毕业论文-天车防撞系统的设计(3)

本科生课程设计（论文）

变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。其特点： 效率高，调速过程中没有附加损耗； 应用范围广，可用于笼型异步电动机； 调速范围大，特性硬，精度高； 技术复杂，造价高，维护检修困难。 本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。

（3）串级调速方法

串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为： 可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高； 装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速70％－90％的生产机械上； 调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产； 晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。 本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。

（4）绕线式电动机转子串电阻调速方法

绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速，机械特性较软。

（5）定子调压调速方法

当改变电动机的定子电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线，从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用。为了扩大调速范围，调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机，如专供调压调速用的力矩电动机，或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。为了扩大稳定运行范围，当调速在2：1以上的场合应采用反馈控制以达到自动调节转速目的。 调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源，目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种。晶闸管调压方式为最佳。调压调速的特点： 调压调速线路简单，易实现自动控制； 调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中，效率较低。 调压调速一般适用于100KW以下的生产机械。

（6）电磁调速电动机调速方法

电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源（控制器）三部分组成。直流励磁电源功率较小，通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成，改变晶闸管的导通角，可以改变励磁电流的大小。 电磁转差离合器由电枢、磁极

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和励磁绕组三部分组成。电枢和后者没有机械联系，都能自由转动。电枢与电动机转子同轴联接称主动部分，由电动机带动；磁极用联轴节与负载轴对接称从动部分。当电枢与磁极均为静止时，如励磁绕组通以直流，则沿气隙圆周表面将形成若干对N、S极性交替的磁极，其磁通经过电枢。当电枢随拖动电动机旋转时，由于电枢与磁极间相对运动，因而使电枢感应产生涡流，此涡流与磁通相互作用产生转矩，带动有磁极的转子按同一方向旋转，但其转速恒低于电枢的转速N1，这是一种转差调速方式，变动转差离合器的直流励磁电流，便可改变离合器的输出转矩和转速。电磁调速电动机的调速特点：

装置结构及控制线路简单、运行可靠、维修方便； 调速平滑、无级调速； 对电网无谐影响； 速度失大、效率低。 本方法适用于中、小功率，要求平滑动、短时低速运行的生产机械。

（7）液力耦合器调速方法

液力耦合器是一种液力传动装置，一般由泵轮和涡轮组成，它们统称工作轮，放在密封壳体中。壳中充入一定量的工作液体，当泵轮在原动机带动下旋转时，处于其中的液体受叶片推动而旋转，在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时，就在同一转向上给涡轮叶片以推力，使其带动生产机械运转。液力耦合器的动力转输能力与壳内相对充液量的大小是一致的。在工作过程中，改变充液率就可以改变耦合器的涡轮转速，作到无级调速，其特点为： 功率适应范围大，可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要； 结构简单，工作可靠，使用及维修方便，且造价低； 尺寸小，能容大； 控制调节方便，容易实现自动控制。 本方法适用于风机、水泵的调速。

改变供电电压的频率可以实现对交流电动机的速度控制，这就是变频器调速。现在变频器在电气自动化控制系统中的使用越来越广泛，这得益于变频调速性能的提高和变频器价格的大幅度降低。

实现变频器调速的关键因素有两点：一是大功率开关器件。虽然早就知道变频器调速是交流调速中最好的方法，但是受限于大功率电力电子器件的实用化问题，变频器调速直到20实际80年代才取得了长足的发展。二是微处理器的发展加上变频控制方式的深入研究使得变频控制技术实现了高性能、高可靠性。

变频调速的特点有：可以使用标准电机，可以连续调速，可以通过电子回路改变相序、改变旋转方向。其优点是启动电流小，可调节加减速度，电动机可以高速化和小型化，防爆容易，保护功能齐全。变频调速的应用领域非常广泛，原因是节能效果显著。它应用于机床和起重机等。

变频调速的实现必须使用变频器，变频器有很多种类型宣选择合适的变频器很重要。

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根据变流分类可分为

现在使用的变频器主电路大多数为交-直-交电压型变频器，它整流器、中间电路和逆变器组成，而对逆变器的控制主要采用V/f控制、矢量控制和直接转矩控制三种方式。

变频器的选择大致分为3类，通用型变频器、高性能变频器和专用变频器。 （1）通用型变频器通常指配备一般V/F控制方式的变频器，也成简易变频器。该类变频器成本较低，使用较为广泛。

（2）高性能变频器通常指配备矢量控制功能的变频器。该类变频器使得自适应功能更加完善，用于对调速性能较高的场合。

（3）专用变频器针对某种类型的机械而设计的变频器，如泵、风机用变频器，电梯专用变频器，起重机专用变频器，张力控制变频器等。

综合本设计的要求，我们选择通用型变频器。

变频器容量的选择变频器的容量一般用额定输出电流(A)、输出容量(kVA)、适用电动机功率(kW)表 示。其中，额定输出电流为变频器可以连续输出的最大交流电流有效值。

额定输出电流

采用变频器驱动异步电动机调速时，在异步电动机确定后，通常应根据异步电动机的额定电流来选择变频器，或者根据异步电动机实际运行中的电流值(最大值)来选择变频器。

（1）连续运行的场合

由于变频器供给电动机的电流是脉动电流，其脉动值比工频供电时的电流要大。因此须将变频器的容量留有适当的裕量。

一般令变频器的额定输出电流（1.05～1.1）倍的电动机的额定电流(铭牌值)或电动机实际运行中的最大电流。

（2）短时加、减速运行的场合

变频器的最大输出转矩是由变频器的最大输出电流决定的。一般情况下，对于短时间的加、减速而言，变频器允许达到额定输出电流130% ～150% (视变频器容量有别)。因此，在短时间加、减速时的输出转矩也可以增大；反之如只需要较小的加、减速转矩时，也可降低选 …… 此处隐藏：2681字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……