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变频调速系统有何特性?

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-26  浏览次数:594

通过变频器以后,电流的频率会发生变化,这样就有两种情况发生,一种是频率增加,变化以后的频率在基频(一般为50Hz)以上,属于恒功率调速;另一种是频率减小,变化以后的频率在基频以下,属于恒扭矩调速。其原理分析如下。

 

异步电机定子绕组的感应电动势E的关系公式:

 

E1=4.44Rr1f1N1Φm。

 

式中,E1为气隙磁通在定子每相中感应电动势的有效值;V;为定子频率,Hz;N1为定子每相绕组串联匝数;Rrl为与绕组有关的结构常数;Φm为每极气隙磁通量,Wb。

 

   上式中,RrlN,对于同一台电机而言基本是常量,而定子每相感应电动势与电机输入电压基本相等,所以

式中,R为对于同一电机而言不变的比例系数。

 

由于电机的电压V1不能大于额定电压V1N,否则会烧坏绕组。因而当改变以后的频率大于电机的额定频率(一般为50Hz)时,即在基频以上调速的情况下,最多只能使Vl=VlN,这样随着f1的上升,气隙磁通Φm。就减弱,最大输出扭矩也减小,输出功率基本不变。所以在基频以上调速,属于恒功率调速。

 

   同样,气隙磁通Φm也不能大于额定的气隙磁通,否则会产生过大的励磁电流,使电机的功率因素、效率下降,严重时也会因励磁电流过大而烧坏电机。因而当改变以后的频率小于电机的额定频率(一般为50Hz)时,即在基频以下调速时,最多只能使Φm=ΦmN,即随着f1的下降,输入电压也同步下降,即一常数。这时磁通基本不变,扭矩也就恒定,属于恒扭矩调速。

   综上所述,变频调速系统中,变频器输出的频率和电压V·和电机的转速和扭矩之间的关系曲线如下图所示。

变频调速输出曲线

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