【正文】 量。它主要基于下面幾個因素：（1）變頻調(diào)速系統(tǒng)自身損耗小，工作效率高。（3）可實現(xiàn)軟啟、制動功能，減小啟動電流沖擊。如果僅從工藝要求、節(jié)約效益考慮，下面幾種情況選用變頻調(diào)速較有利：（1）根據(jù)工藝要求，生產(chǎn)線或單臺設(shè)備需要按程序或按要求調(diào)整電機速度的。（2）用變頻調(diào)速代替機械變速。（3）用變頻調(diào)速代替用閘門或擋板調(diào)整流量適于風(fēng)機、水泵、壓縮機等。交流變頻調(diào)速的方法是異步電機最有發(fā)展前途的調(diào)速方法。目前，國外先進國家的變頻技術(shù)正向小型化、高可靠性、抗公害、多功能、高性能等方向發(fā)展，我國也在加快發(fā)展步伐。第二章 交流電動機調(diào)速交流電動機的調(diào)速系統(tǒng)是一項以大功率電力電子器件為基礎(chǔ)的新型技術(shù)學(xué)科在過去的十幾年間由于大功率電力電子器件的不斷出現(xiàn),使交流電動機的調(diào)速技術(shù)取得了很大的發(fā)展。在過去的幾十年里,用于大功率傳送帶、機械手、橋式吊車、所有這些應(yīng)用都需要使用直流電機傳動，交流電機由于其固有的以同步或幾乎同步于電源的頻率運行，直流傳動存在的諸如運行中產(chǎn)生火花、對環(huán)境要求叫高、電刷易于磨損、交流傳動與相當(dāng)?shù)闹绷鱾鲃酉啾韧ǔＳ袃r格方面的優(yōu)勢，而且具有較少維護、而且它們的應(yīng)用主要局限在風(fēng)機、泵和壓風(fēng)機等應(yīng)用方面，、高速電梯、測功器、礦井提升機等的傳動裝置，有更加復(fù)雜的要求，而且必須提供允許調(diào)節(jié)多個變量的靈活性，例如速度、位置、%的調(diào)速精度和至少20：1的寬調(diào)速范圍，以及高于50rad/，這樣的傳動裝置幾乎全部是直流電機的應(yīng)用領(lǐng)域，采用適當(dāng)控制的感應(yīng)電動機傳動在高性能應(yīng)用上已勝過直流傳動，并且交流傳動更加廣泛的應(yīng)用于計算機外圍設(shè)備的傳動、機床和電動工具、機器人和自動裝置的傳動、電動汽車和電器火車傳動等等。由于交流電力系統(tǒng)的巨大發(fā)展，交流電機已成為最常用的電機。交流電機功率的覆蓋范圍很大，從幾瓦到幾十萬千瓦、甚至上百萬千瓦。輸出或輸入為直流電能的旋轉(zhuǎn)電機，稱為直流電機，它是能實現(xiàn)直流電能和機械能互相轉(zhuǎn)換的電機。直流電機的結(jié)構(gòu)應(yīng)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。運行時轉(zhuǎn)動的部分稱為轉(zhuǎn)子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動 勢，是直流電機進行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，所以通常又稱為電樞，由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成。（2）直流電機在高速范圍運行時,也是由于電抗電勢數(shù)值限制,其輸出功率嚴(yán)重下降,而交流電機高速時仍能輸出較大的功率,幾乎可以以穩(wěn)定功率運行。（4）交流電動機沒有需要經(jīng)常保養(yǎng)得部件,在安裝地位受到限制、不易接近得場合也能使用,在惡劣環(huán)境下、在不允許有火花得環(huán)境下也能可靠得工作。因而異步電機得調(diào)速方法可以有改變轉(zhuǎn)差率,改變磁極對數(shù)及變頻三種。它是將饒線式異步電動機的轉(zhuǎn)差功率回饋到電網(wǎng)的一種比較經(jīng)濟的調(diào)速方法,可以又低同步及高同步兩種串調(diào)方式。它的想法是模擬直流電及得控制特點來進行交流機的控制。從60年代提出的邁克默雷電壓型變頻器開始,發(fā)展到電流型脈寬調(diào)治(PWM)型以及循環(huán)變流器,現(xiàn)在又向著高性能、高精密、響應(yīng)快、大容量化、微型化以及理想化的方面發(fā)展,并不斷出現(xiàn)新的控制結(jié)構(gòu)及控制方式?？刂茊卧拖到y(tǒng)從分力元件向著大規(guī)模集成電路微型化和數(shù)字化方向發(fā)展,從而使可控硅變頻調(diào)速裝置的可靠性及經(jīng)濟性不斷提高。對于新出現(xiàn)的矩陣式變頻電路等不再敘述。交一直一交方式通過整流先把交流電變?yōu)橹绷麟?，再把直流逆變成另一種頻率或可變頻率的交流電。以單相橋式全控整流電路為例。處觸發(fā)VTI與VT4，在tlz處于負半周時，在觸發(fā)角。于是我們在負載上得到同一方向的電流，即直流電(如前圖所示)。我們以開關(guān)代替晶閘管，電路如下圖，圖中51一54是橋式電路的4個臂，它們由電力電子器件及其輔助電路組成。為正，當(dāng)開關(guān)S，、54斷開，553閉合時uo為正，如上圖，這樣就把直流電變成了交流電，改變兩組開關(guān)的切換頻率，即可改變輸出交流電的頻率。交－交變頻電路也稱周波變流器，它是把電網(wǎng)頻率的交流電直接變換成可調(diào)頻率的交流電的變流電路，因為沒有中間直流環(huán)節(jié)，屬于直接變頻電路。改變變流電路工作時的控制角。－交變頻電路它由三組輸出電壓相位各差120176。它主要用于中等容量的交流調(diào)速系統(tǒng)。因為三組單相交一交變頻電路的輸出聯(lián)結(jié)在一起，其電源進線必須隔離，因此，三組單相交一交變頻器分別用三個變壓器供電。當(dāng)風(fēng)量(流量)下降到50%Qe時，計算結(jié)果表明，當(dāng)工藝要求減小風(fēng)量(流量)時，如果使風(fēng)機泵類的轉(zhuǎn)速作相應(yīng)降低，不僅滿足了工藝要求，而且可使電動機的軸功率大幅度下降，從而節(jié)約了大量電力。兩種調(diào)節(jié)流量方法相比，當(dāng)Qe下降到80%時或下降到50%Qe時轉(zhuǎn)速控制法比人工調(diào)節(jié)風(fēng)門擋板或閥門分別多節(jié)電49%%。由以上介紹，變頻調(diào)速易于實現(xiàn)，能給我們帶來更好的機械性能，而且能大大降低成本。節(jié)約電能節(jié)約電能是變頻調(diào)速技術(shù)最典型的例子，其中以風(fēng)機和泵類機械的節(jié)電效果為最顯著，風(fēng)機水泵在生 產(chǎn)中應(yīng)用的特點可以用面廣、量大、耗電多來概括，根據(jù)八十年代國務(wù)院經(jīng)委組織的一次全國重點工業(yè)部門風(fēng)機水泵使用情況來看，全國風(fēng)機水泵用電約占工業(yè)用電量的40～50％，可見節(jié)能潛力很大。這項工作在我國已經(jīng)取得較好的效果。諸如保證加工工藝中的最佳轉(zhuǎn)速；選擇適應(yīng)負載不同工況的最佳轉(zhuǎn)速；利用低速，實現(xiàn)高精度準(zhǔn)確停車，縮短生產(chǎn)過程中間歇時間等。完全可以達到甚至超過直流電動機系統(tǒng)的性能指標(biāo)。第四章 交流電機變頻調(diào)速的的原理及特性交流異步電動機的調(diào)速方式有多種，諸如調(diào)壓調(diào)速、變級調(diào)速、串級調(diào)速、滑差調(diào)速等，而變頻調(diào)速優(yōu)于上述任何一種調(diào)速方式，是當(dāng)今國際上廣泛采用的效益高、性能好、應(yīng)用廣的新技術(shù)。目前在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用，是自動化電力傳動的發(fā)展方向。高壓大功率變頻器（幾千V，數(shù)千kW）已在大容量風(fēng)機、高壓水泵等電機上應(yīng)用。在紡織工業(yè)方面，用于織布機、毛紡機等，本文以地毯背涂機為例敘述在地毯制造業(yè)上的應(yīng)用。常用三相交流異步電動機的結(jié)構(gòu)為圖1所示。 圖6三相異步電動機結(jié)構(gòu)示意圖 圖7籠型電動機的轉(zhuǎn) 當(dāng)在定子繞組上接入三相交流電時，在定子與轉(zhuǎn)子之間的空氣隙內(nèi)產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，它與轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生相對運動，使轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電