变频调速的基本控制方式和机械特性(PPT32页).ppt

交流调速系统变频调速是实现电动机平滑调速的最理想方法。变频调速是通过改变电动机定子绕组的供电频率来改变同步转速来实现交流电动机转速的调速。为了提供变频电源人们曾采用多种方法比如20世纪50年代研究旋转变频机组重新发电机械设备庞大可靠性差一直没有得到实际应用。20世纪70年代以来随着电力电子及大功率半导体器件的迅速发展人们对变频调速技术的研究又重新兴起并且现在已经成为高科技领域研究和应用的热点之一。相对于过去的旋转机组而言由新型功率半导体器件构成的变频器称作静止式变频器。静止式变频器的出现大大促进了变频调速技术的普及。在工业发达国家变频器应用已经非常普遍变流调速取代直流调调速已占据调速传动的绝对统治地位。目前我国变频调速技术的应用越来越广泛进口产品几乎统治着整个国内市场国产变频器正在奋起反击主要应用于专业领域如专为印染、纺织产业的配套专业性较强关注于一定行业的应用大有在夹缝中求生存的味道。影响变频技术进一步推广的主要原因是价格昂贵每kw在一千元左右大功率的相对便宜一些。变频器的开发设计和变频器的应用都离不开对基础知识的掌握。异步电动机的转速可表示为：式中：n0－同步转速；f1－定子电源频率；p－极对数；s－转差率。从上式可以看出异步电动机调速可以通过三条途径进行：变频率f1、改变极对数p和改变转差率s。其中变频就是改变供电电源频率f1同步转速也随之变化从而改变电动机转速。变频调速范围宽、平滑性好、效率最高、具有优良的静态及动态性能是应用最为广泛的一种交流调速方式。恒磁通控制为了充分利用铁芯材料在设计电动机时一般将额定工作点选在磁化曲线开始弯曲处也就是书中提到的“临界值附近”即磁化曲线的线性区顶部。磁通Φ太小没有充分利用铁芯材料是一种浪费。磁通大小直接决定着电磁转矩（出力）。若磁通Φ＞ΦN（额定工作点）将引起铁芯过分饱和励磁电流过大绕组过热；而励磁减小将使电动机输出转矩下降如果负载转矩仍保持不变势必导致定、转子过电流也要产生过热故而希望保持磁通恒定即实现恒磁通变频调速。异步电动机定子绕组的感应电势为如果忽略定子绕组压降则感应电动势近似等于定子外加电压式中C1－常数；C1＝4.44N1k1。若定子供电电压U1不变则气隙磁通Φm将随频率变化而变化。如果频率f1从额定值（通常为50Hz）往下降磁通会增加造成磁路过饱和使励磁电流增加这将使电动机带负载能力降低功率因数变坏铁损增加电动机过热。反之如果频率从额定值（通常为50H）往上升高磁通将减少由异步电动机的转矩公式可以看出磁通Φm的减小势必导致电动机匀许输出转矩T的下降使电动机的利用率降低在一定的负载下有过电流的危险。正是基于上述原因一般要求磁通保持恒定即Φm＝const。为了保持磁通恒定必须保持电压/频率比值不变即恒压频比控制也就是恒磁通控制方式所要遵循的协调控制条件。变频调速的恒转矩控制变频调速的恒转矩控制变频调速的恒转矩控制变频调速的恒转矩控制变频调速的恒转矩控制变频调速的恒转矩控制变频调速的恒转矩控制变频调速的恒转矩控制变频调速的恒转矩控制变频调速的恒转矩控制变频调速的恒转矩控制变频调速的恒转矩控制变频调速的恒转矩控制变频调速的恒转矩控制变频调速的恒转矩控制变频调速的恒转矩控制变频调速的恒功率控制变频调速的恒功率控制变频调速的恒功率控制变频调速的恒功率控制变频调速的恒功率控制变频调速的恒功率控制恒功率控制与恒转矩控制的结合