數(shù)控技術(shù)第4章43節(jié)(已改無錯字)
2023-01-19 16:30:16 本頁面
【正文】 交流同步電機的變頻調(diào)速原理 交流電機的電動勢方程、轉(zhuǎn)矩方程： mKNfEU ?11111 ?? 2cos ?amMm ICT ??m? 2? 進給電機及驅(qū)動 25 ? 在變頻調(diào)速的同時，要求供電電壓也隨之變化，即滿足U1/ f1為定值，以確保磁通量不變 。 因為變頻調(diào)速時，當 U1不變，增加頻率 f1，則磁通量減小，導(dǎo)致電機輸出轉(zhuǎn)矩 Tm下降，電機負載能力降低；若減小頻率 f1，磁通量增加，定子電流上升，導(dǎo)致鐵損增加。 ? 變頻調(diào)速控制方式： 基頻以下調(diào)速 —— 當電機在 f1的額定參數(shù)下運行時，供電頻率低于額定值。 基頻以上調(diào)速 —— 當電機在 f1的額定參數(shù)上運行時，供電頻率高于額定值。 進給電機及驅(qū)動 26 3．交流同步伺服電機的變頻器 變頻器將交流恒壓恒頻的供電電源轉(zhuǎn)變?yōu)樽儔鹤冾l的供電電源。 （ 1）變頻器類型 變頻器可分為 交 — 交變頻器 （直接變頻器）和 交 —直 — 交變頻器 （間接變頻器）兩種。 應(yīng)用最多的是交 —直 — 交變頻器。 根據(jù)變頻電源的性質(zhì)，又可分為 電壓源變頻器 和 電流源變頻器。 進給電機及驅(qū)動 27 交 — 交變頻： 利用可控硅整流器直接將工頻交流電（頻率 50Hz）變成頻率較低的脈動交流電，正組輸出正脈沖，反組輸出負脈沖，脈動交流電的基波就是所需的變頻電壓。 該方法所得的交流電波動比較大，且最大頻率即為變頻器輸入的工頻電壓頻率。 M負載反組濾波逆變整流正組交流輸入~++( a )( b )CVDU 0 ~50 Hz50 Hz~交流電機 進給電機及驅(qū)動 28 交 — 直 — 交變頻： 先將交流電整流成直流電，然后將直流電壓變成矩形脈沖波電壓，矩形脈沖波的基波是所需的變頻電壓。 該調(diào)頻方式所得交流電的波動小，調(diào)頻范圍比較寬，調(diào)節(jié)線性度好。 M負載反組濾波逆變整流正組交流輸入~++( a )( b )CVDU 0 ~50 Hz50 Hz~交流電機 進給電機及驅(qū)動 29 （ 2）正弦波脈沖調(diào)制（ SPWM）逆變器 脈寬調(diào)制（ PWM）變頻 —— 是通過脈沖信號控制逆變器開關(guān)元件的導(dǎo)通和關(guān)斷時間比（即調(diào)節(jié)脈沖的寬度）來控制輸出電壓的大小和頻率，從而實現(xiàn)調(diào)速。 u U U u t t t t 進給電機及驅(qū)動 30 正弦脈寬調(diào)制（ SPWM） —— 是利用有正弦波特性的脈沖信號去控制逆變器開關(guān)元件的通、斷時間比。此時，變頻器輸出近似于正弦波的電流，使得電機電源近似為正弦交流電。 SPWM變頻器是目前數(shù)控機床應(yīng)用最廣泛的變頻器。 進給電機及驅(qū)動 31 SPWM原理 ?單相調(diào)制原理 正弦脈寬調(diào)制 （ SPWM） 波形 :與正弦波等效的一系列等幅不等寬的矩形脈沖波 。 等效原理：把正弦波分成 n等分 ， 每一區(qū)間面積用與其相等的等幅不等寬的矩形面積代替 。 正弦波的正負半周均如此處理 。 u ωt ωt u O O a) b) 進給電機及驅(qū)動 32 整流器： 將三相工頻交流電變成直流電 逆變器： 將整流輸出的直流電壓變成三相交流電 ?三相 SPWM變頻器的主回路結(jié)構(gòu)
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