论文部分内容阅读
摘 要：在机械生产中被广泛采用的速度控制方法，在不改变同步转子转速的情况下，串联转子的阻力速度、斩波串级调速以及电磁继电器的应用调速、液力偶合器调速、油膜离合器的调速。改变定子磁极的同步转速，改变定子电压、频率的变频调速有能無换向电动机调速等。
关键词：调速模块；方法；选择
1 电机调速方法简介
从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：高速是指当转差率不变，因此无转差损耗控制的方法，如多速度电机、变频调速、滑差损失恢复（如串级调速等）。
（1）变极对数调速方法
这种控制方法的特点与改变定子绕组改变笼型电动机定子极对数实现速度控制，硬的机械性能，良好的稳定性；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；速度差异较大，无法顺利速度。
（2）变频调速方法
变频调速是指改变电机定子供电频率，从而改变同步转速的转速控制方法。本实用新型适用范围广，可用于笼型异步电动机。本实用新型具有调速范围大、特点硬、精度高、工艺复杂、成本高、维修难度大等特点。该方法适用于高精度和良好的调速。
（3）串级调速方法
调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产；调速装置失效时，可切换到全速运行，避免关机，晶闸管串级调速功率因数低，谐波影响较大。该方法适用于风机、水泵、轧机、矿井提升机和挤压机的使用。
（4）绕线式电动机转子串电阻调速方法
这种方法简单，易于控制，但微分功率消耗的热量的形式。是一类速度控制，机械特性柔软。
（5）定子调压调速方法
调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源，目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种。
2 变频器的选择
实现变频器调速的关键因素有两个。变频器虽然是交流调速的最佳方法，但由于大功率电子器件的实际应用。变频器的调速直到20世纪80年代才发展起来，二是微处理器的发展和变频控制方式的研究，使高频和高可靠性。变频调速的特点是：可以使用标准电机，可以连续调速，可以通过电子电路改变相序，改变旋转方向。本实用新型起动电流小，加减速度可调，电机速度快，体积小，防爆容易，保护功能齐全。变频调速应用领域十分广泛。它用于机床和起重机。变频调速必须实现变频器的使用，有许多类型的变频器选择合适的变频器是非常重要的。变频器的主电路是目前用于交直交电压型逆变器，多数的整流器、中间电路和逆变器，和逆变器控制主要采用V/F控制3种方式的矢量控制和直接转矩控制。变频器的选择大致分为3类，通用型变频器、高性能变频器和专用变频器。
（1）通用变频器通常是指一般的V/F控制模式的逆变器，而且还到一个简单的逆变器。这种逆变器成本低，应用广泛。
（2）高性能变频器通常指变频器具有矢量控制功能。这种变频器使自适应功能更加完善。
（3）某型变频器专用变频器及变频器的设计，如水泵、变频调速器、电梯专用变频器、起重机专用变频器、张力控制变频器等。
综合本设计的要求，我们选择通用型变频器。
3 变频器容量选择简介
变频器容量的选择变频器的容量一般用额定输出电流（A）、输出容量（kVA）、适用电动机功率（kW）表示。其中，额定输出电流为变频器可以连续输出的最大交流电流有效值。
3.1 额定输出电流
采用变频器驱动异步电机转速，异步电动机确定后，通常应根据变频器的额定电流或异步电动机，根据交流异步电动机在实际运行值（最大值）来选择变频器。
（1）连续运行的场合
由于变频器向电机提供的电流是脉动电流，所以纹波值大于电源电流。因此，逆变器的容量必须保持在适当的边缘。一般逆变器额定输出电流（1.05～1.1）倍电机额定电流（铭牌值）或电机实际运行电流。
（2）短时加、减速运行的场合
逆变器的最大输出转矩取决于逆变器的最大输出电流。在一般情况下，在短时间的加速和减速，逆变器被允许达到额定输出电流从130%到150%（逆变器容量是不同的）。因此，在很短的时间内，减速，输出扭矩也可以增加，相反，如果只有一个小的增加，减速转矩，而且还可以减少逆变器的能力。作为电流的脉动的结果，逆变器的最大输出电流应减少10%，然后选择。
（3）频繁加、减速运转时的场合
对于频繁加、减速运转时，运行曲线。变频器容量的选定可根据加速、恒速、减速等各种运行状态下变频器的电流值来确定变频器额定输出电流IINV。
3.2 额定输出电压
变频器的输出电压按电动机的额定电压选定。在我国低压电动机多数为380V，可选用 400V系列变频器。应当注意变频器的工作电压是按U/f曲线变化的。变频器规格表中给出 的输出电压是变频器的可能最大输出电压，即基频下的输出电压。
3.3 输出频率
根据不同类型的变频器的最高输出频率是不同的，与50Hz、60Hz，120Hz，240Hz或更高。50Hz/60Hz变换器，为了在额定转速范围内进行调速，用于大型通用变频器的目的几乎都属于这一类。在逆变器的频率上的最大输出频率是小容量。在50Hz/Hz的区域，由于恒定的输出电压，恒定功率特性，应注意减少在高速区域中的转矩的60。
考虑到以上几点，根据变频器的使用目的确定变频器的最大输出频率来选择。转炉产生的热量较大，考虑到散热的经济性，除了小容量逆变器外，几乎是敞开式结构。当变频器在室外或周围环境设置不良时，最好安装在独立的磁盘上，采用全封闭结构，带有冷却换热装置。对于小容量转炉粉尘、油雾，在许多环境或皮棉较多的纺织厂均可采用全封闭结构。逆变器容量的选择是额定电流的选择。一般的原则是，额定电流必须大于驱动系统的最大电流。由于设计是驱动一个单一的电机，所以电流等级的转换器被选定为电机额定电流的1倍。
综上所述减速控制模块选用西门子MM440变频器作为减速控制模块。因为变频控制是目前最简单有效的交流电机速度控制方法。可以实现高性能高可靠性的控制。
参考文献
[1]胥青，杨世兴.ADμC812与晶闸管控制模块在直流电机调速中的应用[J].电机与控制应用，2005，（8）：47-50.
（作者单位：大连建工机电安装工程有限公司）
关键词：调速模块；方法；选择
1 电机调速方法简介
从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：高速是指当转差率不变，因此无转差损耗控制的方法，如多速度电机、变频调速、滑差损失恢复（如串级调速等）。
（1）变极对数调速方法
这种控制方法的特点与改变定子绕组改变笼型电动机定子极对数实现速度控制，硬的机械性能，良好的稳定性；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；速度差异较大，无法顺利速度。
（2）变频调速方法
变频调速是指改变电机定子供电频率，从而改变同步转速的转速控制方法。本实用新型适用范围广，可用于笼型异步电动机。本实用新型具有调速范围大、特点硬、精度高、工艺复杂、成本高、维修难度大等特点。该方法适用于高精度和良好的调速。
（3）串级调速方法
调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产；调速装置失效时，可切换到全速运行，避免关机，晶闸管串级调速功率因数低，谐波影响较大。该方法适用于风机、水泵、轧机、矿井提升机和挤压机的使用。
（4）绕线式电动机转子串电阻调速方法
这种方法简单，易于控制，但微分功率消耗的热量的形式。是一类速度控制，机械特性柔软。
（5）定子调压调速方法
调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源，目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种。
2 变频器的选择
实现变频器调速的关键因素有两个。变频器虽然是交流调速的最佳方法，但由于大功率电子器件的实际应用。变频器的调速直到20世纪80年代才发展起来，二是微处理器的发展和变频控制方式的研究，使高频和高可靠性。变频调速的特点是：可以使用标准电机，可以连续调速，可以通过电子电路改变相序，改变旋转方向。本实用新型起动电流小，加减速度可调，电机速度快，体积小，防爆容易，保护功能齐全。变频调速应用领域十分广泛。它用于机床和起重机。变频调速必须实现变频器的使用，有许多类型的变频器选择合适的变频器是非常重要的。变频器的主电路是目前用于交直交电压型逆变器，多数的整流器、中间电路和逆变器，和逆变器控制主要采用V/F控制3种方式的矢量控制和直接转矩控制。变频器的选择大致分为3类，通用型变频器、高性能变频器和专用变频器。
（1）通用变频器通常是指一般的V/F控制模式的逆变器，而且还到一个简单的逆变器。这种逆变器成本低，应用广泛。
（2）高性能变频器通常指变频器具有矢量控制功能。这种变频器使自适应功能更加完善。
（3）某型变频器专用变频器及变频器的设计，如水泵、变频调速器、电梯专用变频器、起重机专用变频器、张力控制变频器等。
综合本设计的要求，我们选择通用型变频器。
3 变频器容量选择简介
变频器容量的选择变频器的容量一般用额定输出电流（A）、输出容量（kVA）、适用电动机功率（kW）表示。其中，额定输出电流为变频器可以连续输出的最大交流电流有效值。
3.1 额定输出电流
采用变频器驱动异步电机转速，异步电动机确定后，通常应根据变频器的额定电流或异步电动机，根据交流异步电动机在实际运行值（最大值）来选择变频器。
（1）连续运行的场合
由于变频器向电机提供的电流是脉动电流，所以纹波值大于电源电流。因此，逆变器的容量必须保持在适当的边缘。一般逆变器额定输出电流（1.05～1.1）倍电机额定电流（铭牌值）或电机实际运行电流。
（2）短时加、减速运行的场合
逆变器的最大输出转矩取决于逆变器的最大输出电流。在一般情况下，在短时间的加速和减速，逆变器被允许达到额定输出电流从130%到150%（逆变器容量是不同的）。因此，在很短的时间内，减速，输出扭矩也可以增加，相反，如果只有一个小的增加，减速转矩，而且还可以减少逆变器的能力。作为电流的脉动的结果，逆变器的最大输出电流应减少10%，然后选择。
（3）频繁加、减速运转时的场合
对于频繁加、减速运转时，运行曲线。变频器容量的选定可根据加速、恒速、减速等各种运行状态下变频器的电流值来确定变频器额定输出电流IINV。
3.2 额定输出电压
变频器的输出电压按电动机的额定电压选定。在我国低压电动机多数为380V，可选用 400V系列变频器。应当注意变频器的工作电压是按U/f曲线变化的。变频器规格表中给出 的输出电压是变频器的可能最大输出电压，即基频下的输出电压。
3.3 输出频率
根据不同类型的变频器的最高输出频率是不同的，与50Hz、60Hz，120Hz，240Hz或更高。50Hz/60Hz变换器，为了在额定转速范围内进行调速，用于大型通用变频器的目的几乎都属于这一类。在逆变器的频率上的最大输出频率是小容量。在50Hz/Hz的区域，由于恒定的输出电压，恒定功率特性，应注意减少在高速区域中的转矩的60。
考虑到以上几点，根据变频器的使用目的确定变频器的最大输出频率来选择。转炉产生的热量较大，考虑到散热的经济性，除了小容量逆变器外，几乎是敞开式结构。当变频器在室外或周围环境设置不良时，最好安装在独立的磁盘上，采用全封闭结构，带有冷却换热装置。对于小容量转炉粉尘、油雾，在许多环境或皮棉较多的纺织厂均可采用全封闭结构。逆变器容量的选择是额定电流的选择。一般的原则是，额定电流必须大于驱动系统的最大电流。由于设计是驱动一个单一的电机，所以电流等级的转换器被选定为电机额定电流的1倍。
综上所述减速控制模块选用西门子MM440变频器作为减速控制模块。因为变频控制是目前最简单有效的交流电机速度控制方法。可以实现高性能高可靠性的控制。
参考文献
[1]胥青，杨世兴.ADμC812与晶闸管控制模块在直流电机调速中的应用[J].电机与控制应用，2005，（8）：47-50.
（作者单位：大连建工机电安装工程有限公司）