51单片机异步电动机变频调速系统设计(3)

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变频器种类和功能介绍

最早的变频器给交流发电机供电是通过把旋转发电机组作为可以变频的电源。但是随着近年来大力发展的电力半导体技术，使得采取静止式工作方式的变频电源成为了变频器的主要的一种形式。按照可变环节这一要素可以把静止式变频器区分成两种类型：交-直-交变频器和交-交变频器。

1.交-交型变频器：他采取的工作原理是将处于一种频率的交流电变换成处于另一种频率的可调电压，我们又把它称为直接式变频器。但是因为中间过程没有了直流的环节不需要进行环流工作，因而这种变频器很容易发生故障。所以这种方式的变频器大多数情况下被用于低速大功率的系统中去。但是如果选择使用这样的控制方式会导致该控制方式的最高输出频率占电源频率的1/3-1/2,这就是不能高速工作的原因。

2.交-直-交型变频器：它则是通过首先将工频的交流使用整流器转化成直流，随后再将转变好的直流转变成可以调节频率电压的交流，我们可以称它为间接变频器，它是目前在市场上在实际中运用的最广泛的通用变频器。还有我们可以以直流部分电流电压的不同形式，分为两种形式分别为电流型还有电压型：

（1）电流型变频器

其主要的特征表现在在中间的直流环节上通过采用大的电感器来当做储能的过程用于对无功功率的缓冲，也就是扼制电流变化，使得电压的波形与正弦波相类似，因为这种直流环节中自身内阻都比较大，所以可以将它称之为电流源型变频器。

（2）电压型变频器

这种变频器的主要特征在于在中间的直流环节上的储能元件通过采用大的电容器来用作储能环节来对无功功率进行缓冲，由于电压在直流环节是比较平稳的，并且直流环节自身的内阻相对而言是比较小的，可以把它视为电压源，所以就把它称作为电压型变频器。

因为电压型变频器它的主要作用就是被当作电压源提供交流电功率给交流电动机，所以它本身所具备的优势是在于在它的运行过程中当中基本上功率因素或者是环流都对它产生不了什么影响，在实际中它主要被应用在中小型容量的交流传动系统中。和这种变频器相比，电流型的主要是由于施加在负载上的电流值是不变化的，它的特点与电流型是相互类似的，在实际情况中它主要是被用在大容量的点击传动系统和大容量的节能调速当中。

第二章交流电机调速的方式

2.1 简要交流异步电机的描述

异步电动机[2](asynchronous motor) 由于气隙磁通与转子转速的旋转并不是同时进行的，产生感应电流的电机转子在气隙磁场中会产生转矩，被用来进行机械能与电能之间的相互转换，这样的电机称之为感应电机。

2.2 交流电机的结构源`自·优尔.文/论:文'网,www.youerw.com

2.2.1 静止定子部分

定子是电机磁路其中的一个部分，其绕组是被放置于电机磁路上的。在它的表面上是拥有具有一层绝缘层的，其的制成主要材料是由0.35到0.5毫米的硅钢片。当用三相交流电往定子绕组中进行通电的时候，就会在定子绕组的空间中产生旋转磁场，在这当中在定子槽中的三项绕组是以呈现120的样子在空间里进行分布的。在此之中，匝间绝缘指的是每相绕组线匝之间的绝缘而相间绝缘指的绝缘是处在各项绕组之前。

2.2.2 旋转定子部分

磁路当中的一部分是由感应电击的转子组成，它的转子绕组是放置在其之上的，圆孔均匀分布在其外围，其主要的目的是用来对转子绕组进行安装，其中所采用的硅钢片通常情况下是使用定子铁心落后的硅钢片。对于一些中大型的电动机而言，安装转子会采用不一样的方式，对于前一种小型的电动机一般是采用直接压装的方式，但是对于后者一般情况下则是通过将转轴压装在支架上面。感应电动机绕组的主要作用是用来切割正在旋转的磁场进而可以产生与之相应的感应电动势和电流，旋转磁场会对处在其中携带感应电流的转子进行力的施加。通过对转子结构的细分可以将转子的结构分为两种，一种是绕线式，另外一种是鼠笼式，前者是因为和定子绕组相互类似，我们把它可以看成是一对相互对称的绕组，从而可以接连成星型和三角形，三个转轴的集流环上分别与其上面的三个出线接头相互连接，通过外电路与电刷的相互连接。后者的主要特征是由转子槽中的多根导线以及环组合成，因为其从客观上与鼠笼相似，所以得名鼠笼式。