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電機控制

(對電機的啓動、加速、運轉、減速及停止進行的控制)

鎖定
電機控制是指,對電機的啓動、加速、運轉、減速及停止進行的控制。
電機控制根據不同電機的類型及電機的使用場合有不同的要求及目的。對於電動機,通過電機控制,達到電機快速啓動、快速響應、高效率、高轉矩輸出及高過載能力的目的。
中文名
電機控制
目    的
電機快速啓動、快速響應
降壓啓動
自耦變壓器啓動等
含    義
對電機的減速及停止進行的控制
電機調速方法
變極調速及矢量控制等

電機控制啓動控制

三相異步電機啓動方式包括:全電壓直接啓動降壓啓動、增加轉子迴路電阻啓動。
對於降壓啓動,主要包括:自耦變壓器啓動、星-三角變化啓動、變電壓啓動。異步電機啓動時,轉子處於靜止狀態,其轉差率s=1。此時,T型等效電路的轉子側阻值很低,因此啓動電流的大小較大,通過降壓啓動可以降低啓動電流。由於異步電機的啓動轉矩與電壓平方成正比,因此對於降壓啓動需要保證電機具有一定的啓動能力。
增加轉子迴路啓動的方法適用於繞線式轉子、深槽轉子及雙籠式轉子。對於鼠籠式轉子無法使用該方法。
增加異步電機轉子電阻時,電機的最大轉矩將不會受到影響,但最大轉矩的出現點將發生移動,電機轉矩-轉差率曲線將沿轉差率軸壓縮。由於電機曲線關於轉差率呈現先上升後下降的趨勢,因此電機的啓動轉矩將增大。但其數值受電機最大轉矩的影響。
單相異步電機的啓動方式包括:電容啓動、電阻啓動、PTC啓動等、罩極啓動等。
由於感應電機單相繞組在轉子靜止時,無法產生旋轉磁勢,因此只有單相繞組的異步電機無法自啓動。對此,需要在單相異步電機上安裝有於主繞組成90°的輔助繞組。該繞組主要用於電機的啓動,當電機啓動完成後可以切斷該繞組或用於電機的運轉。
為了使電機產生旋轉磁勢,就必須使電機繞組在轉子靜止時能夠產生旋轉磁勢。為此,需要有在空間上互成90°的兩個繞組,並通入相位上互差90°的電流。由於電機繞組成感性、因此可以利用電容和電阻使2個繞組互成90°。PTC啓動,是使用PTC電阻,當電機運轉到一定速度後,電機的温度將升高,此時PTC電阻達到劇裏温度,電阻自動切斷。
同步電機由於轉子以同步速旋轉,不存在轉差率。當轉子的速度與同步速相差較大時,將產生失步現象,因此無法自啓動。同步電機的啓動方式包括:變頻啓動、異步電機帶動啓動、線性電機自啓動。
對於變頻啓動,通常設定啓動電壓頻率的變化率,當電機運轉到額定轉速的60至80後,向電機加入額定頻率,直接帶入同步。異步電機帶動啓動類似。對於線性電機,其轉子結構為永磁體+鼠籠。鼠籠用於啓動過程。當電機運轉至同步速後,鼠籠不再產生電磁轉矩

電機控制調速控制

電機調速方法包括:串電阻調速、變頻調速、變極調速及矢量控制、直接轉矩控制等。
串電阻調速主要用於異步電機。調速範圍受到電機最大轉矩限制。
變頻調速適用於感應電機。通過調節同步速達到調速的目的。
變極調速通過改變電機極數,產生1/2、1/3...的轉速。
矢量控制技術是由德國學者Blaschke在1971年提出的。通過對電機的勵磁繞組和電樞繞組解耦,使控制感應電機與控制直流電機一樣。通過分別調節電機勵磁與電樞電流的大小,來控制電機的轉矩、轉速、反電動勢等。
直接轉矩控制由德國學者Depenbrock於1985年提出。它直接控制定子磁鏈空間矢量和電磁轉矩,具有快速響應的能力。