畢業(yè)設計-三相異步電動機變頻調速的原理及其仿真-資料下載頁
2024-12-01 19:26本頁面
【導讀】產(chǎn)和日常生活許多領域得到越來越廣泛地應用。目前在變頻調速系統(tǒng)中,隨著電力電子。也使得交流調速開始全面取代直流調速。在交流調速技術中，交流變頻調速以其優(yōu)異的。調速性能，高效節(jié)能和廣泛的應用范圍等特點而被國內外人為是最有前途的調速方式。由于換向器的存在，使直流電動機的維護的工作量加大，單機容量，最高轉速以及使用環(huán)境都受到限制。性能難以滿足要求生產(chǎn)要求。的研究，然而發(fā)展緩慢，在相當長的時間內，直流調速一直以性能優(yōu)良領先于交流調速。60年代以后，特別是70年代以來，電力電子技術和控制技術的飛速發(fā)展，
【正文】 模型及電機參數(shù)與變頻調速的均相同，在仿真時，只改變它的極對數(shù) p ，然后觀察示波器中定子，轉子電流 ，轉矩及轉速的變化。 其電機的參數(shù)如圖所示 ，將電機的極數(shù)設置成 ，系統(tǒng)將無法正常仿真。 然后運行仿真系統(tǒng)，得到示波器讀數(shù)如圖（ e）所示： 11 圖（ e） 由圖可知，根據(jù)公式 11 60fn p? 可計算得當 p =3 時， 1n =1200r/min，而定子及轉子電流和轉矩與變頻調速均無較大的差別，同時由圖可知反映時間約為 20ms，低于變頻調速的響應 時間，超調量也比變頻調速小，但是由于極對數(shù)的限制， 變 極調速并不能平滑的調速，它是有級的，這是它跟變頻調速的最大區(qū)別。不過 變 極調速是一種比較經(jīng)濟，它不要需要逆變器 ， 它是高效的調速方法，控制設備簡單，只需要加轉換開關，使用維護方便。雙速電機的尺寸一般要比同容量的普通異步電機稍打，運行性能也稍差，常用于不需要連續(xù)調速場合。 調壓調速 當外施電源電壓改變時 ,最大轉矩將隨 1U 的平方而變化 ,但最大轉矩出現(xiàn)的轉差率ms 保持不變 .改變電源電壓的有效值 ,將其設置成如圖 (f)的數(shù)據(jù) ,而其他的參數(shù)不變 ,重新運行仿真模型 ,得到示波器的讀數(shù)如圖 (g)所示 . 圖 (f) 12 圖 (g) 由示波器的讀數(shù)可知 ,調壓調速是改變機械特性 ,而當電機空載或者輕載時 ,轉速基本不變 .調壓調速目前廣泛采用交流調壓器 ,由晶閘管等器件組成 ,通過調整晶閘管的導通角大小來調節(jié)加到定子繞組上的端電壓 .結構比較簡便 ,控制電 路價格較低 .但是低速時轉子銅耗較大 ,效率較低 .對于風機類負載 ,負載功率近似與轉速的三次方成正比 ,雖然轉速下降不多 ,但是輸入功率下降的較多 ,節(jié)能效果明顯 ,所以比較適合風機類負載的調速 . 關于變頻調速的總結 該仿真只是從原理上揭示了變頻調速的機制，與通常的變頻調速系統(tǒng)不是同一回事，該變頻調速主要是從公式 11 60fn p? 入手，通過改變電源頻率來改變電動機的同步轉速，使轉子轉速隨之變化。 根據(jù)變頻調速與變極調速 ,調壓調速的對比，可以知道變頻調速的一些 特點與性能 ： （ 1）變頻調速設備（簡稱變頻器）結構復雜，價格昂貴，容量有限。但隨著電力電子技術的發(fā)展，變頻器向著簡單可靠、性能優(yōu)異、價格便宜、操作方便等趨勢發(fā)展 。 （ 2）變頻器具有機械特性較硬，靜差率小，轉速穩(wěn)定性好，調速范圍廣（可達 10：1），平滑性高等特點；可實現(xiàn)無級調速 ,這是與變極調速的最大區(qū)別 . （ 3）變頻調速時，轉差率 s 較小，則轉差功率損耗較小，效率較高 。 （ 4）可以證明：變頻調速時，基頻下的調速為恒轉矩調速方式；基頻調速以上時，近似為恒功率調速方式 。 (5）變頻調速器已廣泛用于生產(chǎn)機械等很多領域內。 但是變頻調速同樣也有些問題，變頻器輸出的交流電壓、電流波形通常不是完全的正弦波，除了基波分量外，還有高頻諧波分量，這將對電機運行性能產(chǎn)生不良影響。 13 對此，為適應變頻器供電的要求，專門設計形成變頻調速電動機。而且針對超調，響應時間的問題，這些都是要解決的問題。 14 參考文獻 [1] 胡虔生 胡敏強 .電機學 .北京 : 中國電力出版社 , 2021. [2] 曹弋 .MATLAB 教程及實訓 .北京 : 機械工業(yè)出版社 , [3] 胡虔生 .電機學習題手冊 .北京：中國電力出版社， [4] 林飛，杜欣 . 電力電子應用技術的 MATLAB 仿真 .北京：中國電力出版社， 2021 [5] 王正林，劉明 . 精通 MATLAB[M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 2021 [6] 陳伯時 .電力拖動自動控制系統(tǒng) .北京：機械工業(yè)出版社， [7] 洪乃剛，電力電子技術 .北京： 清華大學出版社， [8] 戴文進，電機學 .北京：清華大學出版社， [9] 鐘麟 /王峰 ， MATLAB 仿真技術與應用教程 .北京：國防工業(yè)出版社， [10] 王兆安，電力電子技術 .北京：機械工業(yè)出版社， 15 致 謝 感謝我的導師謝寧魯老師的悉心指導。論文從選題到完成的整個過程中，都得到了謝老師的熱情幫助和精心點撥。謝老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、淵博的專業(yè)知識、敏銳的學術眼光、精益求精的精神給我留下了深刻的印象，并對我以后的學習和工作產(chǎn)生極大的促進作用。 感謝輔導員程湘云老師、班主任曹菊英老師等所有老師，在大學四年的學習生活中，他們對本篇論文的順利完成發(fā)揮了巨大的作用。感謝所有老師 的精心授業(yè)和辛勤工作。 感謝我的室友和兄弟們，從遙遠的家來到這個陌生的郴州，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。四年了，仿佛就在昨天。四年里，我們打過球，喝過酒，一起哭，一起笑。只是天下無不散之宴席，眼下大家都要各奔東西了，縱使心有不舍，但還是要祝福大家。 感謝我的媽媽姐姐，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠 摯的謝意！
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