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变频器的基本工作原理

日期:2012-4-23标签: (来源:互联网)

改变异步电动机的供电频率,可以改变其同步转速,实现调速运行。

对异步电动机进行调速控制时,希望电动机的主磁通保持额定值不变。磁通太弱,则铁心利用不充分,同样的转子电流下,电磁转矩小,电动机的负载能力下降;磁通太强,则处于过励磁状态,使励磁电流过大,这就限制了定子电流的负载分量,为使电动机不过热,负载能力也要下降。异步电动机的气隙磁通(主磁通)是由定子、转子合成磁动势产生的,如何才能使气隙磁通保持恒定呢?

由电动机理论可知,三相异步电动机定子每相电动势的有效值为:

E1=4.44f1N1Φm式中:E1为旋转磁场OP16CH/883切割定子绕组产生的感应电动势,V;f1为定子电流频率,Hz;N1为定子相绕组有效匝数;Φm为每极磁通量,Wb。

由上式可见,多。的值是由E1和f1同决定的,对E1F1进行适当的控制,就可以使气隙磁通多。保持额定值不变。具体分析如下。

(1)基频以下的恒磁通变频调速。这是考虑从基频(电动机额定频率向向下调速的情况。为了保持电动机的负载能力,应保持气隙主磁通Φm不变,这就要求降低供电频率的同时降低感应电动势,保持E1f1=常数,即保持电动势与频率之比为常数进行控制。这种控制又称为恒磁通变频调速.属于恒转矩调速方式。

但是,E1难于直接检测和直接控制。当E1和f1的值较高时,定子的漏阻抗压降相对比较小,如忽略不计,则可以近似地保持定子相电压U1频率F1的比值为常数,即认为U1=E1保持U1f1=常数即可,这就是恒压频比控制方式,是近似的恒磁通控制。

当频率较低时,Ul和E1较小,定子漏阻抗压降(主要是定子电阻压降)不能再忽略,这种情况下,可以人为地适当提高定子电压以补偿定子电压降的影响,使气隙磁通基本保持不变,其中,1为Ulf1=C时的电压、频率关系,2为有电压补偿时(近似的E1f1=C)的电压、频率关系。

实际装置中,U1与f1的函数关系并不简单地。

通用变频器中Ul与f1之间的函数关系有很多种,可以根据负载性质和运行状况加以选择。

(2)基频以上的弱磁变频调速。这是考虑由基频开始向上调速的情况。频率由额定值fin增大,但电压Ul受额定电压巩的限制不能再升高,只能保持U1=UIN不变,必然会使主磁通随着f1上升而减小,相当于直流电动机弱调速的情况,属于近似的恒功率调速方式。

综合上述两种情况,异步电动机变频调速的基本控制方式。

由上面的分析可知,异步电动机的变频调速必须按照一定的规律同时改变其定子电压和频率,即必须通过变频装置获得电压、频率均可调节的供电电源,实现所谓的VVVF(VariableVoltageVariableFreqency)调速控制,。通过变频器可适应这种异步电动机变频调速的基本要求。