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變頻器變頻調(diào)速后異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性如何?

時(shí)間:2024-09-04 09:51:52來(lái)源:電子發(fā)燒友

導(dǎo)語(yǔ):?變頻調(diào)速原理基于n= 60f1*(1-s)/p,即改變定子供電頻率f1,可改變電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n。為保持在調(diào)速時(shí)電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Mm不變,要求定子供電電壓做相應(yīng)調(diào)節(jié),以維持磁通恒定。

  變頻調(diào)速原理基于n= 60f1*(1-s)/p,即改變定子供電頻率f1,可改變電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n。為保持在調(diào)速時(shí)電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Mm不變,要求定子供電電壓做相應(yīng)調(diào)節(jié),以維持磁通恒定。根據(jù)定子電壓U1和定子供電頻率f1的不同比例關(guān)系,有不同的變頻調(diào)速方式。圖1所示為變頻調(diào)速時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。

  (1)保持U1f1=常數(shù)的比例控制方式。該方式下,只要U1和f1成比例地改變,即可維持恒磁通,從而實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速。但低頻時(shí),由于定子阻抗相對(duì)定子漏抗不能忽略,因此最大轉(zhuǎn)矩Mm隨頻率降低而減小,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也將減小。圖1中的曲線(xiàn)4和5為低頻時(shí)的理想曲線(xiàn),1和2為實(shí)際曲線(xiàn)。

  (2)保持最大轉(zhuǎn)矩Mm為常數(shù)的恒磁通控制方式。該方式下,為使Mm不變,需隨f1的降低適當(dāng)提高U1。

  (3)保持恒功率的控制方式。當(dāng)f1>f1e (定子工頻)時(shí),若仍維持U1/f1=常數(shù),勢(shì)必使U1超過(guò)定子額定電壓U1e,這是不允許的。因此,當(dāng)f1>f1e時(shí),定子電壓不再升高,而保持U1= U1e,此時(shí)可近似視為恒功率調(diào)速。圖1中的曲線(xiàn)6為f1>f1e時(shí)的理想曲線(xiàn),3 為實(shí)際曲線(xiàn)。

  當(dāng)在額定頻率f1e以下時(shí),圖1中的機(jī)械特性曲線(xiàn)7、8、 9中的互相“平行”部分調(diào)速范圍很寬,可以適應(yīng)不同大小的負(fù)載。

  當(dāng)所調(diào)頻率過(guò)小時(shí),如圖1中f1<能力實(shí)際變小,只能滿(mǎn)足小負(fù)載轉(zhuǎn)矩如M3,而不能滿(mǎn)足稍大一些的負(fù)載轉(zhuǎn)矩如M1、M2。若工藝設(shè)備要求低速乃至超低速運(yùn)行時(shí),由于負(fù)載過(guò)大電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)足不了要求,則需對(duì)變頻器轉(zhuǎn)矩提升功能進(jìn)行設(shè)置,以滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)載的需求。

  當(dāng)所調(diào)頻率f1高于f1e時(shí),電動(dòng)機(jī)實(shí)際的機(jī)械特性變差,負(fù)載能力降低,如圖1曲線(xiàn)6中曲線(xiàn)部分3。此時(shí),變頻器由恒轉(zhuǎn)矩工作狀態(tài)變?yōu)楹愎β使ぷ鳡顟B(tài),如圖2所示。

  

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  圖1異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性

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  圖2恒轉(zhuǎn)矩和恒功率調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性

  此時(shí),隨著頻率(轉(zhuǎn)速)的升高,轉(zhuǎn)矩M逐漸下降。但在實(shí)際應(yīng)用中將轉(zhuǎn)速調(diào)到額定頻率以上的情況很少遇到,有時(shí)也不允許。

  變頻器輸出的是同一頻率,由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化(不同)使得電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速存在偏差,如圖1中M2與M1和M3之間存在著轉(zhuǎn)速偏差⊿n,而且負(fù)載變化越大,⊿n越大。當(dāng)需要設(shè)置頻率與輸出轉(zhuǎn)速絕對(duì)一 一對(duì)應(yīng)時(shí) 則應(yīng)將電動(dòng)機(jī)改為同步電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)實(shí)際速度即為n= 60f/p,不必設(shè)置速度反饋控制。只要精確地控制電源的頻率就能精確地控制轉(zhuǎn)速。


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