交流变压变频调速系统分析与控制策略

"第六章主要探讨了交流变压变频调速系统，特别是针对异步电机的控制策略和技术。" 在电力电子技术领域，异步电机的变频调速系统因其宽广的调速范围和高效率而广泛应用。"变频调速系统"通常指的是通过改变供电电压和频率来调整电机速度的系统。这种系统在调速时，转差功率保持不变，确保了无论在高速或低速运行时，系统都能保持较高的效率。因此，变频调速系统在许多工业领域中成为首选。 本章主要涵盖了以下几个关键知识点： 1. 变压变频调速的基本控制方式： - 按照变频器类型分类，有交-交变频器和交-直-交变频器。 - 按照控制方法，包括标量控制、矢量控制和直接转矩控制。标量控制致力于保持电机磁通恒定；矢量控制（始于1971年）通过磁场定向实现更精细的控制；直接转矩控制（始于1985年）则直接对转矩进行快速响应。 2. 异步电动机的机械特性： - 风机负载被认为是异步电机的理想负载类型，因为其特性符合电机的恒转矩特性。 - 闭环转差频率控制能提供类似于直流双闭环系统的静、动态性能，但仍有提升空间。 3. 变压控制的应用： - 在软起动器和轻载降压节能中，变压控制发挥着重要作用，它可以改善启动过程并减少能耗。 4. 转差功率不变型调速系统（VVVF系统）： - 这种系统在维持转差功率恒定的同时，允许电机在宽广的速度范围内高效运行。 5. 电力电子变换器的主要类型： - 通常涉及逆变器技术，包括脉宽调制（PWM）技术，它在控制电压和频率的同时，优化电机性能。 6. 动态模型和坐标变换： - 基于异步电动机的稳态模型和动态数学模型，可以设计更高级的控制策略，如磁场定向的矢量控制系统和直接转矩控制系统。 7. 直接转矩控制（DTC）： - DTC直接作用于电机的磁链和转矩，提供了快速的动态响应，与矢量控制相比，减少了计算复杂性。 8. 磁通控制： - 在交流电机中，保持磁通恒定是一项挑战，因为它涉及到定子和转子磁势的合成。相对于直流电机，交流电机的磁通控制更为复杂。 这些知识点构成了第六章的主要内容，为理解和优化交流变频调速系统提供了理论基础和实践指导。对于电气工程和电力电子技术的学习者来说，这些都是必不可少的理解和掌握的部分。