2016-12-27 16:05:27 | 人围观 | 评论:
当改变供电电源频率f1时，异步电动机的转速n1将随着f1变化而变化，采用改变电源频率的调速方法，称为变频调速。变频调速可以平滑地调节异步电动机的转速，但是需要具有调频兼调压功能的变频装置。随着电力电子学与电子技术的发展已出现了各种性能良好，工作可靠的变频调速装置，促进了变频调速的广泛应用。
若忽略定子漏阻抗压降，有：
（1）
由上式可见，单一调频，在定子端电压U1不变情况下，用改变频率的方法调转速势必引起气隙磁通Φm变化，使得电动机运行性能变坏。当f1增加时，Φm下降，最大电磁转矩下降，km下降，电机得不到充分利用；当f1下降时，Φm上升，磁路过饱和，励磁电流大大增加，cosφ1下降。为此，在改变频率f1的同时必须改变端电压U1，以保持气隙磁通Φm基本不变，并且希望能保持电动机过载能力kM不变。
最大电磁转矩为：
（2）
由于漏电抗的变化正比于频率的变化，所以：
（3）
又因为Tmax=kMTN，所以
（4）
假设变频后上式各物理量为 ，则变频前后额定电磁转矩之比的一般式为：
（5）
从上式可见，在保持kM不变条件下的变频调速，其定子电压调节规律不仅与频率有关，还与负载性质有关。下面以三种不同负载性质讨论电压随频率调节规律：
恒转矩调速
适用于恒转矩负载，例如驱动起重机、印刷机等场合下的调速，这时负载转矩不随转速变化而变化，故电机变频调速前后额定电磁转矩相等，即有
，则:
（6）
若令电压随频率作正比变化：
（7）
则主磁通不变，电机饱和程度不变，电机过载能力kM也不变。电机在恒转矩变频调速前后性能都保持不变。
恒功率调速
适用于对恒功率负载的调速，它们的负载转矩与转速成反比，例如轧钢机、卷纸机等，这时电机变频调速前后它的电磁功率相等，即：
（8）
则
（9）
由一般电磁转矩公式可得：
（10）
若要维持主磁通不变，则要令：
（11）
则
（12）
电机过载能力随频率作正比变化
2）若要维持过载能力不变，kM＝
，则：
（13）
加到电动机上的电压必须随频率的开方成正比改变，并且主磁通发生变化：
负载转矩随转速平方成正比变化的调速
例如风机、螺旋桨和泵类机械的调速，其负载转矩来源于流体的粘性摩擦阻力，这时代入式(14)，可得电压调节规律为：
（14）
即加到电动机上的电压必须按频率的平方的正比关系改变。
变频调速平滑性好，调速范围广，技术性能优越．但需专用的变额电流，设备投资大，从而限制了应用。近年来，可控硅技术迅速发展，促进了变频电源的发展，使变频调速的应用发展很快。
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