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16KW-6极变频调速同步电动机的电磁方案及控制系统的设计毕业设计论文 16KW-6极变频调速同步电动机的电磁方案及控制系统的设计毕业设计论文

格式:word 上传:2022-06-25 20:01:16

《16KW-6极变频调速同步电动机的电磁方案及控制系统的设计毕业设计论文》修改意见稿

1、“.....转子磁动势是感应得出的而同步电动机除定子磁动势外,在转子侧还有独立的直流励磁,或者靠永久磁钢励磁。同步电动机和异步电动机的定子都有同样的交流绕组,般都是三相的,而转子绕组则不同,同步电动机转子除直流励磁绕组或永久磁钢外,还可能有自身短路的阻尼绕组。如果忽略齿槽影响,异步电动机的气隙是均匀的,而同步电动机则有隐极与凸极之分。隐极式电动机气隙均匀凸极式则不均匀,磁极直轴磁阻小,极间交轴磁阻大,两轴的电感系数不等,使数学模型更复杂些。凸极效应能产生平均的同步转矩,单靠凸极效应运行的同步电动机称作磁阻式同步电动机。异步电动机由于励磁的需要,必须从电源吸取滞后的无功电流,空载时功率因数很低。同步电动机则可通过调节转子的直流励磁电流,改变输人功率因数,可以滞后,也可以超前。当时,电枢铜损最小,还可以节约变压变频装置的容量。由于同步电动机转子有独立励磁......”

2、“.....因此,在同样条件下,同步电动机的调速范围比异步电动机更宽。异步电动机要靠加大转差才能提高转矩,而同步电动机只须加大功角就能增大转矩,同步电动机比异步电动机对转矩扰动具有更强的承受能力,能获得更快的动态转矩响应。同步电动机的矢量变换控制在年德国学者提出的矢量变换控制方法中,正交旋转坐标系的直轴为励磁轴与转子磁场重合,交轴为转矩轴,转子磁场的交轴分量为零,电磁转矩的方程得到简化,即在磁场恒定的情况下,电磁转矩与交轴电流分量成正比,因此,感应电机的机械特性与他励直流电机的机械特性完全样,实现了磁场和转矩的解耦控制。由于直轴和转子磁场重合,因此也称转子磁场定向控制。矢量变换控制是基于坐标变换......”

3、“.....交流电机三相对称的静止绕组,通以三相平衡的正弦电流时,所产生的合成磁动势是旋转磁动势,它在空间呈正弦分布,以同步转速即电流的角频率顺着的相序旋转。这样的物理模型如图所示。然而,旋转磁动势并不定非要三相不可,除单相以外,二相三相四相等任意对称的多相绕组,通以平衡的多相电流,都能产生旋转磁动势,当然以第七章变频调速控制回路的设计两相最为简单。图中绘出了两相静止绕组和,它们在空间互差,通以时间上互差的两相平衡交流电流,也产生旋转磁动势。当图和的两个旋转磁动势大小和转速都相等时,即认为图的两相绕组与图的三相绕组等效。再看图中的两个匝数相等且互相垂直的绕组和,其中分别通以直流电流和,产生合成磁动势,其位置相对于绕组来说是固定的。如果让包含两个绕组在内的整个铁心以同步转速旋转,则磁动势自然也随之旋转起来,成为旋转磁动势......”

4、“.....那么这套旋转的直流绕组也就和前面两套固定的交流绕组都等效了。由此可见,以产生同样的旋转磁动势为准则,图的三相交流绕组图的两相交流绕组和图中整体旋转的直流绕组彼此等效。或者说,在三相坐标系下的,在两相坐标系下的和在旋转两相坐标系下的直流是等效的,它们能产生相同的旋转磁动势。有意思的是就图的两个绕组而言,当观察者站在地面看上去,它们是与三相交流绕组等效的旋转直流绕组如果跳到旋转着的铁心上看,它们就的确是个直流电机模型了。这样,通过坐标系的变换,可以找到与交流三相绕组等效的直流电机模型。现在的问题是,如何求出与和之间准确的等效关系,这就是坐标变换的任务。三相两相变换变换第种坐标变换在三相静止绕组和两相静止绕组之间的变换,或称三相静止坐标系和两相静止坐标系间的变换,简称变换。图中绘出了和两个坐标系,各相磁动势为有效匝数与电流的乘积,其空间矢量均位于有关相的坐标轴上......”

5、“.....两套绕组瞬时磁动势在轴上的投影都应相等,因此第七章变频调速控制回路的设计写成矩阵形式,得图三相静止坐标系和两相静止坐标系间的磁动势等效考虑变换前后总功率不变,匝数比应为,表示从三相坐标系变换到两相坐标系的变换矩阵表示从两相坐标系变换到三相坐标系的变换矩阵电流变换阵也是电压变换阵和磁链变换阵。两相两相旋转变换变换从两相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换称作两相两相旋转变换,简称变换,其中表示静止,表示旋转。和之间存在第七章变频调速控制回路的设计下列关系写成矩阵形式......”

6、“.....图两相静止坐标系变换到两相旋转坐标系磁动势等效同步电动机的转矩控制采用矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相媲美,而且可以控制同步电动机产生的转矩。第七章变频调速控制回路的设计图转矩控制功能框图转矩控制根据不同的数学算法其功能结构也不同,图是种典型的采用矢量方式实现的转矩控制功能框图。先是根据转矩设定值计算出转差频率,并与变频器获得的反馈速度或是直接推算的电动机速度相加,在速度限制下输出同步频率。很显然,在转矩控制方式下,速度调节器并不起直接作用,也无法控制速度。转矩控制时,变频器的输出频率自动跟踪负载速度的变化......”

7、“.....如需要加快跟踪的速度,需要将加速和减速时间设得短些。转矩分正向转矩和反向转矩,其设定可以通过模拟量端子的电平来决定,该转矩方向与运行指令的方向即正转和反转无关。当模拟量信号为时,为正转矩,即电动机正转方向的转矩指令从电动机的输出轴看是逆时针转当模拟量信号为时,为负转矩,即电动机反转方向的转矩指令从电动机的输出轴看是顺时针转。由于转矩控制时不能控制转速的大小,所以,在些转速控制系统中,转矩控制主要用于起动或停止的过渡过程中。当拖动系统已经起动后,仍应切换成转速控制方式,以便控制转速。切换的时序图如图所示。第七章变频调速控制回路的设计图转矩控制和转速控制的时序图时段变频器发出运行指令时,如未得到切换信号,则为转速控制模式。变频器按转速指令决定其输出频率的大小。同时,可以预置转矩上限。时段变频器得到切换至转矩控制的信号通常从外接输入电路输入,转为转矩控制模式......”

8、“.....同时,必须预置转速上限。时段变频器得到切换至转速控制的信号,回到转速控制模式。时段变频器再次得到切换至转矩控制的信号,回到转矩控制模式。时段变频器的运行指令结束,将在转速控制模式下按预置的减速时间减速并停止。如果变频器的运行指令在转矩控制下结束,变频器将自动转为转速控制模式,并按预置的减速时间减速并停止。在转矩控制中,经常会与速度控制下的限转矩功能搞混淆。所谓转矩限定,就是用来限制速度调节器输出的转矩电流。定义转矩限定值为变频器额定电流的百分数如果转矩限定,即设定的转矩电流极限值为变频器的额定电流。图所示为转矩限值功能示意图,分别限制电动和制动状态时输出转矩的大小。第七章变频调速控制回路的设计图转矩限制功能图再生制动状态运行时,应根据需要的制动转矩适当调整再生制动限定值,在要求大制动转矩的场合,应外接制动电阻或制动单元,否则可能会产生过压故障......”

9、“.....正确使用编辑命令,提高绘图精度效力减轻工作量。有如下经常使用的命令绘制图线命令直线线段射线构造线多行平行线弧样条曲线多义线。几何图形命令矩形正多边形圆椭圆椭圆弧。填充图元命令点圆环填充直线填充多边形。复制型命令复制平移复制镜像阵列。变更图形位置命令移动旋转对齐。改变图形尺寸命令拉伸比例缩放延伸修剪倒角倒圆角断开。综合命令删除分解中断取消恢复。多行平行线多义线样条曲线的编辑。快速编辑方法夹点或称穴点编辑。图层颜色图层操作创建新图层图层命令重命名图层删除图层关闭冻结解冻锁定解锁设为当前层。线型管理器线型类型加载线型比例线型删除设为当前线型。线宽管理器创建线宽值线宽是否可视单位公制或英制。颜色管理器创建线型的颜色。图层管理器建立图层性质和绘图操作......”

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