通用变频器基础应用教程第一章课件.ppt
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- 通用 变频器 基础 应用 教程 第一章 课件
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1、1.11.1电气传动系统的工作原理电气传动系统的工作原理 电气传动系统概述电气传动系统概述 1.21.21.31.31.41.4电气传动系统的负载特性电气传动系统的负载特性 变频器及其特点变频器及其特点 1.51.5变频器的分类变频器的分类 1.61.6通用变频器的结构和工作原理通用变频器的结构和工作原理第第1章章 电气传动基础知识电气传动基础知识1.1 电气传动系统概述电气传动系统概述 电气传动产生于第二次工业革命时期,一直沿用至今电气传动产生于第二次工业革命时期,一直沿用至今初期是直流电气传动,后来出现了交流电气传动初期是直流电气传动,后来出现了交流电气传动早期的交流电气传动主要用于恒速拖
2、动早期的交流电气传动主要用于恒速拖动直流电气传动主要用于高性能调速直流电气传动主要用于高性能调速高性能变频器出现以后,交流电气传动也可用于高性高性能变频器出现以后,交流电气传动也可用于高性 能调速能调速目前交流电气传动占据电气传动的主导地位目前交流电气传动占据电气传动的主导地位第一次工业革命(产业革命)第一次工业革命(产业革命)第一次工业革命是从第一次工业革命是从1818世纪世纪6060年代开始的,年代开始的,标志是瓦特改良蒸汽机,蒸汽机的广泛使用标志是瓦特改良蒸汽机,蒸汽机的广泛使用使人类由工场手工业过渡到大机器生产,从使人类由工场手工业过渡到大机器生产,从此进入了此进入了“蒸汽时代蒸汽时代
3、” 第二次工业革命第二次工业革命第二工业革命是从第二工业革命是从1919世纪世纪7070年代开始的,它年代开始的,它以电力的广泛运用为显著特点,使人类从此以电力的广泛运用为显著特点,使人类从此进入了进入了“电气时代电气时代” 第二次工业革命第二次工业革命18661866年德国人西门子制成了自激式直流发电机。年德国人西门子制成了自激式直流发电机。但这种发电机还不够完善,经过许多人的努力,但这种发电机还不够完善,经过许多人的努力,发电机逐步得到改进发电机逐步得到改进1919世纪世纪7070年代,自激式直流发电机终于可以投年代,自激式直流发电机终于可以投入实际运行,产生了直流电能入实际运行,产生了直
4、流电能第二次工业革命第二次工业革命18821882年,法国学者德普勒发明了远距离送电年,法国学者德普勒发明了远距离送电的方法的方法同年,美国发明家同年,美国发明家爱迪生爱迪生在纽约建立了美国在纽约建立了美国第一个火力发电站,把输第一个火力发电站,把输电线电线联接成联接成网络网络。第二次工业革命第二次工业革命18851885年意大利科学家法拉里提出的年意大利科学家法拉里提出的旋转磁场旋转磁场原理,对交流电机的发展有重要的意义原理,对交流电机的发展有重要的意义1919世纪世纪8080年代末年代末9090年代初,人们创造出三相年代初,人们创造出三相异步电动机异步电动机18911891年以后,较为经济
5、、可靠的三相制交流年以后,较为经济、可靠的三相制交流电得以推广,电力工业的发展进入新阶段。电得以推广,电力工业的发展进入新阶段。 第三次工业革命第三次工业革命第三次工业革命是从第三次工业革命是从2020世纪世纪4040年代开始的,年代开始的,它是以计算机技术的广泛运用为显著特点,它是以计算机技术的广泛运用为显著特点,使人类从此进入了使人类从此进入了“信息时代信息时代” ” 电气传动的概念电气传动的概念电气传动又称电机拖动,是以电动机作为原电气传动又称电机拖动,是以电动机作为原动机驱动各种生产机械的系统总称。国际电动机驱动各种生产机械的系统总称。国际电工委会员(工委会员(IECIEC)将电气传动
6、控制归入)将电气传动控制归入“运动运动控制控制”范畴范畴 电气传动的特点电气传动的特点功率范围极大,单个设备的功率可从几毫瓦功率范围极大,单个设备的功率可从几毫瓦到几百兆瓦;到几百兆瓦;调速范围极宽,在无变速机构的情况下调速调速范围极宽,在无变速机构的情况下调速范围可达范围可达1 1:1000010000;适用范围极广,可适用于任何工作环境与各适用范围极广,可适用于任何工作环境与各种各样的负载。种各样的负载。 电气传动的应用电气传动的应用电气传动系统的用电量占我国总发电量的电气传动系统的用电量占我国总发电量的60%60%以上以上 ;用于矿山、冶金、机械、轻工、港口、石化、用于矿山、冶金、机械、
7、轻工、港口、石化、铁路运输、航空、航天以及日常生活之中铁路运输、航空、航天以及日常生活之中 ;比如矿井提升、矿山机械、轧钢机、起重机、比如矿井提升、矿山机械、轧钢机、起重机、泵、风机、精密机床、电气化列车、空调、泵、风机、精密机床、电气化列车、空调、电冰箱、洗衣机等等电冰箱、洗衣机等等 。 电气传动的类型电气传动的类型交流电气传动交流电气传动 直流电气传动直流电气传动 步进电气传动步进电气传动 电气传动的组成结构电气传动的组成结构电气传动的电源装置电气传动的电源装置电源装置分母线供电装置、机组变流装置和电源装置分母线供电装置、机组变流装置和电力电子变流装置三大类电力电子变流装置三大类母线供电装
8、置包括交流母线和直流母线供电母线供电装置包括交流母线和直流母线供电机组变流装置包括直流发电机组和变频机组机组变流装置包括直流发电机组和变频机组电力电子变流装置包括整流装置、交流调压电力电子变流装置包括整流装置、交流调压装置和变频器装置和变频器电气传动的控制装置电气传动的控制装置电器控制:又称继电器电器控制:又称继电器- -接触器控制,与母接触器控制,与母线供电装置配合使用线供电装置配合使用电机扩大机和磁放大器控制:与机组供电装电机扩大机和磁放大器控制:与机组供电装置配合使用,在置配合使用,在2020世纪世纪30306060年代盛行,随着年代盛行,随着电子技术的发展,已逐步被淘汰电子技术的发展,
9、已逐步被淘汰电子控制装置:与电力电子变流装置配合使电子控制装置:与电力电子变流装置配合使用用电气传动的控制装置分类电气传动的控制装置分类模拟控制模拟控制数字控制数字控制模拟模拟/ /数字混合控制数字混合控制电气传动的控制装置工作原理电气传动的控制装置工作原理 逻辑控制:通过电气控制装置控制电动机逻辑控制:通过电气控制装置控制电动机启动,停止,正反转或有级变速,控制信号来启动,停止,正反转或有级变速,控制信号来自主令电器或可编程序控制器自主令电器或可编程序控制器 连续速度调节:与机组或电力电子交流装连续速度调节:与机组或电力电子交流装置配合使用,连续改变电动机转速。这类系统置配合使用,连续改变电
10、动机转速。这类系统按控制原则分开环控制,闭环控制及负荷控制按控制原则分开环控制,闭环控制及负荷控制三类三类 1.2 电气传动系统的工作原理电气传动系统的工作原理 电气传动的工作原理电气传动的工作原理电气传动系统的工作模式电气传动系统的工作模式 速度工作模式。以保持电动机轴上输出转速速度工作模式。以保持电动机轴上输出转速恒定为目的,自动调整电动机的输出转矩以适恒定为目的,自动调整电动机的输出转矩以适应外部负载的变化。电梯,生产线应外部负载的变化。电梯,生产线 转矩工作模式。以保持电动机轴上输出电磁转矩工作模式。以保持电动机轴上输出电磁转矩恒定为目的,自动调整转速以适应外部负转矩恒定为目的,自动调
11、整转速以适应外部负载的变化。开卷载的变化。开卷/ /收卷控制收卷控制1.3 电气传动系统的负载特性电气传动系统的负载特性 任何机械在运行过程中,都有阻碍其运动的任何机械在运行过程中,都有阻碍其运动的力或转矩,称之为阻力或阻转矩。负载转矩在力或转矩,称之为阻力或阻转矩。负载转矩在极大多数情况下,都呈阻转矩性质极大多数情况下,都呈阻转矩性质 电气传动系统的负载特性包括负载机械特性电气传动系统的负载特性包括负载机械特性和负载功率特性和负载功率特性负载机械特性和负载功率特性的概念负载机械特性和负载功率特性的概念 负载机械特性通常是指负载阻转矩与负载轴负载机械特性通常是指负载阻转矩与负载轴上转速之间的关
12、系上转速之间的关系 负载功率特性通常是指负载消耗的功率与负负载功率特性通常是指负载消耗的功率与负载轴上转速之间的关系载轴上转速之间的关系负载特性的类型负载特性的类型 恒转矩负载特性恒转矩负载特性 恒功率负载特性恒功率负载特性 二次方律负载特性二次方律负载特性 恒转矩负载特性恒转矩负载特性 恒转矩负载机械特性的特点恒转矩负载机械特性的特点 由于由于F F和和r r的大小都和转速的快慢无关,所以在的大小都和转速的快慢无关,所以在调节转速的过程中,负载的阻转矩保持不变,调节转速的过程中,负载的阻转矩保持不变,即即 恒转矩负载功率特性的特点恒转矩负载功率特性的特点 在负载转矩不变的情况下在负载转矩不变
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