交流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用精選(九篇)

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第1篇：交流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：變頻液壓站、工作原理、變頻調(diào)速

中圖分類(lèi)號(hào)： TG315.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

一、前言

隨著工業(yè)化的程度越來(lái)越高，交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)發(fā)生了實(shí)質(zhì)性的突飛猛進(jìn)，變頻調(diào)速是集電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)于一體的產(chǎn)物。在變頻調(diào)速具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，并且它的調(diào)速性能與可靠性不斷完善，價(jià)格不斷降低，特別是變頻調(diào)試節(jié)電顯著，而且易于實(shí)現(xiàn)過(guò)程自動(dòng)化，深受工業(yè)用戶的喜愛(ài)。下面來(lái)有筆者對(duì)變頻液壓站的工作原理進(jìn)行解析。

二、變頻液壓站的工作原理

根據(jù)電動(dòng)機(jī)學(xué)的工作原理，我們可以由其公式中看出：磁極對(duì)數(shù)p和轉(zhuǎn)差率s不變的情況下,電源頻率和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n成正比,即電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n增加，電源頻率也會(huì)隨著增加；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n下降,電源頻率也下降。在變頻液壓站的工作原理中通過(guò)這種改變異步電動(dòng)機(jī)的供電頻率,從而實(shí)現(xiàn)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)速的目的。交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速即為這種通過(guò)改變電源頻率實(shí)現(xiàn)的交流電機(jī)速度調(diào)節(jié)過(guò)程。

液壓泵的輸出流量公式如下:

Q=kqn/1000=0.06kdf(1-s)/p

從上述公式可以知道,電動(dòng)機(jī)電源的頻率f與液壓泵的輸出流量Q成正比,也就是說(shuō)電動(dòng)機(jī)電源的頻率f隨著液壓泵的輸出流量Q的增加而增加，在數(shù)值上成正比。通過(guò)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)電源的頻率f來(lái)變相的調(diào)節(jié)液壓泵的輸出流量Q，即為變頻液壓站的最基本的工作原理。

變頻器主要由主回路、保護(hù)回路、控制回路組成。作為變頻液壓器的主回路，其作用是直接提供調(diào)頻調(diào)壓電源給交流電動(dòng)機(jī)；在變頻器中，控制回路是根據(jù)預(yù)先設(shè)定或由閉環(huán)反饋信號(hào)的方式來(lái)控制主回路,使得主回路的電壓與頻率按一定的規(guī)律調(diào)節(jié)以及輸出,主要包括：驅(qū)動(dòng)回路、冷卻控制回路、輸入/設(shè)定參數(shù)回、運(yùn)算回路、電壓/電流檢測(cè)回路、速度檢測(cè)回路、壓力檢測(cè)回路等組成；保護(hù)回路則為變頻器的各個(gè)部分及電動(dòng)機(jī)提供完善的保護(hù), 如過(guò)流、過(guò)載過(guò)電壓等故障的保護(hù),將保護(hù)回路應(yīng)用在變頻器及電動(dòng)機(jī)上可以使其工作具有很高可靠性。變頻器是變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心部分,也是變頻液壓站最為重要的部件。其控制方式主要有開(kāi)環(huán)恒壓比的控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。

交流電動(dòng)機(jī)在變頻液壓站中也是個(gè)重要的元件,雖然普通的交流電動(dòng)機(jī)也能實(shí)現(xiàn)變頻控制,但因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)較大,慣性大,其節(jié)能效果不是特別明顯,控制精度較差,所以有很多的研究機(jī)構(gòu)和廠家在減小交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的慣性、增強(qiáng)輸出扭矩做了很多的研究,且取得不少的成果。例如在日本大金工業(yè)株式會(huì)社的專(zhuān)利產(chǎn)品IPM電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子中心鑲?cè)肓怂臈l稀土類(lèi)磁石；磁石在定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)里會(huì)產(chǎn)生磁石扭矩；由于電磁鋼板接近磁石時(shí),磁力線比空氣更易于通過(guò)電磁鋼板,集中在鐵的周?chē)?磁力線想通過(guò)最短距離將鐵拉向左側(cè), ,形成向左磁阻力,S極的磁力線變短,從而在箭頭方向因磁阻扭矩產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力；IPM電動(dòng)機(jī)的輸出扭矩=磁石扭矩+磁阻扭矩,比同等規(guī)格普通電動(dòng)機(jī)的輸出扭矩大大增加,其效率達(dá)82%以上,低速能平穩(wěn)地控制在350r/min,最高轉(zhuǎn)速能達(dá)4500r/min,響應(yīng)時(shí)間達(dá)0.1s。變頻液壓站大多選用的液壓泵是定量齒輪泵,因?yàn)槎魁X輪泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,低速自吸能力強(qiáng)；溢流閥在系統(tǒng)中的作用是安全閥,冷卻器、過(guò)濾器、空氣過(guò)濾器、液位計(jì)等元件的作用跟普通的液壓系統(tǒng)是一樣的。

三、變頻液壓站的優(yōu)缺點(diǎn)

1、優(yōu)點(diǎn)

變頻液壓站相對(duì)于傳統(tǒng)的容積控制是一種具有全局型的新型節(jié)能傳動(dòng)方式,具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn):

（1）實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)能的能量回收。

（2）節(jié)能效果明顯,比傳統(tǒng)的容積控制液壓系統(tǒng)節(jié)能10%~60%。

（3）可以省去帶有復(fù)雜變量機(jī)構(gòu)的變量泵,而采用定量泵+變頻器+交流電動(dòng)機(jī)的形式。

（4）調(diào)速范圍更廣。

（5）控制特性更高，因?yàn)槠鋬?nèi)置了PID控制和采用無(wú)速度反饋矢量控制。

（6）采用了定量泵設(shè)置,大大降低了噪聲的影響。

2、缺點(diǎn)

（1）相對(duì)于大功率的交流電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),變頻液壓站的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大,以及變頻器的能力的限制,使得其響應(yīng)速度變慢,控制精度降低；

（2）低速穩(wěn)定性差。由于液壓泵的轉(zhuǎn)速過(guò)低,自吸能力下降,低頻時(shí)會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩,致使電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng),導(dǎo)致低頻力矩不足。

四、變頻液壓站的應(yīng)用

變頻液壓站因?yàn)樗{(diào)速性能良好、節(jié)能效果明顯等因素的影響,所以在液壓電梯、注塑機(jī)、液壓振動(dòng)篩、飛機(jī)、液壓抓斗、機(jī)床、液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制磚廠等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)電機(jī)的總裝機(jī)容量已達(dá)4億千瓦,年耗電量達(dá)6000億千瓦每時(shí),約占工業(yè)耗電量的80%。我們相信隨著我國(guó)廣大企業(yè)節(jié)能意識(shí)的增強(qiáng)和變頻液壓技術(shù)的發(fā)展,變頻液壓站的應(yīng)用會(huì)更加廣泛。

五、交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的研究方向

從上世紀(jì)70年代以來(lái)，在電力電子技術(shù)和控制理論的高速發(fā)展規(guī)模下,變頻調(diào)速技術(shù)獲得了跨越式的進(jìn)展。交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的優(yōu)勢(shì)豬油有一下幾個(gè)性能：效率較高、調(diào)速性能優(yōu)越、啟制動(dòng)性能、高功率因數(shù)、高節(jié)能效果。巨大的優(yōu)勢(shì)也使得交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，被國(guó)內(nèi)外稱(chēng)之為最有發(fā)展?jié)摿Φ恼{(diào)速方式。目前，交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)已成為了節(jié)能、改善環(huán)境、改善工藝流程的提高產(chǎn)品質(zhì)量推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一種主要手段。

交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速主要有如下一些優(yōu)點(diǎn):

（1）實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng),進(jìn)而減輕機(jī)械的沖擊力,達(dá)到保護(hù)機(jī)械設(shè)備的目的。

（2）節(jié)電效果突出。

（3）調(diào)速范圍較為廣泛,可以實(shí)現(xiàn)普通異步電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速。

（4）啟動(dòng)需求電流較小,另一表現(xiàn)就是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。

（5）調(diào)節(jié)電壓大小和頻率快慢可實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩或者恒功率調(diào)速。

（6）對(duì)電動(dòng)機(jī)具有保護(hù)功能,降低電機(jī)的維修費(fèi)用。

直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)相比，而交流電動(dòng)機(jī)的體積更小,重量輕，價(jià)格上相對(duì)較低,運(yùn)行性能也較直流電動(dòng)機(jī)優(yōu)良,維護(hù)量小,因此交流電動(dòng)機(jī)在各行各業(yè)的應(yīng)用也比直流電動(dòng)機(jī)廣泛。所以，在選擇變頻調(diào)速時(shí)，對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速具有更大的實(shí)用性。液壓動(dòng)力傳動(dòng)在工業(yè)生產(chǎn)上也有很大的應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)有：調(diào)速方便、傳動(dòng)平穩(wěn)、功率體積比大，但是液壓動(dòng)力傳動(dòng)的缺點(diǎn)卻是至關(guān)重要的，因?yàn)槠淠芰坷寐什桓?以至于較低了整機(jī)系統(tǒng)的工作效率。因此，節(jié)能一直是提升液壓動(dòng)力傳動(dòng)工作效率的主要困擾之一。但交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)使得這一問(wèn)題得到解決。交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)可以改變供電電源的頻率從而實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度調(diào)節(jié),使電機(jī)始始終處在高效率的工作狀態(tài)。將交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)用于液壓系統(tǒng),如簡(jiǎn)化液壓回路,減少液壓系統(tǒng)的能量損失,降低噪聲等液壓系統(tǒng)的一些缺點(diǎn),交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)與液壓系統(tǒng)的結(jié)合還有一個(gè)更重要的作用，那就是減少液壓系統(tǒng)的能量損失,提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。

六、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，交流變頻液壓調(diào)速技術(shù)在工業(yè)中各行各業(yè)中正逐步展開(kāi)應(yīng)用。本文從交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的研究方向介紹了變頻液壓站工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用?，F(xiàn)如今，社會(huì)潛力巨大，變頻液壓技術(shù)現(xiàn)逐步向主控一體化、變頻控制的高性能化、變頻器的環(huán)?；⒆冾l器與電機(jī)的整體化、變頻控制系統(tǒng)的全數(shù)字化、高復(fù)合液壓的高功率控制的方向發(fā)展，相信在不久的將來(lái)，變頻液壓技術(shù)一定會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)更多意想不到的驚喜。

參考文獻(xiàn)：

趙秀娟 李建平：《淺議液壓傳動(dòng)技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用》，《科技與生活》,2011年

第2篇：交流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】電動(dòng)機(jī)；保養(yǎng)；維護(hù)

電動(dòng)機(jī)技術(shù)是通過(guò)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)效力使得機(jī)器產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，形成機(jī)械能，這一過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程，是將電功率轉(zhuǎn)化為機(jī)械能功率的過(guò)程。電動(dòng)機(jī)將轉(zhuǎn)化的機(jī)械能為人類(lèi)的生產(chǎn)和生活提供源源不斷的動(dòng)力。隨著電動(dòng)機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)越來(lái)越多，這些不同種類(lèi)的電動(dòng)機(jī)具有不同的性能、特點(diǎn)和作用。根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作電源的不同，可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。本文就以交流電動(dòng)機(jī)為例，詳細(xì)的分析電動(dòng)機(jī)故障原因以及維護(hù)保養(yǎng)方面的知識(shí)。

1.交流電動(dòng)機(jī)的技術(shù)原理

交流電動(dòng)機(jī)可分為單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)。

1.1單相交流電動(dòng)機(jī)技術(shù)工作原理

單相交流電動(dòng)機(jī)是人們生活中十分常見(jiàn)的電動(dòng)機(jī)，在家用電器中得到了廣泛的應(yīng)用，它一般是由一個(gè)繞組組成，是通過(guò)單相的正弦電流與繞組產(chǎn)生的電磁感應(yīng)效力，形成電磁場(chǎng)，根據(jù)正弦電磁強(qiáng)弱的規(guī)則發(fā)生變化，形成交變磁場(chǎng)，我們?cè)趩蜗嘟涣麟妱?dòng)機(jī)的定子部分加入啟動(dòng)的繞組，它和電動(dòng)機(jī)本身的繞組形成九十度的夾角，使得在運(yùn)動(dòng)時(shí)間和空間中差距兩個(gè)九十度的電流運(yùn)轉(zhuǎn)形成兩相旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)為單相電動(dòng)機(jī)提供了旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力。單相交流電動(dòng)機(jī)本身的主體繞組被我們習(xí)慣性的稱(chēng)作電動(dòng)機(jī)的工作繞組，而定子中的繞組，被我們稱(chēng)作是啟動(dòng)繞組，主要起到啟動(dòng)單向交流電動(dòng)機(jī)的作用。在某些小型的單向交流電動(dòng)機(jī)中，工作繞組和啟動(dòng)繞組可以互相兌換，但是在大中型單相發(fā)電機(jī)中，由于所帶的負(fù)載較大，需要有強(qiáng)大的啟動(dòng)動(dòng)力，所以啟動(dòng)繞組的線圈的匝數(shù)較多，電阻值較大，一旦將工作繞組與啟動(dòng)繞組交換，比較出現(xiàn)反轉(zhuǎn)交換電源這種情況下難以真正啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。

1.2三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)工作原理

目前，三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛，三相異步電動(dòng)機(jī)的主體是由兩部分結(jié)構(gòu)組合而成的，分別為固定部分稱(chēng)為定子部分和旋轉(zhuǎn)部分稱(chēng)為動(dòng)力部分。三相異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力部分（旋轉(zhuǎn)部分）的轉(zhuǎn)動(dòng)速度小于交變磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度時(shí)，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力部分會(huì)和磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生理想狀態(tài)下的端電壓和感生電流，同時(shí)在與磁場(chǎng)的作用下形成電磁轉(zhuǎn)矩現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)了電磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，為工業(yè)生產(chǎn)所利用。三相異步交流電動(dòng)機(jī)同單相交流電動(dòng)機(jī)相比，具有性能好、成本低、穩(wěn)定性高、轉(zhuǎn)化功率大等優(yōu)點(diǎn)。

2.電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障分析

電動(dòng)機(jī)在現(xiàn)代人們生產(chǎn)生活中使用相當(dāng)普及，不管是工業(yè)生產(chǎn)，還是生活家居就會(huì)涉及到它，已經(jīng)成為生產(chǎn)生活的必需品。電動(dòng)機(jī)在使用過(guò)程中，由于年久失修或者用戶未按照電動(dòng)機(jī)相關(guān)說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行合理的操作，難免會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)造成損壞，出現(xiàn)故障，下面就電動(dòng)機(jī)在使用過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生的常見(jiàn)故障進(jìn)行分析:

2.1電動(dòng)機(jī)過(guò)熱

1）電源電壓過(guò)高、電源電壓過(guò)低、電源電壓不對(duì)稱(chēng)、三相電源不平衡導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。

2）負(fù)載使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱的原因:

a、電動(dòng)機(jī)過(guò)載運(yùn)行；b、拖動(dòng)的機(jī)械負(fù)載工作不正常；c、拖動(dòng)的機(jī)械有故障

3）電動(dòng)機(jī)本身造成過(guò)熱的原因:

a、電動(dòng)機(jī)繞組斷路；b、電動(dòng)機(jī)繞組短路；c、電動(dòng)機(jī)接法錯(cuò)誤；d、電動(dòng)機(jī)接法錯(cuò)誤；e、電動(dòng)機(jī)的機(jī)械故障

4）通風(fēng)散熱不良使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱的原因：

a、環(huán)境溫度過(guò)高，使進(jìn)風(fēng)溫度高。b、進(jìn)風(fēng)口有雜物擋住，使進(jìn)風(fēng)不暢，造成進(jìn)風(fēng)量小。c、電動(dòng)機(jī)內(nèi)部灰塵過(guò)多，影響散熱。d、風(fēng)扇損壞或裝反，造成無(wú)風(fēng)或風(fēng)量小。e、未裝風(fēng)罩或電動(dòng)機(jī)端蓋內(nèi)未裝擋風(fēng)板，造成電動(dòng)機(jī)無(wú)一定的風(fēng)路。

2.2交流電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)的原因

1）電源未接通；2）熔絲熔斷；3）定子或轉(zhuǎn)子繞組斷路；4）定子繞組接地；5）定子繞組相間短路；6）定子繞組接線錯(cuò)誤；7）過(guò)載或負(fù)載太大；8）轉(zhuǎn)子銅條松動(dòng)；9）軸承中無(wú)油，轉(zhuǎn)軸因發(fā)熱膨脹，妨礙在軸承中回轉(zhuǎn)；10）軸承損壞。11）啟動(dòng)電容損壞。12）離心開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸不良。

交流電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)因素很多，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況及癥狀作詳細(xì)分析、仔細(xì)檢查，不能搞強(qiáng)行多次起動(dòng)，尤其在起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)出異常聲響或過(guò)熱時(shí)，應(yīng)立即切斷電源，在查清原因且排除后再行起動(dòng)，以防故障擴(kuò)大。

2.3電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速緩慢的原因

1）電源電壓過(guò)低;2）線圈或線圈組有短路點(diǎn);3）相繞組反接;4）過(guò)載;5）離心開(kāi)關(guān)分?jǐn)噢D(zhuǎn)速高。

2.4動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)聲音不正常的原因

1）定子與轉(zhuǎn)子相擦;2）轉(zhuǎn)子風(fēng)葉碰殼;3）轉(zhuǎn)子擦絕緣紙;4）軸承缺油或損壞;5）波形墊圈破損;6）電動(dòng)機(jī)內(nèi)有雜物。

2.5電動(dòng)機(jī)外殼帶電原因

1）電源線與接地線搞錯(cuò);2）電動(dòng)機(jī)繞組受潮，絕緣老化使絕緣性能降低;3）引出線與接線盒碰殼;4）局部繞組絕緣損壞使導(dǎo)線碰殼;5）接地線失靈。

2.6電動(dòng)機(jī)振動(dòng)的原因

1）轉(zhuǎn)子不平衡;2）軸頭彎曲;3）固定電動(dòng)機(jī)的地腳螺絲松動(dòng)。

2.7電動(dòng)機(jī)軸承過(guò)熱的原因

1）軸承損壞;2）油過(guò)多、過(guò)少或油質(zhì)不良;3）軸承與軸配合過(guò)松走內(nèi)圓或過(guò)緊;4）軸承與端蓋配合過(guò)松走或過(guò)緊;5）電動(dòng)機(jī)兩側(cè)端蓋或軸承蓋未裝平。

3.電動(dòng)機(jī)的定期檢查和保養(yǎng)

為了保證電動(dòng)機(jī)正常工作，除了按操作規(guī)程正確使用，運(yùn)行過(guò)程中注意監(jiān)視和維護(hù)外還應(yīng)進(jìn)行定期檢查和保養(yǎng)。間隔時(shí)間可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型、使用環(huán)境決定。主要檢查和保養(yǎng)項(xiàng)目如下：

（1）及時(shí)清除電動(dòng)機(jī)機(jī)座外部的灰塵、油泥。

（2）經(jīng)常檢查接線板螺絲是否松動(dòng)或燒傷。

（3）定期用煤油清洗軸承并更換新油，如有磨損則應(yīng)更換新的軸承。

（4）定期檢查啟動(dòng)設(shè)備，看觸頭和接線有無(wú)燒傷，氧化，接觸是否良好等。

（5）絕緣情況的檢查。絕緣材料的絕緣能力因干燥程度不同而異，所以保持電動(dòng)機(jī)繞組的干燥是非常重要的。電動(dòng)機(jī)工作環(huán)境潮濕、工作間有腐蝕性氣體等因素的存在，都會(huì)破壞電動(dòng)機(jī)的絕緣。最常見(jiàn)的是繞組接地故障即絕緣損壞，使帶電部分與機(jī)殼等不應(yīng)帶電的金屬部分相碰，發(fā)生這種故障，不僅影響電動(dòng)機(jī)正常工作。還會(huì)危及人身安全。所以電動(dòng)機(jī)在使用中，應(yīng)經(jīng)常檢查絕緣電阻，還要注意查看電動(dòng)機(jī)機(jī)殼接地是否可靠。

4.結(jié)語(yǔ)

總之，電動(dòng)機(jī)由于許多原因常常會(huì)出現(xiàn)各種故障，影響生產(chǎn)。通過(guò)分析電動(dòng)機(jī)的原理，了解電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障的主要原因，只要使用正確，維護(hù)得當(dāng)，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)處理，電機(jī)的工作壽命是很長(zhǎng)的?！科]

【參考文獻(xiàn)】

第3篇：交流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞:變頻器;分類(lèi)方法;工作原理;控制方式

中圖分類(lèi)號(hào):TD326文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1009-9166(2010)014(C)-0231-01

變頻技術(shù)是應(yīng)交流電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的需要而誕生的。20世紀(jì)60年代以后,電力電子器件經(jīng)歷了SCR(晶閘管)、GTO(門(mén)極可關(guān)斷晶閘管)、BJT(雙極型功率晶體管)、MOSFET(金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管)、SIT(靜電感應(yīng)晶體管)、SITH(靜電感應(yīng)晶閘管)、MGT(MOS控制晶體管)、MCT(MOS控制晶閘管)、IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、HVIGBT(耐高壓絕緣柵雙極型晶閘管)的發(fā)展過(guò)程,器件的更新促進(jìn)了電力電子變換技術(shù)的不斷發(fā)展。20世紀(jì)70年代開(kāi)始,脈寬調(diào)制變壓變頻(PWM-VVVF)調(diào)速研究引起了人們的高度重視。

變頻器的分類(lèi)方法有多種,按照主電路工作方式分類(lèi),可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器;按照開(kāi)關(guān)方式分類(lèi),可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器;按照工作原理分類(lèi),可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等;按照用途分類(lèi),可以分為通用變頻器、高性能專(zhuān)用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。

VVVF:改變電壓、改變頻率CVCF:恒電壓、恒頻率。各國(guó)使用的交流供電電源,無(wú)論是用于家庭還是用于工廠,其電壓和頻率均為400V/50Hz或200V/60Hz(50Hz),等等。通常,把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱(chēng)作“變頻器”。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率,該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電(DC)。

用于電機(jī)控制的變頻器,既可以改變電壓,又可以改變頻率。

變頻器的工作原理

我們知道,交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速表達(dá)式位:

n=60f(1-s)/p(1)

式中

N――異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速;

F――異步電動(dòng)機(jī)的頻率;

S――電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率;

P――電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。

由式(1)可知,轉(zhuǎn)速n與頻率f成正比,只要改變頻率f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,當(dāng)頻率f在0～50Hz的范圍內(nèi)變化時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻器就是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的,是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速手段。

變頻器控制方式

低壓通用變頻輸出電壓為380～650V,輸出功率為0.75～400kW,工作頻率為0～400Hz,它的主電路都采用交―直―交電路。其控制方式經(jīng)歷了以下四代。

1、U/f=C的正弦脈寬調(diào)制(SPWM)控制方式。其特點(diǎn)是控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低,機(jī)械特性硬度也較好,能夠滿足一般傳動(dòng)的平滑調(diào)速要求,已在產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是,這種控制方式在低頻時(shí),由于輸出電壓較低,轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著,使輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外,其機(jī)械特性終究沒(méi)有直流電動(dòng)機(jī)硬,動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意,且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會(huì)隨負(fù)載的變化而變化,轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率不高,低速時(shí)因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降,穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。

2、電壓空間矢量(SVPWM)控制方式。它是以三相波形整體生成效果為前提,以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軌跡為目的,一次生成三相調(diào)制波形,以?xún)?nèi)切多邊形逼近圓的方式進(jìn)行控制的。經(jīng)實(shí)踐使用后又有所改進(jìn),即引入頻率補(bǔ)償,能消除速度控制的誤差;通過(guò)反饋估算磁鏈幅值,消除低速時(shí)定子電阻的影響;將輸出電壓、電流閉環(huán),以提高動(dòng)態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多,且沒(méi)有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié),所以系統(tǒng)性能沒(méi)有得到根本改善。

矢量控制(VC)方式。矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過(guò)三相―二相變換,等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1Ib1,再通過(guò)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換,等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1(Im1相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流;It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流),然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法,求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量,經(jīng)過(guò)相應(yīng)的坐標(biāo)反變換,實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。其實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī),分別對(duì)速度,磁場(chǎng)兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過(guò)控制轉(zhuǎn)子磁鏈,然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量,經(jīng)坐標(biāo)變換,實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義。然而在實(shí)際應(yīng)用中,由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測(cè),系統(tǒng)特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大,且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過(guò)程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜,使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果。

第4篇：交流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范文

[關(guān)鍵詞]電機(jī)與變壓器；技工學(xué)校；多媒體；理論；實(shí)踐；教學(xué)手段

中圖分類(lèi)號(hào)：TP316.5

《電機(jī)與變壓器》是一門(mén)概念抽象、計(jì)算繁瑣的應(yīng)用型技術(shù)課程，是后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的基礎(chǔ)，對(duì)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)有著關(guān)鍵的作用，但由于中職學(xué)生的基礎(chǔ)較差，學(xué)習(xí)熱情不高，因而存在入門(mén)難、融會(huì)貫通更難的現(xiàn)象，因此，探索《電機(jī)與變壓器》課程教學(xué)的改革，提高課堂教學(xué)質(zhì)量成為必

一、合理安排授課計(jì)劃和內(nèi)容

現(xiàn)在的實(shí)際應(yīng)用的大部分是交流電機(jī)，直流電機(jī)的應(yīng)用比重有所減小，所以在變壓器、交流電機(jī)的內(nèi)容上可適當(dāng)加大，直流電機(jī)所占的比例可適當(dāng)壓縮。從講課反饋上來(lái)看，按照先講直流電機(jī)，再講變壓器，最后是交流電機(jī)的教學(xué)安排可能更合理些。因?yàn)閷W(xué)生在初中物理及技校的“電工基礎(chǔ)”等課程中已初步地掌握了直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理，所以接受起來(lái)并不很困難。變壓器的工作原理也在“電工基礎(chǔ)”的互感電路章節(jié)中有所涉及，它對(duì)“電機(jī)與變壓器”中的內(nèi)容有所鋪墊，同時(shí)變壓器與交流電機(jī)也有聯(lián)系，可以把它看成是一臺(tái)靜止不動(dòng)的交流電動(dòng)機(jī)。對(duì)比變壓器的一次側(cè)電壓表達(dá)式和交流電動(dòng)機(jī)的定子電壓表達(dá)式，我們可以看到兩者的表達(dá)式非常相像，只不過(guò)交流電動(dòng)機(jī)多了。當(dāng)講到交流電動(dòng)機(jī)繞組的磁勢(shì)和電勢(shì)時(shí)我們會(huì)發(fā)現(xiàn)：變壓器采用的是集中整距繞組，因此，交流電機(jī)為了抑制諧波的磁勢(shì)和電勢(shì)，采用短距分布繞組，所以，變壓器可以看成是一臺(tái)靜止不動(dòng)的交流電動(dòng)機(jī)。當(dāng)然，在講課過(guò)程中也要注意兩者的區(qū)別。筆者發(fā)現(xiàn)按照上述的講課順序進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生理解會(huì)更清晰些。

二、理論聯(lián)系實(shí)際，突出重點(diǎn).體現(xiàn)課程教學(xué)中的主線

“電機(jī)與變壓器”這門(mén)課程中概念很多，因此，教師在講課時(shí)需要把“電工基礎(chǔ)”中牽涉到的概念和定律先復(fù)習(xí)一下，如左手定則、右手定則、右手螺旋定則、基爾霍夫電壓和電流定律、同名端和異名端等。在講課過(guò)程中理論聯(lián)系實(shí)際會(huì)使學(xué)生更易理解。如為什么轉(zhuǎn)子沖片采用硅鋼片疊片沖壓而成？目的是為了減少磁滯損耗和渦流損耗。轉(zhuǎn)子上為什么安裝風(fēng)扇？轉(zhuǎn)子沖片上為什么開(kāi)了小圓孔？目的是為了加強(qiáng)空氣對(duì)流和散熱。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)風(fēng)扇吸風(fēng)，空氣從轉(zhuǎn)子的軸向通風(fēng)孔流過(guò)，可幫助散熱。這樣講述理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)生學(xué)習(xí)就不會(huì)感覺(jué)枯燥了。

講完直流電機(jī)、變壓器和交流電機(jī)的每一部分后，要對(duì)該部分進(jìn)行總結(jié)，歸納出重點(diǎn)，幫助學(xué)生理解和復(fù)習(xí)。如直流電動(dòng)機(jī)部分里最重要的就是直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)過(guò)程。電樞電流的表達(dá)式。分析直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，由于電機(jī)的轉(zhuǎn)速n不能突變，在啟動(dòng)的一瞬間，轉(zhuǎn)速n=0，因此電樞電流為U/Ra在一般情況下，電壓U為額定電壓UN，電樞中不串人附加電阻，只有內(nèi)阻Ra，則電樞中電流過(guò)大，易燒毀電機(jī)。因此，工業(yè)用包括我們船舶用直流電動(dòng)機(jī)，不允許直接啟動(dòng)，要限制啟動(dòng)電流在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。由電樞電流U/R。的關(guān)系可知，可減小分子或增大分母，因此，可采用電樞串電阻或降壓?jiǎn)?dòng)這兩種方式。

對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速過(guò)程，根據(jù)調(diào)速公式 可知，要想改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速n，對(duì)于選定的電機(jī)，由于Ce是常數(shù)，電機(jī)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)T=TL，因此，進(jìn)行調(diào)速能改變的電氣參數(shù)就只有電壓U、電樞回路的電阻Ra和主磁通Ф由此得到了三種調(diào)速方法：降壓調(diào)速、電樞串電阻調(diào)速和弱磁調(diào)速。

對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)過(guò)程，如能耗制動(dòng)過(guò)程的分析：電動(dòng)機(jī)本來(lái)在正常的電動(dòng)運(yùn)行，能耗制動(dòng)開(kāi)始時(shí)，機(jī)械特性立刻變化，但根據(jù)慣性定律的結(jié)論，電磁轉(zhuǎn)矩T為負(fù)值。電動(dòng)機(jī)進(jìn)入減速狀態(tài)，即能耗制動(dòng)過(guò)程。當(dāng)n=0時(shí)，T=0，但負(fù)載轉(zhuǎn)矩一般不為0，因此在能耗制動(dòng)結(jié)束時(shí)需要采用機(jī)械裝置卡住轉(zhuǎn)子使之停車(chē)。

學(xué)生掌握了這些公式和定律，在不同的情況下分析和靈活運(yùn)用，就可以抓住直流電動(dòng)機(jī)這部分的核心內(nèi)容，它對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)幫助很大。同理可歸納出變壓器和交流電動(dòng)機(jī)的核心要點(diǎn)，這里不再贅述。

三、多媒體和各個(gè)教學(xué)手段相結(jié)合

教學(xué)中，如果僅靠板書(shū)的這種傳統(tǒng)方式來(lái)講解，不僅授課進(jìn)程緩慢，影響教學(xué)進(jìn)度，而且學(xué)生理解吃力，教學(xué)效果比較差。例如，三相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生過(guò)程，該部分比較難理解，學(xué)生容易產(chǎn)生厭煩情緒。為此我們收集制作了一些PowerPoint圖片和Flas等教學(xué)課件來(lái)演示三相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生過(guò)程，電機(jī)實(shí)物進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示。在一臺(tái)去除了轉(zhuǎn)子的交流電動(dòng)機(jī)定子內(nèi)部放置一個(gè)小磁針，在三相對(duì)稱(chēng)繞組上加上三相對(duì)稱(chēng)電源，將直觀地看到小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)。將三相交流電源中的任意兩相電源線對(duì)調(diào)后，發(fā)現(xiàn)小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)方向會(huì)改變。這樣，學(xué)生就直觀地看到了交流電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的正反轉(zhuǎn)，便于理解交流電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。由此我們就可以提出問(wèn)題：為什么小磁針能夠轉(zhuǎn)動(dòng)？采用這種方式在多媒體教學(xué)過(guò)程中解決問(wèn)題。即提出問(wèn)題一分析問(wèn)題一解決問(wèn)題。通過(guò)這樣的現(xiàn)代教學(xué)手段，能夠鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考能力和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。

采用多媒體等教學(xué)手段，結(jié)合理論知識(shí)進(jìn)行分析和講解，教師可將復(fù)雜、枯燥的內(nèi)容變得直觀、容易理解，給學(xué)生留下深刻的印象，學(xué)習(xí)過(guò)程也變得輕松愉快，教學(xué)效果很好。

但對(duì)于變壓器、異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行分析，采用傳統(tǒng)的板書(shū)結(jié)合PPT字幕教學(xué)模式比較好，因?yàn)檫@些部分需要進(jìn)行邏輯推導(dǎo)，采用板書(shū)教學(xué)及PPT字幕，有助于學(xué)生前后連貫地分析和理解。所以，在教學(xué)過(guò)程中要因地制宜，在適當(dāng)?shù)恼鹿?jié)采用并加強(qiáng)多媒體等現(xiàn)代教學(xué)手段。

四、理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)統(tǒng)一

為了增強(qiáng)學(xué)生對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識(shí)，我們?cè)诮虒W(xué)計(jì)劃中安排了總課時(shí)的一半時(shí)間進(jìn)行包括交流電機(jī)的實(shí)習(xí)。通過(guò)實(shí)習(xí)可幫助學(xué)生掌握電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理；掌握電機(jī)繞組拆卸、繞制及電機(jī)裝配過(guò)程；掌握電機(jī)測(cè)試和檢修的方法；掌握相關(guān)電工儀表使用。學(xué)有余力的學(xué)生可以向?qū)嵙?xí)教師申請(qǐng)選做實(shí)驗(yàn)。學(xué)生自已查閱資料選題，根據(jù)具體線路和接線步驟，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立操作及工作能力。

二年的學(xué)校教學(xué)工作結(jié)束以后的第三年，按照教學(xué)計(jì)劃，學(xué)生要進(jìn)入工廠，車(chē)間的頂崗實(shí)習(xí)的學(xué)習(xí)階段。實(shí)際體驗(yàn)各種電機(jī)和變壓器的接線和工作過(guò)程，了解掌握各種電氣設(shè)備的功能和使用。讓工人師傅現(xiàn)場(chǎng)帶領(lǐng)我們的學(xué)生掌握不同類(lèi)型電氣設(shè)備的操作，讓學(xué)生對(duì)各種生產(chǎn)機(jī)械的主要結(jié)構(gòu)及操作情況有親身體驗(yàn)，通過(guò)工廠、車(chē)間的實(shí)習(xí)提高學(xué)生的實(shí)踐能力，更快融入社會(huì)，工廠車(chē)間，做到學(xué)、用統(tǒng)一。為將來(lái)的就業(yè)打下良好基礎(chǔ)。

五、重視習(xí)題課在教學(xué)過(guò)程中的作用

教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)安排了一些習(xí)題課，在習(xí)題課上，講解一些較為典型的例題，通過(guò)對(duì)學(xué)生的提問(wèn)，了解學(xué)生的理解程度和錯(cuò)誤原因，幫助他們糾正錯(cuò)誤。再精心選擇兩三道計(jì)算題讓學(xué)生進(jìn)行解答，然后對(duì)計(jì)算過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行講評(píng)。在講評(píng)過(guò)程中，分析學(xué)生的解題步驟，了解學(xué)生的解題思路。爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)一題多解，把各個(gè)知識(shí)點(diǎn)有效的結(jié)合起來(lái)，從而有利于學(xué)生的思維和演繹能力的培養(yǎng)。對(duì)學(xué)生解題中出現(xiàn)的錯(cuò)誤及時(shí)指出，避免重復(fù)犯錯(cuò)，起到事半功倍的作用。針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的薄弱環(huán)節(jié)，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)安排，有的放矢，從而更好地完成教學(xué)任務(wù)。

六、結(jié)束語(yǔ)

筆者在近十幾年的教學(xué)實(shí)踐工作中，積極采用多種教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐?！半姍C(jī)與變壓器”課程教學(xué)取得了的效果，達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。從學(xué)生的反饋來(lái)看，教學(xué)是還是比較成功的。當(dāng)然，教學(xué)實(shí)踐是一項(xiàng)長(zhǎng)期艱巨的工程，尤其是我們面對(duì)一些基礎(chǔ)知識(shí)掌握比較薄弱的技工學(xué)校的學(xué)生，要更好的利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段來(lái)改革陳舊的教育模式，充實(shí)完善我們的傳統(tǒng)課程，為社會(huì)、工廠企業(yè)輸送合格的實(shí)用性人才。

參考文獻(xiàn)

第5篇：交流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞:電力電子　變頻器　變頻技術(shù)　調(diào)速

1、概　述

電力電子技術(shù)是伴隨著1957年美國(guó)通用電氣公司第一個(gè)晶閘管的研制而誕生的,其發(fā)展經(jīng)歷了從整流器時(shí)代到逆變器時(shí)代,到現(xiàn)在的變頻器時(shí)代,交流變直流稱(chēng)為整流,直流變交流稱(chēng)為逆變,而通過(guò)改變交流電頻率的方式實(shí)現(xiàn)交流電控制的技術(shù)就叫變頻技術(shù)。變頻技術(shù)是應(yīng)交流電機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速的需要而誕生的。20世紀(jì)60年代后半期起,電力電子器件從SCR(晶閘管)、GTO(門(mén)極可關(guān)斷晶閘管)、BJT(雙極型功率晶體管)、MOSFET(金屬氧化物場(chǎng)效應(yīng)管)、SIT(靜電感應(yīng)晶體管)、SITH(靜電感應(yīng)晶閘管)、MGT(MOS控制晶體管)、MCT(MOS控制品閘管)發(fā)展到今天的IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、HVIGBT(耐高壓絕緣柵雙極型晶閘管),器件的更新促使電力變換技術(shù)不斷發(fā)展。20世紀(jì)70年代,脈寬調(diào)制變壓變頻(PwM―VVVF)調(diào)速研究開(kāi)始引起人們的高度重視。20世紀(jì)80年代,作為變頻技術(shù)核心的PWM模式優(yōu)化問(wèn)題吸引了人們的濃厚興趣,并得出諸多優(yōu)化模式,其中以鞍形波PWM模式效果最佳。20世紀(jì)80年代后半期,美、日、德、英等發(fā)達(dá)國(guó)家的VVVF變頻器已投入市場(chǎng)并廣泛應(yīng)用。到現(xiàn)在經(jīng)歷了這么長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展,變頻技術(shù)的理論日趨成熟,但是,其應(yīng)用仍存在各種問(wèn)題。

傳統(tǒng)變頻就是以直流電機(jī)拖動(dòng)發(fā)電變頻,現(xiàn)在已經(jīng)不存在了?，F(xiàn)在變頻技術(shù)是電力電子技術(shù)的一種應(yīng)用,以變頻器為核心,變頻器一般是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。通過(guò)對(duì)供電頻率的轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度率的自動(dòng)調(diào)節(jié),把50Hz的固定電網(wǎng)頻率改為30-130Hz的變化頻率。同時(shí),還使電源電壓適應(yīng)范圍達(dá)到142-270V,將任意電源變換成三相電壓、頻率平滑可調(diào)的交流電源,解決了由于電網(wǎng)電壓的不穩(wěn)定而影響電器工作的難題。

2、變頻方式分類(lèi)

2.1　交-直-交變頻

交一直一交變頻(又稱(chēng)VVVF變頻)是最常用的變頻方式,先將交流電整流為直流,再將直流逆變?yōu)轭A(yù)期頻率的交流電。由于其原理簡(jiǎn)單,性能穩(wěn)定,在工業(yè)、交通運(yùn)輸,家用電器等各個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用,成為應(yīng)用最為廣泛的變頻方式,但因其需要整流、逆變兩套設(shè)備,價(jià)格較昂貴。

恒壓頻比控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交一直一交變頻中的一種。它們共同缺點(diǎn)是輸入功率因數(shù)低,在整流逆變的過(guò)程中消耗大量無(wú)功,直流回路需要大的儲(chǔ)能電容來(lái)補(bǔ)償無(wú)功。再生能量又不能反饋回電網(wǎng),即不能進(jìn)行四象限運(yùn)行,且諧波電流大,在交流段和直流段需裝設(shè)濾波回路,直流段還需裝設(shè)平波電抗器,費(fèi)用較大。

恒壓變頻控制是對(duì)變頻器的電壓和頻率的比率進(jìn)行控制,使之保持恒定,即u/f為一給定控制值,以維持氣隙磁通的恒定,這樣電動(dòng)機(jī)就不會(huì)因頻率變化而導(dǎo)致磁飽和而使勵(lì)磁電流增大,引起功率因數(shù)和效率都降低。恒壓頻比控制相對(duì)簡(jiǎn)單,機(jī)械特性硬度也較好,能夠滿足一般傳動(dòng)的平滑調(diào)速要求。這種變頻方式被廣泛用于轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)的交流調(diào)速系統(tǒng),適用于生產(chǎn)機(jī)械對(duì)調(diào)速系統(tǒng)靜動(dòng)態(tài)性能要求不高的場(chǎng)合,如對(duì)風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)調(diào)速,也用于空調(diào)等家用電器以達(dá)到節(jié)能的目的,恒壓變頻控制系統(tǒng)框圖如圖1所示。

但是,這是一種開(kāi)環(huán)控制方式,這種控制方式在低頻時(shí),由于輸出電壓較小,受定子電阻壓降的影響比較顯著,故造成輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外,其機(jī)械特性終究沒(méi)有直流電動(dòng)機(jī)硬,動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意,因此人們又研究出其他的變頻調(diào)速。

轉(zhuǎn)差頻率控制是一種閉環(huán)的控制方式。當(dāng)穩(wěn)態(tài)氣隙磁通保持恒定時(shí),近似有電磁通轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)差角頻率人ωs成正比,當(dāng)保持穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)子全磁鏈恒定時(shí),有ωs正比于轉(zhuǎn)矩。當(dāng)采用閉環(huán)的轉(zhuǎn)差頻率控制時(shí),定子頻率ω1=ωr+ωs,式中ωr為實(shí)際轉(zhuǎn)子角頻率,則定子角頻率可隨轉(zhuǎn)子變化而變化,得到平滑穩(wěn)定的調(diào)速系統(tǒng),但此調(diào)速是在靜態(tài)模型下得到,不具有動(dòng)態(tài)特性。

矢量控制變頻調(diào)速是一種轉(zhuǎn)子磁鏈定向的動(dòng)態(tài)模型,主要原理是坐標(biāo)的變換,將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子交流電流Ia、Ib、Ic、通過(guò)三相一二相變換,等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ial、Ibl,再通過(guò)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換,等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電流Iml。和與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流Itl,參照直流調(diào)速系統(tǒng)控制方法,求得其控制量,經(jīng)過(guò)相應(yīng)的坐標(biāo)反變換,完成對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。矢量控制方法性能好但控制復(fù)雜,實(shí)際應(yīng)用中,轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確的觀測(cè),系統(tǒng)特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大,且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過(guò)程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜,使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果。

德國(guó)魯爾大學(xué)的DePenbrock教授在1985年首次提出直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)同樣基于動(dòng)態(tài)模型直接采用轉(zhuǎn)矩反饋,在很大程度上解決了上述矢量控制的不足,并以新穎的控制思想、簡(jiǎn)潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標(biāo)系下分析交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型,控制電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動(dòng)機(jī)化成等效直流電動(dòng)機(jī),省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計(jì)算;它不需要模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制,也不需要為解耦而簡(jiǎn)化交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型。目前,該技術(shù)已成功地應(yīng)用在電力機(jī)車(chē)牽引的大功率交流傳動(dòng)上。

2.2　交一交變頻

交一交變頻是把電網(wǎng)頻率的交流電直接變換成可調(diào)頻率的交流電,使用電力半導(dǎo)體功率管直接控制通過(guò)的交流電流,由于其直接變換的特點(diǎn),交一交變頻器效率較高,可方便地進(jìn)行可逆運(yùn)行。但是它存在很多缺點(diǎn),如功率因數(shù)低,主電路使用晶閘管元件數(shù)目多,控制電路復(fù)雜且變頻器輸出頻率受到其電網(wǎng)頻率的限制,最大變頻范圍在電網(wǎng)二分之一以下。變頻類(lèi)似于載波調(diào)制,效果、精度都較差。為此,矩陣式交一交變頻應(yīng)運(yùn)而生。由于矩陣式交一交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié),從而省去了體積大、價(jià)格貴的電解電容。它能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為l,輸入電流為正弦且能四象限運(yùn)行,系統(tǒng)的功率密度大。但是該技術(shù)目前尚未成熟,有待更多研究。

交一交變頻電路主要應(yīng)用于大功率交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng),三相輸出電壓相位各差120°的單項(xiàng)交一交變頻組 成三相交一交變頻電路,它有兩種接線方式,公共交流木先進(jìn)線方式和輸出星星連接方式。前者電源進(jìn)線端公用,所以電路出線端必須隔離,如圖2所示,這種接線方式主要用于中等容量交流調(diào)速系統(tǒng)。后者輸出端終點(diǎn)不與負(fù)載中點(diǎn)相連,構(gòu)成電路的六組橋式電路至少需要不同輸出相的兩組橋中四個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通才能構(gòu)成回路并產(chǎn)生電流如圖3所示。

目前,交一交變頻器一般只適用于球磨機(jī)、礦井提升機(jī)、電動(dòng)車(chē)輛、大型軋鋼設(shè)備等低速大容量拖動(dòng)場(chǎng)合。

2.3　直流變頻

直流變頻是相對(duì)于交流變頻而言的,直流并沒(méi)有頻率,它是通過(guò)改變直流電壓來(lái)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的。直流變頻用于無(wú)刷直流電機(jī),因?yàn)槠渚哂兄绷饔兴㈦姍C(jī)的特性,同時(shí)也是頻率變化的裝置,故稱(chēng)為直流變頻。直流變頻輸出電壓是可變的直流電,沒(méi)有逆變環(huán)節(jié),比較交流變頻更加省電。電動(dòng)機(jī)的定子繞組多做成三相對(duì)稱(chēng)星形接法,同三相異步電動(dòng)機(jī)十分相似。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體,為了檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的極性,在電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動(dòng)器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成,其功能是接受電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、制動(dòng)信號(hào),以控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和制動(dòng);接受位置傳感器信號(hào)和正反轉(zhuǎn)信號(hào),用來(lái)控制逆變橋各功率管的通斷,產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩;接受速度指令和速度反饋信號(hào),用來(lái)控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速;提供保護(hù)和顯示等等。

3、變頻技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

變頻技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,從工業(yè)到交通運(yùn)輸大到家用電器,變頻器產(chǎn)生的最初用途是速度控制,是理想的調(diào)速方法,但目前我們應(yīng)用得較多的是它的節(jié)能特性,因?yàn)橹袊?guó)是能耗大國(guó)能源儲(chǔ)備不足且利用率不高,電動(dòng)力在電力消耗中占很大比例。應(yīng)用變頻調(diào)速,可以大大提高電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制精度,使電機(jī)在最節(jié)能的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行,可大大提高輕載運(yùn)行時(shí)的工作效率。功率大電壓高的變頻器在電力行業(yè)有很大的發(fā)展?jié)摿?。在家用電器?帶有變頻控制的冰箱、洗衣機(jī)、家用空調(diào)等,在節(jié)電、減小電壓沖擊、降低噪音、提高控制精度等方面有很大的優(yōu)勢(shì)。

由于變頻方式不同,其特點(diǎn)就不同,在不同的領(lǐng)域采用不同的變頻技術(shù)。交一直一交變頻技術(shù)可用于風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)調(diào)速,也可用于家用電器變頻;交一交變頻技術(shù)主要用于大功率交流電機(jī)調(diào)速;直流變頻主要用于無(wú)刷直流電機(jī),目前國(guó)內(nèi)已將直流變頻用于空調(diào)。交流變頻空調(diào)器采用交一直一交變頻控制交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。而對(duì)變頻器的控制是通過(guò)傳感器將室內(nèi)溫度信息傳遞給微電腦,輸出一定頻率變化的波形,控制變頻器的頻率。當(dāng)室內(nèi)急速降溫或急速升溫時(shí),室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷加大,壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速加快,制冷量按比例增加。相反,當(dāng)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷減少時(shí),壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)或減速。直流變頻空調(diào)器是把工頻交流電轉(zhuǎn)換為直流電,并將其送至功率模塊主電路,功率模塊與交流調(diào)速一樣受微電腦控制,不同的是模塊所輸出的是電壓可變的直流電源,壓縮機(jī)使用的是直流電機(jī),是全直流變速空調(diào)器。直流變頻空調(diào)器沒(méi)有逆變環(huán)節(jié),在這方面比交流變頻更加省電。但目前國(guó)內(nèi)用得較多的仍然是V/F控制,工業(yè)上負(fù)載多數(shù)動(dòng)態(tài)特性要求并不高,故可以滿足要求,但隨著技術(shù)發(fā)展尤其是半導(dǎo)體制造業(yè)的發(fā)展,必會(huì)使其他變頻方式得到更廣泛的應(yīng)用。

4、結(jié)束語(yǔ)

變頻技術(shù)在理論上已有多種方式,但實(shí)際應(yīng)用中仍然存在很多問(wèn)題,在生產(chǎn)工藝上國(guó)內(nèi)外仍存在差距。由于變頻技術(shù)在節(jié)能控制方面有明顯的優(yōu)勢(shì),因而變頻技術(shù)有廣泛的發(fā)展前景,但其發(fā)展受到半導(dǎo)體功率器件的制造業(yè)發(fā)展情況的限制,且電力電子裝置中的相控整流以及不可控二極管整流電路使輸入電壓電流波形發(fā)生畸變,系統(tǒng)功率因數(shù)被大大降低并且引入大量諧波。此外,由于硬件電路中電壓和電流的急劇變化,電力電子器件需承受很大的電應(yīng)力,并且對(duì)周?chē)ㄐ旁O(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重電磁干擾,這些都是變頻技術(shù)發(fā)展中必須面對(duì)解決的重要問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1]向鐵元,《電氣工程基礎(chǔ)》武漢大學(xué)出版社。

[2]王兆安,黃俊,《電力電子技術(shù)》西安佳通大學(xué)。

[3]周楊忠,胡育文,《交流電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制》機(jī)械工業(yè)出版社。

第6篇：交流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車(chē)；特點(diǎn)；分類(lèi)；結(jié)構(gòu)；原理

純電動(dòng)汽車(chē)是以電池為儲(chǔ)能單元，以電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車(chē)輛。純電動(dòng)汽車(chē)的特點(diǎn)：（1）無(wú)污染，噪聲低；（2）能源效率高，多樣化；（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便。缺點(diǎn)是動(dòng)力電源使用成本高，續(xù)駛里程短。隨著科技的發(fā)展，純電動(dòng)汽車(chē)的缺點(diǎn)被克服，則純電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)將會(huì)完全凸顯，純電動(dòng)汽車(chē)必將引領(lǐng)汽車(chē)工業(yè)的一場(chǎng)新革命。

1 純電動(dòng)汽車(chē)的分類(lèi)

純電動(dòng)汽車(chē)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)工藝相對(duì)成熟。缺點(diǎn)是充電速度慢，續(xù)駛里程短。因此適合于行駛路線相對(duì)固定，有條件進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間充電的車(chē)輛。

1.1 按用途分類(lèi)

（1）純電動(dòng)轎車(chē)；（2）電動(dòng)貨車(chē)；（3）電動(dòng)客車(chē)。

1.2 按驅(qū)動(dòng)形式分類(lèi)

（1）直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)；（2）交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)；（3）雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)；（4）雙繞組電機(jī)電動(dòng)汽車(chē)；（5）電動(dòng)輪電動(dòng)汽車(chē)。

1.3 按使用的電池類(lèi)型分類(lèi)

（1）鉛酸蓄電池電動(dòng)汽車(chē)；（2）鎳氫電池電動(dòng)汽車(chē)；（3）鋰離子電池電動(dòng)汽車(chē)；（4）燃料電池電動(dòng)汽車(chē)。

2 電動(dòng)汽車(chē)的組成

電動(dòng)汽車(chē)主要由電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等三部分組成。汽車(chē)行駛時(shí)，由蓄電池輸出電能（電流）通過(guò)控制器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)車(chē)輪前進(jìn)或后退。電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程與蓄電池容量有關(guān)，蓄電池容量受諸多因素限制。要提高一次充電續(xù)駛里程，必須盡可能地節(jié)省蓄電池的能量。

3 純電動(dòng)汽車(chē)的工作原理

電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用較多的電動(dòng)機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩大類(lèi)。電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，雖然在結(jié)構(gòu)上有許多獨(dú)到之處，并具有起步加速牽引力大，控制系統(tǒng)較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但它的整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)效率低。電動(dòng)汽車(chē)使用的交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，突出的優(yōu)點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕、效率高、調(diào)速范圍寬和基本免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，但其制造成本較高。

電動(dòng)汽車(chē)的控制系統(tǒng)的性能直接影響著汽車(chē)的性能指標(biāo)。該控制系統(tǒng)控制汽車(chē)在各類(lèi)工況下的行駛速度、加速度和能源轉(zhuǎn)換情況。它類(lèi)似于燃油汽車(chē)的加速踏板和變速器，包括電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器、控制器及各種傳感器，其中最關(guān)鍵的是電動(dòng)機(jī)逆變器。電動(dòng)機(jī)不同，控制器也有所不同?？刂破鲗⑿铍姵刂绷麟娔孀兂山涣麟姾篁?qū)動(dòng)交流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，使電動(dòng)汽車(chē)行駛。

電源系統(tǒng)包括電源、能量管理系統(tǒng)和充電機(jī)等。它的功用是向電動(dòng)機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電能、監(jiān)測(cè)電源使用情況以及控制充電機(jī)向蓄電池充電。

純電動(dòng)汽車(chē)的常用電源有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。

純電動(dòng)汽車(chē)的能量管理主要是指電池管理系統(tǒng)，它的主要功用是對(duì)電動(dòng)汽車(chē)用電池單體及整組進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、充放電、巡檢、溫度監(jiān)測(cè)等。

第7篇：交流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范文

摘要：當(dāng)前，機(jī)電變頻調(diào)控技術(shù)在我國(guó)礦井中的應(yīng)用已經(jīng)逐漸普及，該技術(shù)手段對(duì)礦井中的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行有效的調(diào)控，對(duì)電能的節(jié)約起到了至關(guān)重要的作用。文章就機(jī)電變頻調(diào)控技術(shù)在礦井中的應(yīng)用與相關(guān)注意事項(xiàng)進(jìn)行了淺析，以期對(duì)我國(guó)的礦井電能節(jié)約做出奠基。

關(guān)鍵詞：機(jī)電變頻調(diào)速；礦井；空氣壓縮機(jī)；礦井通風(fēng)機(jī)

中圖分類(lèi)號(hào)：TD534 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）09-0144-02

機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)（Mechanical and Electrical Technology of Frequency Conversion），其基本定義是通過(guò)改變電源頻率調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的連續(xù)平滑調(diào)速方法。這種技術(shù)主要是應(yīng)用在同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)上，通過(guò)機(jī)電變頻的作用將其速度進(jìn)行調(diào)整。機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理就是根據(jù)電機(jī)在工作中的轉(zhuǎn)速與電源輸入頻率成正比的關(guān)系；機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)的基本工作形式就是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)工作電源頻率達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。

機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)的基本公式為：N=60F（1-S）/P，這個(gè)公式中的N表示轉(zhuǎn)速，F(xiàn)表示輸入頻率，S表示電機(jī)轉(zhuǎn)差率，P表示電機(jī)磁極對(duì)數(shù)，通過(guò)公式可以直接的從中看出，對(duì)F、P、S進(jìn)行改變能夠使轉(zhuǎn)速進(jìn)行最終變化。對(duì)于機(jī)電變頻調(diào)速的內(nèi)容來(lái)講，不同的機(jī)電變頻調(diào)速方式無(wú)非就是改變交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速或者是不改變同步轉(zhuǎn)速兩種。

一、機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)

機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展歷程是由交流電動(dòng)機(jī)演變而成，是當(dāng)前世界上應(yīng)用機(jī)電變頻調(diào)技術(shù)的起源。交流電動(dòng)機(jī)主要有兩種，一種是同步電動(dòng)機(jī)，另一種是異步電動(dòng)機(jī)，其中異步電動(dòng)機(jī)由于其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，價(jià)格相對(duì)比較便宜，在進(jìn)行維修和保養(yǎng)中方便的特點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用。但是異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能在剛開(kāi)始應(yīng)用的時(shí)候是比不上直流電動(dòng)機(jī)的，因此運(yùn)用交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速成為一項(xiàng)國(guó)際性的研究課題。伴隨著世界電子技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，到了20世紀(jì)60年代之后，半導(dǎo)體交流技術(shù)逐漸的開(kāi)始應(yīng)用到了調(diào)速系統(tǒng)之中，在當(dāng)時(shí)的交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法，一般都是采用的繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、籠型異步電動(dòng)機(jī)變級(jí)調(diào)速。在20世紀(jì)20年代的時(shí)候變流變頻調(diào)速已經(jīng)被人們所認(rèn)識(shí)，但是在當(dāng)時(shí)的技術(shù)還相對(duì)不夠成熟，導(dǎo)致了受到很大的技術(shù)限制，只能利用閘流管構(gòu)成逆變器，但是其效果不是很明顯，未能夠得到普及應(yīng)用。到了20世紀(jì)50年代中期，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，晶閘管開(kāi)始出現(xiàn)，并且開(kāi)創(chuàng)了電力電子技術(shù)發(fā)展的新時(shí)代。到了20世紀(jì)70年代，電力電子技術(shù)已經(jīng)逐漸的走向成熟，出現(xiàn)了機(jī)電變頻調(diào)速，而且這種變頻調(diào)速技術(shù)具有更高的性能，在當(dāng)前國(guó)際上已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用起來(lái)。

二、機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)在礦井中的應(yīng)用

（一）機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

礦井中的提升機(jī)的作用，是整個(gè)礦井中的重要組成部分，是進(jìn)行礦井運(yùn)輸?shù)闹匾敖煌ā惫ぞ撸堑V井中必不可少的重要環(huán)節(jié)。礦井中的提升機(jī)在工作的過(guò)程中，是用其自身裝備沿著礦井的隧道井筒，從礦井內(nèi)部將礦石、廢礦、升降人員、設(shè)備、材料等進(jìn)行運(yùn)送。所以對(duì)于礦井中的提升機(jī)來(lái)講，是礦井生產(chǎn)的“咽喉”，是所有礦井相關(guān)內(nèi)容出入的通道。因此，在礦井中的提升機(jī)無(wú)論是任何一種，對(duì)于電氣轉(zhuǎn)動(dòng)的要求都是相對(duì)較高的，因?yàn)殡姎廪D(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)是否正常運(yùn)行，直接關(guān)系到礦機(jī)提升機(jī)的運(yùn)作狀況，就會(huì)對(duì)礦井的運(yùn)輸造成很大程度上的影響，導(dǎo)致礦井生產(chǎn)效率的提高或降低。對(duì)于礦井提升機(jī)電氣轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的要求主要有以下幾個(gè)方面：具有良好的電機(jī)調(diào)速功能；具有電機(jī)調(diào)速的精度更加準(zhǔn)確；在相對(duì)條件下能夠快速的進(jìn)行正轉(zhuǎn)運(yùn)行和反轉(zhuǎn)運(yùn)行；具有準(zhǔn)確的制定功能和定位功能；電機(jī)的可靠性提高等。

（二）機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)在空氣壓縮機(jī)中的應(yīng)用

礦井中的空氣壓縮機(jī)是礦井生產(chǎn)的有一個(gè)重要設(shè)備，同樣是礦井中的重要組成部分。對(duì)于空氣壓縮機(jī)的應(yīng)用，是通過(guò)自身生產(chǎn)壓縮空氣，利用這種高科技手段來(lái)帶動(dòng)風(fēng)動(dòng)早鑿巖機(jī)、風(fēng)動(dòng)裝巖機(jī)等礦井中的施工設(shè)備，以及能夠利用風(fēng)動(dòng)來(lái)控制的相關(guān)設(shè)備。在礦井中的空氣壓縮機(jī)使用中利用機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)，能夠有效的降低電能的消耗，因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)情況下，空氣壓縮機(jī)的耗電量在整個(gè)礦井總電能耗用上占用了40%的份額。因此，在運(yùn)用空氣壓縮機(jī)的時(shí)候，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行變頻調(diào)控技術(shù)，有效的進(jìn)行節(jié)能的運(yùn)行，從而降低礦井的生產(chǎn)成本，最終提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益。

（三）機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)在礦井通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

礦井中的通風(fēng)機(jī)也是礦井生產(chǎn)過(guò)程中的主要機(jī)電設(shè)備，在電能的消耗上也占用了很大的部分。礦井通風(fēng)機(jī)在進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，一般都是采用的異步電機(jī)，或者是在運(yùn)作的時(shí)候利用同步電機(jī)進(jìn)行拖動(dòng)，以此來(lái)進(jìn)行均衡的運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于我國(guó)當(dāng)前的礦井來(lái)說(shuō)，其特點(diǎn)一般都是礦井的巷道隨著時(shí)間的增加而逐漸的加深，礦井的產(chǎn)量在逐年的不斷增加，使得礦井中的通風(fēng)量在逐漸的加大。在當(dāng)前我國(guó)的礦井通風(fēng)機(jī)的選擇過(guò)程中，一般情況下都是按照最大開(kāi)采量所需要的通風(fēng)量來(lái)對(duì)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因此，隨著時(shí)間的不斷增加，深度的不斷加深，風(fēng)量的需求不斷的提升，對(duì)于早起設(shè)計(jì)的礦井通風(fēng)機(jī)已經(jīng)不能夠完全達(dá)到有效的通風(fēng)效果。而且，礦井中的作業(yè)一般都不是很均衡，夜班進(jìn)行工作的人員是很少的，對(duì)于風(fēng)量的要求是較小的，特別的是在節(jié)假日的時(shí)候，工作人員幾乎沒(méi)有，但是在這個(gè)過(guò)程中依然要進(jìn)行礦井的通風(fēng)，經(jīng)常性的會(huì)出現(xiàn)對(duì)礦井通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量不進(jìn)行調(diào)節(jié)，還是保持這大量的風(fēng)量輸出，造成不必要的電能消耗。因此，采用機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)，能夠有效的對(duì)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制，采用同步電機(jī)直接高壓變頻器，對(duì)電能的節(jié)約十分的有效。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)在礦井中的應(yīng)用來(lái)講，其實(shí)際作用就是由于礦井所需要的設(shè)備一般都是以大型的設(shè)備為主，并且對(duì)設(shè)備的要求都是相對(duì)較高的，特別是對(duì)于電氣轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)講，要能夠有效的保證這些大型機(jī)電設(shè)備正常的運(yùn)行。對(duì)于我國(guó)當(dāng)前的基本形式來(lái)看，礦井的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還是相對(duì)較為落后的，并且在進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中，相關(guān)的大型設(shè)備在礦井中受到了空間的限制，因此，就需要不斷的對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，以此來(lái)適應(yīng)現(xiàn)實(shí)的條件，有效的利用機(jī)電變頻調(diào)速技術(shù)來(lái)控制設(shè)備的運(yùn)作，最終的目的就是對(duì)電能進(jìn)行節(jié)約，提高礦井的整體經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]何敬德．21世紀(jì)集約化礦井建設(shè)的研究目標(biāo)――高效采、掘、運(yùn)設(shè)備及供電系統(tǒng)的發(fā)展[A]．21世紀(jì)高效集約化礦井學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集，2001．

[2]史映紅，周志海．機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用

[J]．煤炭技術(shù)，2011，（5）．

[3]胡建剛．機(jī)電在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用研究[J]．煤炭技術(shù)，2011，（4）．

[4]朱茂明．運(yùn)用故障診斷技術(shù)進(jìn)行礦山機(jī)電設(shè)備維修[J]．煤炭技術(shù)，2009，（2）．

第8篇：交流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：交流電動(dòng)機(jī)；啟動(dòng)電流；啟動(dòng)方式

引言

交流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流大，一般約為額定電流的5～7倍。由于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間短，大的啟動(dòng)電流不至于引起電動(dòng)機(jī)溫度的顯著提高，但卻會(huì)引起電網(wǎng)中的電壓和電流變化幅度過(guò)大，從而影響接在同一母線上的其它設(shè)備的正常運(yùn)行。所以交流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式必須根據(jù)電容的容量、電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流的大小及負(fù)載大小等情況綜合考慮后再選擇。

交流電動(dòng)機(jī)的常用啟動(dòng)方式有：直接啟動(dòng)，減壓?jiǎn)?dòng)，軟啟動(dòng)和變頻器啟動(dòng)等。

1 直接啟動(dòng)方式及其特點(diǎn)

直接啟動(dòng)又叫全電壓?jiǎn)?dòng)，它是將額定電壓直接加在電動(dòng)機(jī)的定子繞組上使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。在變壓器容量允許的情況下，電動(dòng)機(jī)應(yīng)盡可能采用直接啟動(dòng)，因?yàn)橹苯訂?dòng)控制電路簡(jiǎn)單，提高了電路的可靠性，且減少了維修工作量。

直接啟動(dòng)也有很致命的缺點(diǎn)，首先其啟動(dòng)電流過(guò)大，大容量電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，其過(guò)大的啟動(dòng)電流會(huì)引起電網(wǎng)電壓降低，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩減小，甚至啟動(dòng)困難，而且還會(huì)影響同一供電網(wǎng)絡(luò)中其它設(shè)備的正常工作。另外，如果電動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng)，則由于熱量的積累，可能使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，加速線圈老化，縮短電動(dòng)機(jī)的壽命。

2 減壓?jiǎn)?dòng)方式及其特點(diǎn)

減壓?jiǎn)?dòng)是啟動(dòng)時(shí)降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近額定值時(shí)，使之在全電壓下運(yùn)行。由于降低了啟動(dòng)電壓，啟動(dòng)電流也就降低了，但因?yàn)閱?dòng)轉(zhuǎn)矩正比于電壓的平方，所以啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩更顯著地減小，因此，減壓?jiǎn)?dòng)只適用于啟動(dòng)時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不大的情況，如輕載或空載。常用的減壓?jiǎn)?dòng)方式有星-三角減壓?jiǎn)?dòng)、定子串電阻減壓?jiǎn)?dòng)和自耦變壓器減壓?jiǎn)?dòng)等。

2.1 星-三角減壓?jiǎn)?dòng)方式及其特點(diǎn)

星-三角減壓?jiǎn)?dòng)方式，就是在啟動(dòng)開(kāi)始時(shí)，將電動(dòng)機(jī)的定子繞組接成星形，使每相繞組承受的電壓為電影電壓的相電壓，通常情況下為220V，而在啟動(dòng)完畢后，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行時(shí)，則按預(yù)定的時(shí)間換接成三角形接法，使每相繞組承受的電壓為電源的線電壓，一般為380V的啟動(dòng)方式。這種啟動(dòng)方式大大減小了啟動(dòng)時(shí)大電流對(duì)電網(wǎng)的影響，而且也是這三種減壓?jiǎn)?dòng)方式中成本最低、結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種。然而，它也有不少使用方面的限制，主要包括以下幾點(diǎn)：

a.適合在啟動(dòng)時(shí)采用星形連接方式，使用局限性比較大。

b.啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩僅為額定轉(zhuǎn)矩的1/3，所以只能用于輕載或空載。

c.由于采用此種啟動(dòng)方式會(huì)在整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)兩次啟動(dòng)電流較大的沖擊現(xiàn)象，因而設(shè)備容易發(fā)生故障，必須經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)，所以，一般不適宜用在啟動(dòng)較頻繁的設(shè)備上。

2.2 定子串電阻減壓?jiǎn)?dòng)方式及其特點(diǎn)

定子串電阻減壓?jiǎn)?dòng)方式就是在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的過(guò)程中，利用串聯(lián)電阻來(lái)減小定子繞組電壓，以達(dá)到限制啟動(dòng)電流的目的，一旦啟動(dòng)完畢，再將電阻短接，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全電壓正常運(yùn)行。這種啟動(dòng)方式不受電動(dòng)機(jī)定子繞組接線形式的限制，并且設(shè)備簡(jiǎn)單，啟動(dòng)時(shí)定子電壓的大小可調(diào)，因而在中小型生產(chǎn)機(jī)械中應(yīng)用較廣。但每次啟動(dòng)都要在電阻上消耗大量的電能，不能頻繁啟動(dòng)、重載啟動(dòng)，不適宜用在某些負(fù)載大小經(jīng)常發(fā)生變化的生產(chǎn)機(jī)械上。

2.3 自耦變壓器減壓?jiǎn)?dòng)方式及其特點(diǎn)

自耦變壓器減壓?jiǎn)?dòng)方式是利用自耦變壓器來(lái)降低電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電壓，達(dá)到限制啟動(dòng)電流的目的。啟動(dòng)時(shí)，電影電壓加在自耦變壓器的一次繞組上，電動(dòng)機(jī)的定子繞組與自耦變壓器的二次繞組相連，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近額定值時(shí)，將自耦變壓器切除，電動(dòng)機(jī)直接與電源相連，在正常電壓下運(yùn)行。

自耦變壓器減壓?jiǎn)?dòng)方式對(duì)電網(wǎng)電流的沖擊較小，整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程功率損耗小。但其費(fèi)用較高，電阻結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，設(shè)備體積龐大，并且在設(shè)計(jì)制造過(guò)程中采用非連續(xù)工作制，所以，在選擇此種啟動(dòng)方式時(shí)，嚴(yán)禁頻繁操作，防止電動(dòng)機(jī)損壞。

3 軟啟動(dòng)方式及其特點(diǎn)

軟啟動(dòng)是運(yùn)用軟啟動(dòng)器，利用可控硅的移相調(diào)壓原理來(lái)調(diào)節(jié)電源電壓的導(dǎo)通角，使電動(dòng)機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至啟動(dòng)結(jié)束，賦予電動(dòng)機(jī)全電壓。

軟啟動(dòng)方式效果好但成本較高，在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)的沖擊較大，影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性。另外，電網(wǎng)的穩(wěn)定性也會(huì)反過(guò)來(lái)影響可控硅元件的導(dǎo)通，使得可控硅的故障率提高。軟啟動(dòng)的維護(hù)難度比較大，對(duì)維護(hù)人員的要求比較高。

4 變頻器啟動(dòng)方式及其特點(diǎn)

變頻器啟動(dòng)通過(guò)調(diào)節(jié)電源電壓的頻率，開(kāi)始時(shí)電源電壓比較低，輸出的轉(zhuǎn)矩較小，隨著電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電源電壓緩慢提高，輸出轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)提高，從而可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程平穩(wěn)，不會(huì)由于電動(dòng)機(jī)的負(fù)載而對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生大的沖擊，影響整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定性，是當(dāng)今最先進(jìn)的一種啟動(dòng)方式。

變頻器啟動(dòng)接線簡(jiǎn)單，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)如額定轉(zhuǎn)速、運(yùn)行模式、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向等都可以通過(guò)改變變頻器的設(shè)置參數(shù)簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)。此外，變頻器本身有很強(qiáng)的故障檢測(cè)和報(bào)警功能，并且采用變頻器啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)很容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程和本地的控制。變頻器啟動(dòng)也有其不足，其早期的經(jīng)濟(jì)投入比較大，涉及電力電子技術(shù)，對(duì)維護(hù)人員的要求比較高。

5 結(jié)語(yǔ)

綜合考慮，當(dāng)直接啟動(dòng)符合條件時(shí)，電動(dòng)機(jī)應(yīng)直接啟動(dòng)；從安全和節(jié)能角度考慮，在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下較大功率的電動(dòng)機(jī)應(yīng)盡量避免采用直接啟動(dòng)方式，選用減壓?jiǎn)?dòng)方式時(shí)應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)的端子電壓，使其滿足所拖動(dòng)機(jī)械的最小轉(zhuǎn)矩要求；在經(jīng)濟(jì)充裕的條件下，在考慮到電動(dòng)機(jī)沖擊和機(jī)械設(shè)備的使用壽命時(shí)，就盡量使用軟啟動(dòng)或變頻啟動(dòng)?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]張松林.電動(dòng)機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ)[M].北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，1991.

[2]周軍.電氣控制及PLC[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

第9篇：交流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范文

工況是指確定制冷機(jī)運(yùn)行情況的溫度條件?？照{(diào)壓縮機(jī)的運(yùn)行工況包括制冷機(jī)的轉(zhuǎn)速、冷凝溫度、蒸發(fā)溫度、節(jié)流前的溫度以及壓縮機(jī)的吸氣壓力、吸氣溫度等。運(yùn)行工況不同時(shí)，將會(huì)影響到其制冷量、功耗和制冷系數(shù)等技術(shù)指標(biāo)。

空調(diào)制冷系統(tǒng)的運(yùn)行特性是指壓縮機(jī)在允許使用條件下運(yùn)行時(shí)，其制冷量和消耗功率與各種運(yùn)行工況的變化關(guān)系。這種關(guān)系曲線叫運(yùn)行特性曲線。從運(yùn)行特性曲線可知,當(dāng)冷凝溫度一定時(shí)，制冷機(jī)的制冷量隨著蒸發(fā)溫度上升而增大；當(dāng)蒸發(fā)溫度一定時(shí)，制冷量隨著冷凝溫度的上升而減小，壓縮機(jī)消耗的功率隨著冷凝溫度的上升而增大。

二、非獨(dú)立式汽車(chē)空調(diào)運(yùn)行工況與特性

汽車(chē)空調(diào)分為獨(dú)立式和非獨(dú)立式兩種。獨(dú)立式汽車(chē)空調(diào)由專(zhuān)用空調(diào)壓縮機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)制冷壓縮機(jī)，多用于制冷量較大的大、中型客車(chē)上，非獨(dú)立式汽車(chē)空調(diào)由汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)制冷壓縮機(jī)，小型客車(chē)和轎車(chē)都采用此方式。

非獨(dú)立式汽車(chē)空調(diào)機(jī)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的工況變化而變化，車(chē)速是非穩(wěn)態(tài)變化，因此，運(yùn)行工況是一個(gè)非穩(wěn)定工況。由于冷凝溫度、蒸發(fā)溫度、轉(zhuǎn)速、制冷劑的過(guò)冷度以及吸氣壓力都在不斷變化。因此，汽車(chē)空調(diào)制冷機(jī)的性能也是隨之變化的。

圖1所示是汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器溫度特性。從圖中可知，當(dāng)冷凝溫度和其他工況不變時(shí)，蒸發(fā)溫度越低，空調(diào)制冷量越小，功耗越大、制冷系數(shù)越小。所以為了節(jié)能，蒸發(fā)溫度不希望調(diào)得太低，一般滿足舒適范圍的上限為好。

圖2所示是汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)冷凝器溫度特性。從圖中可以看出，當(dāng)蒸發(fā)溫度和其他工況不變時(shí)，冷凝溫度越高，汽車(chē)空調(diào)制冷量越小，功耗越大，制冷系數(shù)越小。所以，冷凝器安裝位置很重要，距離散熱器不能太近，應(yīng)留有足夠的間隙。

非獨(dú)立式空調(diào)壓縮機(jī)的制冷特性與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速密切相關(guān)，而后者又取決于汽車(chē)的運(yùn)行狀況。當(dāng)汽車(chē)高速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較高，壓縮機(jī)也作高速運(yùn)轉(zhuǎn)，壓縮機(jī)排量增加，其制冷量和功率消耗都將增加。此時(shí)，冷凝器的散熱條件大為改善，冷凝效果好，制冷劑過(guò)冷度增大，使汽車(chē)空調(diào)制冷量增大。相反，當(dāng)汽車(chē)低速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)處于低速運(yùn)轉(zhuǎn)，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速亦很低，冷凝條件惡化，制冷量大為減小。汽車(chē)停止行駛時(shí)，冷凝器的冷凝條件惡化，制冷系數(shù)下降，壓縮機(jī)吸氣壓力增大，壓縮機(jī)功耗增加，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速負(fù)荷加重，會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)和空調(diào)制冷系統(tǒng)的過(guò)熱，加速了發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)的磨損，縮短了它們的使用壽命。因此，在汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)中常裝入有怠速繼電器，用以在汽車(chē)低速或停止行駛時(shí)切斷汽車(chē)空調(diào)，保護(hù)壓縮機(jī)。

綜上所述，如果希望汽車(chē)空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架中的制冷機(jī)能夠反映出汽車(chē)在高、中、低速和怠速等狀態(tài)下的工作狀況，關(guān)鍵是空調(diào)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速必須是可以調(diào)整的，此時(shí)壓縮機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的工作狀態(tài)就可反映出汽車(chē)在不同車(chē)速下，汽車(chē)空調(diào)的工作狀況。

三、汽車(chē)空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的功能與作用

汽車(chē)空調(diào)的日常維護(hù)、保養(yǎng)以及專(zhuān)業(yè)維修工作，要求從業(yè)人員必須掌握好汽車(chē)空調(diào)的工作原理和專(zhuān)業(yè)維修技能。學(xué)校教師在20世紀(jì)90年代末期已開(kāi)始研制出汽車(chē)空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架，近年來(lái)亦購(gòu)置了一些汽車(chē)空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架。在汽車(chē)空調(diào)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中，汽車(chē)空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架是學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和訓(xùn)練專(zhuān)業(yè)技能所需的重要設(shè)備，起到以下作用：一是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)中的各元器件性能，掌握系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)、工作原理和工作流程。二是學(xué)生可通過(guò)在臺(tái)架上的專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練，學(xué)會(huì)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)和元器件的維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)，掌握空調(diào)系統(tǒng)（元器件）故障的檢測(cè)、排除專(zhuān)業(yè)

技能。

汽車(chē)空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的優(yōu)缺點(diǎn)：其中一款空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架是采用了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)作動(dòng)力的形式，帶動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，可反映出汽車(chē)在各種轉(zhuǎn)速下，壓縮機(jī)的運(yùn)行工作和特性，真實(shí)反映出汽車(chē)空調(diào)制冷效果。但該機(jī)存在教學(xué)成本不斷增大（汽油價(jià)格不斷上升），污染環(huán)境和噪聲大的缺點(diǎn)，不符合當(dāng)前的環(huán)保、低碳、節(jié)能型社會(huì)發(fā)展要求。其他的空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架（普遍類(lèi)型）是采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力，帶動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。具有安靜、平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)、性?xún)r(jià)比好的優(yōu)勢(shì)，但由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是不變的，故空調(diào)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速亦是固定不變，空調(diào)機(jī)的制冷只有單一效果，所以不能很好地反映出汽車(chē)在各種運(yùn)行狀態(tài)下，空調(diào)機(jī)的運(yùn)行工況和制冷效果。

針對(duì)汽車(chē)空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的不足之處，我們需要對(duì)汽車(chē)空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架進(jìn)行技術(shù)改造，以適應(yīng)形勢(shì)的發(fā)展和教學(xué)的需要。

四、變頻器在汽車(chē)空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的應(yīng)用

1.變頻調(diào)速工作原理

調(diào)速是工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的重要組成部份。而機(jī)械調(diào)速都是通過(guò)電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電動(dòng)機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩種，直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速容易實(shí)現(xiàn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)保養(yǎng)繁瑣。交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速經(jīng)歷了定子調(diào)速、變極調(diào)速、滑差調(diào)速等方式和滑差電動(dòng)機(jī)、繞線式電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)等，但都存在缺陷或不足。直至20世紀(jì)80年代，隨著微電子技術(shù)、信息技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展，研制推出了交流電動(dòng)機(jī)最好的變頻調(diào)速技術(shù)，它以?xún)?yōu)異的性能取代了其他交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方式，成為電氣傳動(dòng)的中樞。

變頻調(diào)速技術(shù)是一種以改變電動(dòng)機(jī)頻率和改變電壓來(lái)達(dá)到電動(dòng)機(jī)調(diào)速目的的技術(shù)，根據(jù)交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速表達(dá)式：

n=60f／p（l-S）=no(l-S)

式中：n—異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 f—異步電動(dòng)機(jī)的電源頻率

S—電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率 p—電動(dòng)機(jī)極數(shù)

從上式看，交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n取決于電機(jī)的極數(shù)和頻率，而電動(dòng)機(jī)的工作原理決定電動(dòng)機(jī)的極數(shù)是固定不變。由于該數(shù)值不是一個(gè)連續(xù)的數(shù)值（為2的倍數(shù)，例如2、4、6），所以一般不適合和通過(guò)改變?cè)O(shè)值來(lái)調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。在極數(shù)p不變時(shí)均勻地改變電動(dòng)機(jī)定子的供電電源頻率f,可以連續(xù)改變交流異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n。（n。=60f／p）。由于穩(wěn)態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)差率S很小（S=0.03～0.05），即可連續(xù)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n，從而達(dá)到平滑調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。另外，頻率能夠在電動(dòng)機(jī)的外面調(diào)節(jié)后再供給電動(dòng)機(jī)，這樣電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度就可以自由控制。因此變頻調(diào)速具有很好的調(diào)速性能，是一種理想的高效率、高性能的調(diào)速技術(shù)。

2.變頻器及其工作特點(diǎn)

為實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速，關(guān)鍵在于要有頻率可調(diào)的變頻電源，提供給為調(diào)速的電動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)行的供電系統(tǒng)輸送的是恒頻交流電源，因此，要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速，需要能同時(shí)改變電壓和頻率的變頻裝置，該裝置稱(chēng)為變頻器。

變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電能控制裝置。它由整流（交流變直流）、濾波、再次整流（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元、微處理單元等組成，是變頻技術(shù)的核心。變頻器通過(guò)改變電源的頻率達(dá)到改變電源電壓的目的，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓，從而達(dá)到調(diào)速、節(jié)能的目的。變頻器的應(yīng)用具有啟動(dòng)電流小，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的工作特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)和變頻調(diào)速，以及改變功率因數(shù)，提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度。

3.變頻器在汽車(chē)空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的應(yīng)用

變頻器能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)，變頻調(diào)速、改變功率因數(shù)。具有過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護(hù)等功能，將其應(yīng)用于以三相異步電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力源的汽車(chē)空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架，如圖3所示，實(shí)行變頻調(diào)速控制，可使空調(diào)壓縮機(jī)工作在不同速率下真實(shí)地反映出汽車(chē)空調(diào)的工作工況。

圖3

如圖3所示，可通過(guò)設(shè)定和調(diào)整變頻器的頻率來(lái)改變?nèi)嘟涣鳟惒诫妱?dòng)機(jī)的電源頻率，達(dá)到改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，使汽車(chē)空調(diào)壓縮機(jī)的速率發(fā)生變化。當(dāng)提升頻率時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高，汽車(chē)空調(diào)壓縮機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出功率增大，制冷量增大（相當(dāng)于汽車(chē)高速狀態(tài)下的空調(diào)工作狀況）；反之，降低頻率時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，壓縮機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，抑制了壓縮機(jī)輸出功率，制冷量減?。雌?chē)低速下的空調(diào)狀況），從而解決了空調(diào)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架的壓縮機(jī)只有單一轉(zhuǎn)速，不能全面地反映汽車(chē)空調(diào)工作的問(wèn)題。