1交流电机变频调速及其应用第一页，共六十六页。2•一次能源消费量为标准煤，为世界第大能源消费国•一次能源产量为标准煤煤炭产量，居世界第位原油，居世界第位天然气产量，居世界第位•发电装机容量，居世界第位第二页，共六十六页。3•目前全世界能源总消费量约为标准煤,化石能源占以上•工业国家能源消费经历由煤炭向优质能源（石油、天然气）转变，再进一步向可再生能源过渡•为实现可持续发展，欧洲、日本等正大力发展风电、太阳能、生物质能等可再生能源，每年增长率达以上第三页，共六十六页。4世界能源发展趋势（续）••可再生能源核能水电天然气石油煤炭传统生物能B.tce第四页，共六十六页。5我国能源科技的优先主题加强节能提高能效以煤为主多元化发展可再生能源和氢能利用能源科技高发能展效节技能术和提经煤济炭清合洁理技高术效技保术障支石撑油体安系全先进核能技术技大术型研水究电开工发程力先输进配可系靠统的电模可化再利生用能技源术规池氢技能术与燃料电第五页，共六十六页。6以变频调速为代表的交流调速系统以其卓越的调速性能、显著的节电效果在各个领域得到广泛的应用，为运动控制特别是交流调速系统是近代工业的重要基础，是电气传动发展的主流方向。第六页，共六十六页。7《现代交流调速系统》课程为自动化专业本科生的一门专业必修课。它以交流电机为被控，以控制理论为，以电力电子技术为强弱电，以计算机技术和电子技术为，并结合检测技术、通信技术构成一门专业性、实用性强的课程。第七页，共六十六页。8通过本课程的学习，使大家了解现代交流调速系统的技术概况与发展趋势以及主要应用领域；掌握现代交流调速系统工作原理与控制策略；掌握变频器与感应电动机、变频器与同步电动机组成变频调速系统等电力拖动系统的组成、工作原理、运行特性；为今后工作和进一步深入应用和研究系统和奠定坚实的理论基础。第八页，共六十六页。91.5同步电动机的基本概念及分类1.1交流调速系统的发展及其特点1.2交流调速系统的物质基础与关键技术1.3交流调速的应用1.4交流调速的分类第九页，共六十六页。101、从19世纪90年代初第一条三相输电线路建成到20世纪60年代末－60％～70％的电能通过各种加以利用电力工业的发展大体形成这样的格局：（一）变频调速技术的发展历史－99.999％的电能由同步电机发出第十页，共六十六页。11交流电机占80％左右，其中大多数为直接拖动（人为不变速）。在其余20％需要变速运行的高性能传动系统中，一直占据主导地位。直流电动机何以在早期的调速领域备受青睐?这缘于其优异的调速性能！！第十一页，共六十六页。12如果采用改变电机转速的办法来实现流量的调节，则由于轴功率是与流量的三次方成正比的，因此，可收到十分明显的节电效果。大量电能无谓的损耗由于这类机械均采用恒速交流电动机驱动，应生产工艺流量的调节要求。采用的主要调节措施有：1）闸阀2）挡板3）放空4）回流历史回眸第十二页，共六十六页。132直流调速系统的特点1）调速优良，易于控制性能静态性能动态性能静差度精度误差调速范围（深度）动态响应快第十三页，共六十六页。14DCMOTORIa与Φm线性无关是解耦的T=Cm×Ia×ΦmΦmIa天然解耦：数学模型简单：线性2阶＋1阶，经典控制论足以应对1阶：SCR整流器的数学模型sKeKssss1)G(易于控制：电枢和励磁线圈可以独立调节第十四页，共六十六页。15b）造价偏高２）直流电机的缺点a）结构上存在的机械换向器和电刷c）维护困难，使用环境受限d）寿命短e）在容量发展上受限制这为发展交流调速技术提供的机会和需求！！！第十五页，共六十六页。161)交流电机的优点３直流调速系统的特点(1)结构简单(2)坚固耐用价格低廉体积小重量轻转动惯量小动态响应好这是交流调速取代直流调速提供的根本动力！！！第十六页，共六十六页。17b)强非线性TI’2×Φmc)高阶次：至少是7阶ACMOTORT=Cm×I’2×Φm×COSφ’2T不仅与I’2×Φm有关，还与n有关（COSφ’2与r’2/s有关）有耦合关系，即多变量耦合系统a)多变量耦合∝第十七页，共六十六页。18此外，约占全国工业总用电量的1/3的各种风机、泵、压缩机等类的电...
