交-直-交變頻調(diào)速系統(tǒng)仿真研究修改版v1

1、1摘要隨著電力電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)得到了迅速發(fā)展，其顯著的節(jié)能效益，高精確的調(diào)速精度，寬泛的調(diào)速范圍，完善的保護(hù)功能，以及易于實現(xiàn)的自動通信功能，得到了廣大用戶的認(rèn)可，在運行的安全可靠、安裝使用、維修維護(hù)等方面，也給使用者帶來了極大的便利。因此，研究交—直—交變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本工作原理和作用特性意義十分重大。本文研究了變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本組成部分，主回路主要有三部分組成：將工頻電源變換為直流電源的

2、“整流器”；吸收由整流器和逆變器回路產(chǎn)生的電壓脈動的“濾波回路”，也是儲能回路；將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。使用MatlabSimulink搭建交—直—交變頻調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型，通過試驗對該交—直—交變頻調(diào)速系統(tǒng)的基本工作原理、工作特性及作用有更深的認(rèn)識，也對諧波對于交—直—交變頻調(diào)速系統(tǒng)的影響有了一定的了解。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：交—直—交變頻，整流，逆變，諧波，仿真。電力電子課程設(shè)計21.2交直交變頻調(diào)速系統(tǒng)研究的目的與意義電動機(jī)

3、調(diào)速的節(jié)能效果交流異步電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速由下式確定:(11)Psfn)1(60??式中—電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速n—輸入的電源頻率f—電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率:s—電機(jī)的極對數(shù)。P由公式(11)可知，電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速與輸入的電源頻率、轉(zhuǎn)差率、電機(jī)的極對數(shù)有關(guān)系，因而交流電動機(jī)的直接調(diào)速方式主要有變極調(diào)速(調(diào)整P)、轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速或串級調(diào)速或內(nèi)反饋電機(jī)(調(diào)整s)和變頻調(diào)速(調(diào)整f)等.通過流體力學(xué)的基本定律可知:風(fēng)機(jī)(或水泵)類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其轉(zhuǎn)速n

4、與流量Q、壓力(揚(yáng)程)H以及軸功率P具有如下關(guān)系（12）2121nnQQ?（13）22121)(nnHH?（14）32121)(nnPP?由公式(14)可知，在其它運行條件不變的情況下，通過下調(diào)電機(jī)的運行速度，其節(jié)電效果是與轉(zhuǎn)速降落成立方的關(guān)系，因此，節(jié)電效果非常明顯。例如在工況只需要50%的風(fēng)量或水量時，則可以將電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為額定的一半，而此時電機(jī)消耗的功率僅為額定的2.5%，即理論上節(jié)能可達(dá)87.5%.隨著電力電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)

5、、自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展，交流變頻調(diào)速技術(shù)得到了迅速發(fā)展，其顯著的節(jié)能效益，高精確的調(diào)速精度，寬泛的調(diào)速范圍，完善的保護(hù)功能，以及易于實現(xiàn)的自動通信功能，得到了廣大用戶的認(rèn)可，在運行的安全可靠、安裝使用、維修維護(hù)等方面，也給使用者帶來了極大的便利。因此，研究交直交變頻調(diào)速系統(tǒng)將有利于提高系統(tǒng)的可靠性和工作效率。為了分析變頻器對電動機(jī)的影響，利用Matlab仿真工具，搭建交—直—交變頻調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型，對系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究。1.3研究現(xiàn)狀