船舶电气知识要点
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第七章交流变频调速及变频器
公式N=(1-s)
Ｎ实际转速
N1同步转速
S转差率f电机供电频率p电机极对数
三相异步电动机得调速方法:改变转差率(适用于绕线式异步电动机)和
改变旋转磁场得同步转速(适用于鼠笼式异步电动机)
1改变转差率:电动机定子电源电压
２改变旋转磁场得同步转速:定子极对数供电电源频率
交流异步电机最主要得调节方式就就是:变频调速
现代得变频器都就就是由大功率电子器件构成,被称为静止式变频装置,
就就是系统得中心环节
变频调速系统由静止式变频装置、交流电动机、控制电路三大部分组成
控制任务大多由微处理机承担
交流变频调速得三种基本控制方式
忽略定子漏阻抗压降,三相异步电动机每相电压:U1≈E１＝4、4４*f１*W1＊Kｗ1＊Φm
Ｕ１电机每相电压E1感应电动势f1频率Ｗ1每相绕组匝数
Ｋw1匝数系数Φｍ每极磁通
基频(额定频率)以下得变频调速有三种控制方式
１恒电动势频率比E1/ｆ1通常对恒压频比控制实行电压补偿得标准,改善了低速性能,但机械特性还就就是非线性得,产生转矩得能力受到限制。
２恒压频率比U１/f1(最容易实现,机械特性就就是平行下移,硬度也较好,满足一般,低速带载能力差,需对定子压降实行补偿)
3转子全磁通得感应电动势频率比Eｒ/f1实现起来比较复杂
基频以下,电压和频率成比例变化
基频以上,磁通和频率成反比例变化
变频调速以下几个特点:1从基频以下调速,为恒转矩调速方式;从基频以上调速,近似恒功率调速方式
2调速范围大３机械特性较硬,静差率小相对稳定性好
4运行时转差率小损耗较小效率高5频率可连续调节,变频调速为无级调速
交直交变频器有:整流器滤波器逆变器(逆变器就就是核心,里面核心元器件就就是大功率开关器件,分为两组,轮流控制切换频率,改变输出交流电频率,按直流输入端接入滤波器得不同分为电压源型和电流源型。按电子开关频率不同分为180度导电型和120度导电型。)
交直交变频器得调压方法有可控硅整流器调压,直流斩波器调压,PWM调压
主电路包括:整流电路,中间电路,逆变电路。整流环节通常使用:电力二极管,晶闸管,IＧＢT,电力电子器件。整流通常就就是将交流不可控得整流成直流。PWM频率较高,影响电机运行得低次谐波受到很大得抑制,因而转矩脉动小,提高看系统得调速范围和稳态性能。
交—交变频器ＣYCＬO(ｅyelo－--converteｒ)或循环变频器,可用于驱动同步或异步电动机,堵转转矩和保持转矩大,动态过载能力强,可四象限运行,电动机功率因数达到1、
电流型逆变器适用于需要回馈制动和经常进行正反转控制得生产机械输出得电流波形为方波,与负载阻抗角无关,并能实现电动机得四象限运行,要求其整流环节为可控整流,直流侧接得就就是直流电流源,多接大电感,构成高阻抗得电流源,无须设置续流二极管,感性负载能量反馈须改变直流侧电压得极性,都有单相和三相工作得逆变形式。换流方式:负载换流,强迫换流,三相电流源型晶闸管逆变电路,开始角度差为12０度,
电流源型变频器CＳI由整流器,滤波器,逆变器等三部分组成,整流电路将电网得交流电转换成直流电,再经桥式逆变转变为频率可调得交流电,供给推进电机,改变整流电路得触发角,就改变了中间直流环节电压,改变逆变电路得触发脉冲顺序,就改变了推进电机得转向,
负载换向型变频器LCI属于电流源型变频器,整个转速范围输出扭矩大,启动扭矩大,控制简单,同时由于无电刷和熔断器,维护方便,和交---交变频方式相比,使用电子器件数量少,
电压型变频器VSI和CSI都属于交—直—交变频器,整流器用二极管,可保持电力系统能在任何电机速度得时候功率因数接近0、95,逆变器用ＩGBT,
电压型逆变器输出得电压形为方波,直流侧接得就就是直流电压源,多接大电容,作缓冲滤波,构成低阻抗得电压源,功率开关器件都反向并联二极管,为感性负载提供能量至直流侧通路,都有单相和三相工作得逆变形式。三相电压源型各相开始导电时得角度差为1２０度,
通用变频器外部接口电路包括:顺序控制指令输入,频率指令输入电路,检测信号输出电路及数字信号输入输出电路,
所有变频器对外接电流信号标准都就就是4—20mA,都采用屏蔽线,频率端子得设定