利用普通的电网电源运行的交流拖动系统,为了实现电动机的正反转切换,必须利用开闭器等装置对电源进行换相切换。利用变频器进行调速控制时,只需改变变频器内部逆变电路换流器件的开关顺序即可以达到对输出进行换相的目的,很容易实现电动机的正反转切换而不需要专门设置正反转切换装置。 此外,对在电网电源下运行的电动机进行正反转切换时,如果在电动机尚未停止时就进行相序的切换,电动机内将会由于相序的改变而流过大于起动电流的电流,有烧毁电动机的危险,所以通常必须等电动机完全停下来之后才能够进行换相操作。
直流调速器就是调节直流电动机转速的电子设备, 由于直流电动机具有低转速大力矩的特点,是交流电动机无法取代的, 因此直流调速器在应用上具有广阔的天地。
与传统的交流拖动系统相比,利用变频器对交流电动机进行调速控制的交流拖动系统有许多优点,如节能,容易实现对现有电动机的调速控制,可以实现大范围的高效连续调速控制,容易实现电动机的正反转切换,可以进行高频度的起停运转,可以进行电气制动,可以用一台变频器对多台电动机进行调速控制,电源功率因数大,所需电源容量小,可以组成高性能的控制系统等等。
直流调速器在数控机床、造纸印刷、纺织印染、光缆线缆设备、包装机械、电工机械、食品加工机械、橡胶机械、生物设备、印制电路板设备、实验设备、焊接切割、轻工机械、物流输送设备、机车车辆、医设备、通讯设备、雷达设备、卫星地面接受系统等行业广泛应用。
变频器不能再高精度转矩控制的场合应用的因素,也是必较多的,首先用在高精度的场合,必须要带脉冲编码器,而编码器的安装就是个问题,变频器拖动的电机基本上都是鼠笼式的,一头负载,一头要有单独的冷却风扇,编码器一般要安装在负载侧,或是减速机的输出抽侧,齿轮本身就有间隙,这就是有了检测误差,编码器安装时产生一定的安装误差,这些都是不利于提高精度的因素。另一方面变频器方面在解耦建模时,一些计算中本身就是忽略了一些因素,变频器运行时的某些状况,可能导致这些因素不能忽略,这也是控制精度降低的原因。 这就是现在为何在很多高精度控制场合,变频器不能代替直流调速器的原因。
对于一般风机、水泵等调频控制要求不是很高的设备而言,采用交流变频调速的优越性是很大的!
直流调速器是调节直流电动机转速的电子设备,进线和交流电源连接,出线和直流电动机连接,直流调速器将交流电转化成两路输出直流电源,一路输出给直流电机砺磁(定子),一路输出给直流电机电枢(转子),直流调速器通过控制电枢电压来调节直流电机的转速。同时直流电机产生一个反馈信号(可以为电流或电压型),调速器根据反馈信号判断直流电机的运转情况,必要时修正电枢电压输出,以稳定电机转速。
1、改变电枢电压
2、改变激磁绕组电压
3、改变电枢回路电阻。 *常用的是调压调速系统,即改变电枢电压。
变频调速只能应用于调速,而对力矩是无法做到精确控制的,原因很简单,直流调速的电枢和励磁不是耦合的,是分开的,这样对电枢电流和励磁电流能够做到精确控制。而交流调速,电枢电流和励磁电流是耦合的,是无法做到精确控制的,尽管目前的变频调速具有矢量控制,也就是运用现代控制理论,通过矢量转换,将交流电机中耦合的电枢电流和励磁电流解开,从而对其进行控制,也就是仿真直流调速的原理。但是要做到直流调速的控制特性目前是很困难的。因此在轧机、造纸等对力矩要求很高行业,直流调速还是具有广泛性。而仅对速度控制,目前变频调速是可以逼真直流调速的特性,因为交流电机的优越性是直流电机无法做到的。