变频调速原理

变频调速的方法及节能原理

变频调速的方法

变频调速就是通过改变输入到交流电机的电源频率，从而达到调节交流电动机的输出转速的目的。

交流异步电动机的输出转速由下式确定： n=60f(1—S)/p （1）

式中 n——电动机的输出转速； f——输入的电源频率； S——电动机的转差率； p——电机的极对数。

由公式(1)可知，电动机的输出转速与输入的电源频率、转差率、电机的极对数有关系，因而交流电动机的直接调速方式主要有变极调速(调整p)、转子串电阻调速或串级调速或内反馈电机(调整S)和变频调速(调整f)等。

变频调速器从电网接收工频50Hz的交流电，经过恰当的强制变换方法，将输入的工频交流电变换成为频率和幅值都可调节的交流电输出到交流电动机，实现交流电动机的变速运行。

将工频交流电变换成为可变频的交流电输出的变换方法主要有两种：一种称为直接变换方式，又称为交—交变频方式，它是通过可控整流和可控逆变的方式，将输入的工频电直接强制成为需要频率的交流输出，因而称其为交流—交流的变频方式。另一种称为间接变换方式，又称为交-直-交变频方式，它是先将输入的工频交流电通过全控/半控/不控整流变换为

变频调速题库

一． 填空题

1．有电动机带动生产机械运行的系统叫做电力拖动系统；一般由电动机、传动机械、生产机械、控制设备等部分组成。 2．在电力拖动系统中，负载的类型主要有：恒转矩负载、恒功率负载、二次方律负载。 3．三相异步电动机的调速方法主要有：变极调速、变频调速、改变转差率S调速等。 4．三相异步电动机的制动方法主要有：再生制动、直流制动和反接制动。

5．变频器的分类方法有多种，按照主电路直流环节储能方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器。 6．占空比按正弦规律变化的脉宽调制方法叫做正弦波脉宽调制（SPWM）。 7．变频器的控制模式主要有：V/F控制模式、矢量控制模式。

8．在交－直－交变频器中，其主电路基本由整流部分、逆变部分、制动部分等三部分组成。

9. 在低压交流电动机的变频传动控制中，应用最多的功率器件有GTO、GTR、IGBT以及智能模块IPM。

10．在交—直—交变频器的电路中，滤波电容CF的作用是对整流电压进行滤波，它是电压型变频器的主要标志，对电流型变频器来说滤波的元件是电感。

11．调频调压时，要维持U1/ f1＝常数，技术上有两种方法：脉幅调制（PAM）和脉宽调制（PWM）

12．把Ku=Kf时的U/f控制曲

水设备沃尔特

变频调速恒压供水七大总结：

1、供水品质高：本设备采用水泵出口恒压控制，无论系统用水量怎样变化，均能使管道出口压力保持恒定。

2、运行可靠：该设备采用进口变频调速器和国内优质水泵，具有完善的保护功能和自动、手动转换功能，使运行非常可靠。

3、高效节能：该设备能根据用户用水量的变化来调节水泵转速，使水泵始终工作在高效区，节电效果明显，比恒速水泵可节电35%。

4、操作简单：本设备采用全自动控制，操作人员只需转换电控柜开关，就可以实现用户所需工况。

5、占地少安装方便：整套设备只需一组控制柜和人泵机组，安装非常方便。

6、延长水泵及电机的使用寿命：对多台泵组均能可靠的实现软启动，并且轮流运转，大大延长了水泵及电机的使用寿命。

7、应用范围：可供流量5～5000吨/小时，扬程20～140米。

特点

控制精度高：变频器的内置PID调节器，实时监视压力实际值，随时调节水泵的投入数量和运行速度，从而自动跟踪用水量，并保持管网压力恒定，通过调

水设备沃尔特

节PI参数，控制精度可达0.01Mpa。压力设定，操作简便：用户可用键盘或电位器(选择件)设定压力。

可多台水泵循环软启动：装置可列1—?台水泵进行循环软启动控制，即减少了电机启动时对电网的

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变频调速恒压供水七大总结：

1、供水品质高：本设备采用水泵出口恒压控制，无论系统用水量怎样变化，均能使管道出口压力保持恒定。

2、运行可靠：该设备采用进口变频调速器和国内优质水泵，具有完善的保护功能和自动、手动转换功能，使运行非常可靠。

3、高效节能：该设备能根据用户用水量的变化来调节水泵转速，使水泵始终工作在高效区，节电效果明显，比恒速水泵可节电35%。

4、操作简单：本设备采用全自动控制，操作人员只需转换电控柜开关，就可以实现用户所需工况。

5、占地少安装方便：整套设备只需一组控制柜和人泵机组，安装非常方便。

6、延长水泵及电机的使用寿命：对多台泵组均能可靠的实现软启动，并且轮流运转，大大延长了水泵及电机的使用寿命。

7、应用范围：可供流量5～5000吨/小时，扬程20～140米。

特点

控制精度高：变频器的内置PID调节器，实时监视压力实际值，随时调节水泵的投入数量和运行速度，从而自动跟踪用水量，并保持管网压力恒定，通过调

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节PI参数，控制精度可达0.01Mpa。压力设定，操作简便：用户可用键盘或电位器(选择件)设定压力。

可多台水泵循环软启动：装置可列1—?台水泵进行循环软启动控制，即减少了电机启动时对电网的

变频调速恒压供水 原理

变频调速恒压供水 进水管与自来水管网直接相连，水在自来水管网剩余压力驱动下压入设备进水管，设备的加压水泵在进水剩余压力的基础上继续加压，将供水压力提高到用户所需的压力后向出水管网供水;当用户用水量大于自来水管网供水量时，进水管网压力下降，当设备进水口压力降到绝对压力小于0(或设定的管网保护压力)时，设备中的负压预防和控制装置自动启动工作，对设备运行状态进行调整直至设备停机待命，确保进水管网压力不再降低而对自来水管网造成不利影响;当自来水管网供水能力恢复，进水管网压力恢复到保护压力以上时，设备自动启动，恢复正常供水;当自来水管网剩余压力满足用户供水要求时，设备自动进入休眠状态，由自来水管网直接向用户供水，供水不足时设备自动恢复运行;当用户不用水或用水量很小时，设备自动进入停机休眠状态，由设在设备出水侧的小流量稳压保压罐维持用户数量用水及管网漏水，用户用水稳压保压罐不能维持供水管网所需压力时，设备自动唤醒，恢复正常运行。设备运行过程中充分利用自来水管网的剩余压力，始终既不对自来水管网造成不利影响又最大限度的满足用户需求，降低供水能耗，实现供水系统最优运行。

变频调速恒压供水的分类

1)变频调速恒压供水按供水方式分：(1)恒压变量

变频调速恒压供水 原理

变频调速恒压供水 进水管与自来水管网直接相连，水在自来水管网剩余压力驱动下压入设备进水管，设备的加压水泵在进水剩余压力的基础上继续加压，将供水压力提高到用户所需的压力后向出水管网供水;当用户用水量大于自来水管网供水量时，进水管网压力下降，当设备进水口压力降到绝对压力小于0(或设定的管网保护压力)时，设备中的负压预防和控制装置自动启动工作，对设备运行状态进行调整直至设备停机待命，确保进水管网压力不再降低而对自来水管网造成不利影响;当自来水管网供水能力恢复，进水管网压力恢复到保护压力以上时，设备自动启动，恢复正常供水;当自来水管网剩余压力满足用户供水要求时，设备自动进入休眠状态，由自来水管网直接向用户供水，供水不足时设备自动恢复运行;当用户不用水或用水量很小时，设备自动进入停机休眠状态，由设在设备出水侧的小流量稳压保压罐维持用户数量用水及管网漏水，用户用水稳压保压罐不能维持供水管网所需压力时，设备自动唤醒，恢复正常运行。设备运行过程中充分利用自来水管网的剩余压力，始终既不对自来水管网造成不利影响又最大限度的满足用户需求，降低供水能耗，实现供水系统最优运行。

变频调速恒压供水的分类

1)变频调速恒压供水按供水方式分：(1)恒压变量

摘要

摘要

电梯是一种用于电力拖动的特殊升降设备，是现代城市生活中必不可少且应用最广泛的垂直交通运输工具。随着社会的不断发展，电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯，为高层运输做出了不可磨灭的贡献。

随着电力电子技术和计算机控制技术的飞速发展，交流变频调速技术的发展十分迅速。变频调速电梯使用了先进的PWM技术，明显改善了电梯运行质量和性能；调速范围广、控制精度高、动态性能好，舒适、安静、快捷，几乎可与直流电机相互媲美。同时也明显改善了电动机供电电源的质量，减少了谐波，提高了效率和功率因数，节能显著。

本设计在采用PLC和变频器相互结合而实现电梯常规控制的基础上，通过对变频器和PLC芯片的合理选择和设计，大大提高了电梯的控制水平，并改善了电梯运行的舒适感，使电梯达到了较为理想的控制和运行效果。

关键词：电梯，PWM控制，变频调速

I

ABSTRACT

ABSTRACT

Summary elevator is a special electric traction e

SPWM变频调速系统

摘要：变频调速是交流调速中的发展方向。变频调速也有多种方法，本文对目前研究领域相当活跃的正弦波脉宽调制技术(SPWM)的变频调速作了一定的研究，并进行了实践。异步电动机的调速原理是研究控制算法的基石，因文首先介绍了异步电动机的调速特性，从而展开介绍SPWM变频调速的理论基础.包括变频调速控制思想的由来，控制方法的可行性。变频调速的控制算法也有许多，本文对目前大部分通用变频器所采用的控制算法——恒压频比控制，给出了完整的硬件电路设计和软件程序流程设计。本文采用了Intel8OC196MC十六位单片机作为控制电路的CPU，采用该单片机的控制系统是本设计的硬件核心部分。因此本文先简单的介绍此单片机与该设计相关的特性，继而介绍本系统的硬件设计和软件设计。

关键词:变频器;恒压频比控制;正弦波脉宽调制:8OC196MC单片机。

1

Abstract：Variable- speed drive system is the direction of AC Variable-speedd rive system.There are many modes for frequency-varied speed -regulated. I

恒压变频比调速控制系统

余剑 201231006093

设计要求：

设计控制系统，根据控制磁通不变的方法，对恒压频比的系统设计方案进行论证。画出系统原理图，进行元器件的选择和相关参数的计算。

总体设计：

异步电动机变频调速系统

在电动机调速时，一个重要的因素是希望保持每级的磁通量?m为额定值不变，磁通太弱没有充分利用电机的铁心，是一种浪费，若要增大磁通，又会使铁心饱和。从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。对于直流电机。励磁系统是独立的，只要对电枢反应的补偿合适，保持磁通?m不变是很容易做到的。在交流异步电机中，磁通是定子和转子磁势合成产生的。 我们知道，三相异步电机定子每相电动势的有效值是：

Eg?4.44f1N1kN1?m （1）

式中Eg——气隙磁通和定子每相中感应电动势有效值，单位为V；

f1——定子频率，单位为Hz；

N1——定子每相绕组内联匝数； kN1——基波绕组系数；

?m——每极气隙磁通量，单位为Wb；

由式（1-1）可知，只要控制好Eg和f1，便可达到控制磁通?m的目的，对

华北科技学院毕业设计（论文）

1 绪论

1.1 变频调速技术的发展

传统交流调速技术方法存在调速精度差、效率低、调速范围小等缺点，所以在高精度调速的应用中，一般采用直流调速系统。但从20世纪80年代以来，随着电力电子技术和自动控制技术的迅速发展以及各种高性能电力电子功率器件产品的出现，阻碍交流调速技术发展的一些因素相继被克服，原直流调速系统领先的一些技术性能，如宽广的调速范围、较高的稳速精度、快速的动态响应和四象限运行等方面，已逐在交流调速系统得到实现。交流电动机本身具有结构简单、坚固耐用、运行可靠和惯性小等优点，能适用于一些直流调速无法胜任的场合，如化纤纺丝机等高精度、高速化的生产机械，泵、空压机和电梯等无齿轮化的生产机械以及冶金等大容量的生产机械。因此，交流调速在电气传动领域中已占有越来越重要的地位。目前，用交流调速系统取代直流调速系统在许多领域成为一种趋势，从数控机床和机器人用的小功率伺服电机到上万千瓦的重型机械主传动，都采用了交流调速技术。

交流电机调速方法可分为两大类：变同步速调速（包括变极和变频）和变滑差调速（定子调压，转子串电阻及转差离合器调速等）。变频调速是其中最有效的调速方式，是交流调速的理想调速方案。

变频调速是一种改变