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变频调速异步电动机

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浅析异步电动机变频调速系统的原理是什么?

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浅析异步电动机变频调速系统的原理是什么?

发布日期:2019-10-22 作者:上海显威电机有限公司 点击:

      采用变频器对三相异步电动机实行变频变压调速,在额定频率以下可得恒转矩特性;在额定频率以上可得恒功率特性。但是,无论何种形式的变频器,其输出电压和电流中,均含有高次谐波,与通常电网供电的正弦波有着较大的差别。而且,由于调速过程中供电频率需在一个较大的范围内变化,因而电动机的运行特性会有相应的改变。

变频调速异步电动机转矩转速特性?

  根据电机原理和三相异步电动机的T型等值电路,异步电动机的转矩M与转差率S的关系为:

式中 m1——相数;

  ?P1——极对数;

  ?Em——感应电势,Em=4。44f1Kdp1W1∮;

  ?f1——电源频率;

  ?r2′、L2′——T型等值电路中算到定子边的转子电阻和电感;

  ?f1′——T型等值电路中的频率;

  ?Kdp1——定子绕组的绕组系数;

  ?W1——定子绕组的每极匝数;

 ??∮——磁通量。

  最大转矩Mm与产生最大转矩时的转差率(即临时转差)Sm分别为:

异步电动机

      由此可见,变频调速异步电动机的转矩特性,应是Em/f1与转子电流频率Sf1的函数,只要保持Em/f1不变,即保持气隙磁通不变,转矩就成为转差频率(即转子电流频率)Sm的函数。而最大转矩则直接与Em/f1相关。如能保持Em/f1为常数,那么最大转矩就可保持恒定。而且,由于临界转差率Sm是电源频率的函数,因此,当电源频率改变时,Sm也随之改变。这样,就为异步电动机的起动创造了良好的条件。如果能保持Em/f1不变,并选择适当的起动频率,使Sm接近于1,电机就有可能在较低的起动频率和相应电压下以最大转速起动,异步电动机不会像恒频恒压供电时那样由于全压起动,而给电网带来数倍于电机额定电流的启动电流的冲击。

      在变频器中,若用U1/f1代替Em/f1进行恒转矩控制,当电压U1随f1成比例地减小时,由于定子阻抗压降的存在,将使Em/f1磁通减小,转矩降低。为了补偿这一变化,一般变频器都采用了在低速范围内适当提高U1/f1的控制方式。但是,必须注意,U1/f1值太大会造成轻载时的过激励,使电路饱和,励磁电流增加。

  以上用恒定磁通实现恒转矩调速的分析,异步电动机仅限于额定功率以下的情况。当速度调节达到额定转速时,电压已经达到额定值,不能再随着频率的升高而增加。因此,在变频调速系统中,当频率从额定值往上调时,电压需保持稳定。故磁通及转矩将随着频率的升高而减小,即对电机进行“弱磁控制”,传动系统将处于恒功率状态下运行。


本文网址:http://www.dw156.com/news/463.html

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