(5)定子调压调速法:本方法适用于 100KW 以下的生产机械

(6)电磁调速电动机调速法:该方法仅适用于中、小功率生产现场。

(7)液力耦合器调速法:本方法为无级调速,功率适应范围大。

2。1。2 变频调速方式

目前普遍采用的调速方式是变频调速。通过上述转速公式(2-1)可知,转速 n 和频率 f 成正向线性关系,因此控制频率 f 的大小就能够相应调节电动机转速 n 的 大小。只要电动机的电源频率 f 在 0~50Hz 内变化,其就能在很宽的范围内调节转 速。这一点与变频器表达的一致,即通过改变供电频率来对速度进行调节。

(1) 恒压频比控制调速 当电动机的工作转速低于额定转速时,同时改变电动机的定子电压和供电频率,

使二者之间成一定比例,保持其内部的磁通为一常量,这样保证了电动机的转矩也

为常量;而当转速高于额定转速时,单方面提高电动机供电频率而保持电压不变, 这样可以让电动机的磁通相应减弱,降低转矩。总而言之,V/F 控制的控制策略就 是:低速时为恒转矩控制;超速时为恒功率控制,这种控制方法既简单又易实现。 控制系统一般采用开环控制。由于没有解耦控制电动机,电动机工作在高耦合状态 下,因此只有精度要求低的工作场所才使用 V/F 控制。

(2) 转差率控制调速 转差率控制方式在启动过程中能维持一个恒定的最大启动转矩,它通过控制异

步电动机的电磁转矩来控制转速。

(3) 矢量控制调速 作为一个典型的高耦合以及非线性的多变量系统,异步电动机的控制是比较复

杂的。反观直流电动机则只要分别控制励磁电流以及转矩电流就能获得良好的调速 性能,因此矢量控制的思路就是将异步电动机等效变换成直流电动机模型从而实现 对异步电动机的解耦控制。三相异步电动机通过三相电源供电来产生旋转磁场。事 实上我们也可以用相差 90°两相电等效为三相电流去产生相应的磁场,理论上两者 的作用效果是一样。借助 Park 变换,我们可以解耦控制电动机。其变换原理是将在 两相静止坐标系上的交流量转变到相对转子静止的两相旋转坐标系上,这样我们就 可以对三相异步电动机进行直流化控制了。现阶段矢量控制有定子磁链控制、转子 磁链控制以及气息磁链控制等。

(4) 直接转矩控制调速 直接转矩控制方式由德国鲁尔大学的教授首先提出,之后也有许多日本学者对

直接转矩控制进行了深入研究。电机控制的实质就是各种对转矩控制的追求,直接 转矩控制,顾名思义就是直接控制转矩。相比较而言,V/F 控制的精度很差,矢量 控制则需要大量复杂的运算,因此直接转矩控制是一种新颖的控制方案,它仅仅只 需要少量计算,就能达到对电动机良好的控制性能。直接转矩可以通过利用定子电 流和电压或者转速去求得电动机的实际转矩大小,通过和设定的转矩值进行比较去 选择所需要的电压矢量,进而达到对转矩的控制。

以上四种方法中,恒压频比控制和转差率控制都是从异步电动机静态数学模型 的稳态方程中推导出来的,都具有良好的静态特性控制指标,但是动态特性未得到

圆满控制。矢量控制和直接转矩控制虽然都是最先进的控制方法,但是矢量控制更 实用,其虽结构复杂一些,但是具有很宽的调速范围以及较好的控制精度,能满足 大多数生产场合。

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