第二章电动机带负载特性..doc

第2章　电动机变频后的带负载特性 2．1　异步电动机的机械特性 2．1．1　异步电动机的自然机械特性 1．自然机械特性 2．机械特性的含义 2．1．2　异步电动机的人工机械特性 1．转子串联电阻的机械特性 2．改变电压的机械特性 3．改变频率的机械特性（kU=kf） 2．2　V∕F控制方式 2．2．1 低频时临界转矩减小的原因与对策 1．基本关系 （1） TM＝KTI2’Φ1cosφ2 ∵ I2’≯ I2N’ ∴ TK≈KT’· Φ1 （2） Φ1＝KF· ＝KF· ＝KF· 2．和磁通有关的因素（在某一频率下） （1）负载不变（I1＝C→ΔU1＝C）： U1↑→Φ1↑ U1↓→Φ1↓ （2）电压不变 I1↑→Φ1↓ I1↓→Φ1↑ 3．变频运行时的数据举例 ù1＝－è1＋Δù1　→　U1≈E1＋ΔU1 3．对策（电压补偿、转矩补偿、转矩提升） 4．负载变化的影响 2．2．2 变频器的U∕f线 2．3　U∕f线的选择与调整 2．3．1　调整U∕f线的实质 1．基本频率 2．U∕f线与输出电压 2．3．2　基本频率的调整 1．三相220V电动机配380V变频器 2．270V、70Hz电动机配380V变频器 2．3．3　 转矩提升的预置要点 1．低频重载时 2．低频轻载时 （1）补偿后的电流－转矩曲线 （2）风机的U∕f线选择 （3）离心浇铸机的U∕f线选择  休　息　15　分　钟2．4　矢量控制方式 2．4．1　矢量控制的基本思想　 1．直流电动机的特点 2．矢量控制的基本思路 2．4．2　电动机参数的自动测量（auto-tuning） 1．矢量控制需要的参数 （1）电动机的铭牌数据——电压、电流、转速、磁极对数、效率等。 （2）电动机的绕组数据——定子电阻、定子漏磁电抗、转子等效电阻、转子等效漏磁电抗、空载电流等。 2．电动机的空载和堵转试验 3．自动测量的相关功能 表2－1　自动测量相关功能（安川CIMR—G7A） 功能码 功能含义 数据码及含义 T1—00 电动机1∕2选择 1：电动机1；2：电动机2 T1—01 自动测量模式 0：旋转自测量；1：停止自测量 T1—02 电动机额定功率 T1—03 电动机额定电压 T1—04 电动机额定电流 T1—05 电动机额定频率 T1—06 电动机的磁极数 T1—07 电动机额定转速 4．自动测量的操作 （1）旋转自测量（可进行空载试验和堵转试验） 电动机脱离负载。 变频器通电，按下RUN键，先让电动机停止1分钟，再让电动机旋转1分钟（转速约为额定转速的一半）。 按下STOP键，中止自测量。 （2）停止自测量（只进行堵转试验） 电动机不脱离负载。 变频器通电，按下RUN键，让电动机停止1分钟。 按下STOP键，中止自测量。 2．4．3　有反馈矢量控制和无反馈矢量控制 1．有反馈矢量控制接法　 2．相关功能 表2－2　有反馈矢量控制的相关功能（艾默生TD3000） 功能码 功能码名称 数据码及含义（或范围） Fb．00 编码器每转脉冲数 0～9999p∕r Fb．01 编码器旋转方向 0—正方向；1—反方向 Fb．02 编码器断线后处理方法 0—以自由制动方式停机； 1—切换为开环V∕F控制方式 3．无反馈矢量控制 4．矢量控制方式的适用范围 （1）矢量控制只能用于一台变频器控制一台电动机的情况下。 （2）电动机容量和变频器要求的配用电动机容量之间，最多只能相差一个档次。 （3）磁极数一般以２、４、６极为宜。 （4）特殊电动机不能使用矢量控制功能。 2．5　变频调速的有效转矩线 2．5．1 有效转矩线的概念 1．额定工作点与有效工作点 2．ｋU＝ｋ?时的有效转矩线 2．5．2 电动机变频后的有效转矩线 1．?X≤?N的有效转矩线 2．有效转矩线的改善 3． ?X＞?N的有效转矩线 ∵ 　最大输出电压与功率不变 U1X≡U1N，PM≯PMN ∴　　fX↑→Ｕ∕?比↓→主磁通Φ1↓→电磁转矩TMX↓  休　息　15　分　钟 2．6　拖动系统的传动机构 2．6．1　传动机构及其作用 １．常见传动机构 2．传动比及其作用 λ＝ nL＝ 根据输能量守恒的原则，有： ＝＝ ∴ TL＝TM·λ 2．6．2　传动系统的折算 １．折算的必要性 2．折算的基本原则 稳态过程：折算前后，传动机构所传递的功率不变。 动态过程：折算前后，旋转部分储存的动能不变。 3．折算公式 （1）转速的折算 nL’＝nL·λ＝nM （2）转