倍數(shù)多大，也不能維持被調(diào)量完全不變。主要原因是電樞壓降的補(bǔ)償。圖 4－ 13 P70 無靜差調(diào)速系統(tǒng) ―― 具有良好的靜特性，在轉(zhuǎn)速波動(dòng)的允許范圍內(nèi)，能最終消除偏差使系統(tǒng)回到給定值上。采用 PI調(diào)節(jié)圖 4－ 23 P79 三、有靜差及無靜差調(diào)速控制 有靜差調(diào)速控制 有靜差調(diào)速控制 ??????? ddddt RIITICT 如cdafgfcfgda UUUUnUUUUKU ?????? 則無靜差時(shí)而)(是定值而由于 gdaddddedddda UURIRInCRIEU ????????1）有差調(diào)節(jié)；根據(jù)給定量與反饋量之差來改變整流輸出電壓，以維持轉(zhuǎn)速近似不變，沒有誤差就不可能調(diào)節(jié)。 2）系統(tǒng)的總的放大倍數(shù)越大，調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確度（靜態(tài)精度）越高。 無靜差調(diào)速控制 無靜差調(diào)速控制 的變化達(dá)到無靜差來補(bǔ)償由 ddtfg RIUdUUU ? ???? ?1nUUdUUKU ftcda ????? ? 而＋?1? ??? tcdafg UdUUUU ?1＋則無靜差時(shí)四、直流電動(dòng)機(jī)的 PWM調(diào)速原理 晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)的特點(diǎn)： 在飽和時(shí)管壓降很小，在截止時(shí)漏電流很小，過渡狀態(tài)電流大但時(shí)間短，平均功率小。因而可提高輸出功率和效率。 直流電動(dòng)機(jī)的 PWM控制屬于調(diào)壓調(diào)速方式，即通過脈寬調(diào)制來改變電樞電壓 Ud實(shí)現(xiàn)調(diào)速。其基本原理是采用硅整流器將交流電整流成直流電，再由 PWM斬波器進(jìn)行斬波調(diào)壓。斬波調(diào)壓比晶閘管相控調(diào)壓 (SCR— M)性能更好。如所需要的濾波裝置很小，甚至只利用電樞電感已經(jīng)足夠，不需要外加濾波裝置；電動(dòng)機(jī)的損耗和發(fā)熱較小；動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等。 四、直流電動(dòng)機(jī)的 PWM調(diào)速原理 a）線路圖 b） 波形圖 圖 4— 25 PWM斬波器原理電路及輸出電壓波形 圖 225 一個(gè)周期 T中，晶體管 K導(dǎo)通時(shí)間的比率，稱為負(fù)載率或占空比。調(diào)速方式有： (1) 脈沖寬度調(diào)制 （ PWM） 調(diào)速 （ 定頻調(diào)寬法 ） ： T保持一定 ，使 τ在 0～ T范圍內(nèi)變化 。 (2) 脈沖頻率調(diào)調(diào)速制 （ 定寬調(diào)頻法 ） ： τ保持 — 定 ， 使 T在 0～ ∞)范圍內(nèi)變化： (3) 混合調(diào)制調(diào)速（調(diào)寬調(diào)頻法）：使 τ和 T在 0～ ∞范圍內(nèi)變化； USUTU Ta ?? ?TS T??式中： ―― 導(dǎo)通率 變化范圍均為 0≤ST≤1 不管哪種方法，因而電樞電壓平均值 Ua的調(diào)節(jié)范圍為 0一 Ud，均為正值，即電機(jī)只能在某一方向調(diào)速，這被稱為不可逆調(diào)速。當(dāng)需要電機(jī)在正、反向兩個(gè)方向調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，即被稱為可逆調(diào)速，就要使用下圖所示的橋式 (或稱 H型 )斬波電路。 橋式斬波電路 4． 3 交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制 與直流電動(dòng)機(jī)相比，交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，維護(hù)方便。交流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)占電氣傳動(dòng)總?cè)萘康? 80％左右，是一種最重要的動(dòng)力基礎(chǔ)。過去大量使用的是不變速交流傳動(dòng)，例如：風(fēng)機(jī)、水泵等機(jī)械，其總?cè)萘考s占工業(yè)電氣傳動(dòng)總?cè)萘康?50％。這些應(yīng)用并不是不需要調(diào)速，而是因?yàn)槭褂媒涣麟妱?dòng)機(jī)無法調(diào)速，不得不依靠閥門、擋板來調(diào)節(jié)風(fēng)量和流量，造成大量電能損耗。這類電機(jī)若采用變壓變頻 (VVVF)交流調(diào)速控制后，一般可節(jié)能 20％左右，節(jié)能效果非常顯著。因此，經(jīng)過世界各國(guó)的努力和巨大投入，歷經(jīng)十年之久，目前已較好地解決了交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的理論問題和實(shí)現(xiàn)方法，并使其正在逐步取代直流傳動(dòng)成為高性能電氣傳動(dòng)的主流和基礎(chǔ)。 調(diào)速原理 異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速為： 一、交流電機(jī)調(diào)速原理及方式 式中： n— 同步轉(zhuǎn)速 (r／ min)； f1— 定子頻率 (即電源頻率 )； p— 磁極對(duì)數(shù) 。 s— 轉(zhuǎn)差率 。 ? ? ? ?spfnsn ???? 160111 從上式可知，要調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)從改變 p， s， f1三個(gè)分量人手。 異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式相應(yīng)可分為 3種 : ① 變極調(diào)速 p ② 變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 s ③ 變頻調(diào)速 f1 調(diào)速方式 1) 變極調(diào)速 對(duì)鼠籠式異步電機(jī)可通過改變電機(jī)繞組的接線方式，使電機(jī)從一種極對(duì)數(shù)變?yōu)榱硪环N極對(duì)數(shù)。從而實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的有級(jí)調(diào)速。一般為 2種速度， 3種速度以上的變極調(diào)速電機(jī)繞組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用較少。變極調(diào)速所需設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，工作也比較可靠，但只能有級(jí)調(diào)速，故應(yīng)用場(chǎng)合有限。 調(diào)速方式 2) 變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 對(duì)于繞線式異步電動(dòng)機(jī)，可通過調(diào)節(jié)串聯(lián)在轉(zhuǎn)子繞組中的電阻值 (調(diào)阻調(diào)速 )、在轉(zhuǎn)子電路中引入附加的轉(zhuǎn)差電壓 (串級(jí)調(diào)速 )、調(diào)整電機(jī)定子電壓 (調(diào)壓調(diào)速 )以及采用電磁轉(zhuǎn)差離合器 (電磁離合器調(diào)速 )改變氣隙磁場(chǎng)等方法均可實(shí)現(xiàn)變轉(zhuǎn)差S，從而對(duì)電機(jī)進(jìn)行無級(jí)調(diào)速。這種方法曾經(jīng)有過一定時(shí)期的應(yīng)用，但由于效率偏低，體積較大，目前應(yīng)用已不多。 2）變轉(zhuǎn)差率 3) 變頻調(diào)速 通過改變定子供電頻率來改變同步轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 ， 在調(diào)速過程中從高速到低速都可以保持有限的轉(zhuǎn)差率 ， 因而具有高效率 、 寬范圍和高精度的調(diào)速性能 。 可以認(rèn)為 ， 變頻調(diào)速是異步電動(dòng)機(jī)的一種比較合理和理想的調(diào)速方法 。 在以上諸種交流調(diào)速中，變頻調(diào)速的性能最好。變頻凋速電氣傳動(dòng)調(diào)速范圍大，靜態(tài)穩(wěn)定性好，運(yùn)行效率高，調(diào)速范圍廣，是一種理想的調(diào)速系統(tǒng)，已經(jīng)成為應(yīng)用最廣泛的調(diào)速系統(tǒng)。 3）變頻調(diào)速 按晶閘管技術(shù)的應(yīng)用可分為： 1）采用晶閘管交流調(diào)壓電路，調(diào)節(jié)電機(jī)定子電壓從而改變轉(zhuǎn)速。 2）由晶閘管組成一套變流裝置，串接在繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子電路里，異步電動(dòng)機(jī)與變流裝置共同組成了串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)。在調(diào)速過程中，把轉(zhuǎn)差能量反饋回電網(wǎng)，為此能提高經(jīng)濟(jì)效益。 3）用晶閘管組成靜止變頻器，給異步電動(dòng)