异步电机变频调速

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1、.课程设计名称：电机与拖动课程设计题目：异步电机变频调速系统的设计专业：电气工程及其自动化班级：电气13-4班姓名：丁家宝学号：1305040402-..要求掌握异步电动机变频调速的方法和原理并分析变频调速的机械特性。成绩-..前言随着电力电子技术的发展，交流电动机的变频调速系统逐渐成为性能比较优越的一种电力拖动系统。变频调速技术因其有控制性能好，节能效益高等诸多优点，现已被广泛运用。文中对异步电动机变频调速的方法和原理做了基本的介绍，从理论上分析了变频调速的机械特性。从而知道变频调速是一种通过改变定子绕组供电频率来改变转子转速的

2、调速方式。由于同步转速n=60f1／p与定子频率成正比，改变定子绕组的供电频率便可以实现转子转速的平滑调节，并可以获得较宽的调速范围和足够的机械硬度的机械特性。变频调速可以在基频（即额定频率fn）以下进行，也可以在基频以上进行。关键词：异步电动机；变频；调速-..目录1.异步电机简述介11.1三相异步电机结构11.2三相异步电机原理22.总概32.1变频调速的概念32.2变频调速的应用32.3变频调速的发展趋势33.异步电机变频调速的方法43.1基频以下变频调速43.2基频以上变频调速44.变频调速的满足的约束条件55.基频以下的

3、变频调速66.基频以上的变频调速97.结论118.本设计心得体会12参考文献13-..1.异步电机简述介交流电机分为两大类；同步电机和异步电机。同步电机和异步电机的不同在于转子转速和电源频率之间的关系。其中异步电机又分为单相电机和三相电机。因为供电系统多采用三相制，而且三相电机的功率和转矩较为平稳，所以三相异步电机得到广泛应用。但三相异步电机也存在自身的缺点：必须从电网吸收滞后的无功功率来建立磁场，使得电网的功率因数变坏。1.1三相异步电机结构三相异步电机主要由定子和转子两部分组成，定子和转子之间有一定的间隙，如图1-1所示。图1

4、-1三相异步电机结构图异步电机的定子主要由定子铁芯、定子绕组和机座构成。定子铁芯由相互绝缘的硅钢片叠成，其内圆周表面冲有若干个相同的槽，用以放置对称三相绕组。对称三相绕组有星形和三角形两种接法。定子绕组是电机的电路部分，用以产生旋转磁场，定子绕组线圈在槽内分布有单层和双层两种。机座主要作用是支撑定子铁芯。异步电机转子主要由转子铁芯和转子绕组两部分组成。-..转子铁芯是电机磁路的一部分，其也由硅钢片叠成，表面有冲槽，装在转轴上，转轴上加机械负载。转子绕组主要作用是在旋转磁场的作用下，产生感应电动势和电磁转矩，转子绕组根据其结构不同，

5、分为鼠笼型和绕线型两种，见图1-2。图1-2转子绕组鼠笼型电机与绕线型电机相比，鼠笼型电机结构更加简单，造价更低，工作也更为可靠，但是不能人为改变机械特性，但是绕线型电机可以外加电阻改变电动机的机械特性。异步电机的气隙，异步电机的定转子之间存有一定的气隙，气隙的大小对电机的运行影响较大。气隙对定转子之间的相互感应、电机的空子电流和功率因数都有一定的影响，气隙越小，以上性能越好，但是太小的气隙不易装配，运行也易不可靠，因此一般气隙在0.3~1.5mm之间合适。1.2三相异步电机原理在电动机的三相定子绕组，通入各相差120度电角度的三

6、相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，根据电磁感应定律，使转子绕组中产生感应电流，载流的转子导体在定子产生的旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电机旋转，且电机旋转方向与磁场旋转方向相同。-..2.总概2.1变频调速的概念变频调速是一种通过改变定子绕组供电频率来改变转子转速的调速方式。由于同步转速n=60f1／p与定子频率成正比，改变定子绕组的供电频率便可以实现转子转速的平滑调节，并可以获得较宽的调速范围和足够的机械硬度的机械特性。变频调速可以在基频（即额定频率fn）以下进行，也可以

7、在基频以上进行。2.2变频调速的应用交流变频调速技术是电力电子技术，微电子技术和控制技术高度发展的产物。是当今节电，改善工艺流程以及提高产品质量和改善环境推动科技进步的主要手段。变频调速以其优异的调速性能，高效率，高功率因数和节约效果被广泛应用。其中的电机调速可以分为四类：节能调速，工艺调试，牵引调速，特种调速。2.3变频调速的发展趋势由于新型电力电子器件如IGBT（绝缘栅双极型晶体管InsolatedGateBipolarTransistor）、IGCT（集成门极换流型晶闸管IntegratedGateCommutatedThy

8、ristor）等的发展及性能的提高、计算机技术的发展，如由16位机发展到32位机以及DSP（数字信号处理器DigitalSignalProcessor）的诞生和发展（如磁场定向矢量控制、直接转矩控制）等原因，极大地提高了变频调速的技术性能，促进了变