直流电动机与异步电动机调速上的差异

发表于 讨论求助 2019-10-11 17:46:21

软启动器

    矢量控制是通过控制变频器输出电流的大小、频率及相位,用以维持电动机内部的磁通为设定值,产生所需的转矩。它从直流电动机的调速方法得到启发,利用现代计算机技术解决了大量的计算问题,从而使得矢量控制方式得到了成功的实施,成为高性能的异步电动机控制方式。

    1.直流电动机的调速特征

    直流电动机具有两套绕组,即励磁绕组和电枢绕组,它们的磁场在空间上互差π/2电角度,两套绕组在电路上是互相独立的,如图8-8所示。直流电动机的励磁绕组流过电流IF时产生主磁通ΦM,电枢绕组流过负载电流IA,产生的磁通为ΦA,两磁场在空间互差π/2电角度。

    8-8    直流电动机的结构

    1-主磁极2-励磁绕组

    3-电枢4-电刷

    直流电动机的电磁转矩可以用下式表示:

    T=CTΦMIA    (8-5)

    当励磁电流IF恒定时,ΦM的大小不变。直流电动机所产生的电磁转矩和电枢电流IA成正比,因此调节IA(调节ΦA)就可以调速。而当IA一定时,控制IF的大小,可以调节ΦM,也就可以调速。这就是说,只需要调节两个磁场中的一个就可以对直流电动机调速。这种调速方法使直流电动机具有良好的控制性能。

    2.异步电动机的调速特征

    异步电动机虽然也有两套绕组,即定子绕组和转子绕组,但只有定子绕组和外部电源相接,定子电流I1是从电源吸取电流,转子电流I2是通过电磁感应产生的感应电流。因此异步电动机的定子电流应包括两个分量,即励磁分量和负载分量。励磁分量用于建立磁场,负载分量用于平衡转子电流磁场。

    综上所述,直流电动机与异步电动机的不同主要有下面几点:

    1)直流电动机的励磁回路、电枢回路相互独立,而异步电动机将两者都集中于定子回路。

    2)直流电动机的主磁场和电枢磁场互差π/2电角度。

    3)直流电动机是通过独立地调节两个磁场中的一个来进行调速的,而异步电动机则做不到。

    3.对异步电动机调速的思考

    既然直流电动机的调速性能优良,那么能否将异步电动机的定子电流分解成励磁电流和负载电流,并分别进行控制,使它们所形成的磁场在空间上也能互差π/2电角度?如果能实现上述设想,则异步电动机的调速就可以和直流电动机相差无几了。

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