2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、變頻器與減速機的區(qū)別變頻器與減速機的區(qū)別一、變頻器一、變頻器變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源,以實現(xiàn)電機的變速運行的設備,其中控制電路完成對主電路的控制,整流電路將交流電變換成直流電,直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波,逆變電路將直流電再逆成交流電。對于如矢量控制變頻器這種需要大量運算的變頻器來說,有時還需要一個進行轉(zhuǎn)矩計算的CPU以及一些相應的電路。變頻調(diào)速是通過改變電機定子繞組供電的頻率來達到調(diào)

2、速的目的。變頻技術是應交流電機無級調(diào)速的需要而誕生的。20世紀60年代以后,電力電子器件經(jīng)歷了SCR(晶閘管)、GTO(門極可關斷晶閘管)、BJT(雙極型功率晶體管)、MOSFET(金屬氧化物場效應管)、SIT(靜電感應晶體管)、SITH(靜電感應晶閘管)、MGT(MOS控制晶體管)、MCT(MOS控制晶閘管)、IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、HVIGBT(耐高壓絕緣柵雙極型晶閘管)的發(fā)展過程,器件的更新促進了電力電子變換技術的不斷發(fā)展

3、。20世紀70年代開始,脈寬調(diào)制變壓變頻(PWM-VVVF)調(diào)速研究引起了人們的高度重視。20世紀80年代,作為變頻技術核心的PWM模式優(yōu)化問題吸引著人們的濃厚興趣,并得出諸多優(yōu)化模式,其中以鞍形波PWM模式效果最佳。20世紀80年代后半期開始,美、日、德、英等發(fā)達國家的VVVF變頻器已投入市場并獲得了廣泛應用。變頻器的分類方法有多種,按照主電路工作方式分類,可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器;按照開關方式分類,可以分為PAM控制變頻器

4、、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器;按照工作原理分類,可以分為Vf控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等;按照用途分類,可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。VVVF:改變電壓、改變頻率CVCF:恒電壓、恒頻率。各國使用的交流供電電源,無論是用于家庭還是用于工廠,其電壓和頻率均為400V50Hz或200V60Hz(50Hz),等等。通常,把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率

5、可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率,該設備首先要把電源的交流電變換為直流電(DC)。用于電機控制的變頻器,既可以改變電壓,又可以改變頻率。二、變頻器的工作原理二、變頻器的工作原理我們知道,交流電動機的同步轉(zhuǎn)速表達式位:n=60f(1-s)p(1)式中矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相-二相變換,等效成兩相靜止坐標系下的交流電流Ia1Ib1,再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋

6、轉(zhuǎn)變換,等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的直流電流Im1、It1(Im1相當于直流電動機的勵磁電流;It1相當于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流),然后模仿直流電動機的控制方法,求得直流電動機的控制量,經(jīng)過相應的坐標反變換,實現(xiàn)對異步電動機的控制。其實質(zhì)是將交流電動機等效為直流電動機,分別對速度,磁場兩個分量進行獨立控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈,然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量,經(jīng)坐標變換,實現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。然而在實

7、際應用中,由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準確觀測,系統(tǒng)特性受電動機參數(shù)的影響較大,且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復雜,使得實際的控制效果難以達到理想分析的結果。4、直接轉(zhuǎn)矩控制、直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)(DTC)方式方式1985年,德國魯爾大學的DePenbrock教授首次提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術。該技術在很大程度上解決了上述矢量控制的不足,并以新穎的控制思想、簡潔明了的系統(tǒng)結構、優(yōu)良的動靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。目前,該技術已成功地應

8、用在電力機車牽引的大功率交流傳動上。直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標系下分析交流電動機的數(shù)學模型,控制電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動機等效為直流電動機,因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復雜計算;它不需要模仿直流電動機的控制,也不需要為解耦而簡化交流電動機的數(shù)學模型。5、矩陣式交、矩陣式交—交控制方式交控制方式VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點是輸入功率因數(shù)低,諧波電流大,直流電路需要大的儲

9、能電容,再生能量又不能反饋回電網(wǎng),即不能進行四象限運行。為此,矩陣式交—交變頻應運而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié),從而省去了體積大、價格貴的電解電容。它能實現(xiàn)功率因數(shù)為l,輸入電流為正弦且能四象限運行,系統(tǒng)的功率密度大。該技術目前雖尚未成熟,但仍吸引著眾多的學者深入研究。其實質(zhì)不是間接的控制電流、磁鏈等量,而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來實現(xiàn)的。具體方法是:——控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器,實現(xiàn)無速度傳感器方式;——自動識別

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