【文章內容簡介】 線路要簡單。 晶體管調速 圖 4－ 12為由單個晶體管組成的帶速度負反饋的最簡單調速系統。 fgbe UUU ??????????? nIUUn dbef圖 412 三、有靜差及無靜差調速控制 自動調速系統按被調量（轉速）與給定量之間有無偏差可分為： 有靜差調速系統 ―― 是靠被調量與給定量之偏差進行調節(jié)的，無論采用的放大器放大倍數多大，也不能維持被調量完全不變。主要原因是電樞壓降的補償。圖 4－ 13 P70 無靜差調速系統 ―― 具有良好的靜特性，在轉速波動的允許范圍內，能最終消除偏差使系統回到給定值上。采用 PI調節(jié)圖 4－ 23 P79 三、有靜差及無靜差調速控制 有靜差調速控制 有靜差調速控制 ??????? ddddt RIITICT 如cdafgfcfgda UUUUnUUUUKU ?????? 則無靜差時而)(是定值而由于 gdaddddedddda UURIRInCRIEU ????????1）有差調節(jié)；根據給定量與反饋量之差來改變整流輸出電壓，以維持轉速近似不變，沒有誤差就不可能調節(jié)。 2）系統的總的放大倍數越大，調節(jié)的準確度（靜態(tài)精度）越高。 無靜差調速控制 無靜差調速控制 的變化達到無靜差來補償由 ddtfg RIUdUUU ? ???? ?1nUUdUUKU ftcda ????? ? 而＋?1? ??? tcdafg UdUUUU ?1＋則無靜差時四、直流電動機的 PWM調速原理 晶體管工作在開關狀態(tài)的特點： 在飽和時管壓降很小，在截止時漏電流很小，過渡狀態(tài)電流大但時間短，平均功率小。因而可提高輸出功率和效率。 直流電動機的 PWM控制屬于調壓調速方式，即通過脈寬調制來改變電樞電壓 Ud實現調速。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斬波器進行斬波調壓。斬波調壓比晶閘管相控調壓 (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足夠，不需要外加濾波裝置；電動機的損耗和發(fā)熱較??；動態(tài)響應快等。 四、直流電動機的 PWM調速原理 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 一個周期 T中，晶體管 K導通時間的比率，稱為負載率或占空比。調速方式有： (1) 脈沖寬度調制 （ PWM） 調速 （ 定頻調寬法 ） ： T保持一定 ，使 τ在 0～ T范圍內變化 。 (2) 脈沖頻率調調速制 （ 定寬調頻法 ） ： τ保持 — 定 ， 使 T在 0～ ∞)范圍內變化： (3) 混合調制調速（調寬調頻法）：使 τ和 T在 0～ ∞范圍內變化； USUTU Ta ?? ?TS T??式中： ―― 導通率 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的調節(jié)范圍為 0一 Ud，均為正值，即電機只能在某一方向調速，這被稱為不可逆調速。當需要電機在正、反向兩個方向調速運轉時，即被稱為可逆調速，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 交流電動機調速控制 與直流電動機相比，交流電動機結構簡單，成本低，維護方便。交流電動機傳動占電氣傳動總容量的 80％左右，是一種最重要的動力基礎。過去大量使用的是不變速交流傳動，例如：風機、水泵等機械，其總容量約占工業(yè)電氣傳動總容量的 50％。這些應用并不是不需要調速，而是因為使用交流電動機無法調速，不得不依靠閥門、擋板來調節(jié)風量和流量，造成大量電能損耗。這類電機若采用變壓變頻 (VVVF)交流調速控制后，一般可節(jié)能 20％左右，節(jié)能效果非常顯著。因此，經過世界各國的努力和巨大投入，歷經十年之久，目前已較好地解決了交流電動機調速的理論問題和實現方法，并使其正在逐步取代直流傳動成為高性能電氣傳動的主流和基礎。 調速原理 異步電機的轉速為： 一、交流電機調速原理及方式 式中： n— 同步轉速 (r／ min)； f1— 定子頻率 (即電源頻率 )； p— 磁極對數 。 s— 轉差率 。 ? ? ? ?spfnsn ???? 160111 從上式可知，要調節(jié)異步電動機的轉速應從改變 p， s， f1三個分量人手。 異步電動機的調速方式相應可分為 3種 : ① 變極調速 p ② 變轉差率調速 s ③ 變頻調速 f1 調速方式 1) 變極調速 對鼠籠式異步電機可通過改變電機繞組的接線方式，使電機從一種極對數變?yōu)榱硪环N極對數。從而實現異步電動機的有級調速。一般為 2種速度， 3種速度以上的變極調速電機繞組結構復雜，應用較少。變極調速所需設備簡單，價格低廉，工作也比較可靠，但只能有級調速，故應用場合有限。 調速方式 2) 變轉差率調速 對于繞線式異步電動機，可通過調節(jié)串聯在轉子繞組中的電阻值 (調阻調速 )、在轉子電路中引入附加的轉差電壓 (串級調速 )、調整電機定子電壓 (調壓調速 )以及采用電磁轉差離合器 (電磁離合器調速 )改變氣隙磁場等方法均可實現變轉差S，從而對電機進行無級調速。這種方法曾經有過一定時期的應用，但由于效率偏低，體積較大，目前應用已不多。 2）變轉差率 3) 變頻調速 通過改變定子供電頻率來改變同步轉速實現對異步電動機的調速 ， 在調速過程中從高速到低速都可以保持有限的轉差率 ， 因而具有高效率 、 寬范圍和高精度的調速性能 。 可以認為 ， 變頻調速是異步電動機的一種比較合理和理想的調速方法 。 在以上諸種交流調速中，變頻調速的性能最好。變頻凋速電氣傳動調速范圍大，靜態(tài)穩(wěn)定性好，運行效率高，調速范圍廣，是一種理想的調速系統，已經成為應用最廣泛的調速系統。 3）變頻調速 按晶閘管技術的應用可分為： 1）采用晶閘管交流調壓電路，調節(jié)電機定子電壓從而改變轉速。 2）由晶閘管組成一套變流裝置，串接在繞線式電機轉子電路里，異步電動機與變流裝置共同組成了串級調速系統。在調速過程中，把轉差能量反饋回電網，為此能提高經濟效益。 3）用晶閘管組成靜止變頻器，給異步電動